F. Dajson - Gravitacija je "cool"

Predavanje odrzano na Kalifornijskom Univerzitetu Berkeley,
Kalifornija, 9. marta 2000.

Prevod:

Ja sam fizičar, ali danas neću govoriti o fizici. Govoriću o astronomiji i biologiji, o naukama za koje sam se oduvek interesovao mada u njima nisam stručnjak. Svi znaju čime se bave astronomija i biologija. Astronomija proučava vaseljenu, a biologija život. Mene interesuje to kako se slažu i uklapaju univerzum i život. Pošto nisam ekspert ni za jednu od ovih tema, može se desiti da kažem nešto što će stručnjaci smatrati glupošću. Nemojte se iznenaditi ako neke od izrečenih stvari ne budu tačne. U nauci je bolje biti u “krivu”, nego biti nejasan. Često se dešava da se do pravog rešenje dolazi posle gomile pogrešnih. Baš zato je zabavno biti naučnik. Ne morate se plašiti grešaka.

Odlučio sam da govorim o trima temama koje su nam svima poznate, ali na koje nemamo odgovor. To su: zašto je vaseljena prijateljski nastrojena prema evoluciji života; kako je nastao život; i gde da tražimo dokaze.

Znamo da je vaseljena prijateljski nastrojena prema razvoju života, jer u protivnom ne bismo mogli o tome da diskutujemo. Međutim, mi ne znamo zašto je to tako. Za nastanak i razvitak života, bilo na Zemlji, ili bilo gde drugde u svemiru, neophodne su dve stvari. Potreban je veoma snažan ali kratkotrajan događaj, na primer, eksplozija supernove koja bi budućoj Zemlji (ili negde drugde) omogućila potrebne hemijske elemente za život, a koji se jedino nalaze u unutrašnjostima zvezda. Zatim, sudaranje i spajanje malih planeta i nastanak velikih planeta, i naravno, bio bi potreban jedan miran i dugačak period u kome bi život nastao i razvio se, bez dodatnih uznemiravanja. Vreme u našem univerzumu je dvolično. Jedna njegova strana jeste nasilna i brza, a druga je spora i mirna. Lice uništitelja i lice čuvara. Kako to da ove dve suprotnosti mogu opstati zajedno u istom univerzumu?

U prošlosti, ljudi koji su proučavali istoriju Zemlje bili su podeljeni na katastrofiste i uniformiste. Katastrofisti su verovali da su Zemlju oblikovale periodične katastrofe, gde je najpoznatiji primer od svih, Biblijska poplava. Uniformisti su verovali da je Zemlja konstantno pod uticajem vremena koje je polako ali sigurno oblikuje. Mi danas ne znamo koja je od ovih strana u pravu. Ništa nije večno, ali iluzija večnosti može dugo da traje.

Kada se sa Zemlje preselimo na nebo, kontrast između tihog i burnog postaje jos veći. U našem mirnom kutku svemira, Mesec i planete se tromo kreću po svojim orbitama, zvezde uporno trepere milijardama godina, dok, tamo negde daleko od nas i po prostoru i po vremenu, iznenadne kataklizme ispunjavaju nebo nasiljem, pri čemu se nebeska tela rađaju ili umiru. Pre nešto više od četiri milijarde godina, dok je Zemlja bila mlada, nastanak Meseca se može nazvati kataklizmom. Druga planeta, manja od Zemlje, a veća od Meseca je udarila u Zemlju. U roku od par minuta ta planeta se raspala. Pola te mase se sjedinilo sa Zemljom, dok su ostaci formirali prsten oko nje, koji se vremenom sjedinio u Mesec. Šta god da je pre udara postojalo na Zemlji, udarom je uništeno, a sama Zemlja potpuno izmenjena. Udar ju je neverovatno zagrejao, toliko da se formirala atmosfera od isparenog kamenja. Vremenom se Zemlja hladila i ostala takva do dana današnjeg. Nijedno telo tih dimenzija nije više udarilo u Zemlju. Svi kasniji udari bili su manji i nisu naneli štetu ovakvih razmera. Međutim, širom vaseljene, kataklizme su mnogo snažnije od sudara planeta. Eksplozijom supernove se u međuzvezdani prostor izbacuje omotač zvezde i time obogaćuje težim elementima. Takva eksplozija se morala desiti u našoj “blizini” neposredno pre nastanka Sunčevog sistema, da bi pružila sve te teške elemente koji su utkani u Zemlju. Naravno, postoje i mnogo veće i snažnije kataklizme od supernova. To su bleskove gama zračenja, ali jos uvek niko ne zna zašto i kako nastaju. Univerzum je pun kataklizmi. Srećom po nas, vreme još uvek pokazuje svoju tihu stranu i život na Zemlji može nesmetano da se razvija.

