Tag: kosmologia

Jak „zauważyliśmy” inne galaktyki?

Lucas Bergowsky2 komentarze

Pierwotnie chciałem napisać tekst dotyczący ogromnych bzdur astrologii, ale zgodnie z polityką naszego portalu pytania Czytelników mają zawsze pierwszeństwo.

Pytanie dotyczyło tego, skąd właściwie wiemy, że Wszechświat się rozszerza. Odpowiedzmy sobie uczciwie: wiemy, a raczej jak to w nauce bywa, zakładamy z dużą dozą pewności, że tak jest, od około stu lat. Wcześniej uważaliśmy, że Wszechświat po prostu jest w takiej formie, w jakiej go widzimy od zawsze, a nasza Galaktyka to „cały” Wszechświat.

No i właśnie wtedy na scenę wkroczył Edwin Hubble i… – i wszystko, co napisałbym dalej, pomijałoby istotę sprawy.

Tym, który jako pierwszy zauważył, że może być coś na rzeczy, był niejaki Vesto Melvin Slipher który zajmował się analizą spektralną, czyli poszukiwał śladów substancji takich jak woda, tlen, metan itp. w spektrum światła emitowanego przez różne obiekty na niebie. Przyglądając się obiektom znanym ówcześnie (mowa o roku 1912) jako „mgławice spiralne”, zauważył, że linie świadczące o obecności związków i pierwiastków w większości przypadków są przesunięte ku czerwieni, a w nielicznych ku niebieskiej części spektrum.

Po lewej linie spektralne w przypadku Słońca, po prawej jednej z oddalających się od nas gromad galaktyk.

Co to oznaczało? Slipher z pewnością wiedział o tzw. „efekcie Dopplera”. Cóż to za efekt? Bez wchodzenia w szczegóły – pięknie zaprezentował go eksperyment z 1845, przeprowadzony przez holenderskiego chemika Christopha Ballota, który poprosił grupę trębaczy, aby grali jeden ton, po czym wsadził ich do pociągu i nasłuchiwał: gdy pociąg się zbliżał, dźwięk stawał się wyższy (czyli rosła częstotliwość), a gdy oddalał, dźwięk stawał się niższy (z uwagi na spadek częstotliwości). Co ważne, zmiany częstotliwości idealnie zgadzały się z przewidywaniami Dopplera.

Jeśli ktoś potrzebuje sprawdzić to naocznie (czy też nausznie), to wystarczy skupić się na dźwięku przejeżdżającego na sygnale pojazdu straży pożarnej. Efekt ten możemy zaobserwować również dla innych fal, np. elektromagnetycznych. Jeśli źródło promieniowania się do nas zbliża, to zaobserwujemy wzrost częstotliwości i skrócenie fali; jeśli się oddala, to zaobserwujemy coś odwrotnego. Korzystając ze wspomnianego efektu, da się również obliczyć prędkość, z jaką taki obiekt się oddala bądź przybliża. Slipher takie obliczenia oczywiście wykonał i uznał, że musi się mylić. Na przykład prędkość, z jaką musiałaby się oddalać „mgławica spiralna” M104 (znana dziś jako Galaktyka Sombrero), wynosiła ok. 3,6 mln km/h; prędkości pozostałych „mgławic” również były znacznie większe niż prędkości, z jakimi poruszały się np. obserwowane gwiazdy. Jeśli jego obliczenia były poprawne, to „mgławice” nie mogły być częścią naszej Galaktyki, której średnicę szacowano na jakieś 30 tysięcy lat świetlnych. Po prostu Wszechświat musiał być znacznie większy, niż myśleliśmy do tej pory – tylko jak to sprawdzić? Gdzie jest dowód? Może Slipher zwyczajnie się mylił?

Dlaczego więc po prostu nie zmierzył odległości do tych obiektów? Zmierzył – a raczej próbował, gdyż miał bardzo niedokładną miarkę. W 1912 roku najlepszą metodą na pomiar odległości do tak odległych ciał było posłużenie się paralaksą i trygonometrią. Nie, nie będzie matematyki; to da się wyjaśnić dość prosto przy pomocy tego, co każdy z was może zobaczyć na własne oczy.

