PRZEDMOWA W; raz z Martinem Reesem byli�my doktorantami w Cam- bridge. Mieli�my r�ne przygotowanie: on studiowa� ma- tematyk� i przerzuci� si� na fizyk� i astrofizyk�, podczas gdy ja studiowa�em fizyk� w Oksfordzie i pr�bowa�em opanowa� mate- matyk� potrzebn� do zrozumienia og�lnej teorii wzgl�dno�ci Einsteina. Obaj prowadzili�my badania pod kierunkiem Dennisa Sclamy, kt�ry dzia�a� na nas bardzo stymuluj�ce, chocia� ani Martin, ani ja nie zgadzali�my si� z niekt�rymi jego pogl�dami. W tym czasie trwa�a wielka debata nad tym, czy Wszech�wiat zacz�� si� od Wielkiego Wybuchu, czy te� (zgodnie z teori� powsta�� w Cambridge) istnia� zawsze w stanie stacjonarnym. Scla-ma popiera� teori� stanu stacjonarnego, ale do nas obydwu silnie przemawia�y dowody obserwacyjne zwi�zane ze zliczeniami radlo�r�de� i kwazar�w, kt�re sugerowa�y, �e to teoria Wielkiego Wybuchu jest poprawna. Odkrycie s�abego promieniowania t�a, kt�re mog�o by� tylko pozosta�o�ci� po Wielkim Wybuchu, rozwi�za�o w ko�cu ten sp�r. By� to wspania�y czas na studiowanie kosmologii. Zar�wno w teorii, jak i w obserwacjach dokonywano zaskakuj�cych odkry�. Wszystko by�o nowe, wi�c m�odzi badacze dostrzegali mo�liwo�ci, kt�rych nie zauwa�a�y pozbawione �wie�ego spojrzenia umys�y bardziej dojrza�ych uczonych. Niezwyk�e jest to, �e, nie 8 � PRZED POCZ�TKIEM Ucz�c kilku zryw�w i przestoj�w, sytuacja wygl�da tak nadal. Dziedzina ta rozwija si� obecnie tak samo dynamicznie. Jak w�w czas. Nasze badania posz�y Jednak w r�nych kierunkach. Pod czas gdy Ja Interesowa�em si� g��wnie rozwijaniem teorii i wiele moich wynik�w nie zosta�o Jeszcze potwierdzonych obserwacyj- nie, badania Martlna by�y zawsze blisko zwi�zane z obserwa cjami i tym, co m�wi� nam one o Wszech�wiecie. S�dz�, �e te r� nice w podej�ciu znajduj� odzwierciedlenie w napisanych przez nas ksi��kach. Ta ksi��ka umo�liwia czytelnikowi kontakt z rze czywist� materi� astronomii - bez u�ywania s�owa �B�g", kt�re, Jak si� wydaje, wprawia Martina w zak�opotanie. W ko�cu jest to idea teoretyczna. Stephen Hawking mqf 1997 PODZI�KOWANIA W ksi��ce tej autor przedstawia osobiste spojrzenie na ko smologi�: w jaki spos�b postrzegamy nasz Wszech�wiat, czego dotycz� tocz�ce si� obecnie spory oraz jaki jest zakres i ograniczenia naszej przysz�ej wiedzy. Nie uda�oby si� jej uko�czy�, a na pewno nie w jej obecnej postaci, gdyby nie wsparcie Nicka Webba z brytyjskiego oddzia�u wydawnictwa Simon & Schuster. Jego rady by�y nieocenione: zach�ca� mnie w szczeg�lno�ci, abym nieco pospekulowa� i zawar� w ksi��ce tematy kontrowersyjne, kt�rych raczej wola�em unikn��. Ksi��ka przeznaczona jest dla szerokiego kr�gu czytelnik�w, kt�rzy podzielaj� zara�liw� fascynacj� Nicka Webba tym, jak powstaje nauka, i fundamentalnymi pytaniami, z kt�rymi pr�buj� si� zmaga� kosmolodzy. Jestem r�wnie� g��boko wdzi�czny Jeffowi Robbin-sowi i jego wsp�pracownikom z wydawnictwa Addison-Wesley. WST�P Filozofia zaczyna sif od zdziwienia. A potem, gdy myilfilozoficzna sroki ju�, co w jej mocy, zdziwienie pozostaje. A. N. WHITEHEAD Kosmiczna perspektywa Nasz Wszech�wiat mia� pocz�tek - w Wielkim Wybuchu lub, jak wol� inni, ognistej