Ta strona wygląda tak kiepsko, ponieważ korzystasz z przeglądarki nie obsługującej ogólnie przyjętych standardów internetowych. Aby zobaczyć ją w pełnej krasie, zaktualizuj ją do wersji zgodnej z tymi standardami. Trwa to krótko i nie kosztuje nic.

KMK Software Katowice, Studio usług komputerowych

* Stanisław LEM *

Czy jesteśmy sami w kosmosie?

Wykład 1

W ubiegłym roku potykałem się na łamach prasy krajowej i radzieckiej, z astronomem profesorem Józefem Szkłowskim, z Radzieckiej Akademii Nauk. Profesor Szkłowski, który dawniej twierdził, że istnieje wiele cywilizacji, wymienił swój optymistyczny pogląd na mniemanie, że cywilizacja ziemska jest praktycznie jedyna i jeśli już nie we wszechświecie, to w każdym razie w naszej galaktyce czyli w całej Drodze Mlecznej. Polemizowałem z nim podnosząc, że pesymizm jest jeszcze przedwczesny. Jednakże przybór danych, przede wszystkim astrofizycznych, które uzyskaliśmy w ciągu ostatnich lat, a nawet miesięcy, był taki, że poważnie nadwątlił mój uprzedni optymizm. Jeśli nawet nie optymizm co do gęstości występowania cywilizacji, to w każdym razie moje oczekiwania, że sprawa nawiązania kontaktu nie jest beznadziejnie trudna.

Pozwolę sobie w największym skrócie rzecz przedstawić, poczynając od tego jak się ona wyłaniała w szatach naukowych. Nie będę bawił się w opowiadanie pre i historii. Że od zamierzchłych czasów ludzie itd... Nie! Wszystko zaczniemy od późnych lat pięćdziesiątych, kiedy to Cocconi i Morrison ogłosili w piśmie amerykańskim artykuł, w którym mówili, że gdyby cywilizacje kosmiczne istniały, mogłyby porozumiewać się drogą radiową. Niewiele czasu upłynęło i w roku 1960 astronom amerykański Drake w obserwatorium Green Bank w Stanach Zjednoczonych "uruchomił" program OZMA. Nasłuchiwało się wtedy dwie gwiazdy, Tau ceti i jakąś drugą. Aparatura i cały projekt kosztowały około miliona dolarów. Jest to bardzo skromna kwota w porównaniu z projektem 4 Cyklop, o którym już od paru lat mówi się w Ameryce. Projekt ten miałby kosztować grubo ponad 29, a niektórzy mówią, że nawet 50 miliardów dolarów. Miliard to 1000 milionów, różnica więc jest istotna. Inwestować oczywiście warto, jeśli ma się rozsądne nadzieje na odbiór jakichkolwiek sygnałów.

W 1970 roku odbyła się w Biurakanie pierwsza amerykańsko-radziecka konferencja na temat łączności kosmicznej. Oficjalnie nazywała się Communication Extraterrestrial Inteligence - w skrócie CETI. Będę mówił jak to wyglądało niecałych osiem lat temu w Biurakanie i cośmy się w międzyczasie takiego dowiedzieli, co podważyło moje optymistyczne mniemanie, bo jeszcze wtedy można było utrzymywać, że 10 a nawet 109 cywilizacji, czyli zamieszkałych światów może istnieć w naszej galaktyce. Przeciętna odległość międzycywilizacyjna była w szacunkach stale z roku na rok powiększana, dlatego, że nie odbierano żadnych sygnałów. W programie OZMA nastąpiła kupa badań zarówno amerykańskich jak i radzieckich, a nawet australijskich. Zebrano tyle materiału, iż można go dziś opracować statystycznie. Badania przeprowadzano w najrozmaitszych wariantach, koncentrując się na poszczególnych układach gwiezdnych, a nawet innych galaktykach poza naszą Drogą Mleczną. Sygnały odbierano w kilkuset różnych częstotliwościach radiowych. Zaciekle dyskutowano. W czasie tych dyskusji uczeni dochodzili do niezbitych przeświadczeń co do tego jakie pasmo częstotliwości będzie najwłaściwszym przenośnikiem sygnałów.