Wystawiamy przed siebie dwa palce wskazujące: jeden mamy blisko twarzy, a drugi ustawiamy dalej, tak aby były w jednej linii z nosem. Patrzymy okiem prawym a następnie lewym. Jak widać, obraz zdaje się przesuwać, przy czym palec znajdujący się bliżej twarzy wydaje się przesuwać bardziej, niż ten dalej. Dokładnie tak samo działa to na większą skalę:

Teraz, zamiast zmieniać oko, którym obserwujemy, zmieniamy naszą pozycję wraz z całą planetą i obserwujemy widok taki jak na nieboskłonie: wystarczy zmierzyć kąt alfa przy wierzchołku trójkąta i można oszacować odległość, posługując się prawami matematyki. Problem tkwi w tym, że ta metoda ma ograniczenia związane z wielkością wspomnianego wcześniej kąta. Powyżej pewnych odległości jest on po prostu zbyt mały. W tamtych czasach granicą tej metody był dystans około 100 lat świetlnych. Slipher mógł jedynie powiedzieć, że obserwowane obiekty są na pewno dalej niż 100 lat świetlnych – i tyle; a rozmiar Galaktyki szacowano na 30 000 lat świetlnych, więc mogły być z powodzeniem wewnątrz niej (jak do tej pory uważano), ale równie dobrze gdzieś poza. Bez odpowiedniego narzędzia nie było po prostu możliwości, aby pójść dalej. Vesto został z wiedzą, że „mgławice spiralne” wykazują przesunięcie ku czerwieni, co wskazuje na to, że się oddalają z prędkościami, które zdawały się jasno wskazywać, iż coś w jego rozumowaniu jest nie tak. Jedynym rozwiązaniem było po prostu stwierdzić, jak daleko tak naprawdę są.

Tylko jak to zrobić skoro mamy początek XX wieku? Na rozwiązanie może nas naprowadzić pewne rozumowanie związane z naturą świecy lub żarówki. Świecą one z pewną jasnością, która maleje tym bardziej, im dalej odsuwamy je od naszych oczu. Wystarczy mieć jedną w znanej odległości, aby na podstawie jej jasności ocenić, jak daleko jest świeca, której obserwowana jasność jest mniejsza np. trzykrotnie. Warunkiem jest to, aby wszystkie świece były dokładnie takie same, jeśli chodzi o ich jasność.

No i jak to w świecie nauki bywa, ktoś wpadł na coś niesamowicie oczywistego, a była to Henrietta Swan Leavitt.

Po studiach astronomicznych została zatrudniona w Obserwatorium Uniwersytetu Harvarda wraz z innymi kobietami przez E. Pickeringa do pracy, którą dziś wykonują komputery, czyli do obliczeń i analizy danych astronomicznych. Przyczyną zatrudnienia kobiet do tej żmudnej pracy był z pewnością fakt, że można im było płacić mniej niż mężczyznom. Mówiąc brutalnie, przy tym samym budżecie miały więcej mocy obliczeniowej.

Jakimi rzeczami zajmowała się wspomniana astronomka? Pickering zlecił jej obserwacje gwiazd zmiennych w Wielkim i Małym Obłoku Magellana. Zbierała więc dane z płytek fotograficznych i nanosiła je na wykres jak na poniższym przykładzie:

fot. CC BY-SA 3.0

W tym przypadku mamy zmiany jasności gwiazdy Delta Cephei w czasie. Przygasa i rozbłyska – i widać tu pewien wzór. Gwiazd, które zachowują się w ten sposób, jest więcej; nazywamy je cefeidami od gwiazdozbioru Cefeusza, w którym znajduje się ta gwiazda.

Na co wpadła Henrietta? Jej szczególną uwagę przykuła grupa 25 cefeid znajdujących się w Małym Obłoku Magellana. Obserwując zmiany ich jasności doszła do następującego wniosku:

„Można łatwo poprowadzić linię prostą pomiędzy każdym z dwóch szeregów punktów odpowiadających maksimom i minimom, pokazując w ten sposób, że istnieje prosta zależność pomiędzy zmianą jasności cefeid i ich okresami”.

