Na początku był… wielki wybuch. Rozmowa z prof. Aleksandrem Wolszczanem

Rozmowa z prof. Aleksandrem Wolszczanem ukazała się 25 lat temu na łamach wydawnictwa zamkowego Szczeciński Przegląd Aktualności Kulturalnych.

Profesor jest szczecinianinem, światowej sławy radioastronomem, profesorem nauk fizycznych, wykładowcą Uniwersytetu Stanowego w Pensylwanii (Penn State). W 1992 roku odkrył pierwszy układ planetarny poza Układem Słonecznym. Wykazał, że wokół pulsara PSR 1257+12 krążą trzy planety, z których dwie zbliżone są wielkością do Ziemi. Pulsary to gwiazdy neutronowe, które są pozostałością po wybuchach typowych gwiazd, czyli efektu supernowej, będących końcowym produktem ewolucji gwiazd.

Przez minione 25 lat proces badawczy, którym do dziś zajmuje się prof. Wolszczan, rozwinął się niepomiernie. Odkryto już cztery tysiące nowych planet, które krążą wokół swoich gwiazd. Powstały też nowe teorie dotyczące astrofizyki i astronomii. Niemniej rozmowa zachowuje świeżość i posiada dużą wartość archiwalną. Dlatego postanowiliśmy ją Państwu przypomnieć. Rozmowa odbyła się podczas jednej z wizyt profesora w Szczecinie, który na Uniwersytecie Szczecińskim inicjował utworzenie Zakładu Astronomii i Astrofizyki w Instytucie Fizyki.

Z prof. Aleksandrem Wolszczanem rozmawia Mirosław Witkowski

Zawędrował pan za ocean i zasłynął odkryciem pierwszego układu planetarnego poza Układem Słonecznym. Czy wiadomo coś więcej o układzie planetarnym pulsara PSR 1257+12?
– Badania nie są w pełni ukończone. To dopiero początek. Trzeba teraz zbadać, czy ten układ, który miałem szczęście odkryć, to jakiś niesamowity przypadek, czy też jest to reprezentant większej klasy tego rodzaju. Potrzeba dalszej obserwacji i poszukiwań. Znalezienie drugiego takiego układu będzie równie ważne jak pierwszego, ponieważ powie nam, iż układów tych jest dużo więcej.

Niezbyt poetycką nazwę ma pański pulsar.
– Ale bardzo praktyczną. Para liczb PSR 1257+12 oznacza współrzędne, które wskazują położenie obiektu.

Włoska gazeta La Repubblica napisała niedawno, komentując konferencję astronomów, że o wszechświecie wiadomo z całą pewnością tylko tyle, że jest wielki, stary, ciemny i zimny. Co więc może fascynować astronoma we wszechświecie?
– To jest bardzo dziwna interpretacja tego co wiemy i tego, czego nie wiemy o wszechświecie. Astronomia w dalszym ciągu poszukuje odpowiedzi na pytania, skąd się wziął wszechświat, w jaki sposób ewoluuje i co się z nim stanie w przyszłości. To są trzy zasadnicze pytania i stawianie ich ma dla ludzkości wielki sens. Oczywiście, poszukujemy też odpowiedzi na inne pytania – skąd myśmy się wzięli i jaka jest nasza rola w tym całym procesie. Nie znamy jeszcze na nie odpowiedzi, mimo iż wiele istotnych odkryć dokonano i rozumiemy teraz wiele innych istotnych rzeczy. Ale to wciąż za mało, by próbować pokusić się o definitywne odpowiedzi na te zasadnicze pytania, nurtujące ludzkość.

Kiedy będziemy bliżej tych odpowiedzi?
– Za każdym odkryciem o znaczeniu fundamentalnym posuwamy się ku nim o krok bliżej. Na przykład odkryciem tzw. mikrofalowego promieniowania tła, udowodniono obserwacyjnie teorię pierwotnego Wielkiego Wybuchu, który mógł mieć miejsce. Chodzi o eksplozytywny początek narodzin Wszechświata. Niedawne obserwacje fluktuacji promieniowania mikrofalowego tła pozwoliły przybliżyć się do zrozumienia, skąd się wzięły galaktyki, takie jak choćby nasza Droga Mleczna. Z kolei odkrycie moich planet prawdopodobnie posunęło nas o krok w kierunku odkrycia następnych układów planetarnych. Ale także do znalezienia odpowiedzi na pytanie, czy jest ich dużo, co jest, jak sądzę, najbardziej prawdopodobne. Krok po kroku posuwamy się do przodu, lecz jest to proces powolny i potrzeba cierpliwości. Mimo to nie ma co się dziwić, że o kosmosie wiemy wciąż za mało.

Z czego zbudowana jest materia pulsarów wokół których krążą odkryte przez pana planety? Informacje na ten temat są niepojęte dla prostego człowieka. Mają one średnicę rzędu 10 km, ale w literaturze na ich temat jest, że gęstość wielką niewyobrażalnie. Gdyby nabrać łyżką od herbaty odrobinę tej materii, ważyłaby 100 milionów ton.
– Ważyłaby nawet więcej.

