Rozmowa na koniec wieku

Co widzi kosmolog, kiedy patrzy nocą w niebo?

Może Was zaskoczę tą odpowiedzią - widzę gwiazdy. Przypomi­na mi się piękny obraz van Gogha zatytułowany Nocne niebo nad Arles: granatowe niebo, na którym błyszczą wielkie światła - ra­czej latarnie niż ciała niebieskie. Tak widzi malarz. Kosmolog pa­trzy przez pryzmat swojej wiedzy, wiec dla niego te błyszczące punkciki to wielkie kule gazowe, w których odbywają się nie­ustannie reakcje jądrowe dostarczające światła. Działają tam dwie podstawowe siły: rozpychająca siła promieniowania i siła gra­witacji skierowana do wewnątrz. Jak długo te dwie siły są w rów­nowadze - gwiazda żyje. Ale prędzej czy później wypala się pali­wo jądrowe, równowaga zostaje naruszona, gwiazda zaczyna wykonywać dziwne ruchy, oscylacje, może wybuchnąć - w kon­wulsjach zbliża się do swojej śmierci.

Profesjonalna obserwacja niewiele ma wspólnego z romantycznym wy­obrażeniem o zgłębianiu kosmosu.?

Zależy, co nazywamy romantyzmem. Przypomina mi się pew­na historia: wiele lat temu jeden z moich kolegów prowadził ba­dania w obserwatorium astronomicznym. Przygotowując się do obserwacji, należy dużo wcześniej otworzyć kopułę, by tempe­ratury na zewnątrz i wewnątrz się wyrównały, wtedy nie wystąpią zakłócające obraz drgania powietrza. Z tych też powodów kopuła nie może być ogrzewana. Akurat była zima. Astronom ubrany był wtedy w wielką szubę, więc wyglądał jak nocny stróż. Tego wieczoru przyszła szkolna wycieczka oglądać obserwato­rium. Na tym być może polegał romantyzm, że wzięli go za stróża nocnego i dostał dwa złote.

Patrzymy na nocne niebo, które wygląda jak przypadkowe wysypisko świecących punkcików, i nazywamy je kosmosem. Kosmos po grecku znaczy lad. Skąd to oczywiste poczucie, że to, co mamy nad sobą, to jest właśnie lad?

To wysypisko gwiazd nie jest oczywiście przypadkowe. Działa tam, przede wszystkim, prawo grawitacji Newtona. Jeszcze w starożytności matematyk Apoloniusz stworzył teorie krzy­wych. Zauważył, że jeżeli płaszczyzna przecina stożek pod róż­nymi kątami, to jego przekrój stanowią specyficzne krzywe: koło, elipsa, parabola... Z prawa grawitacji wynika, że wszystkie ciała niebieskie poruszają się po krzywych stożkowych - inaczej po prostu nie mogą. Więc w tym ogromnym bezładnym wysypi­sku gwiazd panują bardzo ścisłe prawa, które dostrzegamy, nie tyle oczami, ile poprzez matematykę.

Pytamy jednak, co nam - nieświadomym matematycznych obliczeń - kazało nazywać wszechświat kosmosem, a nie chaosem?

Nazwa "kosmos" wzięła się z pierwotnej intuicji. Wyraz "kosmos" po grecku znaczy również "piękno". Grecy widzieli piękno, za­nim wykonali jakiekolwiek obliczenia. Ta intuicja była pewnie oparta na regularności zjawisk w przyrodzie, ich cykliczności. Nie trzeba zbyt wielkiej spostrzegawczości, by dostrzec w ru­chach gwiazd cykliczność. Słońce porusza się raz na dobę, Księ­życ w ciągu dwudziestu kilku dni zatacza pełny cykl... To wszyst­ko sprawia, że w naszym odczuciu wszechświat jest kosmosem.

Nowoczesna kosmologia jest nauką nową, niedawno tak naprawdę określoną i opisaną?

Nasza rozmowa jest rozmową na koniec wieku, wiec należy pod­kreślić, że kosmologia jest nauką XX wieku. Spekulacje kosmo­logiczne sięgają głębokiej prehistorii. Potem, gdy powstała nauka nowożytna - przede wszystkim dzieło Newtona i jego następ­ców - zaczęły się próby zbudowania teorii wszechświata i wła­ściwie już Newton zaproponował teorię Układu Słonecznego. Lecz próby rozciągnięcia fizyki newtonowskiej na cały wszechświat prowadziły do zaskakujących paradoksów. W XIX wieku powąt­piewano, czy da sieją zastosować do wszechświata jako całości. Dopiero na początku naszego stulecia, dokładnie w roku 1917, a więc w czasie kiedy szalała wojna, rewolucja w Rosji, dokona­ło się wydarzenie wielkiej wagi - Einstein opublikował niewielki artykuł, dwadzieścia parę stron druku, w którym zapropono­wał pierwszy model kosmologiczny oparty na nowej teorii - teorii względności. Umownie przyjęło się datować początek kosmolo­gii nowożytnej właśnie na rok 1917. Dzisiaj praca Einsteina ma znaczenie głównie historyczne, bo model, który zaproponował, okazał się fałszywy, niezgodny z obserwacjami. Byt to jednak model konsystentny, spójny - pierwszy, który pokazywał, że prawa nowej fizyki, einsteinowskiej, działają w całym wszech­świecie.

To znaczy, że od 1917 roku w kosmologii dokonał się wielki postęp?

Praca Einsteina była czysto teoretyczna, oparta miejscami na błę­dach obserwacyjnych. Einstein nie znał najnowszych danych współczesnej rnu astronomii, ale to jakoś nie przeszkodziło mu w zbudowaniu konsystentnego modelu. Kilka lat później astro­nomowie doszli do wniosku, że wszechświat się rozszerza. Z ob­serwacji odległych galaktyk wynikało, że ich światło jest zaczer­wienione -jego widmo jest przesunięte ku czerwieni. Takie zja­wisko świadczy o uciekaniu źródła światła. Już w roku 1929 amerykański astronom Edwin Hubble, badając dużą próbkę po­miarów przesunięć widm galaktyk ku czerwieni, pokazał, że im dalej od nas jakaś galaktyka się znajduje, tym szybciej od nas ucieka. Nazywamy to dzisiaj prawem Hubble'a i było to pierw­sze obserwacyjne osiągnięcie potwierdzające przewidywania kosmologii relatywistycznej, to znaczy: opartej na teorii względ­ności.

Jak to jest możliwe, że Einstein zbudował spójny model wszechświa­ta, opierając się na biednych danych obserwacyjnych? Skąd się bierze pomysł na wszechświat?

Przypadek Einsteina i jego pierwszego modelu jest rzeczywiście bardzo pouczający. Jego równania podpowiadały mu, że świat nie jest tworem stabilnym. Wynikało z nich, że powinien się roz­szerzać. Einstein nie chciał dopuścić do siebie myśli, że świat jest niestabilny. Kosmos jest naszym domem, a dom musi być po­rządny, zbudowany w sposób trwały.

Układał równania pod upodobania?

Tak. Bardzo ważną rolę w napisaniu tych równań odegrało zami­łowanie do prostoty. Równania powinny być proste, aczkolwiek nie jest rzeczą prostą to, co matematyk nazywa prostotą. Einstein zobaczył w swoich równaniach, że świat nie jest stabilny, lecz się rozszerza. To mu się nie spodobało i sfałszował rozwiązanie. Dodał do równań człon, który wymusił istnienie rozwiązania statycznego, nie rozszerzającego się. Potem, gdy okazało się, że wszechświat się rozszerza, wystarczyło ten człon wyrzucić i otrzymało się dobry model. Co w tym jest jeszcze ciekawego? Otóż równania były mądrzejsze od Einsteina, który je napisał.

Co to znaczy? Równania mogą być mądrzejsze od ich twórcy?

To znaczy, że informacja zakodowana w równaniu była ogrom­na. Wyobraźmy sobie górę lodową, której większa część jest pod wodą, a tylko jej maleńki szczycik widać nad powierzch­nią. Einstein, widząc tylko ten szczycik, napisał trafne równa­nie całości, choć jego intuicja mylnie podpowiadała mu, co jest pod spodem.

Czy to znaczy, że równania istnieją realnie, że to nie my je stwarzamy?