fot. domena publiczna

A co to właściwie oznacza? Henrietta zaobserwowała, że niektóre z tych cefeid rozbłyskają jaśniej niż inne i ma to związek z czasem, jaki dzieli okresy największej jasności. Im dłuższy, tym bardziej rozbłyskała gwiazda, a ponieważ Henrietta założyła, że te obserwowane przez nią są w rzeczywistości blisko siebie, to oznacza to że mamy to, czego szukaliśmy – świece standardowe! Działa to bardzo prosto. Za przykład weźmy Deltę Cephei: jest to cefeida, której jasność zmienia się w okresach pięciodniowych. Henrietta dostrzegła w Małym Obłoku Magellana podobną cefeidę, której jasność wynosiła 1/10000 jasności Delty Cephei. Pozwoliło to za pomocą prawa odwrotności kwadratów określić, że Mały Obłok Magellana znajduje się około 100 razy dalej niż Delta Cephei. I działa to w przypadku każdej gwiazdy tego rodzaju.

Z prac Henrietty natychmiast skorzystali inni, między innymi Harlow Shapley, który zidentyfikował cefeidę w centrum naszej Galaktyki, co pozwoliło mu obliczyć, że znajdujemy się nie w jej centrum ani też blisko niego, ale na jej peryferiach, a jej rzeczywista średnica to nie 30 000 lat świetlnych, ale około 100 000 lat świetlnych. Kolejnym był Edwin Hubble – prawnik, który zmądrzał i został astronomem. Zidentyfikował cefeidę w Mgławicy Andromedy i oszacował (sporo zaniżając), że ten obiekt musi znajdować się minimum milion lat świetlnych od nas (dziś wiemy że ok. 2,5 miliona). I jeśli jest tak daleko, to jego rzeczywiste rozmiary dziwnie przypominają średnicę naszej Galaktyki. Właśnie wtedy do nas dotarło, czym są tak naprawdę te „mgławice spiralne”…

fot. domena publiczna

No to wróćmy jeszcze do Vesto Sliphera i „przesunięcia ku czerwieni”. Hubble, korzystając z cefeid, określił odległości do wspomnianych wcześniej mgławic (czyli galaktyk) na miliony lat świetlnych i zauważył ciekawą zależność związaną z ich „przesunięciem ku czerwieni” czy też prędkością ucieczki: te znajdujące się bliżej nas zdawały się oddalać wolniej niż te odległe, co widzimy na wykresie:

fot. domena publiczna

Tylko co właściwie oznaczały te obserwacje? Samo stwierdzenie, że galaktyki poruszają się w przestrzeni, to za mało, bo skoro wszystko oddala się od nas, to oznaczałoby, że nasza galaktyka jest centrum Wszechświata, a już wtedy wiedzieliśmy, że pogląd, iż jesteśmy „centrum” czegokolwiek, jest błędny. A dodatkowo stwierdzenie to w żaden sposób nie wyjaśnia, dlaczego obiekty bardziej odległe oddalają się szybciej niż te bliskie.

Przypominam: w tamtych czasach zakładano, że Wszechświat jest statyczny i jest sceną dla wszystkiego, co się dzieje. Inne zdanie na ten temat miał Aleksandr Aleksandrowicz Friedman, rosyjski matematyk i fizyk, który zajmował się kosmologią w ramach Ogólnej Teorii Względności. Postanowił, przyjmując pewne założenia, rozwiązać równanie pola Einsteina dla całego Wszechświata, aby określić sposób jego ewolucji. Nie wchodząc w matematykę – wyszło mu że Wszechświat powinien się rozszerzać sam w sobie, proporcjonalnie we wszystkich kierunkach. Przypomina to trochę sytuację jak na animacji poniżej: rodzynki w tym cieście wyobrażają galaktyki, a ciasto jest przestrzenią. Doskonale zgadza się to z obserwacjami Hubble’a. Zwróćcie uwagę że niezależnie od tego, z którego rodzynka obserwujemy ewolucję ciasta, to najszybciej oddalają się te najbardziej odległe. Wszechświat, jak się okazuje, nie jest statyczny, ale ewoluuje, rozrastając się niczym balon lub ciasto. Friedman zaproponował również jako jeden z pierwszych pewien wniosek: jeśli we Wszechświecie nie ma wyróżnionego miejsca ani kierunku, a rozszerza się on w ten sposób, to co stanie się, gdy odwrócić kierunek tego procesu niczym film puszczony w tył? Czyżby wszystko było kiedyś w jednym punkcie, a początkiem tego procesu był Wielki Wybuch?