Później przychodzili inni, którzy logicznie wyjaśniali, że nic podobnego i twierdzili, że całkiem inne pasmo będzie najlepsze. Było to trochę tak, jakby ktoś będąc kawalerem i szykując się do korespondencji miłosnej z przyszłą wybranką, wybrał sobie całą masę papierków w najpiękniejszych kolorach, cudowne koperty, dał na nich wydrukować dookoła serduszka itd. A jedyna słaba strona tego przedsięwzięcia byłaby taka, że żadnej wybranki na razie nie ma i nie ma z kim korespondować. Ale wszyscy byli tak absolutnie przekonani, że prędzej czy później w końcu ktoś się zamelduje, że te właśnie sprawy były naczelne. To znaczy kwestionowanie samego istnienia innych uchodziło za nie zasadne. Było to oczywiście racjonalne, bo jakby zacząć od tego, że nikogo nie ma, wtedy w ogóle nic nie warto robić. Stąd można powiedzieć, był duży optymizm w tym oczekiwaniu.

Według wiedzy dzisiejszej, która właściwie nie różni się specjalnie od tej, która panowała lat temu osiem w zakresie planetologicznym i powstawania gwiazd. W mgławicy spiralnej takiej jak nasza, powstają w ramionach, gazowo-pyłowych zgęstki. Zgęstki te z czasem zaczynają się koncentrować. Robią się coraz bardziej podobne do płaskiego placka ze zgrubieniem centralnym, takiego jaki można wywałkować z ciasta na stolnicy. Po jakimś czasie dzięki kondensacji powstają w nim planety, a z centralnego wybrzuszenia powstaje gwiazda centralna. W ten sposób powstają systemy słoneczne. Jest to obraz bardzo przemawiający do umysłu tak długo, dopóki nie zaczyna się badać go matematycznie. Wówczas powstają grupy problemów, z którymi wszyscy mieli kłopoty. Twórcą tego obrazu był Laplace i matematycznie nawet nie usiłował go badać, bo nie miał żadnych danych na warunki graniczne. Zakładamy, że istnieją pewne prawa, które są uniwersalne i powszechnie ważne. Np. prawo zachowania momentu, prawo zachowania energii itd. Wiadomo więc, że gdy mamy wirującą chmurę gazową, to powszechne ciążenie sprawia, że cząsteczki będą ciążyły dośrodkowo. A wirowanie spowoduje właśnie spłaszczenie się w placek. Ale są również siły promieniste i magnetyczne, które przeciwdziałają zbyt silnemu zagęszczeniu się centrum. Po jakimś czasie, kiedy dochodzi do zgęszczenia, temperatura podwyższa się. A podwyższona temperatura oznacza promieniowanie idące odśrodkowo. To promieniowanie powoduje, że cały obłok gazowy staje się elastyczny i przeciwstawia się siłom grawitacyjnym ściskającym go, podobnie jakby reagowała okrągła gąbka plastykowa, gdy byśmy chcieli ją ścisnąć. Im bardziej ściskamy, tym bardziej chce się rozprężyć. Jak wobec tego mogło dojść do powstania planet? Skądinąd wiadomo, że nie jest to zjawisko nadzwyczajne. Istnieją układy gwiazdowe krotne i prawdopodobnie istnieją też liczne systemy takich galaktyk jak nasza. Czyli, że jakoś natura daje sobie radę. Nie wiedzieliśmy jednak jak to się dzieje i optymiści mówili: skoro to jakoś tam powstaje, czy ważne jest że byśmy już teraz znali mechanizm szczegółowy? Jeżeli będziemy mówili o planetogenezie, wtedy oczywiście trzeba będzie bardzo dokładnie to zbadać. Ale skoro planetogeneza w naszych rozważaniach jest tylko przesłanką wstępną dalszych rozważań dotyczących już łączności z cywilizacjami, zakładamy optymistycznie, że planet jest huk i tak się mniej więcej robiło. Tylko potem okazało się, że trudności w sporządzeniu modelu matematycznego systemów planetarnych są olbrzymie. W układach planetarnych zachodzą pewne regularności, np. prawo Titiusa-Bodego, które polega na tym, że najpierw mamy środkową grupę małych planet, a potem planety olbrzymy. Wszystko wskazuje, iż jakieś prawidłowości działały, ale bardzo dokładnie nie można było ich ustalić.

