Darmowy fragment publikacji:
Tomasz Rożek (1976) – doktor fizyki, dziennikarz naukowy. Artykuły
popularnonaukowe publikował m.in. w „Rzeczpospolitej”, „Wiedzy i Życiu”,
„Gazecie Wyborczej”, „Przekroju” czy „National Geographic Polska”.
Kierownik działu Nauka i Gospodarka w tygodniku „Gość Niedzielny”.
Autor programów telewizyjnych. Współpracuje z telewizją TVN: przybliża
zagadnienia naukowe w weekendowym programie „Dzień dobry TVN”.
Od wielu lat prowadzi w Katowicach kawiarnię naukową. W 2008 roku
otrzymał tytuł „Popularyzatora nauki” przyznawany przez Ministerstwo
Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz PAP. W 2015 roku otrzymał Nagrodę
Dziennikarską „Ślad” im. biskupa Jana Chrapka. Autor książek Nauka –
po prostu. Wywiady z wybitnymi (2011), uznanej przez Instytut Książki,
redakcję czasopisma „Nowe Książki” oraz Warszawski Festiwal Nauki
za najlepszą publikację popularnonaukową w sezonie wydawniczym 2010/2011,
oraz Nauka – to lubię. Od ziarnka piasku do gwiazd (W.A.B. 2012).
Człowiek to drugi tom trylogii, której pierwszy tom Kosmos (W.A.B. 2014)
zdobył nagrodę dla najlepszej książki popularyzującej naukę wśród młodzieży
podczas XXI Wrocławskich Targów Książki Naukowej. Na serwisie YouTube
Tomasz Rożek prowadzi popnaukowy videoblog Nauka. To lubię. Mieszka
na Śląsku z żoną Anną i dziesięcioletnimi bliźniętami: Zuzią i Jankiem.
Strony autora:
www.NaukaToLubie.pl
www.youtube.com/NaukaToLubie
www.facebook.com/NaukaToLubie
www.sonda2.tvp.pl
Copyright © by Tomasz Rożek, MMXIV
Wydanie II
Warszawa 2016
Zuzi i Jankowi – z wielką nadzieją,
że nic i nikt nie zabije w Was ciekawości.
Ciekawości świata i ciekawości ludzi.
tata
0
Ta opowieść…
„Błękitna kropka”, czyli fotografia Ziemi wykonana
14 lutego 1990 roku przez sondę Voyager 1 z odległości
6,4 miliarda kilometrów. Niedługo po wykonaniu zdjęcia
sonda opuściła Układ Słoneczny. Obecnie znajduje się około
20 miliardów kilometrów od nas. Zgadnij, gdzie jest Ziemia.
› Powiedz, co jest najmniejsze na świecie?
‹ Wydaje mi się, że kwarki, czyli cząstki, z których
są zlepione między innymi protony i neutrony.
› Dlaczego mówisz: „wydaje mi się”? Nie jesteś pewien?
‹ Dzisiaj jestem, ale jutro może się okazać, że ktoś odkrył coś jeszcze
mniejszego. Wydaje nam się, że kwarków nie da się podzielić na
jeszcze mniejsze kawałki. Wiele wskazuje na to, że są niepodzielne.
› Okej, w takim razie jak mały jest kwark?
‹ Bałem się tego pytania, ale wiedziałem, że je zadasz. Nie da się dokładnie
powiedzieć, jakiej wielkości czy jakiego kształtu jest kwark. Ale myślę,
że nie skłamię, jeśli powiem, że ma wielkość kilku attometrów.
› A co to takiego?!
‹ Attometr to jedna trylionowa część metra. Gdyby metr podzielić na milion
kawałków, a potem wziąć jeden z nich i podzielić znowu na milion, i jeszcze raz
wziąć jeden kawałek z miliona podzielonego na milion, i znowu podzielić na
milion części, otrzymalibyśmy attometr. Mniej więcej takiej wielkości są kwarki.