Następnym razem, czy to patrząc w nocne niebo, czy podziwiając piękne zdjęcia wykonane przez Teleskop Hubble‘a, przypomnijcie sobie Henriettę Leavitt, niesłyszącą od urodzenia córkę pastora z Lancaster. To dzięki jej cierpliwości i geniuszowi zobaczyliśmy odległe galaktyki i zrozumieliśmy, jak wielki jest Wszechświat.

(c) by Lucas Bergowsky
Jeśli chcesz wykorzystać ten tekst lub jego fragmenty, skontaktuj się z autorem.

Życie w Kosmosie[3]. Wszechświat uszyty na miarę

Wiesław Seweryn11 komentarzy

Do przeczytania na ten sam temat:
Życie w Kosmosie, czyli z pamiętnika malkontenta
Życie w Kosmosie[2]. Chyba jednak jesteśmy jedyni

Park kosmologiczny Crawick Multiverse. Licencja Creative Commons (autor zdjęcia: James Johnstone)

Dotychczas rozważaliśmy możliwość istnienia życia i inteligencji we Wszechświecie. Istnienie i trwanie samego Wszechświata uważaliśmy za pewnik, niewzruszalny jak matematyczny aksjomat. Wszechświat istnieje od 13,8 mld lat i będzie istniał co najmniej drugie tyle, jak nie dłużej. Nie znamy jego struktury i dynamiki, nie wiemy, czy się rozwija czy zwija, nie wiemy też jak powstawał i dojrzewał. Nie przeszkadza nam to jednak w spekulacjach „co by było, gdyby”. W artykule postaram się przedstawić, posługując się metodą eksperymentu myślowego, teorie, według których nasz Wszechświat także jest czymś unikalnym. Oraz, czy życie oraz wyrosła na nim inteligencja są unikalne. Posługując się słynnym cytatem z Juliusza Verne’a: mobilis in mobili, czyli „ruchome w ruchomym” zastanowimy się, czy rzeczywiście mamy do czynienia z piętrowym złożeniem nieprawdopodobnych przypadków? 

O co chodzi z dostrojeniem stałych fizycznych?

W fizyce istnieje wiele stałych. Termin podstawowa stała fizyczna powinien ograniczać się do stałych bezwymiarowych. Jednak niektóre, jak prędkość światła w próżni (c), przenikalność elektryczna próżni (ε0), stałe Plancka (h) czy stała grawitacyjną (G) są liczbami mianowanymi. Liczba stałych fizycznych jest dość duża. Wystarczy powiedzieć, że Model Standardowy wymaga 25 stałych, z czego połowa to masy cząstek, których „bezwymiarowość” uzyskujemy odnosząc masy cząstek do masy Plancka. Wartości stałych fizycznych nie da się wyprowadzić za pomocą wzorów z innych wielkości, ich wartości są wyznaczane tylko z pomiarów. Właśnie ze względu na wielość stałych w Modelu Standardowym teorię tę uważa się za mało elegancką, niedopracowaną i usilnie poszukuje się teorii „piękniejszej” i „zgrabniejszej”, bardziej kompaktowej. Co nie znaczy, że ta teoria nie jest dokładna. Jest bardzo dokładna.

Jedną z najbardziej tajemniczych, a przez to bardziej medialnych stałych jest stała struktury subtelnej oznaczana grecką literą α. Pisał o niej Lucas Bergowsky w wartym przeczytania tekście 1/137. Wartość stałej struktury subtelnej jest fizyczną „wisienką na torcie” naszych rozważań o Wszechświecie uszytym na miarę. Tako rzecze Lucas: Gdyby wartość stałej struktury subtelnej była inna – na przykład byłaby większa – to chemia nie byłaby możliwa, gdyż elektrony byłyby zbyt mocno związane z jądrem. Nigdy nie powstałby żaden związek chemiczny. Gdyby była mniejsza, to jądra nie byłyby stabilne, a więc reakcje może i by zachodziły, ale żaden pierwiastek nie miałby szans na długie istnienie. Można więc powiedzieć, że ta stała ma idealnie taką wartość jaka jest nam potrzebna.