Opstanak života neosporno zavisi o činjenici da vreme ima dva lica, mirno i nasilno, pri čemu su ona međusobno nezavisna. Nasilna strana stvara materijal koji nas sačinjava. Mirna strana pruža mogućnost i podršku za razvoj. Postoje dva osnovna razloga zašto vreme ima dva lica. Jedan površan, a drugi fundamentalan. Prvi kaže da je svemir neverovatno velik. Međusobne udaljenosti su ogromne da se slučajni sudari retko desavaju. Zato Suncev sistem i njegove planete ne podležu uticaju nijedne od okolnih zvezda već milijardama godina. Zaklonjeni smo od kataklizmi ogromnim međuzvezdanim prostorom.

Drugi, mnogo značajniji razlog se odnosi na gravitaciju. Ona vlada univerzumom. Gravitaciona energija je kvantitivno najveća rezerva energije u svemiru, a kvalitativno najravnomernije raspoređena. Zbog svojih superiornih kvaliteta, gravitaciona energija se može brzo i nepovratno pretvoriti u druge oblike energije. Drugi oblici energije se odlikuju neravnotežama i toplotom, ali gravitaciona energija je “cool”. Gravitacija je “cool” u oba smisla te reci. Zato gravitaciona energija pokreće turbine hidrocentrala sa skoro stoprocentnom efikasnošću, dok se centrale na ugalj, naftu, prirodni gas ili uranijum muče da dostignu pedeset procenata. Gravitaciona energija leda u ledenim pokrivačima na severu Kanade je tokom poslednjeg ledenog doba čekala u tišini celih sto hiljada godina ne bi li je otopljavanje i pukotine po ivicama oslobodile. Čim se oslobodio, led se pretvorio u ogromnu energiju poplave koja je prevrnula 1000 milijardi tona stena i stvorila kamenu pustos. Slično tome, gravitaciona energija planete koja se sudarila sa Zemljom je ostala “cool” milionima godina, dok se u jednom trenutku nije pretvorila u toplotu u trenutku sudara iz kojeg se rodio Mesec. Svuda u svemiru, kada su uslovi povoljni za oslobađanje gravitacione energije, ona je u stanju da se u trenutku pretvori u toplotu i zračenje, sa katastrofalnim posledicama. Dva lica vremena su posledica postojanja dva lica gravitacije. Gravitacija je sila koja drži Zemlju po kojoj hodamo, i gravitacija je rezervoar ogromne energije koja može da naš svet raznese u komadiće.

Najbolje popularno izlaganje o nauci koja objašnjava kako svemir može da bude prijateljski nastrojen prema životu je knjiga “Stvaranje Svemira”, koju su napisali kineski astronomi Fang Li Zhi i Li Shu Xian. Knjiga je prevedena na engleski i objavio ju je, 1989. godine, World Scientific Publishing Company iz Singapura. Fang Li Zhi je poznati kineski disident koji danas živi u izbeglištvu u SAD. Posebno preporučujem poglavlje 6. naslovljeno “Kako je Red rođen u Haosu”. To poglavlje govori istu priču koju ja danas govorim, samo mnogo dublje i sa više detalja.