- publicystyka: Ciemna strona Wszechświata

publicystyka:

artykuły

Ciemna strona Wszechświata

Ar­ty­kuł uka­zał się w kwar­tal­ni­ku Czas Fan­ta­sty­ki 2/2013.

 

Ciem­na ma­te­ria i ciem­na ener­gia sta­no­wią dziś modny temat do­cie­kań znacz­nie wy­kra­cza­ją­cych poza ru­bie­że astro­fi­zy­ki i ko­smo­lo­gii. Ich tem­pe­ra­tu­rę pod­niósł wer­dykt przy­zna­ją­cy w 2011 roku  Na­gro­dę Nobla w dzie­dzi­nie fi­zy­ki trzem astro­fi­zy­kom: S. Per­l­mut­te­ro­wi i A. Riess'owi  oraz B. Schmidt'owi za od­kry­cie faktu przy­spie­sza­nia eks­pan­sji Wszech­świa­ta ma­ją­ce klu­czo­we zna­cze­nie w po­twier­dze­niu hi­po­te­zy o ist­nie­niu ciem­nej ener­gii. Stąd też ob­ser­wu­je­my zalew bar­dziej lub mniej pro­fe­sjo­nal­nych ar­ty­ku­łów drą­żą­cych ten temat, które można zna­leźć w me­diach, zwłasz­cza w In­ter­ne­cie.

Ni­niej­szy esej sta­no­wi próbę po­pu­lar­no­nau­ko­wej syn­te­zy hi­sto­rii i dzi­siej­sze­go stanu badań nad ciem­ną ma­te­rią i ciem­ną ener­gią. Jeśli nie li­czyć koń­co­wej, od­au­tor­skiej re­flek­sji, jest to kom­pi­la­cja po­wszech­nie do­stęp­nej wie­dzy na ten temat.

 

Ciem­ność… widzę ciem­ność!

 

Te pierw­sze po wy­bu­dze­niu z hi­ber­na­cji słowa Maksa, bo­ha­te­ra  filmu Sek­smi­sja, we­szły na stałe do kla­sy­ki kul­to­wych cy­ta­tów. W cza­sach po­wsta­nia tego filmu nie do­tar­ła jesz­cze do po­wszech­nej świa­do­mo­ści myśl, że ciem­ność jest do­mi­nu­ją­cym bytem we Wszech­świe­cie. Taką moż­li­wość roz­wa­ża­li już jed­nak na­ukow­cy (ści­ślej – przy­rod­ni­cy) ów Wszech­świat ba­da­ją­cy.

W la­tach 70. ubie­głe­go wieku, gdym stu­dio­wał astro­no­mię, naj­bar­dziej eks­cy­tu­ją­ce „w bran­ży” py­ta­nie do­ty­czy­ło gę­sto­ści Wszech­świa­ta[1]. Wedle obo­wią­zu­ją­cych pod­ów­czas, opar­tych na kon­cep­cji Wiel­kie­go Wy­bu­chu (Big Bang), mo­de­li ko­smo­lo­gicz­nych los roz­sze­rza­ją­ce­go się Wszech­świa­ta za­le­żał od tej gę­sto­ści wła­śnie. Jeśli by­ła­by ona więk­sza od pew­nej kry­tycz­nej war­to­ści, Wszech­świat wy­ha­mo­wał­by swoją eks­pan­sję i wszedł w fazę kontr­ak­cji, czyli kur­cze­nia się. W prze­ciw­nym wy­pad­ku roz­sze­rzał­by się w nie­skoń­czo­ność, koń­cząc swój żywot tzw. śmier­cią ciepl­ną – dziś na­zy­wa się to Wiel­kim Chło­dem (Big Fre­eze).

Nic więc dziw­ne­go, że astro­no­mo­wie jęli z za­cię­ciem bu­chal­te­rów zli­czać wszel­ką wy­stę­pu­ją­cą we Wszech­świe­cie ma­te­rię. Mimo że po do­ko­na­niu ta­kiej me­ga­ko­smicz­nej in­wen­ta­ry­za­cji oka­za­ło się, iż tej ma­te­rii jest stu­krot­nie za mało, aby można było przy­jąć opcję kontr­ak­cji, po­wszech­nie wie­rzo­no, że jest ona bar­dziej praw­do­po­dob­na (czyż­by pod­świa­do­my wpływ kon­cep­cji końca świa­ta spo­ty­ka­nych wszak we wielu re­li­giach?)

W pew­nym sen­sie in­tu­icja ta się spraw­dzi­ła: we­dług dzi­siej­szych da­nych[2] Wszech­świat skła­da się w 73% z ciem­nej ener­gii i 23% z ciem­nej ma­te­rii, pod­czas gdy znana nam ma­te­ria sta­no­wi je­dy­nie nie­speł­na 4% jego masy; tylko 0,5% (sic!) przy­pa­da na ma­te­rię świe­cą­cą, resz­ta to mię­dzy­ga­lak­tycz­ny gaz. No i jak tu nie krzyk­nąć „widzę ciem­ność”?

Ale wróć­my do po­cząt­ków. Do mo­men­tu, w któ­rym mi­ło­ści­wie nam pa­nu­ją­cą ja­sność przy­kry­ła

 

Ciem­na ma­te­ria

Jej ka­rie­ra roz­po­czę­ła się w 1933 r., kiedy to astro­fi­zyk Fritz Zwic­ky, ba­da­jąc pręd­ko­ści po­ru­sza­nia się ga­lak­tyk w gro­ma­dzie Coma w kon­ste­la­cji War­ko­cza Be­re­ni­ki od­krył, iż ga­lak­ty­ki ob­ra­ca­ją się tak szyb­ko, że już dawno po­win­ny się urwać z uwię­zi gra­wi­ta­cji, a cała gro­ma­da roz­le­cieć jak ze­rwa­ne z łań­cu­cha sio­deł­ka ka­ru­ze­li. Chyba że ich masy – a zatem także wią­żą­ce je siły gra­wi­ta­cji – są dużo więk­sze, niż można wnio­sko­wać z tego, co widać w te­le­sko­pach.

Przez te­le­sko­py widać tylko ma­te­rię świe­cą­cą. Tę hi­po­te­tycz­ną, do­dat­ko­wą masę w ga­lak­ty­kach, która nie była wi­docz­na, na­zwa­no ciem­ną ma­te­rią. Lecz hi­po­te­za nie była trak­to­wa­na po­waż­nie, peł­niąc rolę astro­no­micz­nej cie­ka­wost­ki.

Temat wró­cił w dru­giej po­ło­wie XX wieku za spra­wą „kró­lo­wej” astro­fi­zy­ki ame­ry­kań­skiej Very Rubin, która ob­ser­wu­jąc gwiaz­dy w Mgła­wi­cy An­dro­me­dy od­kry­ła, że pręd­kość gwiazd bliż­szych i dal­szych wzglę­dem cen­trum jest taka sama, pod­czas gdy na­le­ża­ło spo­dzie­wać się, że te bar­dziej od­da­lo­ne od środ­ka ga­lak­ty­ki po­ru­sza­ją się wol­niej, niż te bliż­sze. Wszyst­ko wska­zy­wa­ło na to, że na ruch gwiazd ma wpływ jakiś ma­syw­ny, acz nie­wi­dzial­ny obłok, w któ­rym ga­lak­ty­ki są za­nu­rzo­ne – ga­lak­tycz­ne halo ciem­nej ma­te­rii.

Można by więc rzec, że twier­dze­nie o ist­nie­niu ciem­nej ma­te­rii ma cha­rak­ter po­szla­ko­wy. Osła­bia to jego wia­ry­god­ność, lecz po­dob­ne przy­pad­ki w hi­sto­rii nauk ści­słych miały już miej­sce – choć­by casus od­kry­cia pla­ne­ty Nep­tun, któ­re­go pod­sta­wą był jej gra­wi­ta­cyj­ny wpływ na ruch Urana.

Obec­nie w więk­szo­ści mo­de­li ewo­lu­cji Wszech­świa­ta ciem­na ma­te­ria od­gry­wa klu­czo­wą rolę – to ona miała naj­pierw two­rzyć po­tęż­ne włók­na i grona, które uła­twi­ły świe­cą­cej ma­te­rii sfor­mo­wa­nie ga­lak­tyk i gro­mad. Kusi wy­obraź­nię wizja Wszech­świa­ta na wzór świą­tecz­nie przy­ozdo­bio­nych ulic: świe­cą­ce ga­lak­ty­ki ni­czym ża­rów­ki roz­wie­szo­ne na nie­wi­docz­nych struk­tu­rach ciem­nej ma­te­rii.

Nauki ści­słe kie­ru­ją się jed­nak nie­wzru­szo­ny­mi ry­go­ra­mi: kon­cep­cje nie pod­par­te em­pi­rycz­nym (ob­ser­wa­cyj­nym) po­twier­dze­niem nie mają tu prawa bytu w po­sta­ci innej niż hi­po­te­za. Ale jak za­ob­ser­wo­wać coś, czego nie widać? Już tam ucze­ni mają swoje spo­so­by! Wszak ciem­na ma­te­ria musi jakoś wcho­dzić w in­te­rak­cje za­rów­no sama z sobą jak też ze „zwy­kłą” ma­te­rią, a kon­se­kwen­cje tych in­te­rak­cji mogą być ob­ser­wo­wal­ne.