Eksperymenty myślowe polegające na wyobrażaniu (i obliczaniu) Wszechświata, w którym stałe przyjmują inne wartości niż te, które znamy, prowadzą do zaskakujących wniosków. Niektóre kombinacje stałych wykluczają wprost narodziny Wszechświata, jaki znamy. Inne prowadzą do wniosku, że Wszechświat nie wyjdzie z okresu niemowlęctwa albo, wręcz przeciwnie, zestarzeje się w okamgnieniu. Niektóre modele nie zawierają gwiazd i galaktyk albo ciężkich pierwiastków. Wszystko przez to, że stałe tych modeli różnią się nieznacznie od tych, które znamy.

Już na początku XX wieku zastanawiano się na temat Wszechświata dostrojonego. W 1913 roku chemik Lawrence Joseph Henderson napisał Sprawność środowiska, o znaczeniu wody i środowiska dla organizmów żywych, jako czynników warunkujących powstanie życia. Fred Hoyle, o którego paradoksie pisałem w poprzednim odcinku, również opowiadał się za precyzyjnie dostrojonym wszechświatem (The Intelligent Universe, 1983). Lista właściwości antropicznych, pozornych wypadków o charakterze niebiologicznym, bez których nie mogłoby istnieć życie oparte na węglu, a co za tym idzie i życie ludzkie, jest obszerna i imponująca. 

Teoria dostrojonego wszechświata zakłada, że efekt motyla w odniesieniu do podstawowych stałych fizycznych może sprawić, że powstające wszechświaty mogą być diametralnie różne przy nawet minimalnych rozbieżnościach stałych fizycznych w stosunku do aktualnie obowiązujących. Stephen Hawking ujął to tak: Prawa nauki, jakie znamy obecnie, zawierają wiele podstawowych liczb, takich jak wielkość ładunku elektrycznego elektronu i stosunek mas protonu do elektronu. … Godnym uwagi faktem jest to, że wartości tych liczb wydają się być bardzo precyzyjnie dostosowane, aby umożliwić rozwój życia.. Nie tylko życia, także inteligencji biologicznej.

Gdyby na przykład silne oddziaływanie jądrowe było o 2% większe niż jest, to zaburzona zostałaby fizyka gwiazd, i to w pierwszych minutach po Wielkim Wybuchu. Dotyczy to dość dziwnej cząstki, diprotonu, czyli izotopu helu, odgrywającego kluczową rolę w procesie syntezy jądrowej zachodzącej wewnątrz gwiazd. 

Walter Bradley opisuje to tak („Designed or Designoid” https://www.discovery.org/a/18157/):

Zmniejszenie stałej oddziaływania silnego o 2% blokowałoby syntezę jąder o większej liczbie protonów, uniemożliwiając powstawanie pierwiastków cięższych od wodoru. Z drugiej strony, gdyby oddziaływanie silne i związana z nią stała były większe o zaledwie 2 procent, wówczas cały wodór zostałby od początku przekształcony w hel i cięższe pierwiastki, pozbawiając Wszechświat wody i paliwa gwiazdowego.

Więcej ‘gdyby’

Takich wzajemnych zależności stałych fizycznych, determinujących istotne cechy Wszechświata jest więcej. Martin Rees, fizyk i kosmolog, Królewski Astronom i prezes Royal Society sformułował precyzyjne dostrojenie wszechświata w kategoriach sześciu bezwymiarowych stałych fizycznych, m.in.:

  • stosunek siły elektromagnetycznej do siły grawitacji pomiędzy parą protonów, wynosi 1036. Według Reesa, gdyby był on znacznie mniejszy, mógłby istnieć tylko mały i krótkotrwały wszechświat. Gdyby był wystarczająco duży, protony odpychałyby się tak mocno, że większe atomy nigdy by nie powstały.
  • parametr gęstości Omega (Ω), to stosunek zależnej od stałej grawitacji gęstości masy Wszechświata do „gęstości krytycznej” i wynosi w przybliżeniu 1. Gdyby siła grawitacji była zbyt duża w porównaniu z ciemną energią i początkowym tempem ekspansji kosmicznej, Wszechświat zapadłby się, zanim mogło wyewoluować życie. Gdyby grawitacja była zbyt słaba, nie powstałyby żadne gwiazdy. 
  • wydajności energetyczna jądrowej syntezy wodoru w hel (ε), wynosząca 0,007, co znaczy, że 0,7% masy nukleonów zamienia się w energię. Gdyby wynosiło 0,006, proton nie mógłby związać się z neutronem i mógłby istnieć tylko wodór i nie powstałyby pierwiastki cięższe. Gdyby ε był większy niż 0,008, nie istniałby wodór, ponieważ zostałby „spalony” wkrótce po Wielkim Wybuchu.