› Aż takie małe? Skąd my to wiemy?
‹ Z eksperymentów, które naukowcy przeprowadzają
w laboratoriach fizyki cząstek elementarnych. A wiesz,
że cały wszechświat był kiedyś wielkości jednego kwarka?
› Jak to cały? Kiedy?
‹ To było krótko po Wielkim Wybuchu, czyli prawie
14 miliardów lat temu. To wszystko, co widzimy na nocnym
niebie, to wszystko, co widzimy przez najlepsze teleskopy
kosmiczne, było na początku swojego istnienia ściśnięte
do jednego punktu, do wielkości nawet mniejszej niż kwark.
› Jak to się tam zmieściło?
‹ Nie wiem. Mówię, co było, a nie jak to się stało.
Tego nikt nie wie. Może nigdy nie będziemy wiedzieli?
› No dobrze, ale dzisiaj wszechświat jest ogromny.
‹ Tak, po Wielkim Wybuchu wszechświat bardzo szybko
zaczął się rozszerzać. Dzisiaj jest gigantyczny i wciąż się
rozszerza. Powiem ci więcej, rozszerza się coraz szybciej.
› Co powoduje to rozszerzanie?
‹ Nie wiem. Gdyby wszechświat się kurczył, wiedziałbym, że winna jest
temu grawitacja, gdyby rozszerzał się coraz wolniej albo nawet ze stałą
szybkością, powiedziałbym, że to pozostałość po Wielkim Wybuchu,
wiesz, siła eksplozji nie zdążyła jeszcze wyhamować. Ale nie wiem,
co powoduje jego coraz szybsze rozszerzanie się. Może ciemna energia?
‹ Dzisiaj nikt nie wie czym ona jest, ale myślę,
że w przyszłości poznamy odpowiedź na to pytanie.
› A jak duży jest dzisiaj cały kosmos?
‹ Chyba kilkanaście, może kilkadziesiąt kwadrylionów metrów.
› Naprawdę istnieje taka liczba? Nie żartujesz?
‹ Nie, kwadrylion to 1 z 24 zerami.
› Nie mogę uwierzyć, że coś, co dzisiaj
jest tak ogromne, kiedyś było tak małe.
‹ I mnie się to nie mieści w głowie. Ale musisz
przyznać, że to fascynująca sprawa.
› To prawda. Zastanawiam się tylko, czy było
tak, jak opowiadasz? A może ktoś się pomylił
i wszechświat nigdy nie był taki mały?
‹ Tak, to możliwe, choć niezwykle mało
prawdopodobne. Wiele niezależnych badań
wskazuje na to, że wszechświat niecałych
14 miliardów lat temu był w jednym punkcie.
Scena z filmu Gwiezdne Wojny: Część VI – Powrót Jedi. Na planecie Tatooine rozmawiają C-3PO (po lewej) oraz R2-D2.
› Ten jeden punkt jest rzeczywiście
intrygujący. Wszystko było w punkcie.
On się tak po prostu pojawił?
‹ Trudno powiedzieć. Nie wiadomo też, ile trwał.
› A co było, zanim powstał?
‹ Hmmm, dobre pytanie. Ale czy dla fizyka? Może
raczej dla filozofa albo teologa. Czekaj, czekaj,
gdzieś miałem zaznaczony cytat na ten temat.
O! Mam. Wiesz, kto to jest Leon Lederman?
› Nie mam pojęcia.
‹ To amerykański fizyk i laureat Nagrody Nobla.
› Co takiego powiedział?
‹ On w zasadzie odpowiedział na twoje pytanie o to, co było
przed Wielkim Wybuchem. Posłuchaj: „Na Samym Początku
była pustka – zadziwiająca forma próżni – nicość
niezawierająca żadnej przestrzeni, żadnego czasu, żadnej
materii, żadnego światła, żadnego dźwięku. Jednak prawa
natury były na swoim miejscu i ta dziwna próżnia posiadała
potencjał. Ta opowieść dotyczy wszechświata i niestety,
nie mamy żadnych danych na temat Samego Początku.
