Głównym celem mojego tekstu, jest nie tyle zasada antropiczna (a której jak mniemam nawet gimnazjaliści już wiedzą),ile niezwykły kontekst pewnego odkrycia brytyjskiego astrofizka Freda Hoylea, o którym to odkryciu nawet w środowiskach akademickich – z nieznanych mi przyczyn-bardzo rzadko się mówi.Sir Fred Hoyle (24.VI.1915 – 20.VIII.2001),to brytyjski astrofizyk, współtwórca teorii mechanizmu nukleosyntezy ciężkich pierwiastków we wnętrzach gwiazd. Jego biografia to właściwie panorama światowej astronomii, fizyki i matematyki lat 1935-2000, a w niej, dzieje Cambridge w tych latach i pracowni Cavendisha.Aby jednak dojść do jeszcze nieokreślonego przeze mnie odkrycia Hoylea, muszę zacząć od zasady kosmologii współczesnej zwanej zasadą antropiczną ,mgliście zarysowaną przez R.H.Dicke-go w 1961 [1], a sformułowaną przez B.Cartera w 1974 roku[2], i ostatecznie rozwiniętą (kilka wersji) w pracy J.D.Barrowa i F.J.Tiplera [3].Słaba zasada antropiczna brzmi:Fizyczne właściwości obserwowanej części Wszechświata wynikają jako logiczne następstwo z przesłanki , że istnieją obserwujące je istoty ludzkie. Upraszczając (ale nie zniekształcając) powiemy, że nasze istnienie powoduje ograniczenia dla naszej lokalizacji we Wszechświecie.Przez odrzucenie słów “obserwowanej części” oraz zastąpienie słów ”istota ludzka” słowami “rzeczywisty obserwator” otrzymujemy silną (mocną) zasadę antropiczną:Fizyczne właściwości Wszechświata wynikają jako logiczne następstwo z przesłanki, że realni obserwatorzy istnieją w pewnych częściach jego czasoprzestrzeni. I znowu upraszczając, powiemy, że nasze istnienie powoduje ograniczenia dla właściwości wszechświata.Zasadzie antropicznej od momentu jej pojawienia się w kosmologii, nadaje się rozmaite interpretacje filozoficzne i ogólnonaukowe.Interpretacja ze stanowiska filozofii religii, uważa tę zasadę (wersję silną) za dowód, iż wszechświat został tak stworzony ,aby umożliwić zaistnienie i życie człowieka. Stwórca miał na celu przyszłą ludzkość i z nieskończonych możliwości wybrał tę, która mu umożliwiała realizację tego celu.Innym rodzajem interpretacji, bez uciekania się do wierzeń religijnych jest ta ,jaką szczegółowo zaprezentował R.Penrose w swej ostatniej pracy[4].Warunki początkowe Wszechświata mogły tworzyć nieskończony zbiór stałych fizycznych, praw fizyki, rodzajów czasoprzestrzeni itd. Większość tych warunków wykluczałaby zaistnienie życia o formie znanej nam. Skoro istniejemy, to zostały zrealizowane takie a nie inne warunki początkowe .Prawdopodobieństwo ich zaistnienia z nieskończonego zbioru różnych, jest nieskończenie małe ale takie samo jak prawdopodobieństwo zaistnienia wszechświatów bez życia. Tak czy inaczej, z wielu możliwości jedna musiała zostać zrealizowana, czyli, że jest konieczne, aby coś istniało.Założenie o istnieniu Stwórcy zostaje zastąpione założeniem o konieczności istnienia czegoś (K.Rudnicki).L Smolin w głośnej pracy [5] dokonuje inteligentnej modyfikacji słabej zasady antropicznej, wprowadzając do wyboru wszechświata “ludzkiego”, mechanizm doboru naturalnego łącznie z fenomenem “czarnych dziur”,’ jako wszechświatów niemowlęcych.A teraz mogę przejść do Freda Hoylea i jego wspólnej z małżeństwem Burbidge-ów i Fowlerem, teorii mechanizmu syntezy pierwiastków lekkich w ciężkie, w procesie ewolucji gwiazdy, która to teoria znana jest z publikacji o kryptonimie B^2FH [6] .Analizując różne fazy ewolucji materii gwiezdnej i przemian jądrowych prowadzących do syntezy jąder ciężkich ,Hoyle przedstawiał różne ścieżki dojścia od wodoru do np. żelaza, magnezu, platyny itd. Przedstawił także ścieżkę prowadzącą do powstania węgla, odgrywającego przecież dużą rolę w procesach materii ożywionej na Ziemi.Dwa jądra helu powinny tworzyć (przy odpowiedniej temperaturze, gęstości i ciśnieniu