Jak widać, są to przykłady rodzaju „być albo nie być” dla całego Wszechświata.

Przeciwnicy teorii dostrojonego Wszechświata uważają, że dostrojenie może być iluzją wynikającą z niewiedzy. Postęp w fizyce teoretycznej i kosmologii może sprawić, że pozorne dostrojenie parametrów fizycznych w naszym obecnym rozumieniu znajdzie inne, bardziej fundamentalne wytłumaczenie. Lawrence Krauss uważa, że pewne wielkości wydawały się niewytłumaczalne i precyzyjnie dostrojone, a kiedy je zrozumiemy, nie wydają się już tak precyzyjne. Musimy mieć pewną perspektywę historyczną„. Niektórzy fizycy wręcz twierdzą, że możliwe jest, iż ostateczna fundamentalna teoria wszystkiego wyjaśni podstawowe przyczyny pozornego dostrojenia każdego parametru. 

Mniej ostateczne, acz nadal w kosmicznej skali, proporcje stałych fizycznych mogą wpływać na ewolucję gwiazd. Możliwość istnienia różnych rodzajów gwiazd, różnych ścieżek ich ewolucji zależy od związku pomiędzy dwiema uniwersalnymi stałymi. Są to: stała grawitacji i stała struktury subtelnej. Wartości tych stałych są znakomicie zbalansowane w jedyny sposób, który pozwala na istnienie gwiazd przeciętnych, takich jak Słońce. Gdyby grawitacja była nieco silniejsza, a elektromagnetyzm nieco słabszy, wszystkie gwiazdy byłyby czerwonymi karłami. Gdyby było odwrotnie, wszystkie gwiazdy byłyby niebieskimi olbrzymami. Każda z tych skrajności uniemożliwiałaby powstanie życia. Czerwone karły wytwarzają stosunkowo mało światła, niewystarczającego np. do wspomagania fotosyntezy. Niebieskie olbrzymy emitują zbyt dużo promieniowania i żyją za krótko, pozostawiając zbyt mało czasu na rozwój życia. Ścieżki ewolucji gwiazd zależne od początkowego rozmiaru obłoku protoplanetarnego przedstawia Ryc. 1. Jak widać Słońce jest względnie małą, przeciętną gwiazdą umiejscowioną mniej więcej w środku listy typoszeregów.

Ryc. 1. Ścieżki ewolucji gwiazd. Wikimedia Commons

Entropia

Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki entropia (fizyczna miara nieuporządkowania) Wszechświata stale rośnie. Co to oznacza? Prawo wzrostu entropii mówi, że ​​energia każdego izolowanego układu spontanicznego, czyli także Wszechświata, ulega rozproszeniu, a jego stan zbliża się do stanu równowagi cieplnej. Wszechświat dąży do równowagi i kiedyś ostatecznie go osiągnie. Nie będzie wtedy możliwy żaden transfer energii, energia będzie rozprowadzona równomiernie, a wszechświat zamrze (i zemrze) w absolutnym bezruchu. Nazywamy to śmiercią cieplną wszechświata.