Żadnych, zero. Nie wiemy nic o wszechświecie, aż do momentu,
gdy osiąga on dojrzały wiek bilionowej, trylionowej części
sekundy. Tylko Bóg wie, co stało się na Samym Początku”.
1 Ta opowieść dotyczy wszechświata. Ta książka dotyczy
wszechświata. Opisuję w niej rzeczy, które są większe od czło-
wieka. Od całego kosmosu, przez galaktyki, gwiazdy i planety,
a na biologicznym życiu kończąc. Ale ta książka to pierwsza
część trylogii. Drugą część, którą mam nadzieję zakończyć
za kilka miesięcy, poświęcę człowiekowi, a w trzeciej opiszę
świat rzeczy małych. Bardzo małych. Takich jak wspomniane
kwarki. Te trzy książki będą dotyczyły wszechświata. Ale na
pewno nie będą jego kompletnym obrazem. Najwyżej wycin-
kiem tego, co wiemy. A to, co wiemy, jest wycinkiem tego,
co jest. Jak to wszystko pojąć? Jak to wszystko zrozumieć?
Jak to sobie wyobrazić? Nie wiem, czy to w ogóle możliwe.
Otaczają nas rzeczy duże i małe. Niektóre są tak małe, że
z trudem budujemy urządzenia, które umożliwiają nam ich
podglądanie. Niektóre z tych urządzeń bardziej przypominają
stację kosmiczną niż mikroskop.
2 Z kolei rzeczy duże są tak duże, że stojąc na powierzchni
Ziemi, nie jesteśmy w stanie objąć ich ani wzrokiem, ani nawet
wyobraźnią. A jednak istnieją. I co do tego nie ma wątpliwości.
Zarówno światem w skali mikro, nano czy atto, jak i tym
w skali mega, giga i tera rządzą te same zasady, działają w nich
dokładnie te same prawa fizyki. I te same siły. Te same, ale nie
tak samo. I to kolejna fascynująca sprawa.
3 Ta książka jest pełna spraw, które mnie fascynują. Pełna intry-
gujących i zaskakujących opisów. Dla kogo przeznaczonych?
Nie, nie tylko dla fizyków czy matematyków. Ale na pewno
dla ludzi ciekawych świata. Niezależnie od wieku i wykształ-
cenia. Dla tych, którzy szczególnie interesują się tematem,
dla tych, których udało mi się nim zainteresować, stworzyłem
dodatkowe opisy na marginesach. Mniejszym drukiem podaję
jeszcze więcej szczegółów i analogii. Dialogi, których w książce
1 2
13—
0 ~ ta op owieść …
jest kilkadziesiąt, to chyba najbardziej intuicyjny sposób
na przekazywanie informacji. No i dodatkowe teksty na poma-
rańczowym tle to podsumowania, doświadczenia i dygresje.
Chyba najbardziej czasochłonne okazało się jednak dobranie
interesujących zdjęć. Nie, nie dlatego, że jesteśmy społeczeń-
stwem obrazkowym. Tylko dlatego, że jeden obraz mówi więcej
niż 1000 słów. Co ja mówię, niż 10 000 słów.
4 Rzeczy małe i duże powstały nie z przypadku, tylko w wyniku
jakiegoś planu, jakiegoś projektu. Bez którejkolwiek z nich
konstrukcja całego wszechświata by się zawaliła. Są jak zębatki
zegara, który kiedyś został nakręcony i tyka do dzisiaj. Ten
doskonale naoliwiony mechanizm jest dla nas wielką tajemnicą.