Co to za materia?
– Niedociśnienie występujące na początku implozji zwykłej gwiazdy, do której musi dojść w wyniku jej ewolucji, o ile tylko gwiazda ma odpowiednią masę, spowoduje, że gwiazda traci swą normalną strukturę atomową. Atomy zostają rozbite. To, co tam pozostaje, jest jakby zupą neutronową cząstek elementarnych, upakowanych bardzo gęsto. Dlatego, z punktu widzenia fizyka kwantowego, przestrzeń w środku, na przykład, drewna – jest pusta. Kiedy jednak porozbijamy te atomy i wszystkie zmiażdżymy, wówczas dopiero możemy mówić o czymś konkretnym. Z takiej materii zbudowany jest pulsar, gwiazda neutronowa. Jest to skutkiem ciśnienia zewnętrznego, któremu normalna materia, z normalnych atomów, nie jest w stanie sprostać. Ciśnienie zewnętrzne, jakim dysponuje wielka masywna gwiazda, wywołuje te implikacje.

Mówi się, że cały kosmos zbudowany jest z tej samej materii?
– Tak, to wszystko jest ta sama materia. Ziemia i cały Wszechświat zbudowany jest z tej samej cząstki.

Jeśli w następstwie takich właśnie warunków fizycznych i biologicznych nastąpiło życie na Ziemi to, w myśl rachunku prawdopodobieństwa, powinno zaistnieć w podobnych tysiącu innych miejscach we Wszechświecie, ponieważ wszędzie obowiązują te same prawa. Czy to można tak rozumieć?
– Tylko że trzeba to jeszcze udowodnić. To tylko nasz antropocentryczny punkt widzenia powoduje ten sposób myślenia. Kosmos mówi co innego. Być może należałoby popatrzeć na to inaczej. Może jesteśmy anomalią. Może materia, z której składa się powierzchnia planet, takich jak nasza, to rzadkość. Gwiazdy natomiast nie są rzadkością. Jest ich pełno, są wszechobecne. Natomiast planety wydają się dużo bardziej rzadkim zjawiskiem. Podobnie pulsary, w których nie ma nic nadzwyczajnego. To nieco inny stan w nieco innych warunkach.

Mówił pan o Wielkim Wybuchu. Teoria ta głosi, że była to „chwila zero”, od której zaczął się czas, przestrzeń, powstała materia i znane nam prawa przyrody, że była to eksplozja przestrzeni, a nie w przestrzeni. Nie do końca pojąć można to, co było przedtem? Co wybuchło?
– W ogóle nie wiadomo do końca, czy tak właśnie było. To tylko interpretacja. Nie wiadomo, czy myślenie o tym niezwykłym procesie w kategoriach „przedtem” i „potem” ma sens. Zbyt mało wiemy o tym „początku” i zbyt mało rozumiemy, co mogło naprawdę się stać w tym zerowym momencie, nie tyle z przestrzenią, ile z czasoprzestrzenią.

W jednym z wywiadów powiedział pan, że odpowiedź na pytanie, czy istnieje życie poza Ziemią, spowoduje głębokie przeobrażenia cywilizacyjne. Czy nie zachodzi jednak obawa, że właśnie ta informacja zostałaby wykorzystana politycznie albo tajona z tych samych względów?
– Nie sądzę. Mogę sobie wyobrazić, że gdyby ktoś natknął się na sygnały od obcych cywilizacji, to tego rodzaju informacja mogłaby zostać upolitycznione lub nieujawniona. Jednak uważam, że w wypadku odkrycia w formie dowodu astronomicznego i przy pomocy metod astronomicznych życia na innych planetach lub planecie wokół jakiejś gwiazdy, odległej od Ziemi ileś tam lat świetlnych, byłoby niemożliwe do ukrycia z politycznego punktu widzenia. Przeobrażenie, jakie to odkrycie spowodowałoby, z całą pewnością byłoby przeogromne. I przypuszczam, że niemożliwe do utajnienia takiej informacji środkami politycznymi, militarnymi lub przy pomocy innych despotycznych metod. Trudno nawet powiedzieć, jakie byłoby tempo przeobrażeń w sposobie naszego myślenia o samych sobie i o Wszechświecie. Z całą pewnością zmieniłoby się coś w nas samych.

Może politycy z pokorą patrzyliby na świat?
– Miejmy taką nadzieję.

Odkrycie Pańskiego układu planetarnego, choć pozbawionego życia, jakie znamy na Ziemi, może być uznane za jedno z kilku największych odkryć XX wieku. W prasie wspomina się o nagrodzie Nobla dla pana.
– Ale ja tej nadziei nie podzielam. Cały XX wiek to wiek odkryć.

Fot. Z zasobów Wikipedii, udostępnione jako własność publiczna przez autora.