Przeprowadźmy eksperyment myślowy i zacznijmy cofać się w czasie. Entropia będzie stopniowo malała, a możliwości przepływu energii będą rosły. W miarę zbliżania się do momentu Wielkiego Wybuchu entropia będzie dążyła do minimum. Spróbujmy teraz odpowiedzieć na pytanie: jakie jest prawdopodobieństwo zaistnienia takiego stanu? Zgodnie z zasadami zachowania wszechświat o niskiej entropii zawiera taką samą ilość materii/energii co wszechświat o wysokiej entropii, a różnica polega tylko na jej rozmieszczeniu. Roger Penrose, fizyk i matematyk obliczył nawet, że spośród 1010^123 możliwych stanów początkowych Wszechświata tylko jeden miałby tak niską entropię jak nasz Wszechświat w chwili narodzin. Pierwszą narzucającą się hipotezą jest teologiczny Akt Stworzenia. Jest to wygodna myślowa proteza, nie wymaga dowodu, ani nawet uzasadnienia. Czy skrajne nieprawdopodobieństwo dowodzi, że zadziałał nadprzyrodzony plan? Zdaniem Penrose’a podczas Wielkiego Wybuchu musiało istnieć bardzo szczególne ograniczenie fizyczne, które zmusiło go do niskiej entropii. Nie jest to wytłumaczenie bardzo różniące się od Deus ex machina, ale cóż, nie bez powodu Wielki Wybuch jest nazywany Wielką Osobliwością. Richard Dawkins, biolog ewolucyjny i znakomity popularyzator, uparty ateista, wymyślił (Wspinaczka na szczyt nieprawdopodobieństwa) nawet określenie: designoid, oznaczające coś co pojawiło się przez przypadek, ale wydaje się, że zostało zaprojektowane. Dawkins miał oczywiście na myśli pozorne, zaprzeczające zdrowemu rozsądkowi trudno wytłumaczalne nieprawdobieństwo będące efektem ewolucji. 

Czyżby istniało proste wyjaśnienie?

Wyjątkowość naszego Wszechświata jako bytu niezmiernie mało prawdopodobnego uruchomiło różne ścieżki myślenia. Bo przecież nie można pogodzić się z czymś, co nie jest wytłumaczalne. Tak działa nauka, tak działa religia, tak wychowujemy dzieci. Powiedzenie „tak bo tak, i już!” nie wystarczy. 

Koncepcja wieloświata powstała już u Starożytnych. Ewoluowała z biegiem czasu i była przedmiotem dyskusji w różnych dziedzinach, w tym w kosmologii, fizyce i filozofii. Uważa się, że prekursorem koncepcji wieloświata jest Anaksymader.

W 1952 roku Erwin Schrödinger wygłosił wykład, w którym żartobliwie ostrzegł słuchaczy, że to, co za chwilę powie, może „wydawać się szaleństwem”. Powiedział, że kiedy jego równania zdawały się opisywać kilka różnych historii, nie były to alternatywy, ale wszystkie naprawdę zdarzały się jednocześnie. Obecnie nazywamy to superpozycją i nie jest to fantazjowanie filozofów, a pełnoprawne pojęcie fizyki kwantowej. Tak, zasada nieoznaczoności i superpozycja stanów kwantowych należą do wieloświata i są widocznymi wierzchołkami tej góry lodowej.

Czym jest wieloświat (ang. multiverse)? Wieloświat jest hipotetycznym zbiorem wszystkich wszechświatów. Wszechświaty te obejmują wszystko co istnieje: całość przestrzeni, czasu, materii, energii, informacji oraz opisujących je praw fizycznych i stałych. Wszystkich wszechświatów jest nieskończenie wiele i każdy z nich jest inny. Nasz stuningowany Wszechświat jest więc naturalną konsekwencją takiego multiwersu i nie jest wyjątkowy. Istnieniem wielu wszechświatów, z których każdy rządzi się innymi prawami fizycznymi, może wyjaśnić dostrojenie naszego własnego Wszechświata do powstania [świadomego] życia. 

Czy można to jakoś podsumować?

Temat istnienia obcego życia jest otwarty, a argumenty są mieszaniną faktów, teorii i hipotez. Aktualna wiedza fizyczna i biologiczna zdają się potwierdzać, że życie jest czymś wyjątkowym i wymaga wyjątkowych warunków, aby powstać i ewoluować. Jak dotychczas nie znaleziono żadnego, absolutnie żadnego życia poza Ziemią. Proste cząsteczki i rodniki organiczne znalezione w Kosmosie o niczym szczególnym nie świadczą. My jednak wiemy swoje. Wiara w Kontakt jest tak silna, że nie zawaham się nazwać jej religią. Tak duży jest pierwiastek nieracjonalności w takim myśleniu. Niech więc żyją mityczni Kosmici, jak najdłużej. Bo, badając Kosmos odkrywamy siebie samych.