Rozumiemy go w zaledwie małym wycinku. Czy kiedykolwiek
poznamy w całości? Nie wiem, ale jestem pewien, że nigdy nie
ustaniemy w próbach, by to zrobić. A paliwem, które nas do
tego napędza, jest ciekawość. Coś, co powinno być pielęgno-
wane jak zielona roślina na ogromnej pustyni. Bez ciekawości
zamienimy się w bezduszne istoty, którym bliżej będzie do
robotów niż do ludzi.
›×‹
5 Mam ogromne szczęście do spotykania na mojej drodze
życzliwych mi ludzi. Ta książka nie powstałaby bez ich pomocy
i zaangażowania. Nie sposób wszystkich wymieniać, ale
o jednej osobie nie mogę zapomnieć. O mojej Anusi. Gdyby
nie wspaniała Rodzina, jaką mam, nie widziałbym sensu jakie-
gokolwiek działania.
T.R.
1
Wszechświat
Tak galaktykę Drogi Mlecznej widzi orbitalna
sonda Planck. Na zdjęciu rozmieszczenie
obłoków gazu (głównie wodoru) i drobnego pyłu.
W takich obłokach rodzą się gwiazdy.
› Jak wszystko się zaczęło?
‹ Nie wiem. Mówię serio. Nie mam pojęcia. Wiem, co stało się
chwilę po „zaczęciu”.
› Co?
‹ Wszystko, co widzisz dookoła, zbudowane jest z zaledwie kilku
klocków. Trzy kwarki tworzą protony i neutrony. Te dwa ele-
menty oraz elektrony budują atomy. Nie wszystkie pierwiastki
powstały od razu, jednak w czasie Wielkiego Wybuchu powstały
te najbardziej podstawowe klocki, te, których nie da się już
podzielić na mniejsze. Chwilę po powstaniu te najmniejsze
klocki zaczęły się ze sobą sklejać w coraz większe. Z kwarków
powstały protony i neutrony, a chwilę później z protonów,
neutronów oraz elektronów powstały najmniejsze atomy.
› Jak długo to trwało?
‹ To nie były miliony lat, to nie były nawet godziny. Kilka minut
po Wielkim Wybuchu powstały protony i neutrony. Kilkana-
ście minut później istniały już najlżejsze atomy.
› Tak szybko? Kiedy do tego doszło? Kiedy był Wielki Wybuch?
‹ Mniej niż 14 miliardów lat temu. Trudno sobie wyobrazić tak
dużą liczbę. Gdyby rok trwał jedną sekundę, Wielki Wybuch
zdarzyłby się ponad 440 lat temu.
› A gdzie w kosmosie zdarzył się Wielki Wybuch?
‹ Wszędzie. Wiem, trudno to zrozumieć. W chwili Wielkiego
Wybuchu cały wszechświat był w jednym punkcie i poza tym
jednym punktem nie było nic. Wyobraź sobie balon, który jest
jednym punkcikiem. Patrząc na niego, gdy jest już nadmu-
chany, spróbuj odpowiedzieć, gdzie był ten początkowy
punkcik. Odpowiedź jest jedna – wszędzie.
1 Dzisiejsza wiedza o wszechświecie nie ma nawet 100 lat.
90 lat temu uważano, że w całym kosmosie jest tylko jedna
galaktyka – nasza Droga Mleczna. Teorię Wielkiego
Wybuchu (a) ostatecznie potwierdzono niespełna 50 lat temu,
a około 40 lat temu okazało się, że wszechświat widzialny,
czyli to, co widać za pomocą znanych badaczom urządzeń,
jest zaledwie niewielką częścią całego wszechświata. Ale to nie
koniec. Zaledwie 20 lat temu odkryto, że wszechświat rozszerza
się coraz szybciej. Do jakiego odkrycia dojdzie jutro? [s. 20 ↓]
16
17—
1 ~ wszechś wiat
�
(a) Na początku XX wieku po-
wszechnie uważano, że
wszechświat jest statyczny,
że w większej skali nic się w nim
nie zmienia. Przekonanie o tym
było tak silne, że gdy z obliczeń
teoretycznych, których auto-
rem był Albert Einstein, wy-
łaniał się obraz wszechświata
dynamicznego, fizyk wolał nieco
ponaciągać rachunki, by opisy-
wały świat tak, jak wydawało
mu się, że powinny. Miał istnieć
od zawsze i na zawsze w mniej
więcej niezmienionej postaci.