Po­szu­ki­wa­nia ciem­nej ma­te­rii idą w dwóch kie­run­kach. Pierw­szy za­kła­da, że jest to zwy­kła ma­te­ria ba­rio­no­wa (czyli zło­żo­na z po­czci­wych pro­to­nów i neu­tro­nów) wy­stę­pu­ją­ca w ma­syw­nych, lecz nie­świe­cą­cych cia­łach. Takie ciała na­zy­wa­ją się MACHO. Drugi – że ciem­ną ma­te­rię sta­no­wią nie­zna­ne cząst­ki ele­men­tar­ne zwane WIMP-ami.

 

MACHO – czyli krzep­ki facet

Nie bez ko­ze­ry, bo skrót ten ozna­cza  ciała bar­dzo ma­syw­ne (Mas­si­ve Com­pact Halo Ob­jects). Są one wy­kry­wa­ne w ob­ser­wa­cjach na pod­sta­wie ich od­dzia­ły­wa­nia z cza­so­prze­strze­nią (efekt tzw. mi­kro­so­czew­ko­wa­nia gra­wi­ta­cyj­ne­go). Do tej grupy za­li­cza się brą­zo­we karły, czyli obiek­ty pro­to­gwiaz­do­we („po­ro­nio­ne” gwiaz­dy), któ­rych masa była za mała by do­szło do „za­pło­nu” ter­mo­ją­dro­we­go, ko­me­ty, pla­ne­to­idy, pył mię­dzy­gwiaz­do­wy i mię­dzy­ga­lak­tycz­ny, a także gwiaz­dy neu­tro­no­we, czar­ne dziu­ry, białe i czar­ne karły.

MACHO nie mogą jed­nak sta­no­wić całej ciem­nej ma­te­rii, bo pro­wa­dzi­ło­by to do zmia­ny tempa sta­rze­nia się gwiazd, co na­ka­zy­wa­ło­by zre­wi­do­wać nasze po­glą­dy od­no­śnie wieku Wszech­świa­ta. Dla­te­go po­ja­wił się drugi kan­dy­dat:

 

WIMP – czyli sła­be­usz

WIMP to także celny skrót: We­akly In­te­rac­ting Mas­si­ve Par­tic­les (słabo od­dzia­ły­wa­ją­ce ma­syw­ne cząst­ki). Są to hi­po­te­tycz­ne cząst­ki ele­men­tar­ne, które nie wcho­dzą w skład zna­nej nam ma­te­rii. Każda ga­lak­ty­ka za­nu­rzo­na by­ła­by w wiel­kim ob­ło­ku ta­kich czą­stek. Nie­wie­le o nich wia­do­mo poza tym, że jak wska­zu­je ich nazwa, słabo od­dzia­ły­wa­ją ze znaną ma­te­rią (co jest oczy­wi­ste, bo gdyby sil­nie od­dzia­ły­wa­ły, już dawno zo­sta­ły­by od­kry­te).

Nie­daw­no wy­da­wa­ło się, że ten ro­dzaj ciem­nej ma­te­rii sta­no­wią neu­tri­na – bar­dzo słabo od­dzia­ły­wa­ją­ce cząst­ki, któ­rych mi­lio­ny w każ­dej se­kun­dzie prze­szy­wa­ją bez żad­ne­go śladu każdy cen­ty­metr kwa­dra­to­wy na­sze­go ciała, wię­cej – prze­ni­ka­ją one przez całą kulę ziem­ską rów­nie łatwo jak fo­to­ny przez czy­stą szybę.

Neu­tri­no wy­my­ślił słyn­ny fizyk Wol­fgang Pauli, chcąc ra­to­wać prawo za­cho­wa­nia ener­gii w roz­pa­dzie pro­mie­nio­twór­czym beta. Cząst­ka ta miała za­bie­rać część ener­gii, któ­rej bra­ko­wa­ło w bi­lan­sie tej re­ak­cji ją­dro­wej. Na py­ta­nie, czemu nikt jesz­cze jej nie od­krył, Pauli od­po­wia­dał roz­trop­nie: bo nie ma ona ła­dun­ku elek­trycz­ne­go (stąd jej nazwa) oraz bar­dzo słabo od­dzia­ły­wa z ma­te­rią. Wy­glą­da to na hochsz­ta­pler­kę, ale Pauli miał dobrą in­tu­icję, choć po­twier­dzi­ło się to do­pie­ro po ponad ćwierć wieku: w 1956 r. po raz pierw­szy od­kry­to ślad neu­tri­na w de­tek­to­rach.

Nie­ste­ty neu­tri­na nie oka­za­ły się wdzięcz­ny­mi kan­dy­da­ta­mi na ciem­ną ma­te­rię. Ow­szem, słabo od­dzia­ły­wa­ją ale nie są ma­syw­ne – ważą setki ty­się­cy razy mniej niż naj­lżej­sze ze zna­nych czą­stek elek­tro­ny. Do tego są dia­bel­nie szyb­kie – osią­ga­ją pręd­ko­ści pod­świetl­ne i nie zdra­dza­ją naj­mniej­szych chęci do wie­co­wa­nia – czyli do gro­ma­dze­nia się razem w jed­nym miej­scu. Tym­cza­sem stwier­dzo­no, że ciem­na ma­te­ria ma ten­den­cję do sku­pia­nia się, po­dob­nie jak zwy­kła ma­te­ria. Wnio­sek pro­sty: jej sku­pi­ska mogą two­rzyć je­dy­nie cząst­ki po­wol­ne i cięż­kie, czyli "zimne".

W po­szu­ki­wa­niu kan­dy­da­ta na praw­dzi­we­go WIMP-a wią­za­no na­dzie­je z dwoma ty­pa­mi czą­stek po­stu­lo­wa­nych przez teo­rię su­per­sy­me­trii lub su­per­strun, któ­rych dotąd nie od­kry­to: tzw. part­ne­ra­mi su­per­sy­me­trycz­ny­mi zna­nych czą­stek oraz tzw. cząst­ka­mi zwier­cia­dla­ne­go świa­ta. Te ostat­nie mia­ły­by od­dzia­ły­wać ze zwy­kłą ma­te­rią tylko gra­wi­ta­cyj­nie, by­ły­by więc na­praw­dę do­sko­na­le ciem­ną ma­te­rią[3].

 

WIMP upo­lo­wa­ny?

Przy­rod­ni­cy nie usta­wa­li w po­szu­ki­wa­niach WIMP-ów. W czerw­cu 2010 r. ogło­szo­no, że w sztol­niach ko­pal­ni So­udan w sta­nie Min­ne­so­ta fi­zy­cy w ra­mach eks­pe­ry­men­tu Co­GeNT (Co­he­rent Ger­ma­nium Neu­tri­no Tech­no­lo­gy) zła­pa­li pierw­sze cząst­ki ciem­nej ma­te­rii. Stało się to pod­czas badań nad trwa­ło­ścią pro­to­nów, które we­dług obec­nej wie­dzy nigdy się nie roz­pa­da­ją. Na­ukow­cy uży­wa­li 30 nie­wiel­kich de­tek­to­rów z krysz­ta­łów krze­mu i ger­ma­nu schło­dzo­nych do tem­pe­ra­tu­ry bli­skiej zera bez­względ­ne­go. Przed na­tu­ral­nym pro­mie­nio­wa­niem ziem­skich skał chro­ni­ły je osło­ny z oło­wiu, a przed pro­mie­nia­mi z ko­smo­su – bli­sko 800-me­tro­wa war­stwa ziemi nad stro­pem sztol­ni. Jed­nak taka za­po­ra ponoć nie jest żadną prze­szko­dą dla WIMP-ów.

Eks­pe­ry­ment Co­GeNT praw­do­po­dob­nie za­re­je­stro­wał śred­nio jedną in­te­rak­cję WIMPa z de­tek­to­rem dzien­nie w trak­cie 15 mie­się­cy z okre­so­wą zmien­no­ścią w oko­li­cach 16 pro­cent. Po­mia­ry ener­gii zga­dza­ją się z prze­wi­dy­wa­nia­mi, że masa czą­stek WIMP jest od 6 do 10 razy więk­sza od masy pro­to­nu. Z grub­sza po­kry­wa się to z wy­ni­ka­mi wło­skie­go eks­pe­ry­men­tu DAMA (DArk MAt­ter), który od 14 lat re­je­stru­je po­dob­ne fluk­tu­acje[4].

Warto dodać, że w tej samej ko­pal­ni prze­pro­wa­dzo­no w 2009 r. eks­pe­ry­ment CDMS, w któ­rym  za­ob­ser­wo­wa­no dwa zda­rze­nia nie­da­ją­ce się wy­ja­śnić jako od­dzia­ły­wa­nie ze znaną ma­te­rią.

Żeby nie było tak słod­ko: na mie­siąc przed ogło­sze­niem re­zul­ta­tów eks­pe­ry­men­tu Co­GeNT ogło­szo­no  ne­ga­tyw­ny wynik eks­pe­ry­men­tu XE­NO­N100 w la­bo­ra­to­rium Gran Sasso, gdzie użyto de­tek­to­ra wy­peł­nio­ne­go cie­kłym kse­no­nem. Także w wielu in­nych (choć nie tak do­kład­nych) eks­pe­ry­men­tach nie wy­kry­to ni­cze­go cie­ka­we­go[5].