Dopiero parę lat temu zauważono, że miał rację pewien astronom, który przed konferencją biurakańska wysunął hipotezę, której się w naukach przyrodniczych bardzo nie lubi, bo wygląda jakby była sporządzona ad hoc. Powiedział mianowicie, że była sobie gdzieś w odległości paru lat świetlnych gwiazda. A tutaj był taki wirujący placek - mgławica, w której miało powstać słońce planetarne. Nagle ta gwiazda zamieniła się w gwiazdę Nową i wysłała fale udarowe na galaktykę. Gdy dotarły tutaj, nastąpiły rozmaite, bardzo ciekawe i skomplikowane rezonanse. Tak popularnie mówiąc zachowała się względem całego układu, jak spychacz w stosunku do rozmaitego śmiecia. Dała takiego kopniaka wszystkiemu, że powstały różne fale i diabli wiedzą co jeszcze. Jednym słowem, powstał system słoneczny, którego bez kopniaka by nie było. Jest to bardzo nielubiana przez przyrodników droga. Zakłada istnienie z boku siły pomocniczej. I teraz jak obliczyć, jak częsta i w jakiej odległości powstające systemy planetarne dostają takie pchnięcie. Czy ono musi być bardzo specyficznie skierowane, czy nie, żeby powstał układ planetarny, w którym będzie mogło powstać życie? Czy wyliczenie tego jest w ogóle możliwe? Jest to rozmnożenie potwornej ilości bardzo skomplikowanych problemów, na które trudno odpowiedzieć. Jedno jest dzisiaj prawie już pewne. Faktycznie była Nowa! Zostało to wykryte, bo w materiale meteorytowym stwierdzono istnienie pewnych izotopów aluminium, które musiały zostać tam niejako wmrożone. Mniej więcej przypada to na 4 miliardy 700 milionów lat temu. Sam proces formowania się dysku trwał około 100 milionów lat i wtedy właśnie zdarzyła się korzystna okoliczność z Nową, która dała pchnięcie. Zaraz oczywiście można sobie pomyśleć, że gdyby , gwiazda Nowa trochę bliżej nas powstała, ale już w trakcie istnienia życia, które byłoby wysoko rozwinięte, to oczywiście skutki byłyby wręcz odwrotne. Dzisiaj zresztą sądzi się, że od czasu do czasu (w interwałach astronomicznie dużych) bywały takie przejścia naszego systemu planetarnego, łącznie z kawałkiem rękawa spiralnego, w którym siedzimy. Przechodząc koło gwiazd, które w tym właśnie momencie miały ochotę eksplodować jak Nowe lub Super Nowe, Ziemia otrzymywała kolosalne ilości promieniowania bardzo twardego. Dosyć nagminnie powtarza się, to co profesor Szkłowski powiedział przed 17 czy 18 laty, że zagłada dinozaurów była w dużej mierze spowodowana właśnie tym, iż Ziemia dostała wtedy potężną dawkę bardzo twardego promieniowania kosmicznego przechodząc koło gwiazdy Nowej. Nie wiemy czy będzie można kiedykolwiek to sprawdzić. Obecnie ustalenie tego jest na granicy niemożliwości.

