Ostatnie trzy minuty. O ostatecznym losie wszechświata

Dość dobrze rozumiemy, jak wszechświat powstał. Ale jaki będzie jego koniec? Czy skończy z hukiem, czy ze skomleniem? Ba, czy w ogóle będzie miał kres? I co stanie się z naszym gatunkiem? Odpowiedzi na te pytania szuka światowej sławy fizyk Paul Davies w książce „Ostatnie trzy minuty”.

Nawet jeśli Armagedon nie czeka nas już za chwilę, to – jak zauważa Davies – trudno się tym wydarzeniem w ogóle nie interesować.

Fizycy kreślą dwa jego scenariusze. W jednym z nich wszechświat powstały w wielkim wybuchu rozszerza się i stygnie, aż osiągnie zdegenerowany stan końcowy.

Z powodu działania praw termodynamiki, po niewyobrażalnie długim dla nas czasie, wygasną różne procesy. Zwyczajna materia zniknie, a czarne dziury wyparują. W jeszcze bardziej odległej przyszłości wszechświat będzie wypełniony rozrzedzonym gazem fotonów i neutrin, zmieszanych ze znikającymi elektronami i pozytronami, powoli oddalającymi się od siebie. „Z tego, co wiemy, wynika, że nie nastąpi już żaden istotny proces fizyczny, żadne wydarzenie nie przerwie jałowej egzystencji wszechświata, którego historia dobiegła już kresu, lecz który ma przed sobą jeszcze wieczne życie, czy też należałoby powiedzieć, wieczną śmierć” – pisze Davies.

W drugim scenariuszu przyszłości ekspansja zacznie zwalniać, aż cały wszechświat (pod wpływem działania sił grawitacji) katastroficznie się zapadnie. Najpierw jednak wszystko powoli zacznie się nagrzewać. Także Ziemia, na której najpierw roztopią się czapy lodowe wokół biegunów i lodowce, a później wyparują oceany. W końcowej fazie wszechświat zamieni się w kosmiczny piec. Temperatura wzrośnie tak bardzo, że rozpadną się nawet jądra atomów, a cała materia zamieni się w zupę cząstek elementarnych. W ostatnim momencie dominująca siła, grawitacja, zmiażdży całą materię i przestrzeń. Pytania o to, co dalej – nie mają sensu, bo – jak pisze Davies – „żadnego dalej nie będzie”.

To, według którego scenariusza skończy wszechświat, zależy od jego masy. Gwiazdy – uważane przez długi czas za najważniejszy składnik wszechświata – w rzeczywistości stanowią tylko niewielki je ułamek. (To jeden z powodów, dla którego kosmolodzy zastanawiają się, czy istnieje dość ciemnej materii, aby powstrzymać ekspansję).

Spekulując na tematy ostateczne, sporo uwagi Davies poświęca odległej przyszłości naszego gatunku. Przyjęcie kosmicznej perspektywy czyni z tych rozważań popis egzystencjalny.

Fizyk zauważa, że nie ma żadnego oczywistego prawa przyrody, które ograniczyłoby trwanie Homo sapiens (zakładając, że przetrwamy potencjalne katastrofalne konflikty, znajdziemy nowe źródła energii i ustabilizujemy liczebność populacji). Szacuje też, że Ziemia powinna być zdatna do życia jeszcze przez 2-3 mld lat.

„Z pewnością można sobie wyobrazić, że nasi następcy, mając do dyspozycji mnóstwo czasu, podejmą zadanie eksploracji kosmosu i dokonają wielu cudownych wynalazków. Z pewnością będą mieli czas opuścić Ziemię, zanim Słońce spiecze ich na skwarki. Będą się mogli przenieść na inną zdatną do życia planetę, następnie jeszcze na inną” – zauważa.

Od kolonizacji innych układów planetarnych wcale nie dzieli nas „wieczność”. „Jeśli nawet nie uda się im (ludziom z przyszłości – przyp. PAP) osiągnąć prędkości większej, niż jedna setna prędkości światła – co nie wydaje się szczególnie ambitnym postulatem – to i tak podróż zajmie im tylko kilka wieków. Ukończenie budowy nowej kolonii może im zająć jeszcze kilka stuleci, i wtedy potomkowie pierwszych kolonizatorów będą gotowi do zorganizowania własnej wyprawy na kolejną planetę” – spekuluje fizyk.

Realizacja takiej wizji wymaga, jego zdaniem, wysyłania na inne planety zamrożonych ludzi lub nawet statku z niewielką załogą i ładunkiem milionów zapłodnionych jaj, które po przybyciu można umieścić w inkubatorze. Dzięki postępowi technologii (np. bezpośrednim manipulacjom genetycznym) można też będzie projektować istoty ludzkie z określonymi cechami, które pozwolą funkcjonować w warunkach odmiennych niż ziemskie. Np. w atmosferze z mniejszą zawartością tlenu ludzie mogliby mieć więcej czerwonych ciałek krwi, przy większej sile grawitacji – mocniejszy szkielet i mięśnie.

Opowieść Daviesa o przyszłości wszechświata nie jest tak apokaliptyczna, jak można by oczekiwać. „W rzeczywistości kryje w sobie obietnicę rozwoju i bogatych doświadczeń. Nie możemy jednak ignorować faktu, że wszystko, co powstało, może również zginąć” – pisze autor.

Choć proces wydawniczy do krótkich nie należy, nieczęsto się zdarza, by w chwili ukazania się książki jakiś jej fragment już się zdezaktualizował. W przypadku „Ostatnich trzech minut” dotyczy to wątku poświęconego promieniowaniu grawitacyjnemu.

Fizyk wspomina o pierwszym bezpośrednim dowodzie istnienia fal grawitacyjnych, uzyskanym dzięki obserwacji układu podwójnego gwiazd neutronowych w gwiazdozbiorze Orła. „Jeszcze bardziej przekonująca byłaby detekcja fal grawitacyjnych w ziemskim laboratorium. (…) Niestety, jak dotychczas żaden detektor nie jest dostatecznie czuły, aby mógł zarejestrować przejścia fali grawitacyjnej” – zauważa.

Wbrew przewidywaniom Daviesa, aby uzyskać pewny dowód istnienia fal grawitacyjnych, nie musimy czekać na kolejną generację detektorów. O rejestracji sygnału fal grawitacyjnych pochodzących ze zderzającego się układu dwóch czarnych dziur dowiedzieliśmy się nie dalej jak w lutym. Rzadko kiedy hermetyczne wiadomości ze świata nauki odbijają się w mediach tak wielkim echem, jak to doniesienie z dwóch amerykańskich detektorów.

Paul Davies jest profesorem Arizona State University w Tempe (USA). Zajmuje się głównie kosmologią, kwantową teorią pola i astrobiologią. Davies jest autorem licznych książek, wśród których znajdują się takie pozycje jak Bóg i nowa fizyka, Kosmiczna wygrana oraz Plan Stwórcy: naukowe podstawy racjonalnej wizji świata.

Książka ukazała się nakładem Copernicus Center Press w przekładzie Piotra Amsterdamskiego.

PAP – Nauka w Polsce

Ostatnie trzy minuty. O ostatecznym losie wszechświata

Komentarze

Pin It

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *