Wszechświat na miarę człowieka

Prof. dr hab. Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz

O strukturze wszechświata, jego historii, kosmologicznych uwarunkowaniach życia we wszechświecie oraz lokalnych uwarunkowaniach zaistnienia życia na Ziemi i jego rozwoju pisze profesor Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz
.:::::.
Wykład wygłoszony w poniedziałek, 21 stycznia 2002 r.
na Wydziale Fizyki Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

w ramach
V ZIMOWYCH WARSZTATÓW FIZYCZNYCH
„FIZYKA I HUMANISTYKA – ŻYCIE WE WSZECHŚWIECIE”
Zorganizowanych przez Polskie Stowarzyszenie Dydaktyków Fizyki
i Wydział Fizyki UAM w Poznaniu.

Opracował dr Przemysław Kiszkowski

Dzień Dobry Państwu!

Dlaczego został wybrany właśnie taki temat mojego wykładu? Przecież tak ogromny wszechświat nie może być „na miarę człowieka”! „Na miarę człowieka” może być garnitur, obuwie, ewentualnie dom, ale wszechświat? Chciałbym w swoim wykładzie jednak uzasadnić tę tezę, że wszechświat rzeczywiście jest „na miarę człowieka”.

Wykład swój ujmę w pięciu punktach. Na początku powiem, bardzo krótko, o strukturze wszechświata. Następnie omówię historię wszechświata – skąd się wziął obecny stan wszechświata. W trzecim punkcie przedstawię kosmologiczne uwarunkowania życia we wszechświecie. Następnie powiem kilka słów o lokalnych uwarunkowaniach zaistnienia życia na Ziemi i jego rozwoju. Wszystko to uporządkuję w postaci tak zwanej zasady antropicznej.

Zaczynamy od punktu pierwszego – rozmiary wszechświata. Proszę Państwa, wszyscy wiemy, że wszechświat jest ogromny. Aby sobie uświadomić, z jakimi wielkościami mamy do czynienia, najlepiej je przeskalować (dokonać zmniejszenia skali wszechświata, podobnie jak Ziemię zmniejszamy do wielkości globusa). Wiemy wszyscy, że żyjemy na stosunkowo małej planecie Ziemia o promieniu około sześciu tysięcy kilometrów. Życie nasze skupia się jednak tylko na samej jej powierzchni (biosferze otaczającej Ziemię – o grubości najwyżej trzydziestu kilometrów). Najważniejszym dla nas ciałem niebieskim, oprócz Księżyca, jest Słońce, które jak wiemy jest oddalone od Ziemi 150 milionów kilometrów. Światło potrzebuje na przebycie dystansu Słońce – Ziemia, około 8 minut. Żeby sobie uzmysłowić rozmiary wszechświata, załóżmy, że odległość Ziemia – Słońce to jeden milimetr. Wtedy najbliższa gwiazda znajduje się mniej więcej w odległości 300 metrów od Słońca. Proszę zobaczyć, do Słońca mamy jeden milimetr, a do najbliższej gwiazdy około 300 metrów. Słońce razem z całym otoczeniem gwiezdnym tworzy ogromny system zwany Droga Mleczną (galaktykę w kształcie ogromnego dysku). W naszej umownej skali (patrz wyżej) ten ogromny dysk ma średnicę około 6 tysięcy kilometrów, czyli mniej więcej tak, jak stąd do Stanów Zjednoczonych. Światło zużywa na przebycie od jednego końca tego dysku do drugiego –około 100 tysięcy lat. W tym dysku mieści się około 100 miliardów gwiazd. To jest ogromny dysk! Jeszcze mniej więcej sto lat temu uważano, że to jest cały wszechświat. Okazało się, że tak wcale nie jest. Wszechświat jest znacznie, znacznie większy!

Jeżeli te 6 tysięcy kilometrów znowu przeskalujemy, tym razem do jednego centymetra, to cały wszechświat, który potrafimy zaobserwować (w tej skali) jest kulą o średnicy 3 kilometrów. I w tym właśnie obszarze, jest około 100 miliardów galaktyk (czyli takich dużych systemów gwiezdnych, oczywiście różnych kształtów, różnych wielkości). To właśnie jest cały wszechświat, który potrafimy badać metodami fizycznymi, wykorzystując techniki astronomiczne. To jest właśnie taka „kula” o średnicy 3 kilometrów, której skończona objętość nazywa się objętością Hubble’a. Teraz powstaje pytanie czy rzeczywiście ta „kula” jest na miarę człowieka?

Rodzi się też pytanie, dlaczego możemy obserwować tylko taki obszar? Żeby odpowiedzieć na to pytanie muszę podać jeszcze kilka informacji. Obserwując widma bardzo odległych galaktyk stwierdzamy, że prawa fizyki odkryte na Ziemi obowiązują w całym obserwowanym kosmosie. Skoro tak, to cały wszechświat możemy badać metodami fizycznymi. Dalej okazało się, że w tym obszarze nie ma obiektów liczących sobie więcej niż kilkanaście miliardów lat. Ponieważ jesteśmy w środku galaktycznego „dysku”, nie możemy prowadzić obserwacji we wszystkich kierunkach, ponieważ najbliższe gwiazdy zasłaniają nam dalsze i możemy obserwować tylko pewne wycinki nieba. W ten sposób możemy otrzymać rozkład galaktyk, które jesteśmy w stanie zaobserwować. Najbliższe otoczenie Ziemi wygląda tak, że są obszary większych lub mniejszych zagęszczeń galaktyk. Okazuje się, że w tej skali, w której cały obserwowalny wszechświat ma średnicę 3 kilometrów, to największe struktury pojawiają się na odległościach około 30 metrów. Poza tym wszechświat jest jednorodny i w każdym punkcie wygląda z grubsza tak samo. Przykładowo, gdybyśmy znaleźli się w dowolnym punkcie wszechświata i „wykroili” z niego w tej skali kulę o promieniu 30 metrów, to liczba galaktyk w tej kuli będzie zawsze taka sama (obojętnie w którym miejscu to zrobimy). Taka jest struktura naszego wszechświata, że on jest, przynajmniej w dużej skali, jednorodny i izotropowy (czyli ma takie same własności w każdym kierunku i w każdym miejscu). Ale to nie wszystko. Obserwacje odległych galaktyk wskazują na to, że one się od nas oddalają. Wszystkie galaktyki oddalają się od nas po promieniu. Okazuje się, że prędkość oddalania się galaktyk jest dokładnie wprost proporcjonalna do odległości. Jeżeli mamy galaktykę w odległości jednego miliona lat świetlnych od nas, to ona się oddala z prędkością 20 kilometrów na sekundę. Jeżeli w odległości miliarda lat – to z prędkością 20 tysięcy kilometrów na sekundę. Galaktyki „skrajne” osiągają prędkości bliskie prędkości światła. Potrafimy obserwować już takie galaktyki czy kwazary, które mają prędkość równą 95 % prędkości światła. Fakt ten ogranicza nam zakres obserwacji ponieważ wiadomo, że największą prędkością, jaką obiekt materialny może uzyskać w przyrodzie, jest prędkość światła w próżni. Ponieważ najdalsze galaktyki zbliżają się do tej prędkości, to obserwacja odległych galaktyk jest niemożliwa. W ten sposób następuje ograniczenie obszaru wszechświata, który jest dostępny dla naszych obserwacji. Oddalanie się galaktyk możemy przyrównać do eksplodującego granatu. Gdy granat wybucha, powstają odłamki. Oczywiście odłamki się poruszają – każdy odłamek względem innego z prędkością właśnie proporcjonalną do ich odległości względem siebie. Wracając do galaktyk; jeżeli będziemy się cofać w czasie, to oczywiście galaktyki będą się zbliżać do siebie. Jeżeli cofniemy się o miliard lat, to wszystkie galaktyki będą trochę bliżej siebie. Jeżeli będziemy kontynuowali taki proces, to w końcu znajdziemy punkt na osi czasu, kiedy wszystkie odległości między galaktykami się wyzerują. Gdy taki punkt przez ekstrapolację wyznaczymy, to będzie on wskazywał czas mniej więcej 14 miliardów lat temu. Wszystkie galaktyki były wtedy jakby skupione w jednym punkcie. Z prawa fizyki wiemy, że jeżeli coś ściskamy, to następuje wyzwalanie ciepła. Gdy chcemy napompować dętkę w rowerze, to pompka użyta do tego celu rozgrzewa się. Analogiczna sytuacja ma miejsce we wszechświecie. Jeżeli się cofamy w czasie, to wzrasta zarówno gęstość, jak i temperatura wszechświata. Około 14 miliardów lat temu średnia temperatura we wszechświecie wzrosła do ponad 3000 K. Przy tej temperaturze następuje jonizacja atomów wodoru. Wszechświat zaczyna „płonąć” i nie może w nim rozchodzić się światło. Światło mogło zacząć rozchodzić się we wszechświecie dopiero gdy, rozszerzając się, jego średnia temperatura spadła poniżej 3000 K i nastąpiła rekombinacja atomów wodoru. Światło, które biegło do Ziemi od tego czasu wyznacza horyzont dla naszych obserwacji astronomicznych.

Powstaje pytanie – jakie są tego przyczyny, ze wszechświat ma taką właśnie strukturę, że galaktyki oddalają się? Co rządzi dynamiką wszechświata? Jedynie siły, które działają na odległościach międzygalaktycznych – to siły grawitacyjne (siły przyciągania, które znamy z prawa powszechnego ciążenia Newtona). Mamy wprawdzie jeszcze drugie siły, które potrafią działać w nieskończonych odległościach – siły elektromagnetyczne, lecz ponieważ ilość ładunków dodatnich i ujemnych jest taka sama, to ich wzajemne oddziaływania na zewnątrz galaktyk są skompensowane. Siły te na odległościach międzygalaktycznych praktycznie nie odgrywają żadnej roli.

Jedyne siły, które mogą rządzić dynamiką wszechświata to siły grawitacyjne. Doskonałą teorią opisującą siły grawitacyjne jest tak zwana einsteinowska teoria grawitacji czyli ogólna teoria względności. W tej teorii ruch w polu grawitacyjnym może być sprowadzony do ruchu swobodnego (np. spadanie swobodne), ale w zakrzywionej czasoprzestrzeni. Modyfikację czasoprzestrzeni odbieramy jako działanie sił.

W 1920 roku przeprowadzono obserwację całkowitego zaćmienia Słońca. Obraz gwiazd wówczas sfotografowanych, różnił się od obrazu tych samych gwiazd obserwowanych nocą. Zjawisko takie było spowodowane faktem, że Słońce (obiekt o dużej masie) zakrzywia tor światła. Cały wszechświat wypełniony jest gwiazdami. Zgodnie z powyższym, każda z nich zakrzywia przestrzeń. Gwiazdy skupione są, jak wiemy, w galaktykach. Gęstość galaktyk we wszechświecie jest taka sama, zatem modyfikują one przestrzeń wszędzie tak samo. Wynika stąd fakt, że krzywizna czasoprzestrzeni wszechświata wszędzie jest identyczna. Spróbujmy sobie to wyobrazić. Najprawdopodobniej wszechświat, zgodnie z tą teorią, wygląda następująco: jego struktura jest podobna do powierzchni Ziemi, tylko o jeden wymiar większa. Wiemy, że jeżeli będziemy wędrować na przykład na wschód dostatecznie długo, to wrócimy z zachodu. Analogiczną sytuację mamy we wszechświecie. Istnieje jednak pewna zasadnicza różnica: mianowicie – promień Ziemi jest ustalony, nie zmienia się w czasie. Inaczej rzecz się ma ze wszechświatem, ponieważ on się stale rozszerza. Nawet gdybyśmy poruszali się z prędkością światła, nie bylibyśmy w stanie „obejść” wszechświata z uwagi na to, że jego ekspansja następuje jeszcze szybciej. Mamy trzy rodzaje przestrzeni o stałej krzywiźnie: przestrzeń płaską, sferyczną, i tak zwaną siodłową (hiperboliczną). Jak wykryć, z jakim rodzajem przestrzeni mamy do czynienia? Wystarczy wyznaczyć pole koła. W przypadku przestrzeni płaskiej – pole koła równe jest dokładnie pr2. W przestrzeni sferycznej, pole koła będzie mniejsze od pr2, natomiast w przypadku przestrzeni hiperbolicznej – większe od pr2. Oczywiście o ile większe, to zależy od stopnia zakrzywienia przestrzeni.

Istnieje pozorna sprzeczność miedzy teorią, a obserwacjami astronomicznymi. Obserwacje astronomiczne pokazują, że nasz wszechświat jest płaski, teoria natomiast przewiduje, że raczej sferyczny. Powstaje pytanie, dlaczego tak jest? Prawdopodobnie możemy obserwować tylko bardzo mały wycinek wszechświata o objętości Hubble’a, dlatego wydaje się on nam płaski. Dlaczego tylko znikoma część wszechświata jest dostępna naszym obserwacjom? Aby odpowiedzieć na to pytanie przejdźmy teraz do krótkiego omówienia historii wszechświata. W jaki sposób obserwowana struktura wszechświata mogła powstać?