To jest wielki problem w filozofii matematyki. Z grubsza rzecz biorąc, istnieją tu dwie szkoły. Szkoła "zdroworozsądkowa" po­wiada, że matematykę tworzymy w naszych głowach i tę kon­strukcję rzutujemy potem na świat, ciesząc się, że czasem pa­suje. Inna szkoła powiada, że matematyki nie tworzymy, tylko ją odkrywamy. Często filozofów, którzy tak twierdzą, nazywa się platonikami, bo Platon uważał, że istnieje świat idei, nieza­leżny od nas, i właśnie te matematyczne idee zamieszkiwałyby Platońskie niebo. Większość tak zwanych czystych matema­tyków to ludzie, którzy wierzą w istnienie matematyki nieza­leżnie od nas. Natomiast ludzie, którzy zajmują się praktycz­nymi zastosowaniami matematyki, choćby inżynierowie, są skłonni traktować matematykę raczej jako twór naszej inteligencji.

Podam tu następujący przykład: załóżmy, że chcemy rozwa­lić betonowy mur. Bierzemy więc kilof i uderzamy z całej siły. Załóżmy jednak, że mur jest solidnie zbudowany i nie chce ustą­pić. Podkładamy dynamit - znowu nic, potrzebujemy ogromnej bomby, możemy nawet użyć bomby atomowej - wreszcie mur ustąpi. Inaczej jest z równaniem matematycznym, choćby z rów­naniem Einsteina. Jeżeli równanie ma rozwiązanie rozszerzające, to nic na to nie poradzimy, żadna bomba nie może tego zmienić. Możemy zacząć układać nowe równanie, ale rozwiązania dane­go równania już zmienić nie możemy. Matematycy stają wobec czegoś, co jest bardziej realne niż betonowy mur. I to jest źródłem przekonań platońskich.

W naturalny sposób przeszliśmy od rozważań o kosmosie, o wszech­świecie do matematyki. Czy matematyka to jest klucz do kosmosu?

Już Galileusz powiedział, że księga natury jest pisana językiem geometrii, a literami w tej księdze są okręgi, proste, trójkąty... Dzisiaj powiemy, że księga przyrody jest pisana językiem mate­matyki, a literami są pola tensorowe, wiązki wektorowe, struk­tury, o których Galileusz nie miał jeszcze pojęcia. Ale intuicja Galileusza była słuszna: matematycy dostarczają fizykom na­rzędzia do badania świata.

Wszechświat mówi do nas językiem matematyki?

I jeśli nie zwracamy się do niego tym językiem, to na ogół milczy. ..

Mówiliśmy o pięknie wszechświata. Dzisiaj kosmolog patrzy jednak nie w gwiazdy, lecz w ciągi liczb wypluwanych przez komputer. Ma­tematyka pozwala mu w tym pozornym chaosie odczytać jakiś po­rządek. Czy jednak matematyka może być ekwiwalentem piękna?

Matematyka nie jest ekwiwalentem piękna - ona jest jego pier­wowzorem. Żal mi ludzi, którzy nie znają wyższej matematyki, bo nigdy nie mieli doświadczenia piękna. Matematyka jest czymś niesamowitym - łączy się w niej doświadczenie konieczności i wol­ności... Jak w tym powiedzeniu Michała Anioła, że rzeźbić jest bardzo łatwo, bo w kamieniu skryta już jest forma, której arty­sta poszukuje, wystarczy tylko odłupać to, co zbyteczne. Podobnie jest w matematyce. Niekiedy przychodzi mi do głowy, że matematyka jest jedyną dziedziną na ziemi, której nie dotknął grzech pierworodny - jest tak jak powinno być. A z drugiej strony, penetrując świat matematyki, człowiek czuje się wolny. Kto głębiej przyjrzy się swojej pracy jako matematyka, wie, że ma wolną wolę. Gdybyśmy nie mieli wolnej woli, bylibyśmy skaza­ni na podążanie w jednym kierunku, a jeśli byłby to kierunek ślepy, do niczego byśmy nie doszli. Mamy wolność eksperymen­towania. Podążamy jakąś drogą, którą wiedzie nas rozumowa­nie, widzimy, że nie ma wyjścia, więc cofamy się i szukamy gdzie indziej. Ta wolność jest jednak skonfrontowana z koniecznością czegoś, co jest poza nami i nieskończenie nas przewyższa.

Dlatego wielu matematyków - Einstein na przykład - porów­nywało doświadczenie naukowca do przeżycia religijnego.