Jedną z osób, które widziały
sprawy inaczej, był matematyk,
fizyk i zarazem katolicki ksiądz
Georges Lemaître. Uważał
on, że w historii kosmosu był
punkt początkowy, od którego
wszystko się rozpoczęło. Jego
koncepcję, tak zwanego Pier-
wotnego Atomu, traktowano
z pobłażaniem. Uważano, że
moment kreacji, który leżał
u samego źródła tej koncepcji,
nie ma nic wspólnego z nauką,
a jej autor zainspirował się na-
uczaniem Kościoła. Hipoteza
Pierwotnego Atomu (dopiero
później przemianowana na
Teorię Wielkiego Wybuchu)
mówiła o tym, że początek
wszechświata miał miejsce
w jednym, nieskończenie
gęstym, punkcie.
Wielki Wybuch – początek czasu, przestrzeni, materii
i energii. Moment, w którym z punktu powstało
to wszystko, co teraz zajmuje cały wszechświat.
18
19—
Jak to wszystko się skleiło?
Wszechświat po Wielkim Wybuchu był mały, gęsty i gorący.
Powstające cząstki miały tak ogromną energię, że zachowy-
wały się inaczej, niż zachowują się dzisiaj w naszym otoczeniu.
Prosty przykład. Proton ma ładunek elektryczny dodatni. Dwa
ładunki dodatnie odpychają się od siebie, więc trzeba sporej
energii, by doprowadzić do ich zetknięcia. Ale w młodym
wszechświecie energii nie brakowało i sklejanie protonów
i neutronów na przykład w jądro pierwiastka helu było moż-
liwe. Czym więcej elementów miało się ze sobą skleić, tym
więcej energii trzeba było na to zużyć. W szybko sklejającym
się, czyli rozrastającym się wszechświecie dostępnej energii
szybko ubywało. I dlatego zaraz po Wielkim Wybuchu po-
wstały tylko najlżejsze pierwiastki. Te cięższe musiały czekać
aż kilkaset milionów lat, do momentu, w którym zabłysły
pierwsze gwiazdy. Ten okres zwany jest Ciemnymi Wiekami.
A to dlatego, że w trakcie jego trwania w całym kosmosie nie
było źródeł światła. Kosmos „zapalił się”, rozjaśnił dopiero
z chwilą powstania gwiazd. W ich wnętrzach miały swój po-
czątek cięższe pierwiastki, a te najcięższe były i wciąż są pro-
dukowane w momencie, gdy wybucha duża gwiazda.
Gwiazda czerpie energię z tego, że w jej wnętrzu lżejsze
pierwiastki łączą się, tworząc cięższe. To światło daje nam ży-
cie. Bez energii, jaką produkuje Słońce, nie mogłoby powstać
życie na Ziemi.
2 Kosmos jest ogromny i z każdym dniem staje się coraz większy.
Jutro będzie większy niż dzisiaj, a dzisiaj jest większy, niż był
wczoraj. Ogromny, ale jak wielki konkretnie? Średnica
widzialnego wszechświata wynosi ponad 90 miliardów lat świetl-
nych. To znaczy, że promień światła, żeby przelecieć z jednego
krańca wszechświata na drugi, potrzebuje aż 90 miliardów lat.
Ta odległość to 851 400 000 000 000 000 000 000 kilometrów.
Ogromna liczba! Ale jeszcze 13,7 miliarda lat temu cały wszech-
świat był jednym punktem. Na początku w ekspresowym tempie,
a później coraz wolniej mniejsze elementy łączyły się w większe.