Gdy obserwujemy oddalanie się galaktyk (zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina), nie jest to „ucieczka” galaktyk w „pustą” przestrzeń (jak w przypadku rozrywającego się granatu), ale cała przestrzeń się rozszerza – „puchnie”. W związku z tym objętość wszechświata zmienia się w czasie. Gdy będziemy się cofać na osi czasu, to w końcu dojdziemy do tego, że objętość wszechświata, stopniowo się zmniejszając, stanie się równa zeru. Objętość wszechświata jest skończona, podobnie jak powierzchnia kuli ziemskiej. Jeżeli maleje promień, to oczywiście maleje też objętość. Natomiast temperatura i gęstość rośnie. Jeżeli objętość zmaleje do zera, tym samym temperatura i gęstość wzrośnie do nieskończoności. Wynika z tego wniosek, że kiedyś nie istniał ani czas, ani przestrzeń! Była nicość! Jaki mechanizm spowodował, że wszechświat został wykreowany? Zgodnie z powyższym rozważaniem, wszechświat zmniejszając swoje rozmiary, w pewnym momencie był już mniejszy od atomu. Wtedy jednak przestaje obowiązywać ogólna teoria względności. Jest ona bowiem teorią klasyczną, która nie uwzględnia efektów kwantowych. Czym się charakteryzują prawa fizyki kwantowej? Przede wszystkim tym, że możemy przewidzieć jedynie prawdopodobieństwo wystąpienia jakiegoś zjawiska, ale nie mamy pewności, że zjawisko to wystąpi. Na przykład, gdyby układ słoneczny miał wymiary atomowe, to nie moglibyśmy przewidywać zaćmień słońca, a jedynie prawdopodobieństwo takich zdarzeń. Ponieważ, w rzeczywistości, układ słoneczny znacznie przewyższa wymiary atomu, współczesna astronomia jest w stanie określić występowanie zaćmień, ich miejsce i czas; zarówno w bardzo nawet odległej przeszłości, jak i przyszłości. Zgodnie zatem z prawami fizyki kwantowej, wartość objętości wszechświata zaczyna się ciągle zmieniać, przestaje mieć wartość określoną – zaczyna fluktuować. Nie możemy już dokładnie określić wartości objętości wszechświata.

Zajmijmy się teraz strukturą obecnego wszechświata. Mówiliśmy, że zgodnie z ogólną teorią względności, ma on geometrię sferyczną, czyli kulistą. Jesteśmy jakby na powierzchni sfery, ale nie sfery dwuwymiarowej, ale trójwymiarowej. Niestety, czegoś takiego nie potrafimy sobie wyobrazić, ale z łatwością możemy napisać równania takiej sfery. Przekonujemy się wówczas, że objętość wszechświata jest skończona i ilość materii jest ograniczona. Sprawa jednak na tym się nie kończy, bo współczesne teorie wskazują na jeszcze większą złożoność geometrii wszechświata. Mówią one, że tych wymiarów mogłoby być dziesięć i więcej. Fizyka kwantowa dopuszcza powstanie wszechświatów cztero-, pięcio-, a nawet stuwymiarowych. My jesteśmy przyzwyczajeni do trzech wymiarów: szerokości, głębokości i wysokości – w takim świecie się poruszamy. Z punktu widzenia fizyki, tak być nie musi. O takiej strukturze zadecydowała historia wszechświata, a dokładniej jego początek. Otóż według współczesnej wiedzy, jakieś 14 miliardów lat temu, powstała spontanicznie na mocy praw fizyki kwantowej – sfera dziesięciowymiarowa. Z tych dziesięciu wymiarów – tylko trzy się rozszerzyły, a reszta – siedem wymiarów – pozostały „zwinięte”, przybierając bardzo złożone struktury. Te właśnie niepozorne siedem wymiarów, decyduje o materii; o ilości i właściwościach cząstek elementarnych, o siłach działających między nimi itp.

Z punktu widzenia fizyki kwantowej fakt, że rozwinęły się właśnie trzy wymiary, jest czystym przypadkiem. Struktura pozostałych siedmiu, jest również przypadkowa. Zatem równie dobrze mógł powstać świat o innej ilości rozwiniętych wymiarów, o innych cząstkach elementarnych i innych siłach działających między nimi. Świat niewyobrażalnie inny! Współczesne teorie naukowe dopuszczają zresztą istnienie setek tysięcy takich różnorodnych wszechświatów! Co się jednak działo bezpośrednio po tej kreacji wszechświata? Przez ułamek sekundy (tzn. od 0 do 10^-35 sekundy), mieliśmy tylko trzy wymiary przestrzenne i próżnię. Mamy tu do czynienia z czasem – 10^-35 sekundy. Jedna sekunda dla tak krótkiego czasu to wieczność! Fizyka kwantowa mówi jednak, że ta próżnia, która wtedy istniała i w której gęstość materii była równa zeru, była tak zwana „próżnią fałszywą”. Stale występowały w niej fluktuacje. Powstawały i szybko znikały cząstki. Taka „fałszywa próżnia” była w stanie kwantowym, w którym jej energia była różna od zera, i to dodatnia. W takim przypadku (jak wiemy z ogólnej teorii względności) powstało w niej ujemne ciśnienie i przestrzeń „puchła” i to niewyobrażalnie szybko! W przeciągu tego właśnie ułamka sekundy, ta pierwotna sfera, mniejsza od atomu, stała się kosmosem – większym od całego obecnie oglądanego przez nas wszechświata! Takie gwałtowne rozszerzanie nie nastąpiło, bowiem „fałszywa próżnia” ma taka dziwną własność, że energia danej objętości (czyli gęstość energii) jest stała. Przez „puchnięcie” wszechświata zwiększała się jego całkowita energia. Aktualnie sprawa wygląda w ten sposób, że stan „fałszywej próżni” jest stanem niestabilnym – jest to stan o podwyższonej energii. Wiadomym jest, że układ znajdujący się w stanie podwyższonej energii, ma tendencję do spadania do poziomu o niższej energii. Taka sytuacja wystąpiła też w przypadku „fałszywej próżni”, a uwolniona energia została pochłonięta przez cząstki fluktuujące. Energia ta spowodowała powstanie cząstek zwykłych (nie fluktuujących), które mogły już istnieć dowolnie długo. Cząstki te nie pozostawały w spoczynku; zderzając się ze sobą, powodowały powstanie ogromnej temperatury (rzędu 10^28 Kelwina).

Taka ogromna temperatura, którą nazywamy „wielkim wybuchem”, spowodowała dalsze rozszerzanie się wszechświata, ale nie było ono już tak gwałtowne jak w fazie „fałszywej próżni”. Powstanie materii (która się wzajemnie przyciągała) spowodowało, że gwałtowność „puchnięcia wszechświata” radykalnie zmalała.

