Ciekawostki Nauka

Wielki wybuch

Wielki Wybuch nie zawsze był pewnikiem. Przez kilka dekad XX wieku naukowcy zmagali się z interpretacją kosmicznych początków, czy w ogóle był jakiś początek. Na czele tej debaty stali fizycy George Gamow i Fred Hoyle: Jeden opowiadał się za rozszerzającym się wszechświatem, który wyrósł z gorącego, gęstego stanu; drugi za kosmosem, który jest wieczny i niezmienny. Obaj byli pionierami współczesnej kosmologii, położyli fundamenty pod nasze zrozumienie, skąd się biorą atomy, i przybliżyli naukę masom.

W książce „Flashes of Creation” fizyk Paul Halpern opowiada przeplatające się historie Gamowa i Hoyle’a. Książka nazywa się „wspólną biografią”, ale jest to niesmaczne. Podczas gdy Gamow i Hoyle są centralnymi postaciami, książka jest drobiazgowo zbadaną historią Wielkiego Wybuchu jako idei: od teoretycznych przewidywań w latach 20. XX wieku, do odkrycia mikrofalowej poświaty w 1964 roku, a następnie do uświadomienia sobie pod koniec lat 90.

Chociaż rozwój kosmologii był dziełem znacznie więcej niż tylko dwóch naukowców, Halpern miałby trudności z wyborem dwóch lepszych maskotek. George Gamow był miłośnikiem kalamburów i psikusów i miał żywe wyczucie, jak wyjaśnić naukę z wdziękiem i kaprysem (SN: 8/28/18). Zaciekle uparty Fred Hoyle miał mroczniejszy, bardziej cyniczny dowcip, z artystyczną stroną, która ujawniła się w powieściach science fiction, a nawet libretto opery. Obaj pisali książki popularnonaukowe – seria Pana Tompkinsa Gamowa, badająca współczesną fizykę poprzez sny tytułowego bohatera, jest kamieniem milowym gatunku – i zabrali się na fale powietrzne, aby nadać najnowszą myśl naukową do domów ludzi.

„Gamow i Hoyle byli żądnymi przygód samotnikami, których o wiele bardziej obchodziły kosmiczne tajemnice niż społeczne konwenanse” – pisze Halpern. „Każdy z nich, na swój sposób, był polimatem, buntownikiem i mistrzem komunikacji naukowej”.

Chociaż Wielki Wybuch jest obecnie zakorzeniony we współczesnym zeitgeist, nie zawsze tak było. Idea ta pochodzi od Georgesa Lemaître’a, fizyka i księdza, który w 1927 roku zaproponował, że wszechświat się rozszerza. Kilka lat później zasugerował, że być może kosmos rozpoczął się z całą swoją materią w jednym punkcie – „pierwotnym atomie”, jak go nazwał. W latach 40-tych Gamow przyjął ten pomysł jako sposób na wyjaśnienie, jak powstały wszystkie pierwiastki atomowe, wykute w „kuli ognia”, która wypełniła kosmos w jego najwcześniejszych chwilach. Hoyle odrzucił koncepcję momentu stworzenia, przekonany, że wszechświat zawsze istniał – i zawsze będzie istniał – w niemal takim samym stanie, w jakim znajdujemy go dzisiaj. Nawet ukuł termin „Wielki Wybuch” jako obelgę podczas audycji radiowej BBC w 1949 roku. Hoyle twierdził, że pierwiastki powstały w gwiazdach.

Jeśli chodzi o pierwiastki, obaj mieli rację. „Jeden napisał początek historii powstania pierwiastków” – pisze Halpern – „a drugi napisał zakończenie”. Obecnie wiemy, że jądra wodoru i helu pojawiły się w przytłaczającej ilości w ciągu pierwszych kilku minut po Wielkim Wybuchu. Gwiazdy zajęły się resztą.

Halpern traktuje Gamowa i Hoyle’a z szacunkiem i współczuciem. Odtworzone sceny dają wgląd w to, jak obaj podchodzili do nauki i życia. Dowiadujemy się, jak Gamow, zawsze naukowiec, wciągnął fizyka Nielsa Bohra do testowania pomysłów na temat tego, dlaczego bohaterowie filmowi zawsze wyciągają broń szybciej niż złoczyńcy – test polegał na zainscenizowaniu pozorowanego ataku z użyciem zabawkowych pistoletów. Siedzimy z Hoyle’em i kolegami, którzy omawiają horror Dead of Night, którego kolista linia czasu zainspirowała ich pomysły na wieczny wszechświat.