Sądzę jednak, że laikom w zakresie fizyki i kosmologii (a do takich się zaliczam) nie powinno to przeszkadzać. Tekst obfituje bowiem w wiele informacji, które się nie zdezaktualizowały, a które – przekazane klarownie i ciekawie – poszerzają horyzont poznawczy czytelnika.
Autor przybliża i objaśnia szereg fascynujących kwestii dotyczących kosmosu. Rozważa m.in. zagadnienie czasu i przestrzeni, początku i końca Wszechświata, jego zadziwiającej, matematycznej struktury, naszego w nim znaczenia (z perspektywy kosmicznej Ziemia to maleńki pyłek). Porusza problem Boga jako potencjalnego kreatora, pochyla się nad frapującym pytaniem: Czy jesteśmy sami w kosmosie?
Profesor odnosi się do klasycznych odkryć i źródeł – geometrii Euklidesa, mechaniki Newtona, teorii względności Einsteina, mechaniki kwantowej, teorii Wielkiego Wybuchu. Precyzyjnie tłumaczy podstawy tych koncepcji, ich moc eksplanacyjną i empiryczną wartość. Stawia odbiorcę na twardym gruncie wiedzy, by potem wskazać mu jej granice. I uświadomić, jak wciąż nieprzeniknioną pozostaje dla nas ludzi tajemnica kosmosu.
Notatki z lektury
1) Materia, czas i przestrzeń: oto składniki Wszechświata.
2) Kant nie miał racji, twierdząc, że zjawisko nie może istnieć bez czasu, zaś czas może istnieć bez zjawiska (teoria o tym, że postrzegamy rzeczywistość poprzez czas, w taki sposób, że układamy docierające wrażenia w kolejności, bo taka jest natura naszego umysłu). Jest inaczej: czas jest ściśle związany z materią.
3) More geometrico: argumentacja doskonale ścisła na wzór geometrii, bez znajomości której nie można było przekroczyć progu Akademii Platońskiej.
4) Geometria dotyczy idealnych bytów: prostej, okręgu, punktu, które w naszej rzeczywistości nie występują. Bada stosunki między nimi. Czy byty te istnieją realnie? (platonizm).
5) Kant twierdził, że sądy syntetyczne a priori to sądy z dziedziny geometrii.
6) Okazuje się jednak, że można stworzyć różne modele geometrii. Który odpowiada empirii?
7) 300 przed Chr. Euklides napisał Elementy, podręcznik geometrii stosowany aż do XIX w. (druga książka w historii pod względem wydań, zaraz po Biblii).
8) Wyszedł od kilku twierdzeń oczywistych i zbudował cały system.
9) Trudnością postulat 5: przez punkt nieleżący na danej prostej można przeprowadzić tylko jedną prostą równoległą do danej. Ten pewnik zmieniony przez Łobaczewskiego i Bolaya w XX w. dał alternatywną geometrię. W geometrii hiperbolicznej takich prostych można przeprowadzić nieskończenie wiele. W geometrii sferycznej: nie przeprowadzimy ani jednej prostej, zatem każde dwie proste równoległe przecinają się. Która geometria odpowiada rzeczywistości? To pytanie zrodziło Einsteinowską ogólną teorię względności (1915 r.). Czy da się na podstawie li tylko intelektualnych analiz, tworzonych w umyśle matematycznych modeli wywnioskować realne własności bytów? Skąd możliwa zgodność? Potrzeba eksperymentu.
10) Einstein odkrył, że prędkość światła w próżni jest zawsze taka sama, niezależnie od układu odniesienia, zatem bezwzględna (300 tys. km/sek.).
11) Einstein: długość, szerokość, wysokość i godzina, w którym opisywane zdarzenie zaszło (czyli trzy wymiary przestrzenne i jeden czasowy: czasoprzestrzeń). Przestrzeni nie można rozważać oddzielnie od czasu.
12) Pole grawitacyjne przejawia się jako odchylenie od geometrii euklidesowej. Grawitacja to zakrzywienie czasoprzestrzeni. W polu grawitacyjnym o większym natężeniu czas płynie wolniej.
13) Jeszcze o geometrii: Riemann pokazał, że wg okreśolnych zasad można tworzyć rozmaite geometrie nieeuklidesowe.
14) Galaktyki to skupiska gwiazd. Wszechświat galaktyk rozszerza się z ogromną prędkością.
15) Prawo Hubble'a: im dalsza odległość między galaktykami, tym szybciej się od siebie oddalają.
16) Siostrą naszej Drogi Mlecznej jest bardzo podobna do niej Galaktyka Andromedy, M31.
17) Nasze słońce okrążyło dotąd galaktykę 20 razy, więc jego wiek to 20 lat galaktycznych.
18) Galaktyki są klasyfikowane ze względu na kształty (eliptyczne, spiralne np. Droga Mleczna etc.).
19) Paradoks Olbersa. Dlaczego niebo nocą całe nie świeci, skoro galaktyki są rozłożone równomiernie? Odpowiedź: z tych dalekich docierają najdłuższe fale światła, a im dłuższe fale, tym mniejsza energia, ta energia odległych galaktyk niejako dla nas zanika (Doppler).