Istnieje jeszcze jedno zagadnienie, na które musimy zwrócić uwagę. Nasz wszechświat, którego prawdopodobnie tylko drobną cząstkę możemy obserwować, ma geometrię sferyczną. Mamy w nim do czynienia z dwoma rodzajami energii:

• energią dodatnią, na którą składa się energia cząstek materialnych i energia fałszywej próżni,
• energią ujemną, zawartą w polu grawitacyjnym (określonym krzywizną przestrzeni).

Energie te we wszechświecie sferycznym całkowicie się równoważą; niezależnie zresztą od ilości wymiarów tegoż wszechświata. Do powstania wszechświata nie była potrzebna żadna energia! Mógł powstać z niczego – za darmo!

Wróćmy jeszcze do naszego „gorącego” wszechświata. Teraz mamy rzecz następującą; wszechświat nadal się rozszerza, temperatura maleje, a objętość zwiększa się. (Każdy gaz oziębia się podczas rozprężania – takie zjawisko znalazło praktyczne zastosowanie np. W naszych lodówkach). Jeżeli wszechświat ma geometrię sferyczną, to jego rozszerzanie następowałoby coraz wolniej, w końcu doszłoby do takiej sytuacji, że wzajemne przyciąganie materii zapoczątkowałoby proces odwrotny! W konsekwencji nastąpiłoby ponowne kurczenie się wszechświata. (Byłby to proces odwrotny do wielkiego wybuchu, wszechświat zapadłby się w nicość). Tak sądzono jeszcze pięć lat temu. Tymczasem okazuje się, że tak nie jest! Świadczą o tym najnowsze obserwacje satelitarne! Proces rozszerzania się ulega ciągłemu przyspieszeniu! Jaki będzie dalszy przebieg tego procesu? Ostatnie obserwacje satelitarne wykazują, że gęstość energii próżni nadal nie jest równa zeru, a nawet stanowi około 3/4 całkowitej gęstości energii wszechświata. W dalszym ciągu istniejemy w stanie „fałszywej próżni”, tylko o znacznie mniejszej energii. Pojawia się ciśnienie ujemne (jak to miało miejsce na początku wszechświata), ale proces ten nie jest już tak gwałtowny jak poprzednio. Stan tej „fałszywej próżni”, jak wiemy, nie jest trwały, i w konsekwencji powinno nastąpić kolejne oddanie energii jakimś cząstkom. Wówczas, z dnia na dzień, zmienią się prawa fizyki.

Od momentu kiedy wszechświat liczył jedną miliardową sekundy, mamy już do czynienia z materią, którą znamy, jak i z prawami fizyki, które nią rządzą. Mniej więcej, od umownego zera czasu do 10^-9 sekundy (czyli jednej miliardowej) dane o stanie wszechświata są tylko hipotezami. Tej najwcześniejszej historii wszechświata nie możemy zweryfikować za pomocą metod eksperymentalnych. Nie jesteśmy obecnie w stanie wytworzyć takich temperatur, ani cząstek o tak wysokiej energii. Stopniowo, w miarę rozszerzania się wszechświata, powstają cząstki elementarne, tj.: kwarki, leptony, później neutrony, protony, w końcu atomy. Dalej pojawiają się galaktyki, gwiazdy, a w końcu nasz Układ Słoneczny. Na naszej Ziemi, dzięki sprzyjającym warunkom, powstało życie, które na drodze ewolucji umożliwiło zaistnienie rozumnego człowieka.

Wróćmy teraz do zasadniczej kwestii naszych rozważań: Czy ten ogromny wszechświat jest na miarę człowieka? Mówiliśmy już wcześniej, że wszechświat powstał z dziesięciowymiarowej sfery, ale tylko trzy z nich rozwinęły się, tworząc znana nam przestrzeń trójwymiarową. Pozostałych siedem wymiarów tworzy skomplikowane mikrostruktury, które decydują o własnościach materii (o czym już mówiliśmy). Żyjemy w świecie trójwymiarowym, ale równie dobrze, z tej dziesięciowymiarowej sfery, mogłyby się rozwinąć np. dwa, trzy lub więcej wymiarów. Zastanówmy się, co by było, gdybyśmy żyli w przestrzeni dwuwymiarowej. Wyglądalibyśmy jak wycinanka z papieru, mogąca się przesuwać jedynie na płaszczyźnie. Nie byłoby tak skomplikowanych struktur biologicznych, niezbędnych do powstania inteligentnego życia. Przeanalizujmy hipotetyczną sytuację życia w przestrzeni czterowymiarowej. Zastanówmy się, jak w tym przypadku wyglądałaby grawitacja. Jak wiemy, z prawa powszechnego ciążenia – w przestrzeni trójwymiarowej – dwa ciała przyciągają się z siłą odwrotnie proporcjonalną do kwadratu ich odległości, czyli 1/r^2. Natomiast we wszechświecie czterowymiarowym, siły grawitacyjne byłyby proporcjonalne do 1/r^3. Przeprowadzono symulację komputerową takiego wszechświata i okazało się, że wówczas tory planet byłyby niestabilne, skutkiem czego Ziemia, na przykład, prędzej czy później „spadłaby” na Słońce i bardzo szybko zostałaby przez nie spalona wraz ze wszystkim, co by istniało na jej powierzchni. Okazuje się, że jeżeli mamy powiedzmy d wymiarów, to powyższa zależność jest taka jak 1/r^(d-1). Dlatego nie jest przypadkiem fakt, że żyjemy właśnie w przestrzeni trójwymiarowej! Gdyby przestrzeń była inna, to na pewno życie na Ziemi nie mogłoby istnieć.

Zajmijmy się teraz następnym zagadnieniem. Czy wszechświat musi być tak ogromny? Okazuje się, że tak. Kiedy zaczęła powstawać materia, to kwarki połączyły się w protony i neutrony, i zaczęły się wzajemnie zderzać. W wyniku tych zderzeń powstało zresztą tylko jedno jądro helu na 10 jąder wodoru i nieco (mały ułamek) jąder litu, a już zupełnie śladowe ilości innych pierwiastków. Ten proces nazywamy „pierwotną nukleosyntezą”. Z takiej jednak materii nie mogła powstać nawet materia, z której zbudowana jest Ziemia, nie mówiąc już o życiu. Wodór jest pierwiastkiem zbyt prostym, a hel zbyt neutralnym, a jego związki są nadzwyczaj nietrwałe. Potrzebne były pierwiastki cięższe, a te mogły tworzyć się dopiero w jądrach gwiazd. W ciągu miliardów lat zachodziły procesy jądrowe wewnątrz gwiazd, które to procesy doprowadziły do powstania innych pierwiastków o większej masie atomowej. Gdy gwiazda kończy życie ogromnym wybuchem – taką eksplozję nazywamy gwiazdą „supernową” – wówczas cięższe pierwiastki („uwolnione” z jądra tej gwiazdy) ulegają rozpyleniu w przestrzeni kosmicznej. Następnie w wyniku wzajemnego przyciągania, tworzy się nowa gwiazda i ewentualnie układ planetarny wokół niej. Tak też Słońce jest gwiazdą co najmniej drugiej czy raczej trzeciej generacji. Dzięki temu na Ziemi mamy nie tylko wodór (głównie w postaci wody), ale i cięższe pierwiastki, niezbędne do życia, jak tlen, węgiel, azot itd. Jeżeli oznaczymy przez t* średni czas życia gwiazdy, to życie na Ziemi mogło się rozwinąć dopiero po czasie większym od 2t* czy 3t*. Z kolei przy czasie 10t* wypaliłyby się lżejsze pierwiastki (przede wszystkim wodór) i znowu nie byłoby możliwości powstania życia. Zgodnie z powyższym, widzimy wyraźnie, że życie nie mogło powstać w dowolnej epoce istnienia wszechświata, tylko musiało zaistnieć w określonym czasie (nie wcześniej ani nie później).