Matematykę kojarzymy jednak z czymś zamkniętym. Wydaje się zde­terminowana, dana raz na zawsze...

Taki jest stereotyp myślenia o matematyce. Jednym z najwięk­szych osiągnięć matematycznych XX wieku są jednak twierdzenia Goedla. Kurt Goedel byt wielkim matematykiem i logikiem austriackim. Wiatach trzydziestych ogłosił dwa twierdzenia, z których jedno udowodnił, a drugie podał bez dowodu - dowie­dli go później inni. Mówią one, że jeżeli mamy system matema­tyczny, który jest przynajmniej tak bogaty jak arytmetyka - ta arytmetyka, której się uczymy w szkole - to musi on być otwarty. Nie jest więc tak, że wszystko raz na zawsze jest w nim ustalo­ne. Taki system jest albo niezupełny, to znaczy istnieją prawdy, których się z niego nie wydedukuje, albo -jeśli dołączę te praw­dy, by był zupełny - robi się sprzeczny. Znaczy to właśnie, że matematyka jest otwarta.

To znaczy, że i wszechświat, który jest zbudowany na matematyce, jest otwarty?

Jeśli matematyka, na której zbudowany jest wszechświat, jest bogatsza od arytmetyki albo przynajmniej tak bogata jak aryt­metyka, co wydaje się raczej oczywiste, to wszechświat jest otwarty.

Brzmi to obiecująco...

Filozofowie z dużym opóźnieniem, dopiero obecnie, doceniają wagę odkrycia Goedla. Jest ono przełomem w myśleniu o logice i matematyce.

Czy kosmolog widzi granice swojego poznania, czy może poznawanie wszechświata nie ma granic?

Wspominałem już, że odkrycie zjawiska ucieczki galaktyk było kamieniem milowym w rozwoju kosmologii. W drugiej poło­wie naszego stulecia kolejnym punktem zwrotnym było odkry­cie promieniowania tia. Okazało się, że wszechświat, gdy byJ bar­dzo młody i niewyobrażalnie gęsty tuż po Wielkim Wybuchu, wypełniony był głównie promieniowaniem elektromagnetycz­nym i resztka tego promieniowania istnieje w kosmosie do dzi­siaj. Teoretycy wyliczyli to już w latach czterdziestych, ale wówczas nie było jeszcze możliwości empirycznego potwierdzenia. Nastąpiło to dopiero w roku 1965. To było ogromne osiągnięcie. Badanie tego promieniowania pozwala nam zobaczyć taki wszechświat, jaki był 200-300 tysięcy lat po Wielkim Wybu­chu, czyli możemy cofnąć się o kilkanaście miliardów lat. Ba­tem, w latach dziewięćdziesiątych, Amerykanie wystrzelili sate­litę o ładnej nazwie COBI, którego celem było dokładne zbadanie promieniowania reliktowego. Efektem tej misji kosmicznej było sporządzenie czegoś w rodzaju mapy bardzo wczesnego wszech­świata. To było również ogromne osiągnięcie kosmologii. Obser­wacja pięknie potwierdziła przewidywania teoretyczne. W tej chwili przygotowywane są dwie misje, jedna europejska, druga amerykańska, które mają powtórzyć owe badania z jeszcze więk­szą dokładnością.

Kosmologia wkracza w epokę badań prowadzonych przez la­boratoria umieszczone na orbicie. Taka jest rola sławnego tele­skopu Hubble'a. Warto uświadomić sobie, że jeśli Wielki Wy­buch, czyli to, co nazywamy początkiem świata, nastąpił ok. 15 miliardów lat temu, to obserwacyjnie kontrolujemy około 90 procent historii wszechświata. To jeszcze nie jest granica, o któ­rą pytacie, zostaje wszak jeszcze te l0 procent... Trzeba sobie jed­nak uświadomić, że posunięcie się teraz o jeden procent w głąb historii wymaga większych nakładów niż zbadanie kilkudziesię­ciu wcześniejszych procent.

Padło tutaj mnstówo o początku wszechświata. Czy kosmolog zadaje so­bie pytanie, co jest przed początkiem? Jak godzi się z tym, że następu­je moment, kiedy prawa fizyki, czas przestają obowiązywać?

