[ Pobierz całość w formacie PDF ]
IGOR NOWIKOW
Rzeka czasu
PRZEDMOWA
DO WYDANIA ROSYJSKIEGO
J
estem tym, kim jestem dzięki mojej babci. Rodzice nie mogli zająć się moim wychowaniem, toteż
pierwsze świadome kroki w życiu uczyniłem pod jej opieką. Kiedyś babcia zdobyła dla mnie fascynującą
książkę - rosyjski przekład
Brer Rdbbifs Aduentwes. Z
tej książki nauczyłem się czytać. Również babcia
kupiła mi na bazarze moją pierwszą książkę dotyczącą nauki. Było to w bardzo ciężkich czasach, podczas
drugiej wojny światowej, gdy moja rodzina została ewakuowana do Krasnokamska nad Wołgą. Ludzie
myśleli przede wszystkim o jedzeniu, książki znajdowały się na dalszym planie. Ale moja babcia - a
proszę wziąć pod uwagę, że nie była ona osobą wykształconą - uznała, że strawa umysłowa jest dla
dzieci równie ważna jak jedzenie. Kupiła mi (a może wymieniła za coś?) cudowną książkę, której nigdy
nie zapomnę. Była to Encyklopedia dla
dzieci
sprzed 1917 roku, ze wspaniałymi kolorowymi
ilustracjami. O ile pamiętam, obrazki te były zdecydowanie wyższej jakości niż rozmazane i blade
ilustracje, jakie często znajduję w niektórych wydaniach napisanych przeze mnie książek.
W owej encyklopedii znalazł się również rozdział o astronomii. Gdy kartkowałem ją po raz pierwszy (jak
każde dziecko po otrzymaniu nowej książki, od tego zawsze zaczynałem), zdumiałem się na widok
rysunku gigantycznej fontanny ognia, obok której znajdował się niewielki ziemski glob. Później się
dowiedziałem, że była to słoneczna protuberancja, a Ziemię
umieszczono obok dla porównania
rozmiarów. Obrazek ten wprawił mnie w absolutny zachwyt. Byłem pod wrażeniem olbrzymiej skali
zjawisk naturalnych, które okazały się
znacznie
większe i wspanialsze niż wszystko, co podsuwała mi
moja dziecięca wyobraźnia.
Ta ilustracja zapowiadała moją przyszłość. Była tajemnicza, zagadkowa i urzekająca. Szybko
przeczytałem cały rozdział o astronomii, a później wszystkie pozostałe. Niektóre fragmenty poświęcone
historii świata były całkiem interesujące, ale nic nie mogło się równać z astronomią! Głębia kosmosu,
wiry na Słońcu i możliwość życia na Marsie obudziły we mnie dociekliwość i wyobraźnię, toteż
astronomia stała się moją miłością. Myślę, że źródłem tych wszystkich uczuć były owe tajemnicze
zjawiska kosmiczne. Wiedziałem, że jest to uczucie, które pozostanie na całe życie. „W każdym z nas
tkwi światło pierwszej miłości".
Życie jest wspaniałe i różnorodne, ale może być również straszne. Mieszkałem z babcią, ponieważ
ojciec, który zajmował ważne stanowisko w Ludowym Komisariacie Transportu, został aresztowany w
1937 roku i „zmarł w więzieniu" (według oficjalnego świadectwa zgonu; w „ich" języku oznaczało to „wy-
konano wyrok śmierci"), a mama została skazana na zesłanie. W latach pięćdziesiątych oboje
oczyszczono ze wszystkich zarzutów („zrehabilitowano", jak to określano w sowieckim żargonie). Mimo
tych przeżyć, nie znałem i nie znam nic wspanialszego niż dążenie do poznania tajemnic Wszechświata.
Mam tu na myśli nie abstrakcyjne pragnienia, nie leniwe „filozofowanie"
o istocie bytu (bardzo wcześnie
zrozumiałem, że to nonsens, który często bywa przejawem umysłowego lenistwa i bierze się z
samouwielbienia, pojawiającego się z powodu każdej zawiłości myślowej własnego pomysłu), ale ciężki i
radosny trud.
Od wczesnego dzieciństwa narastało we mnie przekonanie, że najlepszym sposobem pobudzenia
umysłu do rozwoju
i zwiększenia jego twórczego potencjału jest kultywowanie w sobie
nienasyconego zaciekawienia tajemnicami przyrody.
Prawdziwa dociekliwość pcha naprzód, skłania do poszukiwań i wysiłków, nawet jeśli ktoś nie wybierze
zawodu uczonego.
W późniejszych latach przeczytałem bardzo wiele książek popularnonaukowych. Szczerze mówiąc,
dawniej wydawano ich znacznie mniej niż obecnie, ale większość z nich była całkiem dobra! Szybko
zrozumiałem, że jeśli chce się coś osiąg-
t tU(C
w nauce, trzeba bardzo wiele się nauczyć. Palił się już we
mnie płomień nienasyconej ciekawości i dociekliwości, tak że nic nie mogło mnie powstrzymać.
Nagrodą za lata nauki i trud pokonywania coraz poważniejszych przeszkód było nieustannie rosnące
uczucie zachwytu.
Dlaczego właściwie o tym mówię?
Czynię to dlatego, aby na przykładzie swojego życia zilustrować dwie ważne idee. Po pierwsze, jest
niezwykle istotne, aby w najlepszej wierze wpoić dziecku głód wiedzy, który w późniejszym życiu
stanie się motorem jego działań. Nie ma znaczenia, czy, gdy dorośnie, zostanie zawodowym uczonym.