Wiemy, że materia, z której wszystko jest zbudowane, może występować w dwóch rodzajach – w stanie materii zwykłej i antymaterii. Czyli mamy cząstki i antycząstki. Jeżeli one się spotykają, to z tego powstaje światło (fala elektromagnetyczna). Bardzo szybkie rozszerzanie się wczesnego i gorącego wszechświata spowodowało zakłócenie równowagi pomiędzy ilością materii i antymaterii. Proces ten nie tylko umożliwił drobną nadwyżkę materii nad antymaterią, ale był koniecznym warunkiem jej zaistnienia! Jak mała jest nadwyżka materii (czyli np. protonów, neutronów) nad antymaterią (antyprotonów, antyneutronów itp.) świadczy fakt, że na jeden proton albo neutron, przypada trzydzieści miliardów fotonów (powstałych, jak wiemy, z połączenia cząstek materii i antymaterii). Świat cały składa się prawie wyłącznie ze światła!

Znowu mamy tutaj sytuację jasno świadczącą o doskonałym „dopasowaniu się”, pewnej „celowości” zmierzającej do zaistnienia człowieka! Załóżmy, że powstałoby więcej materii, wówczas życie nie mogłoby zaistnieć, ponieważ proces rozszerzania się wszechświata następowałby inaczej. Odwrotnie rzecz ujmując, gdyby liczba fotonów była jeszcze większa, nie mogłaby powstać materia, lub byłoby jej za mało, aby mogły powstać gwiazdy, planety, w końcu, na drodze ewolucji biologicznej, również życie.

Wiemy, że cała materia, którą obserwujemy, składa się z cząstek elementarnych. Wszystkie cząstki dzielimy na dwie klasy – na leptony i na kwarki. Leptony różnią się od kwarków tym, że mogą występować w stanie swobodnym, mogą się oddalać od siebie. Natomiast kwarki mogą występować tylko w stanach związanych. Takie cząstki jak proton, neutron, są to stany związane kwarków. Natomiast przedstawicielami leptonów są: elektron, neutrino. Oprócz tego istnieją jeszcze cząstki, które przenoszą oddziaływania. W przyrodzie mamy cztery typy oddziaływań:

• oddziaływanie silne, które sprzęgają kwarki między sobą (cząstki, które przenoszą to oddziaływanie nazywamy gluonami);
• oddziaływanie jądrowe słabe, które oddziałuje na bardzo małych odległościach, mniejszych od rozmiarów jąder atomowych (jest przenoszone przez cząstki W+, W-, Z0);
• oddziaływanie elektromagnetyczne przenoszone przez fotony;
• oddziaływanie grawitacyjne (przenoszone przez grawitony), które powoduje zakrzywienie przestrzeni.

Struktura materii jest określona przez rodzaje tych cząstek, ich własności (ładunki elektryczne, masy i siły, jakie między nimi działają).

Możemy się teraz zastanowić, jak te parametry wpływają na możliwość życia na Ziemi. Weźmy na przykład pod uwagę masy protonu, neutronu i elektronu. Masa protonu jest mniejsza od sumy mas neutronu i elektronu, o mniej więcej 1/1000. Gdyby tak nie było, gdyby masa protonu była np. równa sumie mas neutronu i elektronu, wówczas proton byłby cząstką nietrwałą, nie mielibyśmy atomu wodoru (którego jądro jest po prostu protonem) ani żadnych innych atomów. W rzeczywistości jednak, rozpadowi ulega tylko swobodny neutron. Z czasem połowicznego rozkładu tysiąca sekund (neutrony jąder atomowych nie ulegają takiemu rozpadowi). Protony i neutrony składają się z dwóch rodzajów kwarków, ale w różnych proporcjach. Masy kwarków są różne (o czym decyduje pierwotna historia wszechświata), dzięki temu mamy stabilne protony. Stosunek masy protonu do elektronu (wynoszący 1836,152) jest uwarunkowany również pierwotną historią wszechświata (strukturą tych siedmiu, nierozwiniętych wymiarów). Taka właśnie a nie inna wielkość tego stosunku, warunkuje powstanie życia.

Przeprowadzono szereg symulacji komputerowych (zakładając, że elektron jest cięższy lub lżejszy) i dowiodły one, że jedynie powyższy stosunek warunkuje możliwość istnienia takich związków chemicznych, dzięki którym żyjemy.

Od najwcześniejszej fazy rozwoju wszechświata, zależy natężenie tych sił, o których mówiliśmy powyżej. Najpierw weźmy pod uwagę oddziaływania jądrowe silne, sprzęgające kwarki między sobą. Co by się stało, gdybyśmy zmienili ich wielkość? Przy zmniejszeniu o 5 % – nie byłoby deuteru, nie powstałyby reakcje termojądrowe w gwiazdach i nie mogłyby się wytworzyć cięższe pierwiastki. Natomiast przy zwiększeniu o 5 % – reakcje termojądrowe następowałyby tak szybko, że niemożliwe byłoby powstanie stabilnych gwiazd i trwająca w nich miliardy lat produkcja cięższych pierwiastków. W momencie, kiedy kończy się żywot gwiazdy, następuje wypalenie się wodoru w jądrze i gwiazda się zapada. Zmniejsza się jej objętość. Natomiast energia grawitacyjna uzyskana w ten sposób, powoduje bardzo silne rozgrzanie się gwiazdy, serie reakcji jądrowych i ogromną produkcję neutrin. Te z kolei działają na materię rozpychając ją i następuje oderwanie warstw powierzchniowych tych gwiazd. Taki wybuch, jak już zaznaczyliśmy wyżej, nazywamy gwiazdą supernową. Okazuje się, że również sprzężenie neutrin z materią musi być dokładnie dobrane. Gdyby to oddziaływanie było słabsze, wówczas neutrina powstałe w czasie eksplozji przenikałyby swobodnie przez materię i nie byłyby w stanie spowodować wyprodukowanych w gwieździe pierwiastków ciężkich. Natomiast gdyby było mocniejsze, wówczas neutrina nie dopuściłyby do zapadnięcia się gwiazdy i nie powstałaby gwiazda „supernowa”.