kuli. Nast�pnie rozszerza� si� i och�adza�. Skomplikowany uk�ad gwiazd i galaktyk, kt�ry widzimy wok� nas, pojawi� si� tysi�ce milion�w lat po Wielkim Wybuchu. Przynajmniej na jednej planecie kr���cej wok� przynajmniej jednej gwiazdy atomy po��czy�y si� w stworzenia wystarczaj�co z�o�one, aby mog�y zastanawia� si� nad swoim pochodzeniem. Cynicy m�wili zwykle, i nie bez powodu, �e kosmologia dys- ponuje tylko dwoma faktami: �e nasz Wszech�wiat si� rozszerza i �e niebo noc� jest ciemne. Nie jest to ju� prawd�. Za pomoc� znajduj�cych si� na Ziemi i w przestrzeni kosmicznej teleskop�w zaobserwowali�my galaktyki po�o�one tak daleko, �e ich �wiat�o zosta�o wys�ane, gdy Wszech�wiat by� 10 razy m�odszy ni� obecnie. Pos�uguj�c si� komputerami, potrafimy modelowa� powstawanie galaktyk z bezkszta�tnych pocz�tk�w. Inne metody obserwacyjne pozwoli�y nam odkry� �skamienia�o�ci" z jeszcze wcze�niejszych epok historii kosmosu. Potrafimy odtworzy� ewolucj� Wszech�wiata, cofaj�c si� w czasie a� do chwili, gdy Jego wiek wynosi� zaledwie jedn� sekund�. To stwierdzenie by�oby du�ym zaskoczeniem dla wcze�niejszych pokole� kosmolog�w, kt�rzy uwa�ali swoj� dziedzin� raczej za 12 � PRZED POCZ�TKIEM matematyczne �wiczenie bardzo odleg�e od test�w obserwacyj nych. Got�w jestem za�o�y� si� o du�� sum�, �e Wielki Wybuch naprawd� mia� miejsce, �e pocz�tkiem wszystkiego w naszym obserwowalnym Wszech�wiecie by�a g�sta kula ognista, du�o gor�tsza ni� �rodek S�o�ca. Wi�kszo�� kosmolog�w za�o�y�aby si� o podobnie wysokie stawki. (Ci�gle jednak niewielka grupa uczonych nie zgadza si� z tym pogl�dem). Kosmos i mikro�wiat Gwiazdy i galaktyki, chocia� s� olbrzymie, znajduj� si� nisko na skali z�o�ono�ci. Dlatego pr�b ich zrozumienia nie mo�na uzna� za zarozumia�o��. �aba jest o wiele bardziej onie�miela j�cym wyzwaniem dla nauki ni� gwiazda. Uk�ady planetarne wyst�puj� cz�sto wok� innych gwiazd. Jakie jest wi�c prawdopodobie�stwo, �e w sprzyjaj�cych warun kach dojdzie do powstania �ycia, kt�re osi�gnie interesuj�cy etap ewolucji? Na to biologiczne pytanie ci�gle nie ma odpowie dzi. Mo�liwe, �e kosmos kipi �yciem. Prawdopodobne jest te�, �e ewolucja organiczna wymaga tak rzadkiej kombinacji zbie g�w okoliczno�ci, i� tylko na Ziemi istniej� Inteligentne istoty obdarzone �wiadomo�ci�. Nasz cykl kosmiczny mo�e by� zamkni�ty i Wszech�wiat za ko�czy si� kiedy� globaln� katastrof�, zwan� Wielkim Kolap sem. Nie stanie si� tak jednak dop�ty, dop�ki nie zgasn� gwiaz dy i wszystkie atomy - r�wnie� czarne dziury - nie zostan� przetworzone na promieniowanie. Nawet je�li �ycie i Inteligencja wyst�puj� teraz tylko na Ziemi, b�d� mia�y czas rozprzestrze ni� si� w ca�ej Galaktyce i poza ni�. Gdyby �ycie na Ziemi wymar �o, zmniejszy�yby si� mo�liwo�ci ca�ego Wszech�wiata. Nasza biosfera mo�e mle� istotne znaczenie dla ca�ego kosmosu, a nie tylko dla Ziemi. Potrafimy z du�ym prawdopodobie�stwem odtworzy� histori� kosmosu a� do pierwszej sekundy po Wielkim Wybuchu. Gdy cofamy si� jeszcze bardziej, do pierwszej milisekundy, st�pamy po bardziej grz�skim gruncie. Jednak post�p, jaki dokona� si� WST�P � 13 ostatnio, sprawia, �e mo�emy powa�nie zastanawia� si� nad