Kwarki łączyły się, tworząc protony i neutrony, a te razem z elek-
tronami „sklejały się”, tworząc najmniejsze atomy – wodór, jego
cięższą odmianę, czyli deuter, a także hel, lit i beryl.
3 I w ten sposób we wciąż „puchnącym” wszechświecie
z wyprodukowanego krótko po Wielkim Wybuchu wodoru
powstają gwiazdy. Dzieje się tak do dzisiaj. Zależnie od wiel-
kości ich czas życia może być różny, ale łączy je jedno –
po to, żeby żyć, potrzebują wodoru. Najlżejszego pierwiastka
w kosmosie. Czy może go kiedyś zabraknąć? Tak! Już dzisiaj
astronomowie zauważają, że wszechświat jest nie tylko coraz
większy, lecz także coraz ciemniejszy. Efektu tego nie widać
oczywiście gołym okiem, ale jest on zauważalny, jeśli porówna
się zdjęcia wykonane za pomocą kilku dużych teleskopów.
Astronomowie z uniwersytetu w Leiden w Holandii zrobili
takie porównanie. Z ich obliczeń wynika, że dzisiaj powstaje
30 razy mniej gwiazd niż 11 miliardów lat temu. To właśnie
wtedy miał miejsce gwiezdny boom. Badacze zrobili dokładne
zdjęcia wszechświata w wieku 2, 4, 6 i 9 miliardów lat.
Jak można zrobić zdjęcie wszechświata w wieku 2 miliardów
lat, a więc 11,7 miliarda lat temu? Wystarczy zajrzeć bardzo
daleko w głąb kosmosu, a wówczas dostrzeże się światło, które
opuściło obserwowane galaktyki bardzo dawno temu. Spo-
glądając na bardzo oddalone obiekty, nie widzimy ich takimi,
jakimi one są teraz, tylko takimi, jakimi były, gdy opuszczało
je światło, które dopiero teraz do nas dociera. I tak astrono-
mowie z Holandii obserwowali galaktyki bardzo odległe i te
trochę bliższe. Okazuje się, że czym starszy wszechświat, tym
mniej gwiazd w nim powstawało. Najwięcej gwiazd powstało,
20
2 1—
1 ~ wszechś wiat
Abell 1689 – jedna z najmasywniejszych
gromad galaktyk. Znajduje się w konstelacji Panny,
około 2,3 mliarda lat świetlnych od Ziemi. Zdjęcie
wykonane przez kosmiczny teleskop Hubble’a.
gdy kosmos miał niecałe 3 miliardy lat. Teraz powstaje kilka-
dziesiąt razy mniej słońc niż wówczas. W przyszłości gwiazd
będzie jeszcze mniej, ponieważ coraz mniej jest we wszech-
świecie ogromnych „obłoków” wodoru. Gwiazdy pewnie by
powstawały, gdyby nie to, że nie mają z czego, bo choć nowa
gwiazda jest w uproszczeniu ogromną kulą wodoru, gwiazda,
która się starzeje, cały swój zapas wodoru zużyła na produkcję
energii i cięższych pierwiastków. Naszemu Słońcu zabraknie
wodoru za około 5 miliardów lat. W całym kosmosie
zabraknie go za biliony bilionów lat, w przyszłości tak odległej,
że aż trudnej do wyobrażenia. Ale niezależnie od tego, kiedy
się to stanie, z badań i obliczeń teoretycznych wynika, że
kiedyś wszechświat będzie całkowicie ciemny (b).
4 Z badań astronomów z Leiden wynika, że połowa tych
gwiazd, które teraz świecą w kosmosie, ma więcej niż
9 miliardów lat. Co więcej, ta połowa powstała w pierwszych
2 miliardach lat po Wielkim Wybuchu. Po to, by powstała
druga połowa gwiazd, potrzeba było 10 miliardów lat, a więc
5 razy więcej czasu. To logiczne! Skoro zasoby paliwa (wodoru)
wyczerpują się, coraz więcej czasu potrzeba na to, by utwo-
rzyła się gwiazda. Średni wiek gwiazd we wszechświecie
będzie więc coraz większy.