Ciem­ną ma­te­rię można też zna­leźć po­śred­nio – np. szu­ka­jąc efek­tów jej ani­hi­la­cji w po­sta­ci stru­mie­nia an­ty­czą­stek. Po­szu­ki­wa­nia takie pro­wa­dzi się nie w ko­pal­niach, lecz prze­ciw­nie – w gór­nych war­stwach at­mos­fe­ry lub na or­bi­cie oko­ło­ziem­skiej. W la­tach 2004-2011 prze­pro­wa­dzo­no kilka ta­kich eks­pe­ry­men­tów: HEAT, PA­ME­LA, ATIC, HESS, uzy­sku­jąc raz po­zy­tyw­ne, raz ne­ga­tyw­ne re­zul­ta­ty. Czyli też słod­ko nie jest.

 

Ani MACHO ani WIMP, tylko…

Wia­ry­god­ne po­twier­dze­nie em­pi­rycz­ne musi ce­cho­wać po­wta­rzal­ność. Zatem do po­lo­wa­nia włą­czy­ły się też inne ze­spo­ły na świe­cie, lecz suk­ce­sów na razie brak. Nie dziwi więc obec­ność scep­ty­ków – nie­któ­rzy z nich twier­dzą wręcz, że nie ma żad­nej ciem­nej ma­te­rii, a wszyst­kie ob­ser­wa­cje ruchu ga­lak­tyk i gwiazd będą do sie­bie pa­so­wać, jeśli tylko od­po­wied­nio zmo­dy­fi­ku­je­my prawo cią­że­nia.

 

…szcze­gól­ne miej­sce Ziemi?

W 2008 Ti­mo­thy Cli­fton, Pedro G. Fer­re­ira i Kate Land z Oks­for­du za­pro­po­no­wa­li hi­po­te­zę wy­ja­śnia­ją­cą przy­spie­sza­nie eks­pan­sji ko­smo­su oraz pro­blem „bra­ku­ją­cej masy” we Wszech­świe­cie, za to kwe­stio­nu­ją­ca za­sa­dę ko­per­ni­kań­ską bę­dą­cą jed­nym z me­to­do­lo­gicz­nych fun­da­men­tów współ­cze­snych nauk przy­rod­ni­czych. Mówi ona, naj­kró­cej uj­mu­jąc, że po­ło­że­nie Ziemi we Wszech­świe­cie nie jest w żaden spo­sób uprzy­wi­le­jo­wa­ne, co ozna­cza, że ob­ser­wa­cje pro­wa­dzo­ne z do­wol­ne­go miej­sca we Wszech­świe­cie po­win­ny po­zwo­lić na doj­ście do ta­kich sa­mych wnio­sków, jak ob­ser­wa­cje pro­wa­dzo­ne z Ziemi[6]. Tym­cza­sem pa­no­wie ci twier­dzą, że pro­blem ciem­nej ma­te­rii (tu­dzież ciem­nej ener­gii) znika przy za­ło­że­niu, że Zie­mia znaj­du­je się w szcze­gól­nym miej­scu we Wszech­świe­cie, gdzie gę­stość ma­te­rii jest znacz­nie niż­sza niż w po­zo­sta­łych czę­ściach ko­smo­su.

Nie ma jed­nak żad­nych ob­ser­wa­cyj­nych pod­staw do ta­kie­go za­ło­że­nia – prze­ciw­nie –  naj­now­sze ba­da­nia mi­kro­fa­lo­we­go pro­mie­nio­wa­nia tła po­cho­dzą­ce za­rów­no z ob­ser­wa­cji te­le­sko­pem Hub­ble’a jak też sa­te­li­ty WMAP (Wil­kin­son Mi­cro­wa­ve Ani­so­tro­py Probe), zdają się po­twier­dzać jed­no­rod­ność i izo­tro­po­wość Wszech­świa­ta[7].

 

…od­grza­na dy­na­mi­ka New­to­na?

Izra­el­ski fizyk Mor­de­haj Mil­grom twier­dzi, że ob­ser­wo­wa­ny ruch ga­lak­tyk można wy­ja­śnić bez od­wo­ły­wa­nia się do ciem­nej ma­te­rii. Za­pro­po­no­wał w tym celu zmo­dy­fi­ko­wa­ną dy­na­mi­kę new­to­now­ską MOND (MO­di­fied New­to­nian Dy­na­mics), która za­kła­da nie­li­nio­wą za­leż­ność siły od przy­spie­sze­nia. MOND co praw­da nie do końca roz­wią­zu­je pro­blem „bra­ku­ją­cej masy” w gro­ma­dach ga­lak­tyk, ale radzi sobie z tym do­brze jej re­la­ty­wi­stycz­ne roz­wi­nię­cie, jakim jest TeVeS – teo­ria ten­so­ro­wo-wek­to­ro­wo-ska­lar­nej gra­wi­ta­cji, która za­kła­da, że od­dzia­ły­wa­nie gra­wi­ta­cyj­ne zmie­nia się wraz z od­le­gło­ścią (im więk­sza od­le­głość tym sil­niej­sza gra­wi­ta­cja).

Wska­zu­jąc na tę kon­cep­cję pol­ski fi­zyk-teo­re­tyk, blo­gu­ją­cy na Sa­lo­nie­24 pod nic­kiem Eine mówi, że lek­ce­wa­ży hi­po­te­zę ist­nie­nia we Wszech­świe­cie tzw. ciem­nej ma­te­rii dla­te­go, że nie ma ona nawet cie­nia bez­po­śred­nie­go, choć­by jed­ne­go do­wo­du em­pi­rycz­no-ob­ser­wa­cyj­ne­go, a do­wo­dy po­śred­nie są tak ku­la­we, na­cią­ga­ne, i w każ­dej chwi­li mogą być wy­mie­nio­ne na inne, że ta ob­fi­ta pi­sa­ni­na na ten temat ni­czym się nie różni od tan­det­nej scien­ce fic­tion[8].

 

No wła­śnie, co na to Em­pi­ria?

Ow­szem, tan­de­ty i ba­na­łów w twór­czo­ści na­ukow­ców nie brak, ale prze­cież w na­ukach przy­rod­ni­czych fał­szy­we hi­po­te­zy po­win­na wy­ko­sić Em­pi­ria. Tym­cza­sem ona też nie jest jed­no­znacz­na.

Wy­ko­rzy­stu­jąc dane o ponad 70 000 ja­snych, od­le­głych i czer­wo­nych ga­lak­ty­kach ze­bra­ne w ra­mach cy­fro­we­go prze­glą­du nieba ze­spół pro­fe­so­ra fi­zy­ki i astro­no­mii UC Ber­ke­ley, Urosa Sel­ja­ka, wy­ka­zał, że TeVeS go­rzej pa­su­je do re­zul­ta­tów ana­liz niż ogól­na teo­ria względ­no­ści. Jed­nym z głów­nych wnio­sków tych badań jest po­twier­dze­nie, iż ist­nie­nie ciem­nej ma­te­rii to wciąż naj­bar­dziej praw­do­po­dob­ne wy­ja­śnie­nie ob­ser­wo­wa­nych ru­chów ga­lak­tyk i ich gro­mad[9].

Z kolei w 2011 r. teo­ria Mor­de­ha­ja Mil­gro­ma zo­sta­ła po­zy­tyw­nie zwe­ry­fi­ko­wa­na em­pi­rycz­nie przez Stacy McGau­gha z Uni­ve­ri­sty of Ma­ry­land. Wraz ze swym ze­spo­łem prze­ba­dał on 47 ga­lak­tyk ga­zo­wych (za­sad­ni­czą masę sta­no­wią w nich nie gwiaz­dy lecz wo­do­ro­wa ma­te­ria py­ło­wa) wy­ka­zu­jąc, że ciem­na ma­te­ria nie jest po­trzeb­na do wy­ja­śnie­nia ich ruchu[10].

Ob­ser­wu­jąc ten dra­mat po­zna­nia za­gad­ki Wszech­świa­ta mo­że­my po­paść we fru­stra­cję – no bo komu tu wie­rzyć? Lecz fru­stra­cja do­ty­ka także sa­mych ak­to­rów owego dra­ma­tu. Mark Wal­ker z Ha­rvard-Smi­th­so­nian Cen­ter for Astro­phy­sics, który wraz z Jorge Peñar­ru­bia z Uni­wer­sy­te­tu w Cam­brid­ge zmie­rzył po­ło­że­nie, pręd­kość i skład 1500-2500 gwiazd w ga­lak­ty­kach Ka­rzeł Pieca i Ka­rzeł Rzeź­bia­rza po­wie­dział: Po za­koń­cze­niu na­szych badań wiemy o ciem­nej ma­te­rii mniej niż przed­tem[11].

A prze­cież to jesz­cze nie ko­niec za­ga­dek! Oto na de­skach te­atru po­ja­wia się

 

 

Ciem­na ener­gia

 

W opo­wia­da­niu Arka Noego[12] su­ge­ro­wa­łem, że Wszech­świat z nie­wia­do­me­go po­wo­du prze­szedł gwał­tow­nie w fazę kontr­ak­cji. Tym­cza­sem wszyst­kie obec­ne po­mia­ry stwier­dza­ją, że Wszech­świat nie kur­czy się tylko roz­sze­rza coraz szyb­ciej – ale też z nie­wia­do­me­go po­wo­du – więc czę­ścio­wo tra­fi­łem!