20) Zasada kosmologiczna: Wszechświat z perspektywy dowolnej galaktyki wygląda mniej więcej tak samo, nie można więc określić jego granic. Nie ma galaktyk uprzywilejowanych. Materia we Wszechświecie jest rozłożona równomiernie. Nadmuchujemy balon z kropkami, każda kropka ma prawo czuć się centrum, od którego inne kropki się oddalają. Pan Bóg wszystkich sprawiedliwie obdarował rozumem. Nikt nie twierdzi, że dostał za mało.
21) Im głębiej patrzymy w przestrzeń, tym bardziej cofamy się w czasie.
22) Kształt Wszechświata. Kula? Nie ma końca, ale jest skończona. Nie ma punktu granicznego, ale jest ograniczona.
23) Teoria: Wszechświat rozszerza się tak długo, aż rozrzedzona materia znów się zagęści. Wtedy kosmos się kurczy i wracamy do punktu wyjścia. Znów się zaczyna Wszechświat. Cykl.
24) Goddl: czas we Wszechświecie ten sam, cykliczny, okrążając kosmos moglibyśmy przeżywać nasze życie wielokrotnie?
25) Zagadka dziejów Wszechświata. Trzy typy rozwiązań: A) Albo WŚ rozwija się ewolucyjnie i w takim razie jego ewolucja miałaby początek. B) Albo świat przeżywa niekończący się cykl rozwojów i powrotów i wtedy nie ma początku, ale nie ma też właściwie ewolucji. C) Albo Wszechświat jest w stanie stacjonarnym (niezmiennym jak miasteczko, skąd 5 ludzi wyjeżdża i 5 przyjeżdża). W opcji C trzeba zarzucić zasadę zachowania masy i energii i zgodzić się na przyjęcie idei powstawania materii z niczego.
26) Antyświaty, antymateria. Odkrycie Diraca. Cząstki elementarne mają swoje antycząstki. Przyroda ma upodobanie w symetrii, co widać najlepiej w skali mikro. Czy każda galaktyka ma swoją antygalaktykę? Czy z atomu powstaje świat, a z antyatomu antyświat? (będący poza zasięgiem naszej obserwacji i badań).
27) Jesteśmy chemią węgla (chemia organiczna), my ludzie. Węgiel i ciepło to produkty gwiazd.
28) Czy świat miał początek (osobliwość) czy może przed osobliwością wyjściową było coś jeszcze, na razie nieosiągalne dla naszych badań?
29) Zasada antropiczna. Świat jest, jaki jest, bo gdyby był inny w ogóle byśmy nie zaistnieli (chodzi o optymalny dla nas ludzi układ warunków, w którym dane nam egzystować). Nasze istnienie narzuca ograniczenia strukturze świata. Wszechświat w sposób zadziwiający jest do nas przystosowany, a my do niego. Pomiędzy tym, że jesteśmy a globalnym planem architektonicznym świata istnieje niezwykle delikatne zestrojenie. Jego niewielkie naruszenie nie dałoby naszemu zaistnieniu żadnych szans. Świat jest taki, że możemy być.
30) Czas jako kolejny kierunek przestrzeni (Hawking).
31) Sami w kosmosie? Potencjalne cywilizacje są zależne od ewolucji ich macierzystej gwiazdy, jej życia.
32) Proxima Centauri, najbliższa gwiazda od Słońca, poza naszym układem planetarnym, znajduje się 4 lata świetlne od Ziemi. Czy ma planety? Tego nie widzimy, możemy tylko wnioskować pośrednio. Stamtąd też widać jedynie nasze Słońce, samą gwiazdę, bez planet.
33) W jednej galaktyce minimum kilka miliardów układów planetarnych (?)
34) Ekosfery, obszary w kosmosie z potencjalnością życia organicznego (1/10 część Wszechświata?).
35) Liczba ognisk życia w galaktyce (ekosfer) powinna być rzędu miliarda.
36) Bóg. Ulepieni z mułu ziemi (czyli pyłu kosmicznego?). Jeżeli świat jest taki, że możemy go badać, a więc zrozumiały, to czy nie powinien być właśnie dziełem istoty rozumnej?
37) Czy Wszechświat jest samowystarczalny i wyjaśnia się sam przez siebie, bo nie ma początku, lecz po prostu jest? Taką hipotezę wysunął Hawking, uprzestrzeńniając czas. A co z prawami fizyki, kto je stworzył? Nikt, są wewnętrznymi cechami kosmosu, odkrywamy je w nim.
38) Jeśli jednak kosmos ma początek, to musi być i Stwórca (Whitetaker). Ale uwaga: wierze w Boga zrobiono krzywdę wypełniając luki w nauce Bogiem. Lepiej czekać, aż nauka sama te dziury wypełni.
39) Izajasz: Bóg jest Bogiem ukrytym.
40) Istnienie świata, z początkiem lub bez domaga się usprawiedliwienia. Dlaczego istnieje raczej coś niż nic? (Leibniz).
41) Zadziwiająca matematyczność świata. Powstaje teoria, parę równań, a potem potwierdza je empiria (jak choćby z teoriami Einsteina: ogólna 1905, szczególna 1915). Wygląda na to, że Wszechświat to matematyczna struktura, która dała zapłon istnieniu. Matematyczny Bóg.