› Dlaczego gwiazdy będą coraz starsze?
‹ Bo „rodzi się” coraz mniej nowych gwiazd. Wytłumaczę ci to
inaczej. W Polsce rodzi się coraz mniej dzieci, a więc społeczeń-
stwo starzeje się. Ludzie starzy umierają, ale na ich miejsce nie
rodzą się nowi Polacy. W efekcie nie tylko statystyczny Polak
jest coraz starszy, lecz w ogóle jest nas coraz mniej.
› A więc z gwiazdami jest jak z ludźmi?
‹ Mniej więcej. Największa różnica polega na tym, że proces
starzenia się społeczeństwa jest rozciągnięty na kilkadziesiąt
lat, a proces starzenia się gwiazd na setki miliardów. I nic na
to nie poradzimy.
› Lepiej patrzeć w niebo, bo w przyszłości nie będzie na nim gwiazd?
‹ O to nie musisz się martwić. Ani za twojego życia, ani twoich
dzieci, nawet nie za życia przynajmniej kilku tysięcy pokoleń
nikt nie zauważy na niebie zmniejszającej się liczby gwiazd.
2 2
23—
1 ~ c ały wszechś wiat
�
Biały karzeł
Powstanie mgławicy planetarnej
11 mld lat. Eksplozja
10 mld lat. Czerwony olbrzym
Okres stopniowego ocieplania
6 mld lat
4,5 mld lat = teraz
1 mld lat
narodziny gwiazdy
Wenus na tle Słońca. Gdy nasza gwiazda
pod koniec życia znacząco powiększy swoje
rozmiary, Ziemia – tak jak dzisiaj Wenus –
nie będzie planetą przyjazną dla życia.
(b) Jak będzie wtedy wyglądał
wszechświat? Trudno mówić
o jakimkolwiek wyglądzie, skoro
nie będzie w nim źródeł światła,
dzięki którym można cokolwiek
zobaczyć. Ale powiedzmy, że
jakimś sposobem na chwilę w ta-
kim ciemnym wszechświecie –
jak w ciemnym pokoju – uda
nam się włączyć światło. Co
wtedy zobaczymy?
b Zgliszcza gwiazd, popioły,
które same będą się rozpadały.
Nawet te niewielkie „kupki
materii”, tak jak małe zameczki
z piasku, zostaną „rozwiane”.
W chwili, w której zgaśnie
ostatnie słońce, zakończy
się era gwiazd. Jeden z wielu
okresów ewoluującego wszech-
świata. Ostatnimi gwiazdami
we wszechświecie będą czer-
wone karły. Maleńkie gwiazdy,
które właśnie z powodu swoich
rozmiarów, najdłużej mogą ko-
rzystać z zapasów energii, jakie
mają do dyspozycji. Za około
100 trylionów lat i one zgasną.
Trylion to liczba, która ma 18 zer.
b Czerwonych karłów jest jed-
nak niewiele. Będą jak małe
świetlne punkciki w ogromnej
ciemności. Ale powiedzmy
sobie szczerze, tych ciemności
i tych iskierek światła nikt nie
będzie obserwował, bo miliardy
lat wcześniej z wszechświata
zniknie życie oparte na węglu,
a więc takie jak to, które wi-
dzimy wokoło. Węglowe życie
potrzebuje energii i światła.
Pojedyncze czerwone karły nie
będą w stanie dostarczyć jego
wystarczającej ilości. Przyszłość
rysuje się więc raczej w ciem-
nych barwach.
Dużo wcześniej będzie trzeba się wyprowadzić z Ziemi
z powodu starzejącego się Słońca. Pod koniec swojego życia
nasza dzienna gwiazda zacznie niebezpiecznie puchnąć.