Rzecz ciekawa, ostatnio ukazały się dwie książki napisane przez kosmologów pod tytułem Before the beginning - "Przed począt­kiem". To jest oczywiście nieco paradoksalny tytuł, ale świadczy on o tym, że kosmologowie nie tylko pozostają w ramach ści­słych obserwacji i matematyki, ale lubią wybiegać spekulatywną myślą poza ścisłe granice nauki.

Żeby pofantazjować?

Raczej żeby posnuć spekulacje, np., co wynikałoby z założenia, że metodologia, jaka obowiązuje w nauce, w jakimś sensie przed­łuża swoją sensowność poza granice czasu.

Wszechświat jest dzisiaj opisywany przez dwie wielkie teorie fizyczne. Jedną z nich jest ogólna teoria względności, badająca strukturę wszechświata i jego ewolucję w największej skali, opar­ta na teorii grawitacji. Natomiast w najmniejszej skali, w świecie atomów, cząstek elementarnych, obowiązuje mechanika kwan­towa. Rzecz niezwykle ciekawa, że obydwie te teorie są funda­mentalnie ze sobą niezgodne, zbudowane na podstawie zupełnie innej matematyki. Oczywiście, świat jest jeden, nie może być więc rządzony przez dwie różne teorie, nie może być schizofreniczny u swoich podstaw, to są tylko nasze podejścia z dwóch różnych stron do tego samego zjawiska. Te dwa podejścia nie chcą zazębić się, nie chcą gładko przejść jedno w drugie. Fizycy od dawna po­szukują teorii ogólnej, która w-szczególnych przypadkach sta­wałaby się teorią względności, a na drugim biegunie przechodzi­łaby w teorię kwantów.

Trwają intensywne poszukiwania takiej teorii, powstają ko­lejne modele, które przybliżają te dwie teorie coraz bardziej. Wie­le z tych modeli wskazuje, że te teorie występowały jako jedna, gdy wszechświat był bardzo gorący i gęsty w Wielkim Wybu­chu. Nie było wtedy czasu ani przestrzeni - to są pojęcia, które wyłoniły się dopiero, gdy wszechświat trochę się rozszerzył. Je­śli to jest prawda, to oczywiście tytuły "Przed początkiem" nie wydają się już tak prowokujące.

Czy te sukcesy w poznawaniu wszechświata mają jakieś zastosowa­nie praktyczne w rzeczywistości, czy mają wpływ tylko na naszą świa­domość'?

To jest ważne pytanie dotyczące polityki. Kraje biedne zwykle dają odrobinę pieniędzy na zastosowania nauki: jak lepiej wyta­piać stal albo jak lepiej budować mosty. Natomiast kraje bogate dają pieniądze przede wszystkim na badania podstawowe i to jest polityka dalekowzroczna, dlatego że wszystkie ważne osiągnię­cia techniczne ludzkości wynikają z badań podstawowych. Wszyscy używamy radia, w tej chwili komunikujemy się z naszymi widzami za pośrednictwem telewizji. A co jest podstawą? Teoria elektrodynamiki Maxwella, jedna z podstawowych teorii fizycz­nych. Jeśli nie będziemy rozwijać takich nauk, jak mechanika kwantowa, teoria względności i kosmologia, która jest z nimi ściśle związana, to nie będzie postępu technicznego na wielką skalę. Będziemy robić troszkę lepsze szyny i troszkę sprawniej­sze motocykle, ale istotnego technicznego postępu nie będzie.

Kosmologia też należy do nauk fundamentalnych.

Nauka ma wartość jako czynnik tworzący kulturę. Choćby na­uki nie dawały żadnych praktycznych wniosków, żadnych prak­tycznych zastosowań, to dają nam rzecz bezcenną - zrozumie­nie wszechświata, Zaspokajają podstawową dążność człowieka, jego instynkt badawczy. Człowiek ma w sobie pasje, chce wie­dzieć, dlaczego, jak, po co. Nauki wyrosły właśnie z tego instynk­tu, a nie po to, żeby celniej rzucać maczugą, na przykład.

Człowiek gnany jest pasją poznawania, ale czy wszechświecie? Własnego odbicia?