Fan­ta­sta ow­szem, ale przy­rod­nik nie może sobie po­zwo­lić na „nie­wia­do­me po­wo­dy”. Dla­te­go musi zna­leźć wi­no­waj­cę od­po­wie­dzial­ne­go za nie­zgod­ną z roz­kła­dem jazdy (czyli obo­wią­zu­ją­cy­mi teo­ria­mi) eks­pan­sję Wszech­świa­ta. A jeśli wi­no­waj­cy nie widać, trze­ba go wy­my­ślić! W ten spo­sób po­wsta­ła hi­po­te­za ciem­nej ener­gii, która mia­ła­by wy­wo­ły­wać ujem­ne ci­śnie­nie, czyli gra­wi­ta­cję od­py­cha­ją­cą (jeśli ktoś nie umie sobie wy­obra­zić ujem­ne­go ci­śnie­nia, radzę po­ba­wić się gumką od maj­tek).

Zo­bacz­my naj­pierw jak funk­cjo­nu­je gwiaz­da znaj­du­ją­ca się w sta­nie rów­no­wa­gi (trwa­ją­cym przez ład­nych kilka mi­liar­dów lat!). Stan ten to efekt rów­no­wa­że­nia się dwóch sił: gra­wi­ta­cyj­nej, ścią­ga­ją­cej masę gwiaz­dy ku środ­ko­wi i od­środ­ko­we­go ci­śnie­nia pro­mie­nio­wa­nia po­wsta­ją­ce­go w wy­ni­ku re­ak­cji ter­mo­nu­kle­ar­nej w ją­drze gwiaz­dy (syn­te­za wo­do­ru w hel). Gdyby nie było pierw­szej z tych sił, gwiaz­da eks­plo­do­wa­ła­by, gdyby nie było dru­giej – za­pa­dła­by się.

Po­dob­nie może funk­cjo­no­wać Wszech­świat jako ca­łość. Impet ma­te­rii bę­dą­cy kon­se­kwen­cją Wiel­kie­go Wy­bu­chu jest ha­mo­wa­ny przez siły gra­wi­ta­cyj­ne, które ścią­ga­ją ma­te­rię do środ­ka na­to­miast ciem­na ener­gia, wy­wie­ra­jąc od­środ­ko­we (od­py­cha­ją­ce) ci­śnie­nie re­kom­pen­su­je te siły z nad­wyż­ką, po­wo­du­jąc w efek­cie przy­spie­sze­nie roz­sze­rza­nia się Wszech­świa­ta.

 

Wszyst­kie­mu winni no­bli­ści!

Skąd jed­nak wiemy, że Wszech­świat przy­spie­szył eks­pan­sję? Przez tych wścib­skich astro­no­mów, któ­rzy go pod­glą­da­ją czym i kiedy się da.

Pod ko­niec lat 90. XX w. na pod­sta­wie ob­ser­wa­cji od­le­głych su­per­no­wych typu Ia Saul Per­l­mut­ter wraz z Bria­nem P. Schmid­tem z Au­stra­lii i, nie­za­leż­nie od nich, Adam G. Riess z USA wy­ka­za­li, że we Wszech­świe­cie dzia­ła siła od­py­cha­ją­ca, która prze­ciw­sta­wia się przy­cią­ga­ją­cej sile gra­wi­ta­cji. To wła­śnie ona po­wo­du­je, że Wszech­świat roz­sze­rza się coraz szyb­ciej.

Ze zja­wi­skiem tym ko­smo­lo­go­wie spo­tka­li się już wcze­śniej – za­pro­po­no­wa­na przez A. Gutha hi­po­te­za in­fla­cji ko­smo­lo­gicz­nej[13] to nic in­ne­go jak gwał­tow­ne przy­spie­sze­nie eks­pan­sji Wszech­świa­ta, która na­stą­pi­ła tuż po jego na­ro­dzi­nach. Potem tempo eks­pan­sji mia­ło­by się znacz­nie zmniej­szyć. Stąd wy­ni­ki tych ob­ser­wa­cji su­ge­ru­ją­ce przy­spie­sze­nie eks­pan­sji Wszech­świa­ta sta­no­wi­ły cał­ko­wi­te za­sko­cze­nie dla ko­smo­lo­gów, któ­rzy skła­nia­li się do po­glą­du, że Wszech­świat albo wy­ha­mu­je eks­pan­sję i przej­dzie w fazę kontr­ak­cji albo uzy­ska stan rów­no­wa­gi i bę­dzie roz­sze­rzał się w spo­sób jed­no­staj­ny. Takie za­sko­cze­nie jest zwy­kle bodź­cem do zin­ten­sy­fi­ko­wa­nia badań ma­ją­cych zwe­ry­fi­ko­wać nie­przy­sta­ją­ce do teo­rii wy­ni­ki.

W 2002 r. na Ko­smicz­nym Te­le­sko­pie Hub­ble'a za­mon­to­wa­no nowy in­stru­ment, który był „wy­tre­so­wa­ny” do po­lo­wa­nia na su­per­no­we. Ze­spół pod kie­run­kiem Adama G. Ries­sa wy­krył za jego po­mo­cą sześć su­per­no­wych, które wy­bu­chły ponad 7 mld lat temu, czyli mniej wię­cej w po­ło­wie wieku Wszech­świa­ta. Ba­da­nia po­twier­dzi­ły zwol­nie­nie eks­pan­sji mło­de­go Wszech­świa­ta, a na­stęp­nie przej­ście w fazę przy­śpie­sza­nia, co miało miej­sce około 5 mld lat temu[14].

To ko­smicz­ne przy­spie­sze­nie było wiel­ką nie­spo­dzian­ką, a jego na­tu­ra po­zo­sta­je jedną z naj­więk­szych za­ga­dek współ­cze­snej nauki. Nie dziwi więc przy­zna­nie jego od­kryw­com: Sau­lo­wi Per­l­mut­te­ro­wi, Bria­no­wi Schmid­to­wi i Ada­mo­wi Ries­se na­gro­dy Nobla w dzie­dzi­nie fi­zy­ki za 2011 r.

 

Ob­ja­śnić ciem­ną ener­gię

Kloc­ki uło­ży­ły się w lo­gicz­nie nie­ska­zi­tel­ną ca­łość, ale py­ta­nie o na­tu­rę ta­jem­ni­cę ciem­nej ener­gii po­zo­sta­ło. Czym jest? Czy jej za­po­stu­lo­wa­nie nie jest po­wro­tem do kon­cep­cji ko­smicz­ne­go eteru? Na szczę­ście ba­da­nia od­le­głych su­per­no­wych rzu­ci­ły także na nią nieco świa­tła.

Pierw­sza hi­po­te­za za­kła­da, że może nią być ener­gia próż­ni. Jej ma­te­ma­tycz­nym od­po­wied­ni­kiem jest stała ko­smo­lo­gicz­na wpro­wa­dzo­na w 1917 r. przez Ein­ste­ina do rów­na­nia pola gra­wi­ta­cyj­ne­go w OTW, bo przy za­ło­że­niu sta­tycz­ne­go mo­de­lu Wszech­świa­ta (a takie pod­ów­czas pa­no­wa­ło prze­świad­cze­nie) rów­na­nie to pro­wa­dzi­ło do ab­sur­dal­nych roz­wią­zań (albo że Wszech­świat jest pusty, albo że ma­te­ria wy­wie­ra ujem­ne ci­śnie­nie). Ein­ste­in uwa­żał stałą ko­smo­lo­gicz­ną za twór sztucz­ny; z ulgą z niej zre­zy­gno­wał, gdy w 1929 r. za spra­wą Hub­ble'a, oka­za­ło się, że Wszech­świat roz­sze­rza się, czyli nie jest sta­tycz­ny.

Kiedy jed­nak oka­za­ło się, że eks­pan­sja Wszech­świa­ta przy­spie­sza, a jed­nym z moż­li­wych wy­ja­śnień jest przy­ję­cie ist­nie­nia ujem­ne­go ci­śnie­nia, stała ko­smo­lo­gicz­na wró­ci­ła do łask. Dla­cze­go? Bo jeśli przy­jąć jej war­tość do­dat­nią, ozna­cza to wła­śnie ujem­ne ci­śnie­nie.

Jako al­ter­na­ty­wa dla hi­po­te­zy ener­gii próż­ni, roz­wa­ża­ne jest pole ska­lar­ne wy­stę­pu­ją­ce w roli ciem­nej ener­gii. Pole takie na­zy­wa­ne jest kwin­te­sen­cją (tak Ary­sto­te­les na­zy­wał piąty, obok ziemi, ognia, wody i po­wie­trza, ży­wioł kla­sycz­ny).

Pierw­sza z pro­po­no­wa­nych form ciem­nej ener­gii (ener­gia próż­ni utoż­sa­mia­na ze stałą ko­smo­lo­gicz­ną) ma cha­rak­ter sta­tycz­ny, druga (pole ska­lar­ne czyli kwin­te­sen­cja) – dy­na­micz­ny.