W tym momencie lepiej będzie oddalić się na bezpieczną odleg-
łość. Prawdę powiedziawszy, ani ludzie, ani jakiekolwiek życie
w znanej nam formie nie dożyją momentu, w którym w kos-
mosie zgasną światła.
5 Wszechświat przyszłości będzie nie tylko ciemny, lecz także
znacznie, znacznie większy niż ten dzisiejszy. To, że wszech-
świat „puchnie” jak nadmuchiwany balon, pierwszy zauważył
w latach dwudziestych XX wieku Edwin Hubble. To były
czasy, kiedy powszechnie sądzono, że kosmos jest niezmienny
i że składa się z jednej tylko galaktyki. Z tym poglądem
nie zgadzała się wówczas zaledwie niewielka garstka uczo-
nych. Wśród nich był Edwin Hubble, który rozpoczął pracę
w zupełnie nowym ośrodku astronomicznym na szczycie
Mount Wilson w Kalifornii, w Stanach Zjednoczonych. Nowy,
potężny teleskop umożliwiał dokładniejszą obserwację nie-
wielkich obłoczków, które zauważano pomiędzy gwiazdami
„zamieszkującymi” Drogę Mleczną. Hubble postanowił udo-
wodnić, że te obłoczki to galaktyki. Po latach wspominał,
że teleskop, na którym pracował, choć największy w tamtych
czasach, był za mały, by w ciągu jednej nocy robić zdjęcia
sąsiednich galaktyk. Hubble musiał wiele razy naświetlać
kliszę przez kilka nocy z rzędu. To była bardzo trudna
fizyczna praca.
6 Pierwszym zdjęciem obcej galaktyki, jakie udało się zrobić
Hubble owi, było zdjęcie galaktyki Andromedy. W sumie to
logiczne, ponieważ Andromeda jest naszą najbliższą (galak-
tyczną) sąsiadką. Na podstawie pomiaru jasności gwiazd
można obliczyć, że dzieli nas odległość około 2,5 miliona lat
świetlnych, inaczej 23 652 500 000 000 000 000 kilometrów.
Dużo? Nie bardzo. Gdyby nasza galaktyka i galaktyka Andro-
medy były wielkości zwykłych jabłek, odległość pomiędzy
nimi wynosiłaby nie więcej niż 1,5 metra.
7 Hubble owi udało się sfotografować także inne, bardziej odda-
lone galaktyki. Nie ma się co dziwić, że jego odkrycia [s. 28 ↓]
2 4
25—
1 ~ wszechś wiat
�
Bliźniaczka Drogi Mlecznej, Galaktyka
Andromedy (inaczej M31). Obydwie galaktyki mają
podobną wielkość, kształt, historię i… przyszłość.
Za około 3 miliardy lat galaktyki zderzą się ze sobą.
Fragment książki Leona Ledermana i Dicka Teresiego Boska cząstka. Jeśli wszechświat
jest odpowiedzią, to jak brzmi pytanie? w przekładzie Elżbiety Kołodziej-Józefowicz.
redaktor prowadzący:
andrzej Szewczyk
redakcja:
Elżbieta Olczak
korekta:
Małgorzata Kuśnierz, Elżbieta Jaroszuk
projekt okładki, opracowanie graficzne, ilustracje i skład:
Tomasz Kędzierski + aleksandra Nałęcz-Jawecka — to/studio
fotografia wykorzystana na i stronie okładki:
© NaSa / Dzięki uprzejmości nasaimages.org
fotografia autora:
© Silaobrazu.pl
książkę złożono pismem:
Constantia, Calluna Sans
grupa wydawnicza foksal sp. z o.o.
00-391 Warszawa, al. 3 Maja 12
tel. 22-828-98-08, 22-894-60-54
biuro@gwfoksal.pl
www.gwfoksal.pl
isbn 978-83-280-3272-9
Pobierz darmowy fragment (pdf)