w gwieździe) jądro berylu, które następnie po połączeniu z trzecim jądrem helu powinno dać jądro atomu węgla. Obliczenia pokazywały jednak, że jeśli taki proces rzeczywiście zachodził, to powstałe w finale jądro atomu węgla, powinno być w stanie wzbudzonym, a jego naddatek energii w stosunku do stanu podstawowego(zmierzonego na Ziemi) powinien wynosić 7,65 MeV.Tymczasem chemicy jądrowi, o takim jądrze atomu węgla nigdy nie słyszeli i nigdy nie stwierdzili jego istnienia. Stąd prosty wniosek: ścieżka Hoylea i obliczenia dla niej są błędne, taki proces syntezy nigdy nie miał miejsca w historii materii gwiezdnej.Możliwe, że taki wniosek, gdyby dotyczył działalności naukowej kogoś innego, zamykałby definitywnie kwestię, ale nie w przypadku Freda Hoylea. Hoyle nie znosił żadnych paradygmatów w nauce, szczególnie lubił podważać każde twierdzenie formułowane przez tzw. “ autorytety” w nauce, był hiperkrytyczny a jednocześnie otwarty na logiczną argumentację przeciwnika, samokrytyczny, o czym można się przekonać czytając jego autobiografię [7] oraz informację w niej o tym, jak bardzo wysoką cenę za swoją postawę zapłacił w życiu osobistym .Przy okazji pobytu w Caltech-u na przełomie 1952-3, namówił Willy Fowlera, by ten poszukał takiego atomu węgla o wzbudzonym jądrze, stosując (jak zwykle) dowcipną acz logiczną argumentację: “najwyżej stracisz kilka dni na bezsensownej robocie, jednak gdy wykryjesz to cholerne jądro, masz nobla w kieszeni”.Po dziesięciu dniach, nawet nie skomplikowanej roboty laboratoryjnej, Fowler wykrywa wzbudzone jądro atomu węgla, a po trzydziestu latach dostaje nagrodę Nobla za całokształt prac w dziedzinie kosmicznej nuklearnej syntezy.Istnieją liczne dokumenty stwierdzające ,że praca Hoyle-a, która doprowadziła do wykrycia osobliwego jądra atomu węgla była czysto logiczna: z faktu istnienia takich a nie innych form życia organicznego (w tym istnienia ludzi) wynika logicznie, że pewne procesy fizyczne musiały kiedyś zaistnieć .Fred Hoyle nie znał zasady antropicznej w precyzyjnym sformułowaniu, bo jej wówczas nie było. Udowodnił jednak nieświadomie, że zasada ta może być dyrektywą postępowania badawczego prowadzącego do prawdziwych twierdzeń o przyrodzie czyli, że teoriopoznawczo nie jest nonsensem.Zignorowanie tej zasady metodologicznej musi prowadzić do wyciągania błędnych wniosków z posiadanych danych. Ciekawe, jakie jeszcze mogą być odkryte fakty, które potwierdzą słuszność co najmniej słabej zasady antropicznej ?Intryguje mnie również pytanie, a co z tym “bezczelnym” antropocentryzmem? Czy tak zasadnicze ostrzeżenia przed nim ,jakie się słyszy od czasów wystąpienia Kopernika, nie powinny być wzięte w nawias? Czy medytacje nad strukturą Wszechświata nie powinny mieć zawsze w tle Zasady Antropicznej? Nie wszędzie i nie zawsze (w okresie czasu) moglibyśmy zaistnieć w tej formie w biologicznej i fizyko-chemicznej w jakiej zaistnieliśmy .Z drugiej jednak strony, jeśli Wszechświat w swej strukturze posiada elementy czysto losowe, przypadkowe, to słuszność np. słabej zasady antropicznej potęguje tajemniczość jego istnienia i naszego w nim. Literatura[1] R.H.Dicke, Diracs Cosmology and machs Principle, Nature,192,s.440-441[2] B.Carter,Large number Coincidences and the Anthropic Principle . w : Confrontation of Cosmological Theory with Astronomical Data, Dodrecht,1974[3] J.D.Barrow , F.J.Tipler , The Antropic Cosmological Principle,Oxford,1986[4] R.Penrose, Droga do rzeczywistości,Warszawa,2007,s.727-734[5] L.Smolin, Życie wszechświata,Warszawa,1997,s.235-247[6] G.R.Burbidge,E.M.Burbidge,W.Fowler,F.Hoyle , Synthesis of the Elements in Stars,Reviews in Modern physics,29,s.547-650[7] F.Hoyle, Mój dom, kędy wieją wiatry,Warszawa,2001,s.285-298
No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Kultura