Która z nich ma więk­sze szan­se awan­su z hi­po­te­zy na teo­rię? O tym zde­cy­du­ją ko­lej­ne ob­ser­wa­cje, które po­zwo­li­ły­by do­kład­nie okre­ślić za­leż­ność tempa eks­pan­sji Wszech­świa­ta od czasu. To dziś  głów­ne za­da­nie ko­smo­lo­gii ob­ser­wa­cyj­nej[15].

 

Ja­śnie oświe­co­na opo­zy­cja

Nie­mniej ist­nie­nie ciem­nej ener­gii wciąż po­zo­sta­je hi­po­te­zą, któ­rej nie ak­cep­tu­je część śro­do­wi­ska fi­zy­ków i ko­smo­lo­gów. Po­dob­nie jak w przy­pad­ku ciem­nej ma­te­rii nie­któ­rzy twier­dzą, że przy­spie­sze­nie roz­sze­rza­nia się Wszech­świa­ta to cios za­da­ny ogól­nej teo­rii względ­no­ści, która nie spraw­dza się w ukła­dach wiel­ko­ska­lo­wych i trze­ba ją wy­mie­nić (może nawet prze­pro­sić się z dy­na­mi­ką new­to­now­ską – patrz wyżej opi­sa­ny casus MOND Mor­de­ha­ja Mil­gro­ma). Po­wsta­ją też mo­dy­fi­ka­cje ogól­nej teo­rii względ­no­ści „in­spi­ro­wa­ne” teo­rią strun, które po­stu­lu­ją wpro­wa­dze­nie do­dat­ko­wych wy­mia­rów ma­ją­cych po­wo­do­wać osła­bie­nie od­dzia­ły­wa­nia gra­wi­ta­cyj­ne­go na du­żych od­le­gło­ściach. Obej­rzyj­my bli­żej dwa po­my­sły, jakie po­ja­wi­ły się na ła­wach tej „ja­śnie oświe­co­nej” opo­zy­cji.

 

Big Bang do la­mu­sa!

Wun-Yi Shu z Thing Hua Uni­ver­si­ty na Taj­wa­nie za­pro­po­no­wał nowe mo­de­le ko­smo­lo­gicz­ne, które mogą le­piej wy­ja­śniać bu­do­wę Wszech­świa­ta niż teo­ria Wiel­kie­go Wy­bu­chu, a zja­wi­sko coraz szyb­sze­go roz­sze­rza­nia się Wszech­świa­ta ob­ja­śniać bez wpro­wa­dza­nia hi­po­te­zy ciem­nej ener­gii. Kon­cep­cja za­kła­da zu­peł­nie od­mien­ne po­trak­to­wa­nie czasu, prze­strze­ni i masy. Otóż w fazie eks­pan­sji Wszech­świa­ta czas zmie­nia się w prze­strzeń, a masa w od­le­głość, zaś w fazie kontr­ak­cji za­cho­dzą prze­mia­ny od­wrot­ne.

Jak sza­leć to na ca­łe­go! Pręd­kość świa­tła i stała gra­wi­ta­cji nie są w mo­de­lu taj­wań­skie­go na­ukow­ca sta­ły­mi, czas nie ma po­cząt­ku ani końca, zaś Wszech­świat ma kształt hi­per­s­fe­ry, przez co zni­ka­ją pro­ble­my  ho­ry­zon­tu zda­rzeń i pła­sko­ści wy­stę­pu­ją­ce w teo­rii Wiel­kie­go Wy­bu­chu.

A jak z po­twier­dze­niem em­pi­rycz­nym? Shu prze­te­sto­wał swój model wy­ko­rzy­stu­jąc do tego celu naj­now­sze ob­ser­wa­cje do­ty­czą­ce su­per­no­wych typu Ia. Twier­dzi, że jego model do tych ob­ser­wa­cji pa­su­je – i, rzecz jasna, nie po­trze­bu­je hi­po­te­zy ciem­nej ener­gii[16].

 

An­ty­gra­wi­ta­cja

Mas­si­mo Vil­la­ta z ob­ser­wa­to­rium astro­no­micz­ne­go w Tu­ry­nie rów­nież uważa, że ciem­na ener­gia nie jest po­trzeb­na do wy­ja­śnie­nia przy­spie­szo­nej eks­pan­sji Wszech­świa­ta, która jest we­dług niego re­zul­ta­tem od­dzia­ły­wa­nia ma­te­rii i an­ty­ma­te­rii, od­py­cha­ją­cych się od sie­bie.

Za­kła­da on, że ma­te­ria przy­cią­ga ma­te­rię, a an­ty­ma­te­ria – an­ty­ma­te­rię, lecz na­wza­jem ma­te­ria z an­ty­ma­te­rią się od­py­cha­ją. W więk­szej skali ob­ja­wia się to roz­sze­rza­niem Wszech­świa­ta.

Dla­cze­go tak jest? Bo an­ty­ma­te­ria ist­nie­je jak gdyby w od­wró­co­nej cza­so­prze­strze­ni – wy­ja­śnia Vil­la­ta. Na py­ta­nie dla­cze­go zatem nie do­cho­dzi do ani­hi­la­cji ma­te­rii i an­ty­ma­te­rii od­po­wia­da, że są one od sie­bie zbyt od­da­lo­ne, bo znaj­du­ją się w ol­brzy­mich prze­strze­niach po­mię­dzy gro­ma­da­mi ga­lak­tyk[17].

We­ry­fi­ka­cję kon­cep­tu Vil­la­ty chce prze­pro­wa­dzić CERN. W eks­pe­ry­men­cie pod akro­ni­mem AEGIS (An­ti­mat­ter Expe­ri­ment: Gra­vi­ty, In­ter­fe­ro­me­try, Spec­tro­sco­py) fi­zy­cy zba­da­ją, jak gra­wi­ta­cja Ziemi od­dzia­łu­je na wodór i an­ty­wo­dór[18].

 

Nihil novi ab SO­LEc­ki

 

Mo­gli­by­śmy zatem, wzo­ru­jąc się na ki­bi­cach pił­kar­skich, za­śpie­wać: nic się nie stało, Zie­mia­nie nic się nie stało. To zna­czy nic się nie zmie­ni­ło od lat 70. ubie­głe­go wieku, kiedy to wie­dzie­li­śmy już, że we­dług da­nych z ob­ser­wa­cji we Wszech­świe­cie jest o dwa rzędy wiel­ko­ści za mało ma­te­rii. Dziś wiemy nadal, że po­win­no jej być wię­cej, lecz nie po­tra­fi­my tego ob­ser­wa­cyj­nie udo­ku­men­to­wać. Jakby nie dość było kło­po­tów, dla ura­to­wa­nia mi­ło­ści­wie nam pa­nu­ją­cych teo­rii ko­smo­lo­gicz­nych, zo­sta­li­śmy zmu­sze­ni do po­sta­wie­nia hi­po­te­zy o ist­nie­niu ciem­nej ener­gii, któ­rej rów­nież ob­ser­wa­cyj­nie po­twier­dzić nie po­tra­fi­my.

Dla­te­go nie dziwi nie­ma­łe grono scep­ty­ków, któ­rzy hi­po­te­zy ciem­nej ener­gii i ciem­nej ma­te­rii na­zy­wa­ją ła­ta­niem dziur w teo­rii Wiel­kie­go Wy­bu­chu – bo poza tym, że umoż­li­wia­ją jej zgod­ność z do­świad­cze­niem, nie­wie­le wy­ja­śnia­ją, na do­da­tek zręcz­nie bawią się z nami w cho­wa­ne­go, wy­ma­chu­jąc przed nosem brzy­twą Ockha­ma.

Wciąż więc po­zo­sta­je­my z ba­ga­żem pytań, na które brak od­po­wie­dzi. Oto naj­waż­niej­sze z nich:

1. Dla­cze­go na­stą­pił Wiel­ki Wy­buch?

2. Pro­blem po­cząt­ko­wej oso­bli­wo­ści, su­ge­ro­wa­nej przez ogól­ną teo­rię względ­no­ści?

3. Jaki jest na­praw­dę sce­na­riusz i me­cha­nizm in­fla­cji?

4. Czym jest „ciem­na ma­te­ria”?

5. Czym jest „ciem­na ener­gia”?

6. Dla­cze­go około 5 mld lat temu Wszech­świat za­czął przy­spie­szać eks­pan­sję?

7. Jaki bę­dzie przy­szły sce­na­riusz ewo­lu­cji Wszech­świa­ta?[19]

Lecz nie miej­my złu­dzeń: nawet jeśli upo­ra­my się z tymi py­ta­nia­mi, to po­ja­wią się na­stęp­ne. Ten Wszech­świat już tak ma.

 

Dwie re­flek­sje koń­co­we

 

fi­lo­zo­ficz­na…

W la­tach 70. XX wieku ks. prof. Mi­chał Hel­ler, dziś wy­bit­ny, wów­czas do­brze za­po­wia­da­ją­cy się ko­smo­log, nadał na ła­mach mie­sięcz­ni­ka Znak nie­zbyt ko­rzyst­ną dla ma­te­ria­li­stów wia­do­mość: ma­te­ria nie jest do­brym kan­dy­da­tem na Byt Ab­so­lut­ny, po­nie­waż nie speł­nia pod­sta­wo­wych cech, jakie we­dług fi­lo­zo­fów wi­nien On speł­niać[20]. A po­nie­waż fi­lo­zo­fo­wie wszel­kich orien­ta­cji w jed­nym po­zo­sta­ją zgod­ni: Byt Ab­so­lut­ny ist­nieć musi, prze­to wia­do­mość, że nie jest nim ma­te­ria mu­sia­ła po­sta­wić ma­te­ria­li­stów w nie­zbyt kom­for­to­wej sy­tu­acji.

Czy dziś ma­te­ria­li­ści mogą czuć się po­krze­pie­ni? Mam mie­sza­ne uczu­cia. Wszak za­wsze twier­dzi­li, że liczy się tylko to, co się da zwa­żyć, zmie­rzyć, do­tknąć, jed­nym sło­wem – za­ob­ser­wo­wać. Tym­cza­sem ciem­na ma­te­ria i ciem­na ener­gia, sta­no­wią­ce 96% za­war­to­ści Wszech­świa­ta, póki co sta­ran­nie się przed na­szy­mi moż­li­wo­ścia­mi ob­ser­wa­cyj­ny­mi ukry­wa­ją. W tym sen­sie nie dys­po­nu­ją ce­cha­mi, które ma­te­ria­li­ści chcą im przy­pi­sy­wać. Za to stają się coraz bar­dziej po­dob­ne do Boga, który też się skry­wa przed na­szy­mi urzą­dze­nia­mi ob­ser­wa­cyj­ny­mi (po­dob­ne nie zna­czy toż­sa­me; pro­szę mnie tu nie po­są­dzać o pan­te­izm!). Dla ma­te­ria­li­stów, któ­rzy cheł­pią się tym, że liczy się tylko wie­dza, świa­do­mość , iż w tym sta­nie rze­czy zdani są na wiarę, sy­tu­acja wciąż da­le­ka jest od kom­for­tu.

 

… i teo­lo­gicz­na

W eseju Czy Pan Bóg jest prze­ciw tech­no­lo­gii[21] do­ko­na­łem aktu an­tro­po­mor­fi­za­cji Boga ro­zu­mia­ne­go jako Ojca. Ma ona swe źró­dło w głę­bo­kiej wie­rze w Jego za­ko­rze­nie­nie w świe­cie, w hi­sto­rii. We wielu re­li­giach re­la­cje mię­dzy Bo­giem a świa­tem nie koń­czą się na akcie stwór­czym. Bóg ze swym oj­cow­skim sto­sun­kiem do czło­wie­ka ota­cza go tro­ską, jest obec­ny na dobry i zły czas. W chrze­ści­jań­stwie, do­wo­dząc swej oj­cow­skiej tro­skli­wo­ści, Bóg daje i re­ali­zu­je obiet­ni­cę od­ku­pie­nia świa­ta.

Re­la­cję Bóg Oj­ciec – czło­wiek pró­bo­wa­łem osza­co­wać, ob­ser­wu­jąc ojca wy­cho­wu­ją­ce­go swoje dzie­ci, który w miarę ich do­ra­sta­nia sprzy­ja usa­mo­dziel­nie­niu pro­wadzącemu do usta­le­nia się stanu part­ner­stwa. Skoro Bóg jest Ojcem, to cze­mu nie miał­by stop­nio­wo do­zo­wać za­kre­su na­sze­go po­zna­nia ergo na­szych moż­li­wo­ści – w mia­rę doj­rze­wa­nia i wzro­stu od­po­wie­dzial­no­ści?

Dziś spy­tam: Ojcze nasz, co się stało, skoro za­miast świe­tla­nej przy­szło­ści ry­su­je się nam po­nu­ra per­spek­ty­wa Wiel­kie­go Chło­du? Czy to jakaś – znów wra­cam do kon­wen­cji pił­kar­skiej, wszak mówią, żeś Sę­dzią także – żółta kart­ka?

 

 

 

Ta­de­usz So­lec­ki

 

___________________________________________________

 

[1] słowo "Wszech­świat" piszę dużą li­te­rą jako imię wła­sne, gdyż roz­wa­ża­nia do­ty­czą na­sze­go Wszech­świa­ta a nie hi­po­te­tycz­nych ele­men­tów Mul­ti­ver­se.

[2] na pod­sta­wie da­nych do­star­czo­nych przez sa­te­li­tę WMAP

[3] http://www.fizyka.net.pl

[4] https://news.uchicago.edu/article/2011/06/06/new-data-still-have-scientists-dark-over-dark-matter

[5] http://www.deltami.edu.pl/temat/fizyka/struktura_materii/2011/10/31/Ciemna_materia_ciekawe_czasy/

[6] http://pl.wikipedia.org/wiki/Zasada_kopernika%C5%84ska

[7] http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/cosmic-expansion.html

  Earth Not Cen­ter Of The Uni­ver­se, Sur­ro­un­ded By “Dark Ener­gy”, Scien­ce Daily. s. 2008-12-19

[8] http://autodafe.salon24.pl/283790,a-jed­nak-no­wa-fi­zy­ka

[9] http://newscenter.berkeley.edu/2010/03/10/general_relativity/

[10] http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1102/1102.3913v1.pdf

[11] http://www.cfa.harvard.edu/news/2011/pr201129.html

[12] Ta­de­usz So­lec­ki, Mu­zy­ka Sfer Nie­bie­skich – opo­wia­da­nia SF, wyd. „W Dro­dze”, 2009

[13] A.H. Guth, Wszech­świat In­fla­cyj­ny, Pru­szyń­ski i S-ka 2000

[14] Adam G.Riess i Mi­cha­el S.Turner, Od su­per­no­wych do an­ty­gra­wi­ta­cji, „Świat Nauki”, nr 3/2004, s. 42-47.

[15] pl.wikipedia.org/wiki/Ciemna_energia

[16] Wun-Yi Shu, Co­smo­lo­gi­cal Mo­dels with No Big Bang, http://arxiv.org/abs/1007.1750

[17] http://www.universetoday.com/84934/antigravity-could-replace-dark-energy-as-cause-of-universes-expansion/

[18] http://aegis.web.cern.ch/aegis/home.html

[19] Ka­zi­mierz Gro­tow­ski, Astro­no­mia i fi­zy­ka – sto­sun­ki do­sko­na­łe, czy ra­czej stu­le­cia wza­jem­nych, coraz bar­dziej kło­po­tli­wych pytań? -, In­sty­tut Fi­zy­ki UJ (http://www.if.uj.edu.pl/Foton/97/pdf/02%20grotowski.pdf)

[20] Mi­chał Hel­ler, Dys­ku­sje na temat nie­skoń­czo­no­ści Wszech­świa­ta, Znak nr 237, s. 361 (Bóg fi­zy­ków-188-189)

[21] Ta­de­usz So­lec­ki, Czy Pan Bóg jest prze­ciw tech­no­lo­gii?, „W dro­dze” nr 10/1987

 

 

 

Komentarze

Jak mia­łem na­ście lat my­śla­łem o za­sta­niu fi­zy­kiem – pięk­na nauka. Nie udało się (i do­brze bo je­stem za mało zdol­ny) ale nie na­rze­kam. Wy­bra­łem inną nie mniej pięk­ną, bez suk­ce­sów na­uko­wych. Je­stem tylko skrom­nym in­ży­nie­rem.  

 

Wrzu­cę temat dla opo­wia­da­nia s-f. 

 

3-2-1 = 0 czyli ma­te­ma­tycz­nie z zera można uzy­skać 3, -2, -1. Do­świad­czal­nie po­twier­dza to w czę­ści efekt Ca­si­mi­ra. 

 

W oso­bli­wo­ści nie ma mowy o nie­skoń­czo­nej gę­sto­ści bo ta trój­ca świę­ta : ener­gia, ma­te­ria i jesz­cze “coś” wza­jem­nie się znosi, kom­pen­su­je. Te wiel­ko­ści nie były w oso­bli­wo­ści ści­śnię­te. One w oso­bli­wo­ści zo­sta­ły wy­kre­owa­ne. Jakby ktoś ze­chciał, to podam czym jest to “coś”.  

 

Razi mnie wci­ska­nie Boga gdzie się da, bo nic o nim nie wiemy. 

 

Za­trzy­maj się! Cóż zna­czy Bóg?

nie duch, nie ciało, nie świa­tło,

nie wiara, nie mi­łość,

nie mara senna, nie przed­miot,

nie zło i nie dobro,

nie w małym On, nie w licz­nym,

On nawet nie to, co na­zy­wa się Bo­giem.

Nie jest On uczu­ciem, nie jest myślą,

nie jest dźwię­kiem, a tylko tym,

o czym z nas wszyst­kich nie wie nikt.

 

Ja bym jego zo­sta­wił w spo­ko­ju. Gęby pełne fra­ze­sów pseu­do­nau­ko­wych uda­ją­cych naukę, ubra­ne w cza­sa­mi w pięk­ne (Mi­łość, Oj­ciec, Do­broć) i mętne słów­ka a fi­zy­ka i tak jest pełna “cudów” cze­ka­ją­cych na od­kry­cie.  Noga w ra­mach cudu ni­ko­mu jesz­cze nie od­ro­sła ale jeśli się to sta­nie – w co wie­rzę – bę­dzie to za­słu­ga nie teo­lo­gów a na­ukow­ców. Te­le­fo­ny ko­mór­ko­we to też nie za­słu­ga spe­ców od nic­nie­ro­bie­nia. 