Przejdźmy do oddziaływań grawitacyjnych. Gdyby natężenie sił grawitacyjnych było zbyt słabe, to nie mogłoby doprowadzić nawet do powstania gwiazd. Gdyby natomiast było zbyt silne, to powstawałyby gwiazdy o bardzo dużej masie (tzw. białe karły), przyciągałyby całą materię do siebie, uniemożliwiając powstanie jakichkolwiek układów planetarnych. Od oddziaływań sił grawitacyjnych zależy również czas życia gwiazd i ich stabilność. Stabilność Słońca umożliwiła prawidłowy przebieg ewolucji biologicznej.

Przejdźmy do następnego zagadnienia jakim jest synteza pierwiastków w gwiazdach. Wiemy, że do powstania życia konieczne jest wytworzenie całego szeregu pierwiastków. Tworzą się one w wyniku syntezy helu z wodoru, trwającej przez miliardy lat, w jądrach gwiazd. Wydawałoby się, że proces ten jest prosty. Wystarczy jednoczesne zderzenie się czterech atomów wodoru, aby powstało jądro helu, zjednoczesnym wydzieleniem dwóch elektronów dodatnich (pozytonów), dla zachowania całkowitej sumy ładunków elektrycznych. W rzeczywistości nie jest to takie proste. Najbardziej prawdopodobna jest możliwość zderzenia dwóch cząstek. Prawdopodobieństwo jednoczesnego zderzenia trzech cząstek jest już znacznie, znacznie mniejsze, a zderzenie czterech już nawet nie wchodzi w rachubę. W zwiazku z tym, nawet produkcja helu (z wodoru) jest skomplikowanym procesem, w który wchodzi cały szereg pierwiastków pośrednich. Jeszcze bardziej skomplikowane reakcje potrzebne są do wytworzenia pierwiastków cięższych niż wodór i hel. Każda z takich reakcji może przebiegać w określonych warunkach. Okazało się, że ciśnienie i temperatura we wnętrzu gwiazd, są dokładnie takie, aby te reakcje mogły w ogóle przebiegać, a zwłaszcza z taką wydajnością. Gdyby na przykład temperatura we wnętrzu gwiazd była tylko o 5 promili wyższa, lub o 40 promili mniejsza, wówczas nie zaistniałaby możliwość wytwarzania się ani węgla, ani innych cięższych pierwiastków.

Powyżej przedstawione zostały globalne właściwości wszechświata, determinujące życie na Ziemi. Oprócz nich istnieją także inne właściwości, które możemy nazwać warukami „lokalnymi”. Znajdujemy się na peryferiach jednej ze stu miliardów galaktyk. Wydawałoby się, że to miejsce jest zupełnie przypadkowe. Okazuje się jednak, że nie jest ono takie przypadkowe, ale jest specjalnie dobrane i musi spełniać szereg określonych warunków. Możliwość powstania życia na Ziemi zależy również od umiejscowienia naszej Ziemi w konkretnym miejscu, w jednej ze stu miliardów galaktyk, które również nie jest przypadkowe. Galaktyki mają różne kształty. Nasza galaktyka ma kształt spłaszczonego dysku (biorąc pod uwagę spojrzenie „z boku”). Jego średnica wynosi mniej więcej 100 tysięcy lat świetlnych. Słońce znajduje się około 28 tysięcy lat świetlnych od środka galaktyki. Galaktykę tworzy materia widzialna (w postaci gwiazd) oraz niewidzialna – planety (ściśle związane z galaktykami), pył międzygwiezdny (tworzący tzw. „halo galaktyczne”). Średnia odległość między gwiazdami w naszym otoczeniu wynosi 8 lat świetlnych, a w pobliżu jądra galaktyki, odległość ta wynosi zaledwie ułamek roku świetlnego! W miarę oddalania się od środka galaktyki następuje stopniowe rozrzedzenie materii. Gdyby nasz Układ Słoneczny znalazł się bliżej środka galaktyki, wówczas prawdopodobieństwo kolizji Słońca z inną gwiazdą byłoby znacznie większe. Każde bliższe przejście gwiazdy powodowałoby odkształcenie toru planet, zmieniałby się klimat, znacznie więcej komet pokazywałoby się w naszym Układzie Słonecznym (co znacznie zwiększałoby niebezpieczeństwo zderzeń z nimi). Gdybyśmy spojrzeli na naszą galaktykę „z góry”, zobaczylibyśmy jej bardziej złożoną strukturę. Gwiazdy grupują się głównie w takich jakby „ramionach” (prawdopodobnie czterech). Oprócz tych ramion, istnieją obszary o mniejszym zagęszczeniu gwiazd. Nasz Układ Słoneczny nie mógłby istnieć w żadnym z tych ramion gdyż, jak wiemy, zbyt duża gęstość gwiazd narażałaby nas na niebezpieczeństwa, o których mówiliśmy wcześniej. Istniejemy w obszarze stosunkowo pustym i bliskie sąsiedztwo gwiazd nam nie zagraża. Sprawa jednak na tym się nie kończy. Jak wykazują symulacje komputerowe, w galaktyce występuja dwa rodzaje ruchów obrotowych. Jednym z nich jest ruch obrotowy gwiazd skupionych w ramionach galaktyki. Możemy go przyrównać do ruchu obrotowego ramion wiatraka. Im dalej od środka jądra galaktyki, tym prędkość liniowa jest większa. Inaczej zachowują się gwiazdy z obszarów „pustych”. Ich ruch przypomina wir wodny. Im dalej od środka jądra, tym prędkość gwiazd maleje. Istnieje taka odległość od środka galaktyki (nazywana promieniem korotacji), w której prędkość „bryły sztywnej” oraz „wiru” jest prawie identyczna. Gwiazda obszaru pustego, w tym Słońce, znajdująca się w tym promieniu, przez długi czas może przebywać w bezpiecznej odległości od innych gwiazd.