W roku 1970 znane już byty prace amerykańskiego astronoma Dole'a, który pierwszy zaczął "bawić się" w modelowanie matematyczne powstawania planet. Posługiwał się przy tym odpowiednio zaprogramowanym komputerem. Okazało się, iż przy losowym rozłożeniu materiałów w obłoku pierwotnym, rzeczywiście te sympatyczne planety chcą się w ten sposób układać do Słońca, że najpierw powstają małe planety, potem większe i znowu mniejsze. Przyczyną zjawiska jest segregacja materiału. Lżejszy leci dalej, a cięższy zostaje bliżej. Mówię oczywiście w potwornym uproszczeniu i każdy szanujący się profesor astronomii o wysokim ciśnieniu krwi, mógłby dostać apopleksji słysząc mnie. Początkowo sądzono, że to czy planety są dalej czy bliżej od swojego słońca, nie ma większego znaczenia. W latach pięćdziesiątych, kiedy astronomia była rozwinięta, optymistycznie przedstawiano taki obraz: na Merkurym, jako najbliższej Słońcu planecie, życie powstać nie mogło. Tam temperatura jest taka, że po słonecznej stronie ołów może się roztapiać od promieniowania. Wenus prawdopodobnie porastają tropikalne dżungle. Są efekty cieplarniane, wywołane dużą ilością dwutlenku węgla w atmosferze, czyli życie niewątpliwie istnieje. Na Ziemi z grubsza wiemy jak wszystko wygląda. A Mars - zimno przykro i do domu daleko, ale życie możliwe, bo wskazują na to kanały. Później zaczęło się badanie systemu słonecznego sondami. Wtedy uczonych spotkały dwie niespodzianki. Jedna olbrzymia i wstrząsająca. Okazało się, że Wenus jest rodzajem piekła, gdzie padają deszcze z kwasu siarkawego, temperatura przeciętna wynosi 500°C a ciśnienie przekracza 90 atmosfer i o życiu nie ma mowy. Druga niespodzianka też była przykra. Na Marsie nie jest wcale tak strasznie zimno jak sądzono. Białe czapy biegunowe wcale nie są utworzone z dwutlenku węgla, jak sam sądziłem i takie głupstwa w książkach wypisywałem, tylko po prostu całkiem zwyczajnie z zamarzniętej wody. Jednym słowem, Mars znajduje się w permanentnej epoce lodowcowej, tylko, że lodu nie jest tam tak dużo, jakby i było w podobnych warunkach na Ziemi.

W 1977 roku uczony Hart zaczął prowadzić badania, uściślając program pierwotny, który rozpoczął Dole, polegający na komputerowym modelowaniu warunków powstania życia, przy czym ten starszy człowiek robił to w jednym z ośrodków NASA. Interesował się głównie tym, jakie warunki ograniczające na powstanie życia nakłada atmosfera planetarna i perypetie jakie ona przechodzi w czasie. Trzeba zaznaczyć, że gdy zaczynał tę robotę, mniej przysięgał na dane, które zaczerpnął od swego poprzednika. Dole mianowicie sądził, że pierścień wokół Słońca - przestrzeń, w której są warunki sprzyjające życiu, jest dosyć szeroka. Zaczyna się koło Wenus, a kończy się koło Marsa. Pierścień ten nie obejmował jednak ani Wenus ani Marsa, gdyż sądzono, że jedna planeta jest zbyt blisko, a druga zbyt daleko od Słońca. Wydawało się, że przedział, w którym Ziemia mogłaby być umiejscowiona jest szeroki. I czym teraz Hart zasmucił nie tylko mnie. Okazało się, że gdybyśmy znajdowali się o 5 milionów kilometrów bliżej albo dalej od Słońca, wtedy nie byłoby żadnej ewolucji życia. Ja do was niczego nie mówiłbym, bo ani mnie ani was by nie było. Nie byłoby też nikogo i niczego co miałoby cokolwiek wspólnego z życiem. Jest też oczywiście inna bardzo niesympatyczna sytuacja z punktu widzenia naukowego. My nie lubimy w nauce, żeby takie ważne istoty jak ludzie, powstawały na zasadzie rzadkich przypadków. Bo tam, gdzie wszystko zależałoby od trafu, w ogóle żadnej nauki być nie może. A wszystko wygląda właśnie w ten nieprzyjemny sposób, który dopiero zaświtał astronomom, kiedy zaczęli zestawiać dwa dziwaczne obrazy Wenus i Marsa ze środkową Ziemią.