pytaniami, kt�re wcze�niej mia�y charakter spekulatywny: dlaczego nasz Wszech�wiat Jest taki du�y? A przede wszystkim: dlaczego w og�le si� rozszerza? Wyzwanie stoj�ce przed nast�pnym Newtonem lub Einsteinem polega na zjednoczeniu si� natury: zinterpretowaniu oddzia�ywa� elektrycznych, j�drowych i grawitacyjnych jako r�nych przejaw�w jednej, pierwotnej si�y. Taka unifikacja mo�e wyst�powa� (i zosta� zaobserwowana) tylko przy niezwykle wysokich energiach -prawdopodobnie istnia�a w pierwszych chwilach Wielkiego Wybuchu, kiedy wszystko, co obserwuj� astronomowie, by�o �ci�ni�te w obszarze mniejszym od pi�ki golfowej, a fluktuacje kwantowe wstrz�sa�y ca�� tkank� przestrzeni. Zal��ki galaktyk i innych struktur kosmicznych oraz ulotna ciemna materia, kt�ra wype�nia nasz Wszech�wiat, s� pozosta�o�ciami tej epoki. Metawszech�wiat Gdy Wszech�wiat si� och�adza�, wype�niaj�ca go szczeg�lna mieszanka energii i promieniowania - a mo�e nawet liczba wymia- r�w przestrzennych - mog�a powsta� tak przypadkowo, jak rysunek lodu na zamarzaj�cym jeziorze. Prawa fizyczne zosta�y ustalone w czasie Wielkiego Wybuchu. Nasz Wszech�wiat i rz�dz�ce nim prawa musz� mle� (w dobrze zdefiniowanym sensie) do�� szczeg�lne cechy, skoro pojawili si� ludzie. Musia�y powsta� gwiazdy, a ich j�drowe piece, dzi�ki kt�rym �wiec�, musia�y przetworzy� pierwotny wod�r w w�giel, tlen i �elazo. Pojawienie si� z�o�onego �ycia na Ziemi wymaga�o stabilnego �rodowiska oraz du�o przestrzeni i czasu. To szczeg�lne dopasowanie, od kt�rego zale�y nasze istnienie, mo�e by� przypadkowe. Kiedy� tak w�a�nie s�dzi�em. Obecnie pogl�d ten wydaje ml si� jednak zbyt zaw�ony. To, co zwykle nazywamy Wszech�wiatem, mo�e by� tylko jednym z element�w wi�kszego zbioru. Mog� istnie� niezliczone inne wszech�wiaty, w kt�rych obowi�zuj� inne prawa fizyki. Wszech�wiat, w kt�rym �yjemy, nale�y do szczeg�lnego podzbioru wszech- 14 � PRZED POCZ�TKIEM �wiat�w, umo�liwiaj�cego powstanie z�o�ono�ci i �wiadomo�ci. Je�li zgodzimy si� z tym pogl�dem, r�ne, na poz�r szczeg�lne, cechy naszego Wszech�wiata - przytaczane przez niekt�rych teolog�w jako dowody na Istnienie opatrzno�ci czy planu - nie b� d� ju� niespodziank�. Ta linia rozumowania - poszerzona per spektywa, jak� stwarza metawszech�wiat - stanowi Jeden z mo tyw�w tej ksi��ki. Idea ta stanowi potencjalnie tak wielkie poszerzenie naszej kosmicznej perspektywy, jak przej�cie od wyobra�e� przedko- pemikowsklch do �wiadomo�ci, �e Ziemia okr��a tylko przeci�t n� gwiazd� na skraju Drogi Mlecznej - jednej z niezliczonych galaktyk. Kosmolodzy mog� obecnie w ca�kowicie naukowy spo s�b zajmowa� si� now� dziedzin� fundamentalnych pyta�, na te mat kt�rych wcze�niej jedynie spekulowali w wolnych chwilach. Nasz Wszech�wiat mo�e by� tylko jedn� z wysp - w pewnym sensie: jednym atomem - w niesko�czonym zbiorze: w kosmicz nym archipelagu. Ka�dy wszech�wiat zaczyna si� od w�asnego wielkiego wybuchu, och�adzaj�c si�, nabiera kszta�tu (tworz�c sw�j zestaw praw fizycznych) i przechodzi przez w�asny cykl ko smiczny. Wielki Wybuch, kt�ry da� pocz�tek naszemu Wszech �wiatowi, jest w tej wielkiej perspektywie ...
daphne.mezereum