Myślę, że człowiek w nauce szuka siebie samego. Chodzi o od­wieczne pytania: skąd się wziąłem, kim jestem, dokąd zmierzam? Pojęcie prawdy w XX wieku przeszło ciekawą ewolucję. Newton powiedziałby nam bez chwili wahania, że celem nauki jest dąże­nie do prawdy. Natomiast już na początku naszego stulecia pozytywistycznie nastawionym uczonym, taka odpowiedź nie przeszłaby przez gardło. Prawda znaczyła dla nich coś nieokre­ślonego. Rehabilitacja prawdy przyszła ze strony nauk ścisłych, stało się to dzięki polskiemu logikowi Alfredowi Tarskiemu, któ­ry pokazał w roku 1 93 1 , że można bez sprzeczności zdefiniować pojecie prawdy w sposób klasyczny: prawda to jest to, co jest zgodne z rzeczywistością. Dziś znowu wielu uczonych uprawia naukę, bo chce wiedzieć, jak jest, czyli dążyć do prawdy. Tu przy­pomina mi się powiedzenie Tadeusza Kotarbińskiego: jaka jest różnica pomiędzy uczonym i pracownikiem nauki? Różnica jest podstawowa: nauka istnieje dzięki uczonym, a pracownicy na­uki istnieją dzięki nauce.

Einsteina. zdumiewało,  że wszechświat jest w ogóle poznawalny...

To jest wielka tajemnica. Spróbujmy się w to wmyśleć - najpro­ściej by było, gdyby w ogóle nic nie było. Taki stan nie potrzebu­je żadnego uzasadnienia. Powraca stare pytanie, które Leibniz sfor­mułował w znanej formie: dlaczego jest raczej coś niż nic? Na to pytanie nauka nie może dać odpowiedzi, bo w punkcie wyjścia zakłada, że istnieje coś, co się właśnie bada.

To jest więc jedno wielkie pytanie - źródło filozoficznego zdu­mienia. .. Ale jest i drugie: dlaczego to coś można zrozumieć? Dla­czego nasz ludzki rozum może się zmierzyć przynajmniej z czę­ścią tej tajemnicy i w jakiejś mierzeją rozwiązać? Być może nie wszystko udaje mu się spenetrować, ale przecież coś mu się uda­je. To jest zaskakujące, bo przecież mogłoby być tak, że wszech­świat byłby racjonalny - to znaczy podległy jakimś prawom, ale byłyby one tak zawiłe, że dla nas niedostępne - albo wszech­świat mógłby być jak kłębowisko wody u stóp wodospadu Nia-gara, gdzie wszystko jest dozwolone i niczego nie da się wytłu­maczyć. Ale tak nie jest - o czym świadczą sukcesy nauki. To jest część wielkiej zagadki wszechświata.

Einsteina zdumiewała prostota wszechświata. Pewnie proste to jest tylko dla matematyka...

Prostota odgrywa w nauce ogromną rolę. Jeżeli mamy do wy­boru dwie teorie: jedna jest skomplikowana, a druga prosta -w matematycznym sensie tego słowa, bo w matematyce pro­stota jest bogatsza od pozornego skomplikowania - to z zamknię­tymi oczyma możemy powiedzieć, że ta prosta będzie prawdzi­wa. Einstein mawiał również, że są dwa kryteria prawdziwości teorii fizycznej. Pierwsze to zgodność z doświadczeniem, a dru­gie - wewnętrzna doskonałość. Teoria musi być wewnętrznie pięk­na. Geniusz na tym polega, że wie, co to jest piękno, a inni nie wiedzą... Piękno i prawdziwość idą razem.

Dla opisania kondycji ludzkiej niezwykle istotną kategorią jest czas. Czy jest również istotna kategoria w opisywaniu wszechświata?

Wspomniałem już o tym, że niektóre teorie początkowych supergęstych stanów wszechświata zakładają, że nie było wów­czas czasu.. Czas wyłania się dopiero na późniejszych etapach ewolucji wszechświata. Fizyka wydaje się to potwierdzać rów­nież na inne sposoby.

Na przykład: jedną z charakterystycznych cech czasu jest jego nieodwracalność. Upływanie czasu wyznacza wzrost bałaganu we wszechświecie - o tyra mówi drugie prawo termodynamiki. Ale fi­zyka powiada, że to nie jest bynajmniej absolutna konieczność. Jed­nak, jeżeli weźmiemy jedną cząstkę elementarną, na przykład elek­tron, to wtedy nie ma sensu mówić, że bałagan rośnie albo nie; aby to zaobserwować, musimy mieć dużo cząstek. Na poziomie jednej cząstki czas prawdopodobnie nie ma kierunku, nie upływa. Nasze ciało jest zbudowane z milionów cząstek i dlatego żyjemy w czasie.

Schroedinger powiadał, że właśnie fizyka podważa bezwzględ­ną tyranie Chronosa. Wbrew temu, co sobie filozofowie wyobra­żają, że czas jest ontologiczną, niezmienną własnością wszyst­kiego, co istnieje. Prawdopodobnie tak nie jest.

Czy pojęcie wszechświata, łączy się też z pojęciem jakiejś wartości?

Standardowa odpowiedź na to pytanie byłaby następująca: ka­tegoria wartości nie pojawia się w nauce. W nauce nie ma kryte­riów mogących dać nam odpowiedź, co jest dobre, a co złe. Za­pewne na poziomie zwykłych badań naukowych tak jest. Ale warto sobie uświadomić, że nauka jest jednak uwikłana w świat wartości. Przede wszystkim sama nauka jest wartością. Lubię rozumowanie, które zaproponował Karl Popper. Otóż nauka wyrosła z decyzji, którą ludzkość podjęła na przełomie IV i V wieku przed Chrystusem w starożytnej Grecji, że przekonania należy uzasadniać, czyli muszą być one racjonalne. Ale zaraz powstaje pytanie: jak uzasadnić fakt, że przekonania trzeba uza­sadniać? Nie da się tego uzasadnić, bo każda próba uzasadnienia zakładałaby to, co sama ma uzasadnić. A więc pierwotnie to musi być wybór. Ale wybór w imię czego? Mieliśmy do wyboru coś racjonalnego, i tośmy wybrali, albo coś irracjonalnego, i tośmy odrzucili. Był to wybór moralny, wybraliśmy bowiem dobro - racjonalność jest dobrem - i cała nauka opiera się na tym wyborze. Ten fakt odciska jednak na nauce swoje piętno. Chociaż ona sama nie decyduje o wartościach, to jest przesiąknięta wartościami.

Czy to znaczy, że kiedy kosmolog patrzy w gwiazdy, to ma poczucie sensu? To już nie jest naukowe pojęcie...

To jest pojęcie filozoficzne. Są różni naukowcy, wielu z nich nie ma poczucia sensu, uważa, że świat jest bezduszny, niszczyciel­ski. Inni - przeciwnie - widzą wielki sens we wszechświecie. Należ? do tych drugich i mój argument jest następujący: nauka - jak powiedziałem - opiera się na wyborze sensu, bo racjonalność jest czynieniem naszych przekonań sensownymi. Człowiek jest czę­ścią wszechświata i gdyby jego życiu brakowało sensu, to po­przez człowieka bezsens wdzierałby się do przyrody. Tu widzę jakiś podstawowy konflikt pomiędzy mądrym, racjonalnym, badalnym światem a człowiekiem, który miałby być w tym wszystkim czymś bezsensownym. Bardziej spójna jest postawa, która każe - nawet jeśli nie widzimy sensu - przypuszczać, że stoimy wobec tajemnicy.

To znaczy, że w poznaniu wszechświata tak naprawdę dążymy do tajemnicy i że to ona leży na jego dnie?

Wielu uczonych badających wszechświat ma poczucie obcowania z tajemnicą. Lubię taki metaforyczny obraz: nauka jest okręgiem, to, co jest wewnątrz niego, jest obszarem naszej wiedzy, to zaś, co na zewnątrz, jest nieskończonym polem niewiadomego. Obwód tego kota, sam okrąg, to miejsce, w którym styka się nasza wie­dza z naszą niewiedzą. To pytania, które stawiamy, opierając się na tym, co wiemy, skierowane pod adresem tego, czego jeszcze nie wiemy. Nasza wiedza rozwija się, pęcznieje, rośnie liczba zagadek wyrwanych przyrodzie. Ale co się dzieje równocześnie? Obwód koła też rośnie. Przybywa pytań. Mnie najbardziej pasjonują pytania, na które jeszcze nie ma pełnej odpowiedzi. Pytania należące do obwodu. Chociażby te dotyczące teorii łączącej teorie grawita­cji i kwanty. Albo pytanie o naturę czasu...

