Ciemno wszędzie, pusto wszędzie

Ciemno wszędzie, pusto wszędzie
Autorka: IRENA CIEŚLIŃSKA; Gazeta Wyborcza nr 58, wydanie waw z dnia 08/03/2008 09/03/2008 ŚWIĄTECZNA, str. 23
Wszechświat dosłownie znika z oczu. Miliardy galaktyk - dziś jeszcze w zasięgu teleskopów jedna po drugiej uciekną poza granice poznania. Za granicami Drogi Mlecznej będzie
ciemność
To najbardziej przygnębiająca praca naukowa, jaką kiedykolwiek miałem w rękach komentował na łamach "New York Times" Dennis Overbye, biograf Einsteina i jeden z
najlepszych popularyzatorów nauki. Chodzi o publikację Lawrence'a Kraussa i Roberta
Scherrera. Tych dwóch uczonych nie pozostawia najmniejszej nadziei: za 100 mld lat na
niebie poza gwiazdami Drogi Mlecznej widoczne pozostaną tylko najbliŜsze galaktyki. Dalej
będzie pustka i ciemność. Pochłonie ona na zawsze kilkadziesiąt miliardów galaktyk, które
dziś są w zasięgu teleskopów.
Nie jest łatwo wyobrazić sobie ogrom Wszechświata dostępnego naszemu poznaniu. Słońce
oddalone jest od nas o 150 mln kilometrów - gdyby zgasło, dowiedzielibyśmy się o tym
dopiero po 8 min i 18 s, bo tyle potrzebuje jego światło, by dotrzeć na Ziemię. A to dopiero
próg bezmiaru kosmicznych przestrzeni.
Gdyby wykonać model naszej galaktyki w takiej skali, by odległość Ziemi od Słońca
wyniosła jeden milimetr, wówczas kolejna najbliŜsza nam gwiazda znalazłaby się w
odległości aŜ 300 m. Nasza galaktyka - Droga Mleczna - jest w tej skali dyskiem o średnicy
sześciu kilometrów. Na przebycie drogi od krańca do krańca galaktyki światło potrzebuje 100
tys. lat.
Gdyby ścisnąć naszą galaktykę do kuli o średnicy centymetra (odległość Ziemi od Słońca nie
przekraczałaby teraz rozmiaru atomu), to cały widzialny kosmos miałby rozmiary kuli o
średnicy trzech kilometrów. W tej kuli (zwanej objętością Hubble'a) mieści się dziś blisko
100 mld galaktyk - mniejszych i większych zespołów gwiazd. A kaŜda z galaktyk składa się z
miliardów, a nawet bilionów gwiazd.
I to wszystko zniknie nam z oczu.
1
Ucieczka poza horyzont
Przestrzeń się rozszerza. Galaktyki oddalają się od nas i od siebie wzajemnie tak jak rodzynki
w puchnącym cieście droŜdŜowym. Prędkość ich ucieczki jest proporcjonalna do odległości te skupiska gwiazd, które są dalej od nas, uciekają szybciej. Galaktyki oddalone o milion lat
świetlnych uciekają z prędkością 20 km/s. Galaktyki oddalone o miliard lat - z prędkością 20
tys. km/s. Te najdalsze, najbardziej skrajne osiągają prędkość ucieczki zbliŜoną do prędkości
światła.
Jeśli przyspieszą jeszcze bardziej, to nie będziemy mieli szans, by je zobaczyć. Światło
emitowane przez odległe gwiazdy "nie nadąŜy" za puchnącym Wszechświatem i po prostu nie
zdoła do nas dolecieć. Wszak światło nie moŜe poruszać się szybciej od światła.
MoŜe to brzmi niedorzecznie, ale im szybciej Wszechświat się będzie rozszerzał, im będzie
go "więcej", tym mniej go zobaczymy.