Wyniki eksperymentów modelowania cyfrowego w dużej mierze zależą od tego, jakie dane włoży się do maszyny. Maszyna jest jak absolutnie uczciwy młynek do orzechów. Jeżeli między orzechy wrzuci się kasztany, tort orzechowy nie będzie z tego dobrze smakował. Danymi można więc oczywiście manipulować. Mamy już jednak pewne niezależne dane, że było tak jak powiem. Była pierwotna atmosfera Ziemi, tej która powstała właśnie 4 miliardy 700 milionów lat temu. Nie musimy się nawet zastanawiać z czego się składała, ponieważ każda gwiazda (a więc i Słońce) przechodzi fazę tzw. Byka - od jednej gwiazdy ze zbioru Byka - i wtedy następuje bardzo gwałtowny wydmuch gazów z gwiazdy. Zdmuchuje on wtedy ze wszystkich znajdujących się w pobliżu planet ich pierwotne atmosfery. Tak jakby ktoś dmuchnął na dmuchawiec! Więc dopiero potem, gdy Słońce trochę się uspokoiło, powstała wtórna, ale też jeszcze nie taka jak dzisiaj atmosfera, składająca się z pary wodnej, metanu, amoniaku, dwutlenku węgla. Metan i dwutlenek węgla oddziaływały zbawiennie. Młode gwiazdy promieniują u zarania swych dziejów słabiej niż w pełni dorosłego żywota. Przeciętny czas istnienia takiej gwiazdy wynosi około 10 miliardów lat. Jest to liczba korzystna, która pozwala nam zorientować się, że jeżeli ludzkość będzie miała przejściowe trudności, będą one trwały jeszcze co najmniej 4 miliardy lat. Zanim się gwiazda "rozpali" i wejdą kolejno "w akcję" poszczególne cykle syntezy jądrowej, jej moc emisyjna jest prawie 25 procent mniejsza. Słońce było więc na początku o tyle chłodniejsze, że gdy byśmy się dzisiaj pod nim znajdowali, zaraz mieli byśmy bardzo szybko okropną epokę lodowcową z zamarznięciem oceanów do samego dna. Byłoby zjawisko nieodwracalne, gdyż następuje wtedy całkowite wymrożenie pary wodnej z atmosfery, powstają quasi-lustrzane powierzchnie, a lód odbija znakomicie promieniowanie słoneczne. Czyli koniec! Nawet gdyby potem nastąpiło wielkie ocieplenie Słońca i tak nic nie pomogłoby, ponieważ Ziemia okryta srebrzystą lodową powłoką odrzucałaby promieniowanie w kosmos i już nic nie dałoby się zrobić. Ale tak się mile złożyło, że atmosfera zawierała ogromne ilości dwutlenku węgla i amoniaku. Oba te składniki wytwarzają tzw. efekt cieplarniany. Wpuszczają, tak jak szyba w cieplarni, cieplną emisję słoneczną do środka i nie wypuszczają jej na zewnątrz. Dzięki temu efektowi mieliśmy wtedy temperaturę do 4°C w skali rocznej. Powłoka chmur była praktycznie stuprocentowa. Przy wysokiej temperaturze parowanie było kolosalne, aż do całkowitego nasycenia. I co się później stało? Zaczęła działać następująca reakcja: duże ilości dwutlenku węgla wiązały się z krzemianami. Reakcji tej sprzyja woda. Dwutlenku węgla i amoniaku, które znakomicie rozpuszczają się w wodzie było coraz mniej w atmosferze. W tym momencie powstało za pewne pierwsze życie, które jeszcze nie bazowało na tlenie. Jego pierwociny odkrywamy obecnie jako metanowce. Tak naprawdę dokładnie jeszcze nie wiemy jak się metanowce maja do innych żywych form. Nie są bowiem ani roślinami ani zwierzętami. Jest to coś trzeciego, cholernie odmiennego. Kłopoty pochodzą stąd, że nie udało się metanowców wcisnąć do żadnego istniejącego układu. Jest to po prostu coś wcześniejszego.

Wykład 2


Dodaj do Ulubionych / Zakładek Pomógł Pajączek Stanowcze NIE dla spamu ! Poprawny HTML 4.01 Transitional Poprawny CSS 2.1 Licznik