Jeszcze jeden czynnik ma decydujący wpływ na umiejscowienie naszego Układu Słonecznego w najwłaściwszym miejscu galaktyki – rozkład pierwiastków w galaktyce. Musi on być jak najbardziej optymalny. To również zależy od odległości Słońca od jądra galaktyki (28 tysięcy kilometrów) ponieważ największe stężenie pierwiastków ciężkich występuje w pobliżu jądra. Wraz z oddalaniem się od jądra galaktyki maleje ich stężenie, a zwiększa się zawartość wodoru i helu. Gdyby pierwiastków ciężkich było za mało, wówczas nie mogłyby zaistnieć układy planetarne. Natomiast ich nadmiar powodowałby powstanie bardzo dużych planet czy nawet układów podwójnych. Obserwacje astronomiczne potwierdzają, że układy planetarne występują wokół takich gwiazd, w których zawartość ciężkich pierwiastków wynosi minimum 4%.

Przejdźmy teraz do szczegółów budowy naszego Układu Słonecznego. Jak już wspominaliśmy, Słońce to młoda gwiazda trzeciej generacji, zawierająca 4% ciężkich pierwiastków. Od czasu mniej więcej 5 miliardów lat, tzn. od czasu powstania Układu Słonecznego, ilość wodoru zawartego w Słońcu, zmniejszyła się o połowę, a jasność zwiększyła się o 25 %. Po dalszych 5 miliardach lat nasza gwiazda stanie się czerwonym olbrzymem, jej promień wzrośnie stukrotnie, a jasność – tysiąckrotnie. Ziemia przestanie istnieć spadając na Słońce. Około 20 % masy Słońca zostanie wyrzucone w przestrzeń kosmiczną. Okazuje się, że aby powstało życie, masa Słońca m* nie mogła być dowolna, ale musiała być zawarta między 0,85 m* a 1,2 m*. Dlaczego? Warunkują to dwie sprawy. Słońce musi świecić stabilnie, a także okres świecenia musi być odpowiednio długi. Jeżeli masa naszej centralnej gwiazdy byłaby za mała, wówczas nie nastąpiłaby reakcja termojądrowa (gwiazda by się nie zapaliła – tak jak ma to miejsce w przypadku Jowisza). Natomiast gdyby masa jej była za duża, gwiazda wypalałaby się zbyt szybko (tak jak ma to miejsce w przypadku Syriusza, gdzie jedna z gwiazd tego układu podwójnego ma masę dwukrotnie większą niż masa Słońca i dzięki temu jej czas życia nie przekracza nawet miliarda lat). Wiemy, że ewolucja życia na Ziemi trwała znacznie dłużej, a zatem gdyby Słońce miało większą masę, życie na Ziemi (zwłaszcza życie form bardziej złożonych) nie mogłoby się rozwinąć.

Przeanalizujmy zagadnienie – warunki, jakie musi spełniać Ziemia (jako planeta), aby mógł na niej także powstać człowiek. Promień orbity Ziemi musi być ściśle określony (z dopuszczalnym maksymalnym odchyleniem wynoszącym 5%). Porównajmy – na Wenus, znajdującej się bliżej Słońca, mamy do czynienia ze znacznie zwiększoną temperaturą i ciśnieniem. Trudno wyobrazić sobie powstanie życia opartego na związkach węgla na planecie, na której powierzchni ołów jest w stanie płynnym. Natomiast gdyby Ziemia znajdowała się dalej od Słońca, cała jej pwoierzchnia byłaby wówczas skuta lodem (warunki byłyby porównywalne z tymi, które dziś panują na Marsie).

Jaka jest z kolei rola Księżyca? Ziemia jest jedyną planetą, która posiada tak duży Księżyc, w stosunku do swojej masy (w zasadzie Ziemia i Księżyc tworzą układ podwójny). Masa Księżyca jest taka duża, ponieważ Ziemia (kiedy formował się Układ Słoneczny) najprawdopodobniej zderzyła się z planetą wielkości Marsa. Wiemy o tym na podstawie badań przeprowadzonych w ramach programu „Apollo”. Tak duża masa Księżyca (jak wiemy z przeprowadzonej symulacji komputerowej) stabilizuje oś obrotu Ziemi. Gdyby nie było Księżyca, wówczas bieguny Ziemi zmieniałyby swoje położenie i na przykład Afryka co pewien czas mogłaby mieć klimat arktyczny. Ponadto wiemy, ze Księżyc powoduje ruchy płynnego jądra Ziemi. To w konsekwencji generuje silne pole magnetyczne, które otacza Ziemię płaszczem, chroniącym nas przed promieniowaniem jonizującym. Poza tym, jak twierdzą biologowie, przypływy i odpływy morza (które też są skutkiem działania Księżyca) miały bardzo silny wpływ na przejście życia z oceanów na ląd.

Innym ciałem niebieskim, które ma duże znaczenie dla naszej Ziemi, jest Jowisz. To najcięższa planeta w naszym Układzie Słonecznym. Jest on umiejscowiony w optymalnej odległości od Ziemi i od Słońca. Gdyby znajdował się bliżej Ziemi, wówczas jego obecność destabilizowałaby orbitę Ziemi, mógłby nawet doprowadzić do wyrzucenia jej poza Układ Słoneczny. Taka a nie inna odległość od Słońca sprawia, że Jowisz wychwytuje planetoidy i komety z wnętrza Układu Słonecznego, znacznie zmniejszając nasze zagrożenie z ich strony. Gdyby Jowisz znajdował się dalej od Ziemi, jego oczyszczające działanie byłoby znacznie słabsze.

Geologia mówi nam, że Ziemia ucierpiała w przeszłości (przynajmniej kilkukrotnie) z powodu zderzeń z planetoidą, meteortytem lub głową komety. Szacuje się, że gdyby nie Jowisz, tych kolizji byłoby prawdopodobnie 1000 razy więcej. Każda taka katastrofa wiąże się z wyginięciem wielu gatunków zwierząt i roślin. Taką sytuację mieliśmy na przykład 250 milionów lat temu (kiedy to zginęła większość przedstawicieli fauny i flory) oraz 65 milionów lat temu, gdy zagładzie uległy dinozaury.

W przyszłości grożą nam katastrofy o znacznie większym rozmiarze. Za jakieś 3 miliardy lat grożą nam dwie katastrofy: nastąpi zderzenie naszej galaktyki z Galaktyką Andromedy, a pół miliarda lat później, nasz Układ Słoneczny wejdzie w sztywne ramię galaktyki. Oba te zdarzenia spowodują znaczne zwiększenie gęstości gwiazd, czego skutkiem będą deformacje toru planet i zwielokrotnienie kolizji z kometami i planetoidami itd.