To juŜ się rozpoczęło. Niech nie zwodzi nas to, Ŝe teleskop Hubble'a wciąŜ rejestruje światło
galaktyk połoŜonych w odległości ponad 6-7 mld lat świetlnych. To oznacza bowiem, Ŝe
widzimy te galaktyki takimi, jakie były 6-7 mld lat temu. Widzimy wspomnienia.
Rejestrujemy przeszłość.
A jak jest tam dziś? Nie dowiemy się, bo ich światło wyemitowane teraz juŜ nigdy do nas nie
dotrze. Jeśli rozwiną się tam inne cywilizacje, to nigdy się o nich nie dowiemy. RównieŜ one
pozostaną nieświadome naszego istnienia.
Nicość generalna
To dopiero początek. Lawrence Krauss i Robert Scherrer kreślą czarny scenariusz, w którym
pierwsze zaczynają znikać galaktyki najdalej połoŜone. Ich światło zacznie czerwienieć i
gasnąć, promieniowanie najpierw zŜółknie, potem przejdzie w pomarańczowe, czerwone,
podczerwone, a więc niewidzialne dla ludzkiego oka, a wkrótce teŜ dla naszych przyrządów.
Fale świetlne ulegną nieskończonemu wydłuŜeniu. Staną się niewykrywalne.
Umykające gwiazdy znikną z oczu nam i naszym przyrządom tak, jakby przeleciały przez
krawędź wielkiego wodospadu. A ta krawędź będzie się do nas coraz bardziej przybliŜać i
pochłaniać coraz bliŜsze galaktyki.
Jeszcze dziesięć lat temu wydawało się, Ŝe taki scenariusz nie ma sensu. Wiadomo było
wprawdzie, Ŝe Wszechświat się rozszerza, a galaktyki uciekają od siebie, ale mieliśmy
pewność, Ŝe nie wymkną się spod kontroli. Były bowiem trzymane jak na postronku przez
siłę grawitacji - która jest siłą przyciągającą. Powszechne ciąŜenie miało sprawiać, Ŝe
prędkość rozszerzania przestrzeni stopniowo maleje, a kosmos zwalnia swoją ekspansję
spowodowaną Wielkim Wybuchem 13,7 mld lat temu. Horyzont dostępny naszemu poznaniu
miał się stale powiększać, bo do Ziemi z czasem miało docierać światło z coraz dalej
połoŜonych obszarów.
2
Okazało się, Ŝe kosmos jakieś 6 mld lat temu nacisnął na pedał gazu. Galaktyki urwały się z
uwięzi grawitacji i uciekają coraz szybciej. Tak wynika z porównania jasności supernowych,
które dla astronomów są jak latarnie wyznaczające odległości w kosmosie.
Jakaś nowa siła - odpychająca - pojawiła się w grze. Nikt nie ma pojęcia, co to za siła. Jedna z
hipotez mówi o tajemniczej substancji, która ma wypełniać kosmos niczym stary, XIXwieczny eter. Nazwano ją kwintesencją, która dla Greków była piątym boskim elementem
obok czterech Ŝywiołów: wody, ziemi, ognia i powietrza. Miałaby mieć niespotykane na
Ziemi własności - m.in. ujemne ciśnienie, które powoduje puchnięcie kosmosu.
Inna hipoteza mówi o tym, Ŝe odpycha sama próŜnia. To bardzo mała siła, jeśli weźmiemy
małą objętość próŜni, czyli niczego. Ale kiedy świat się powiększył w wyniku Wielkiego
Wybuchu, to nicości między galaktykami było coraz więcej, aŜ w końcu jej siła odpychająca
pokonała grawitację i odtąd dyktuje warunki. Kłopot w tym, Ŝe znane prawa fizyki nic nie
mówią o takiej odpychającej własności próŜni.
Czy naukowcy zdąŜą zrozumieć tę silę, nim sprzed oczu zniknie im przedmiot badań?