Pytamy o sens wszechświata i pytamy o sens istnienia człowieka. Czy jest punkt, w którym te dwa pytania się stykają, czy też są one jak teorie grawitacyjna i kwantowa, które nie przystają do siebie?

To jest jedno i to samo pytanie. Albo - mówiąc dokładniej - pyta­nie o sens człowieka jest częścią pytania o sens wszechświata, ho ostatecznie człowiek jest częścią wszechświata, jest jego produk­tem. Spójrzmy na naszą rękę. Jest zbudowana z atomów. Warto prześledzić ich historię, skąd one się wzięły...

Gdzie były 20 miliardów lat temu?...

...a nawet wcześniej. Zanim powstała Ziemia, było Słońce. Jak wiadomo, planety powstały ze Słońca. Czyli byty atomy w Słoń­cu, gdzie dokonywała się przemiana wodoru na hel, helu na cięż­sze pierwiastki, również na węgiel. A my jesteśmy zbudowani z węgla. Chemia węgla, czyli chemia organiczna, powstała na Słońcu. Ale żeby mógł powstać węgiel, musiały istnieć wcześniej dwie lub trzy generacje gwiazd. Słońce powstało z pyłów ko­smicznych, a te z kolei powstały z wybuchów poprzedniej gwiaz­dy, która ten cykl węglowy zapoczątkowała. Prawdopodobnie dwie lub trzy generacje gwiazd były potrzebne, by wyproduko­wać te atomy, które teraz tworzą moją rękę. Atomy zaś to cząst­ki elementarne, które powstały w Wielkim Wybuchu. Jeżeli tak popatrzymy na nasze dłonie, to możemy zrozumieć opowieść biblijną o człowieku, który jest z mułu ziemi, tylko ten muł mu­simy dzisiaj rozumieć raczej...

- Kwantowo?

... tak. Jako popioły Wielkiego Wybuchu. Jesteśmy dziećmi wszechświata i pytanie o nasz sens nierozerwalnie się łączy z py­taniem o sens wszechświata.

W jakim kierunku kosmologia, pójdzie w XXI wieku?

Niektórzy uczeni, chociażby Stephen Hawking, uważają, że fi­zyka dobiegnie wkrótce końca swej drogi. Stworzymy teorię uni­fikującą grawitację i kwanty, przybierze ona postać teorii wszyst­kiego - tak dumnie nazywają te teorię fizycy, choć będzie to tyl­ko teoria wszystkich oddziaływań fizycznych. Ale większość fizyków nie podziela tego optymistycznego zdania. Jak będzie wyglądać kosmologia XXI wieku? Możemy odpowiedzieć na to pytanie, gdy chodzi o pierwsze lata XXI wieku. Jest kilka projek­tów w przygotowaniu. W tej chwili po orbicie krąży teleskop Hubble'a, dzięki któremu możemy zajrzeć głęboko we wszech­świat i jego przeszłość. Zasadniczy obraz wszechświata przeżył jednak te rewolucję w kosmologii. Pojawiło się wiele pytań szcze­gółowych, ale ogólny obraz rozszerzającego się wszechświata utrzymał się. I należy sądzić, że ten obraz przetrwa przełom stu­leci.

Dalsze osiągnięcia są związane z budową nowych teleskopów naziemnych. Tutaj rewolucja może być jeszcze bardziej znaczą­ca, choćby dlatego, że mniej kosztowna. Do niedawna ograni­czeniem dla budowy teleskopów była wielkość zwierciadła. Jeśli średnica zwierciadła przekracza pewną granicę - powiedzmy, pięć metrów - to zaczynają się kłopoty z optycznymi zaburzeniami i tyle. To, co zyskujemy, powiększając powierzchnię zwierciadła, tracimy na skutek pojawiających się błędów optycznych. Dzisiaj te ograniczenia zostały przezwyciężone. Dzięki technice elektro­nicznej można zbudować kilka mniejszych luster i sumować ich wyniki komputerowo. Przed nami wiec koleina rewolucja.

Rozmowa jest zapisem telewizyjnego programu z cyklu "Rozmowy na koniec wieku" wyemitowanego przez Program I TVP