Dalszym bardzo ważnym czynnikiem jest wielkość naszej Ziemi. Ma ona bowiem ścisły związek z grawitacją. Gdyby była ona za słaba, wówczas atmosfera byłaby bardzo rozrzedzona. Grawitacja „wiąże” atmosferę, nie pozwala jej uciec. Na Marsie, na przykład, mamy tylko szczątkową atmosferę. Gdyby natomiast grawitacja była za duża, wówczas mielibyśmy trudności z poruszaniem się. Jedna z hipotez dotyczacych wyginięcia dinozaurów mówi, że przyczyną była zbyt wielka waga tych stworzeń.

Zwróćmy teraz uwagę na warunki panujące na samej Ziemi, które sprzyjają powstaniu i rozwojowi człowieka. Pierwszą sprawą niech będzie np. czas obrotu Ziemi dokoła swej osi. Gdyby doba trwała np. pół roku, występowałyby duże różnice temperatur między dniem a nocą. Ważne jest również odpowiednie nachylenie osi obrotu, dzięki temu strefa klimatu umiarkowanego uległa powiększeniu. Następną sprawą jest skład naszej atmosfery. Istotna jest właściwa zawartość tlenu. Gdyby tlenu było mniej niż 21% (tak jak obecnie), np. tylko 10%, to nie paliłoby się drewno. Trudno sobie wyobrazić cywilizaję bez ognia. Zwiększenie zawartości tlenu w powietrzu, np. do 25%, powodowałoby palenie się nawet świeżej trawy i lasu po deszczu. Bardzo ważną rolę odgrywa ozon (trójatomowa cząsteczka tlenu). Warstwa ozonu pełni rolę ochronną przed promieniowaniem ultafioletowym.

Omówmy teraz po krótce historię naszej Ziemi. Najstarsze udokumentowane formy życia pochodzą sprzed 3,5 miliarda lat. Pierwsza epoka lodowcowa była 2,3 miliarda lat temu. Tlen w atmosferze, co jest ważne dla naszego życia, powstał dopiero 2 miliardy lat temu. Warstwa ozonowa – 1,4 miliarda lat temu. 300 milionów lat temu nastąpiło wyjście organizmów żywych na ląd. Proszę zobaczyć, 3,5 miliarda lat temu – pierwsze ślady życia, a dopiero 300 milionów lat temu – wyjście na ląd! Wyginięcie 99 % gatunków i początek ery gadów nastapiły 250 milionów lat temu. 65 milionów lat temu – wyginięcie gadów. Około 10 – 5 milionów lat temu – pojawienie się hominidów w Afryce, osobników człekopodobnych. I wreszcie 100 tysięcy lat temu powstaje homo sapiens – człowiek rozumny. Ostatnia epoka lodowcowa – 18 tysięcy lat temu. Jakieś 150 lat temu zaczęła się rozwijać cywilizacja techniczna.

Powyżej przeprowadziliśmy pobieżną tylko analizę szeregu warunków niezbędnych do powstania życia na naszej Ziemi. Mówiliśmy o przestrzeni, o masach cząstek elementarnych, siłach rządzących wszechświatem, wreszcie o miejscu naszego Układu Słonecznego w galaktyce. Wszystko to świadczy o celowym, dokładnym dopasowaniu bardzo wielu czynników dla powstania życia na Ziemi. Dopasowanie to w literaturze nazywamy zasadą antropiczną. Nasuwa się pytanie: Dlaczego tak jest? Możliwe są dwie odpowiedzi.

Pierwsza z nich zakłada, że zarówno wszechświat, jak i powstanie życia na naszej Ziemi jest tylko kwestią przypadku. Zatem trzeba przyjąć, że istnieje ogromna ilość równoległych wszechświatów, a w każdym z nich panują nieco inne warunki. Zgodnie z tym rozumowaniem, również sprawą czystego przypadku jest pojawienie się życia w naszym wszechświecie i na Ziemi, a następnie procesu ewolucji i gatunku homo sapiens. Nauka bowiem z założenia zakłada, że wszystko możemy wyjaśnić na podstawie naturalnych procesów. Wyklucza jakąkolwiek interwencję z zewnątrz. Przy takiej koncepcji czysto przypadkowego powstania wszechświata, każdy ateista musi założyć istnienie ogromnej ilości wszechświatów równoległych, w których życie jest niemożliwe, gdyż konieczne warunki, omówione przez nas powyżej nie są spełnione. Takie spojrzenie na problem życia jest dogłębnie pesymistyczne. Prowadzi do stwierdzenia, że życie i jego rozwój prowadzi do nikąd. Prędzej czy później naszą Ziemię spotka zagłada! Może się to zdarzyć wcześniej, a nawet znacznie wcześniej niż za parę miliardów lat. Wszechświat rozszerza się coraz szybciej, na co wskazują najnowsze obserwacje satelitarne. Taki niestabilny stan musi w końcu doprowadzić do kosmicznej katastrofy! Wszystkie dzieła ludzkości, wszystkie jej osiągnięcia muszą ulec unicestwieniu i nie pozostanie po nich już żaden ślad.

Druga odpowiedź wskazuje na celowość wszechświata, na jego zaplanowanie takie, aby w jednej małej części ogromego wszechświata, na jednej małej planecie, mogło powstać życie, które w końcu doprowadziło do pojawienia się człowieka. Idąc dalej, musimy przyjąć do wiadomości, że istnieje Ktoś, kto jest zdolny nie tylko przewidzieć istnienie wszechświata, ale ma możliwość stałej jego kontroli. Z praw fizyki wiemy, że człowiek może jedynie określić szansę zdarzenia. Więc ta Istota rozumna musi być ponad wszechświatem, dysponować ogromną wiedzą oraz panować nad prawami fizyki, które determinują nasze zachowanie. Prawa fizyki kwantowej, jej formalizm matematyczny został tylko odgadnięty. Natomiast jeżeli przyjmiemy, że jest Ktoś, kto nad prawami fizyki panuje, ma stałą możliwość wyboru, posiada wszechogarniającą wiedzę dotyczącą tego, co było, jest i będzie, wtedy z tych założeń możemy już wyprowadzić podstawowe prawa fizyki kwantowej (patrz Z. Jacyna-Onyszkiewicz, Wszechwiedza, Sorus, Poznań 2002). Dzięki temu otrzymujemy także gotową odpowiedź na pytanie: Dlaczego w ogóle wszechświat powstał, ku czemu zmierza oraz jaki jest ostateczny cel istnienia człowieka? Na tym kończę i dziękuję Państwu za uwagę.

Prof. dr hab. Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz pracuje w Zakładzie Fizyki Kwantowej Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Wykład pochodzi ze strony Pana Profesora:

http://www.staff.amu.edu.pl/~zbigonys/

Serdecznie dziękujemy za zgodę na publikację tekstu na łamach serwisu.

Reklamy

Jedna uwaga do wpisu “Wszechświat na miarę człowieka”

Skomentuj

Proszę zalogować się jedną z tych metod aby dodawać swoje komentarze:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s