Koniec kosmologii
To wszystko stawia pod znakiem zapytania naiwne wizje, Ŝe z upływem czasu nasza
cywilizacja wznosić się będzie na coraz wyŜsze poziomy poznania, moŜe nawiąŜe kontakt z
braćmi w rozumie z innych zakątków Wszechświata i połączymy siły, by wspólnie osiągnąć
panowanie nad czasem i przestrzenią.
Światy będą się raczej rodzić i umierać w całkowitej samotności. Oddzielone od siebie
niemoŜliwymi do przebycia przestrzeniami wypełnionymi pustką i czarną energią. Uciekające
od siebie i pozostawione same sobie.
Rozumne istoty - gdziekolwiek się pojawią - będą rozwijać tylko swoje własne cywilizacje,
mając jednak coraz mniej materiału do obserwacji i porównań. Nie mogąc obserwować
oddalających się galaktyk, ich astronomowie pozostaną nieświadomi zarówno tego, Ŝe
Wszechświat pozostaje w ciągłym ruchu, tego, Ŝe się rozszerza, jak i tego, Ŝe powstał w
czasie Wielkiego Wybuchu.
Być moŜe nigdy nie odkryją prawdziwej natury Wszechświata. Ich niebo będzie tak stałe i
stabilne, jak wydawało się stałe i stabilne 300 lat temu sir Isaacowi Newtonowi.
Tylko Droga Mleczna i kilka najbliŜszych sąsiadek, których nie zdołała oderwać od nas
ciemna energia, bo między nami znajduje się zbyt mało próŜni lub kwintesencji.
Posłańcy wiedzy
My, na Ziemi, mamy szczęście. śyjemy w szczególnej chwili i szczególnym miejscu. Jeszcze
5 mld lat temu nie bylibyśmy w stanie zaobserwować jakichkolwiek efektów działalności
ciemnej energii. A za 100 mld lat nie będzie juŜ po nich śladu.
3
Z tego punktu widzenia moŜna powiedzieć, Ŝe jesteśmy cywilizacją wybraną. To szczęście,
zaszczyt. I niemały obowiązek. Być moŜe jesteśmy jedyni spośród milionów moŜliwych
zasiedlonych w kosmosie globów, którym dane będzie odkryć, jak wszystko się zaczęło.
Naszym długiem wobec przyszłych nawet nie pokoleń, ale światów jest przekazanie tej
wiedzy. Jak? MoŜe rzucając w otchłań kosmosu gwiezdne "butelki z listem" - roboty, które
przemierzałyby przestrzeń, niosąc na pokładzie przesłanie o tym, co udało nam się dostrzec.
Ostatnie wspomnienie rozgwieŜdŜonego nieba. Skamieliny, które dowodziłyby ewolucji i
bogactwa Wszechświata.
Praca Kraussa i Scherrera kaŜe nam teŜ spojrzeć z dystansem na naszą wiedzę. Setki
fundamentalnych spraw mogą juŜ teraz być ukryte przed naszymi obserwacjami - tłumaczy
Krauss. Być moŜe misternie budujemy sobie całkiem nieprawdziwy obraz świata. Wpatrzeni
w cienie na ścianie jaskini nawet nie podejrzewamy, jak bardzo ograniczony jest nasz punkt
widzenia. Nigdy się nie dowiemy, czego nie wiemy. Chyba Ŝe znajdziemy "butelkę" z
przekazem z przeszłości.
Galaktyka M51, zwana potocznie "Wirem", którą sfotografował trzy lata temu teleskop
Hubble'a. Oddala się od nas z prędkością setek kilometrów na sekundę i stale przyspiesza. Za
miliardy lat zniknie nam z oczu na zawsze, jak większość mgławic i galaktyk widocznych na
nocnym niebie
[autor fot./rys] NASA GW
Tekst pochodzi z Internetowego Archiwum Gazety Wyborczej. Wszelkie prawa zastrzeŜone.
Kopiowanie i rozpowszechnianie w jakiejkolwiek formie bez odrębnej zgody Wydawcy
zabronione.
4
5