 

Nie da rady pisać o nauce bez mie­sza­nia w to słowa “Bóg” ?. A 12.10.2019 zmar­ło na sepsę sze­ścio­let­nie dziec­ko. Jak się w to Boga nie mie­sza, idzie żyć. 

nie ma

Razi mnie wci­ska­nie Boga gdzie się da, bo nic o nim nie wiemy. 

Ow­szem. Nie wiemy nawet, czy jest. Zatem w tej sy­tu­acji także teo­lo­gia apo­fa­tycz­na jest beł­ko­tem. Wiersz Ślą­za­ka też. Je­dy­ne, co po­zo­sta­je to wiara. W to, że jest, albo w to, że Go nie ma.

Ale to nie­wie­le ma wspól­ne­go z te­ma­tem mo­je­go ar­ty­ku­łu, w któ­rym da­le­ki je­stem od me­to­dy­ki God of the gaps, a sam Bóg po­ja­wia się tylko w tym żar­ci­ku na końcu.

Za­le­ży mi na do­brej opi­nii u tych ludzi, o któ­rych mam dobrą opi­nię

Je­dy­ne, co po­zo­sta­je to wiara. W to, że jest, albo w to, że Go nie ma.

Nie­daw­no jeden taki, dość znany na por­ta­lu gość :P, prze­ko­ny­wał mnie, że “Ate­izm nie jest żadną wiarą”. Spora dys­ku­sja się z tego zro­bi­ła.

Ja jed­nak uwa­żam ina­czej :).

Pierw­sze prawo Sta­ru­cha - li­te­rów­ki w cu­dzych tek­stach są oczo­bi­ją­ce, we wła­snych - nie­do­strze­gal­ne.

Je­dy­ne, co po­zo­sta­je to wiara. W to, że jest, albo w to, że Go nie ma.

 

I o to cho­dzi. Wie­rzę, że JEST i ko­niec krop­ka. Zaj­mu­ję się ży­ciem.  Rety, ile ludzi czasu zmar­no­wa­ło na ba­da­nie tego Boga. Ile świec spa­lo­no nada­rem­nie, ile po­ży­wie­nia zmar­no­wa­no na źle wy­da­ną ener­gię, ile atra­men­tu zu­ży­to i pa­pie­ru na coś ……………….. co nie ma żad­nej war­to­ści na­uko­wej. 

 

Za wiele Wam tu nie po­ma­ru­dzę. Od 20 lat cho­dzi za mną chęć na­pi­sa­nia opo­wia­da­nia s-f i 50 % tek­stu (na kilka stron) jest już go­to­we. Zły je­stem na sie­bie ale dopnę swego. Choć­by po to aby to pra­gnie­nie na opo­wia­da­nie ze mnie wy­rzu­cić.  Raz i na za­wsze.  A wra­ca­jąc do ar­ty­ku­łu :  Bóg Oj­ciec ? A co na to fe­mi­nist­ki ? . Bar­dziej wie­rzę w to, że Bóg to mama. O wiele jest to mil­sze dla ucha. 

 

http://www.racjonalista.pl/kk.php/s,6321

 

Świet­ny tekst, to jest to czego szu­ka­łem od za­wsze. 

Ar­ty­kuł o Wszech­świe­cie  jest bar­dzo ob­szer­ny. Nie cho­dzi o ilość stron ale ilość pro­ble­mów jakie po­ru­sza  a to tylko czu­bek góry lo­do­wej.  Na samą ciem­ną ener­gię pewno można całe na­uko­we życie po­świę­cić a pod ko­niec tegoż ży­wo­ta do­wie­dzieć się, że ciem­nej ener­gii nie ma. 

 

 

nie ma

Dzię­ku­ję za uzna­nie, miło że tekst za­li­czy­łeś do po­szu­ki­wa­nych, bo w rze­czy samej po­wstał z tych in­ten­cji, żeby taką nie za ob­szer­ną i nie za her­me­tycz­ną kom­pi­la­cję skon­stru­ować.

Ale skoro już wdep­ną­łeś w kra­inę świa­to­po­glą­du, to Ci tak łatwo nie prze­pusz­czę. Przede wszyst­kim raz jesz­cze pod­kre­ślę, że w tym ar­ty­ku­le Bóg się nie po­ja­wia poza sceną koń­co­wą, która w za­my­śle ma cha­rak­ter żar­to­bli­wy. Uwa­żam, że tam, gdzie roz­wa­ża się spra­wy na­uko­we (mam na myśli nauki przy­rod­ni­cze) na­le­ży być a-te­istą. A-te­izm (w od­róż­nie­niu od ate­izmu, który jest po­sta­wą świa­to­po­glą­do­wą) ro­zu­miem jako po­sta­wę me­to­dycz­ną. Zatem w ba­da­niach świa­ta ma­te­rial­ne­go na­le­ży uni­kać wy­ja­śnień typu “Bóg tak chciał”.

Lecz są py­ta­nia, na które nauki przy­rod­ni­cze nie od­po­wie­dzą. Pierw­sze i pod­sta­wo­we po­sta­wił Le­ib­nitz: Dla­cze­go ist­nie­je ra­czej coś niż nic? i zo­sta­ło uzna­ne za pod­sta­wo­we py­ta­nie me­ta­fi­zy­ki. Me­ta­fi­zy­ka, fi­lo­zo­fia, teo­lo­gia to także nauki, mój drogi, choć nie scien­ce.

Wie­rzę, że JEST i ko­niec krop­ka.

Hola, hola, nie tak szyb­ko! To nie ko­niec, to tylko po­czą­tek. Za­cznij­my jed­nak od praw czło­wie­ka. Za­pew­ne zgo­dził­byś się z tym (choć­by w imię to­le­ran­cji), że każdy czło­wiek ma przy­ro­dzo­ne prawo wie­rzyć w to, że Bóg ist­nie­je, a także wie­rzyć w to, że Bóg nie ist­nie­je? Jeśli tak, to ci lu­dzie, któ­rzy wie­rzą w to, że ist­nie­je, mają prawo do­cie­kać isto­ty re­la­cji, jaka łączy Boga ze świa­tem, z czło­wie­kiem. Zatem mają prawo upra­wiać teo­lo­gię. Wie­rzyć np. w Ob­ja­wie­nie, w życie wiecz­ne, etc. Ate­ista, oczy­wi­ście, ma prawo w to nie wie­rzyć, wie­rzyć na­to­miast w to, że po śmier­ci idzie się do pia­chu i ko­niec. Wie­rzą­cy ma na­to­miast prawo wie­rzyć po­ecie ks. Twar­dow­skie­mu, który uwa­żał, że “ko­niec to kłam­czuch w świe­cie nie­skoń­czo­nym”. Wie­rząc w Ob­ja­wie­nie, ma prawo po­wie­dzieć za Bi­blią, że Bóg stwo­rzył czło­wie­ka na Swój obraz i po­do­bień­stwo. Szu­kać ana­lo­gii, pew­nych an­tro­po­mor­fi­za­cji, które po­tra­fią choć­by przy­bli­żyć to, co nie­po­ję­te.

Warto tu po­wo­łać się na opa­słe dzie­ło Fe­no­me­no­lo­gia re­li­gii Ge­rar­du­sa van der Leeuw'a, książ­kę nie­zwy­kle fra­pu­ją­cą przede wszyst­kim dla­te­go, że po­ka­zu­je ko­re­la­cję zja­wisk i pojęć w naj­róż­niej­szych re­li­giach świa­ta. Van der Leeuw zadał sobie trud ze­sta­wie­nia re­li­gii wła­śnie w opty­ce zja­wi­sko­wej, ka­te­go­ry­zu­jąc po­do­bień­stwa i po­ka­zu­jąc nie­zbi­cie, jak wiele jest cech wspól­nych łą­czą­cych re­li­gie funk­cjo­nu­ją­ce w nawet cał­kiem nie­za­leż­nych od sie­bie kul­tu­rach. Są to mo­ty­wy Ojca, Matki, Syna Bo­że­go, Wcie­le­nia, Od­ku­pie­nia, Sa­crum, etc. Dla ilu­stra­cji przed­sta­wię bli­żej motyw Ojca, wi­docz­ny w wielu re­li­giach, które roz­wi­ja­ły się nie­za­leż­nie od sie­bie, czę­sto do tego stop­nia, że można wy­klu­czyć tezę o dy­fun­do­wa­niu kul­tur. Cza­sem przy­bie­ra on inne formy, np. w sta­ro­żyt­nym Ba­bi­lo­nie wuja (sic!), w pra­sta­rym Egip­cie byka, a na Wy­spach Trio­briandz­kich za­cie­ra się róż­ni­ca mię­dzy ojcem i synem. Oczy­wi­ście, motyw Ojca naj­wy­raź­niej wi­docz­ny jest w wie­rze Izra­ela, choć tu wła­śnie po­ję­cie to zu­peł­nie nie ma związ­ku z płcią.

Mo­ty­wy te, choć w spo­sób zja­wi­sko­wo od­mien­ny, po­wta­rza­ją się w an­tro­po­ge­ne­zie jak mu­zycz­ne frazy w fu­gach Bacha. Moim (i nie tylko) zda­niem to re­zul­tat Ob­ja­wie­nia, które jest im­ma­ment­ne w no­os­fe­rze. Ob­ja­wie­nie to, w zde­rze­niu z ludz­ką, a więc ułom­ną świa­do­mo­ścią owo­cu­je zróż­ni­co­wa­ny­mi for­ma­mi kul­tur re­li­gij­nych w an­tro­po­ge­ne­zie. Zróż­ni­co­wa­ny­mi, lecz wy­ka­zu­ją­cy­mi po­wta­rzal­ność w wielu ce­chach.

I takie ba­da­nia mój drogi są jak naj­bar­dziej na­uko­we :)

Za­le­ży mi na do­brej opi­nii u tych ludzi, o któ­rych mam dobrą opi­nię

Wszech­świat wy­ha­mo­wał­by swoją eks­pan­sję i wszedł w fazę kontr­ak­cji, czyli kur­cze­nia się. W prze­ciw­nym wy­pad­ku roz­sze­rzał­by się w nie­skoń­czo­ność, koń­cząc swój żywot tzw. śmier­cią ciepl­ną – dziś na­zy­wa się to Wiel­kim Chło­dem (Big Fre­eze).

Mamy jesz­cze sce­na­riusz na Big Rip czyli śmierć uinver­sum przez wiel­kie roz­dar­cie. Są pewno i  inne wy­ja­śnie­nia tego co się sta­nie z Wszech­świa­tem.  Jeden z nich kwe­stio­nu­ją po­stę­pu­ją­cy wzrost pręd­ko­ści ucie­czek ga­lak­tyk

 

Warto tu po­wo­łać się na opa­słe dzie­ło Fe­no­me­no­lo­gia re­li­gii Ge­rar­du­sa van der Leeuw'a,

Każ­de­go z nas dwie fun­da­men­tal­ne spra­wy łączą. Śmierć ale i na­ro­dzi­ny więc nic dziw­ne­go, że tyle re­li­gii jest.  Każdy z nas był już w Nie­bie i naj­czę­ściej tak jest, choć nie za­wsze jak po­ka­zu­je życie.

 

Bóg ist­nie­je, a także wie­rzyć w to, że Bóg nie ist­nie­je

He he. Czar­ne – białe a gdzie pa­le­ta sza­ro­ści ?. Jako osoba wy­kształ­co­na tech­nicz­nie po­wi­nie­neś wie­dzieć, że wszyst­ko za­czy­na się od pre­cy­zyj­nych za­ło­żeń i pojęć. W nauce jest tyle nauki ile ma­te­ma­ty­ki. 

 

 

 

 

 

nie ma

Wszech­świat wy­ha­mo­wał­by swoją eks­pan­sję i wszedł w fazę kontr­ak­cji, czyli kur­cze­nia się. W prze­ciw­nym wy­pad­ku roz­sze­rzał­by się w nie­skoń­czo­ność, koń­cząc swój żywot tzw. śmier­cią ciepl­ną – dziś na­zy­wa się to Wiel­kim Chło­dem (Big Fre­eze).

Mamy jesz­cze sce­na­riusz na Big Rip czyli śmierć Uinver­sum po­przez wiel­kie roz­dar­cie. Są pewno i  inne wy­ja­śnie­nia tego co się sta­nie z Wszech­świa­tem.  Jedne z nich kwe­stio­nu­ją po­stę­pu­ją­cy wzrost pręd­ko­ści ucie­czek ga­lak­tyk.

 

Warto tu po­wo­łać się na opa­słe dzie­ło Fe­no­me­no­lo­gia re­li­gii Ge­rar­du­sa van der Leeuw'a,

Każ­de­go z nas dwie fun­da­men­tal­ne spra­wy łączą. Śmierć ale i na­ro­dzi­ny więc nic dziw­ne­go, że tyle re­li­gii jest.  Każdy z nas był już w Nie­bie i naj­czę­ściej tak jest, choć nie za­wsze jak po­ka­zu­je życie.  Już raz by­li­śmy oto­cze­ni Mi­ło­ścią Bez­gra­nicz­ną. 

 

Bóg ist­nie­je, a także wie­rzyć w to, że Bóg nie ist­nie­je

He he. Czar­ne – białe a gdzie pa­le­ta sza­ro­ści ?. Jako osoba wy­kształ­co­na tech­nicz­nie po­wi­nie­neś wie­dzieć, że wszyst­ko za­czy­na się od pre­cy­zyj­nych za­ło­żeń i pojęć. W nauce jest tyle nauki ile ma­te­ma­ty­ki. 

 

 

 

 

 

nie ma

Wszech­świat wy­ha­mo­wał­by swoją eks­pan­sję....

Wy­ry­wasz zda­nie z kon­tek­stu. Przede wszyst­kim piszę o sta­nie wie­dzy w la­tach 70. XX wieku, kiedy to nikt o Big Rip jesz­cze nie my­ślał. Cy­to­wa­ne na­to­miast zda­nie po­prze­dzo­ne jest wa­run­kiem “Jeśli by­ła­by ona więk­sza od pew­nej kry­tycz­nej war­to­ści” i tylko z nim resz­ta zda­nia ma sens.

Śmierć ale i na­ro­dzi­ny więc nic dziw­ne­go, że tyle re­li­gii jest.

Nie ro­zu­miem tej lo­gi­ki, dla mnie to coś w ro­dza­ju pier­nik-wia­trak. Poza tym nie cho­dzi tu o ilość re­li­gii tylko o po­wta­rzal­ność cech wy­stę­pu­ją­cych w róż­nych, bar­dzo czę­sto ob­cych sobie kul­tu­ro­wo re­li­giach. Po­le­cam lek­tu­rę Fe­no­me­no­lo­gii re­li­gii Ge­rar­du­sa van der Leeuw'a; pre­zen­to­wa­ne tu cy­ta­ty mają tylko walor ilu­stra­cji.

Czar­ne – białe a gdzie pa­le­ta sza­ro­ści ?

Ko­le­go nie je­steś tren­dy, dziś moda na barwy tęczy, a nie sza­ro­ści :) A po­waż­nie: wła­śnie w tym zda­niu nie wy­obra­żam sobie sy­tu­acji, w któ­rej ktoś wie­rzył­by, że Bóg ist­nie­je w dni pa­rzy­ste, a w nie­pa­rzy­ste nie ist­nie­je. Albo że ist­nie­je jakoś czę­ścio­wo. Bóg to Byt Ab­so­lut­ny. On­to­lo­gia okre­śla go jako byt ko­niecz­ny – co do tego w róż­nych sys­te­mach świa­to­po­glą­do­wych pa­nu­je zgoda. Tak uwa­ża­ją te­iści (św. Bo­na­wen­tu­ra: ab­so­lut (Bóg), jest bytem pro­stym, nie­zmien­nym, ko­niecz­nym, Le­ib­niz: ab­so­lut jest bytem ko­niecz­nym, któ­re­go sama moż­li­wość wy­wo­łu­je ak­tu­al­ność). Po­dob­nie de­iści (Fon­te­nel­le, Ro­us­se­au, Di­de­rot, Vol­ta­ire) przyj­mo­wa­li ab­so­lut fi­lo­zo­ficz­ny, jako isto­tę naj­wyż­szą, byt ko­niecz­ny i wiecz­ny, który jest przy­czy­ną za­ist­nie­nia świa­ta. Także ma­te­ria­li­ści nie ne­gu­ją ist­nie­nia Ab­so­lu­tu; jego funk­cję pełni ma­te­ria, któ­rej przy­pi­su­je się cechy ab­so­lut­ne: wiecz­ność, sa­mo­wy­star­czal­ność i nie­ogra­ni­czo­ność (jak­kol­wiek przy­pi­sy­wa­nie jej dziś tych cech ma cha­rak­ter ży­cze­nio­wy).

Ist­nie­je jesz­cze al­ter­na­ty­wa za­war­ta w py­ta­niu czy w ogóle coś musi ist­nieć? Czy może być tak, że nie ist­nie­je nic? Z ana­liz Berg­so­na wy­ni­ka, że po­ję­cie ni­co­ści ab­so­lut­nej nie ma sensu. Chcąc bo­wiem otrzy­mać ni­cość ab­so­lut­ną, cał­ko­wi­tą i zu­peł­ną, na­le­ża­ło­by uni­ce­stwić w myśli nie tylko Wszech­świat i wszyst­ko, co on w sobie za­wie­ra (w szcze­gól­no­ści czło­wie­ka, który ogar­nia ten Wszech­świat myślą i który myślą usi­łu­je go uni­ce­stwić i jed­no­cze­śnie uni­ce­stwić sa­me­go sie­bie), ale na­le­ża­ło­by rów­nież uni­ce­stwić w myśli wszel­ki byt. Berg­son wy­ka­zu­je, że taka ope­ra­cja jest nie­moż­li­wa. Nie mo­że­my w myśli uni­ce­stwić wszel­kie­go bytu. A zatem ni­cość nigdy nie jest dla myśli do­stęp­na.

Za­le­ży mi na do­brej opi­nii u tych ludzi, o któ­rych mam dobrą opi­nię

Nowa Fantastyka