Miłość do nauki, zrozumienie jej podstaw, podziw dla odkryć odsłaniających najgłębsze sekrety
natury - są koniecznym elementem wszechstronnej, kulturalnej i estetycznej, edukacji każdego
człowieka. Współcześni ludzie nie mogą żyć bez muzyki, malarstwa czy książek. Życie bez zrozumienia
osiągnięć nauki, bez poznania odpowiedzi na najgłębsze pytania „jak?" i „dlaczego?" jest równie
trudne do zaakceptowania.
Znany radziecki
fizyk teoretyk Witalij Ginzburg powiedział kiedyś, że teoria
względności, jedna z najdoskonalszych współczesnych teorii fizycznych, budzi „uczucia [...] podobne
do tych, jakie przeżywamy, patrząc na największe arcydzieła malarstwa, rzeźby lub architektury".
Zacytuję również radzieckiego filozofa Borysa Kuzniecowa, który uważał sztukę i naukę antycznej
Grecji za elementy jednoczące ludzką kulturę, pisząc: „świadczy ona [...] o ciągłości życia, o nowych
wrażeniach, przeżyciach i myślach, jakie wciąż budzą Wenus z Milo i Nike z Samotraki. W taki sam
sposób dostrzegamy nieśmiertelność w
Dialogach
Platona i
Fizyce
Arystotelesa".
Po drugie, aby zostać fizykiem lub astronomem i naprawdę brać udział w rozwijaniu nauki, należy
opanować całą już zgromadzoną wiedzę w wybranej dziedzinie. Nie ma tu miejsca na dyletantyzm.
Współczesna nauka jest tak skomplikowana, a jej
matematyczny aparat tak abstrakcyjny i złożony, że
niewtajemniczeni po prostu nie mogą opanować złożoności całej dyscypliny. Działalność naukowa
wymaga doskonałej umiejętności stosowania metod matematycznych. Konieczna jest dogłębna
znajomość współczesnej matematyki i dziedzin pokrewnych. Tylko taki poziom wiedzy pozwala na
dotarcie do istoty zagadnień, będących obszarem badań fizycznych i astronomicznych.
Z licznych powodów nie wszyscy, którzy do tego dążą, mogą osiągnąć ten poziom. Wielu ludzi jest w
stanie zrozumieć matematykę tylko na poziomie szkoły średniej. Czy to oznacza, że nie mają oni szans, by
podziwiać wspaniałe osiągnięcia fizyki? Że nigdy nie poznają nauki, która przenika tajemnice najgłęb-
szych poziomów struktury materii, a równocześnie odkrywa kwanty czasu i przestrzeni?
Tak, oczywiście, nie jest. Każdemu można jasno i poprawnie przedstawić osiągnięcia fizyki, nawet nie
odwołując się do matematyki. W takim przypadku jednak nie należy próbować wyjaśniać wszystkich
szczegółów i trudności, które pojawiają się w obliczeniach, ani też logicznych związków, które
prowadzą do ostatecznych wniosków. Należy przyjąć inną strategię: trzeba spróbować stworzyć
wzorcowy obraz danego zjawiska, tak by czytelnik mógł zrozumieć, do czego dążą fizycy. Takie obrazy,
dające się pojąć bez wykorzystywania matematyki, można podziwiać i oklaskiwać. Każdy musi jednak
pamiętać, że jeśli nie jest zawodowym fizykiem, to nie powinien mieć złudzeń, iż po przeczytaniu
popularnej książki będzie w stanie wysunąć „hipotezę", która rozwiąże trudności przedstawione w
książce. Z tego nie wyniknie nic dobrego. To zupełnie co innego, niż poznanie Jej Wysokości Fizyki.
Aby sformułować użyteczną hipotezę, trzeba być zawodowcem; natomiast obraz, narysowany przez
zawodowego uczonego, każdy może podziwiać.
Dla porównania: mogę powiedzieć, że namiętnie kocham muzykę, ale Bóg nie obdarzył mnie
muzycznym talentem. Nigdy nie będę komponował ani nie spróbuję zagrać nawet prostej melodii.
Lubię słuchać muzyki napisanej przez (utalentowanych) zawodowców i wykonanej przez równie
utalentowanych zawodowych muzyków. Ludzie, którzy wcale nie umieją
rysować i malować, doceniają malarstwo, a ci, którzy nie potrafią pisać powieści, z przyjemnością je
czytają. Jestem przekonany, że tak samo wygląda sprawa z próbami wyjaśnienia nauki laikom. Celem
autora musi być stworzenie dobrego, robiącego wrażenie obrazu.
W dalszych rozdziałach spróbuję opisać te osiągnięcia fizyki, które naprawdę cenię.
Tematem tej książki jest czas, a raczej wysiłki uczonych, którzy próbują zrozumieć, czym jest czas.
Czytelnik ma pełne prawo spytać, czy istnieje nauka o czasie? Czyż czas nie jest czymś, co każdy
rozumie? Jakie badania można prowadzić na temat czasu?
Proponuję, aby każdy z moich czytelników spróbował zdefiniować czas. Przypuszczam, że nikomu się
to nie uda. Św. Augustyn (354-430) napisał kiedyś: „Czymże więc jest czas? Jeśli nikt mnie o to nie pyta,
wiem. Jeśli pytającemu usiłuję wytłumaczyć, nie wiem".*
Czyż nie jest prawdą, że każdy, kto próbuje odpowiedzieć na to pytanie, czuje się równie zagubiony?
Gdy zaczynamy zastanawiać się nad czasem, na ogół przyjmujemy, że jest to pewien niepowstrzymany
strumień, w którym zanurzone są wszystkie zdarzenia. Zbierane od tysiącleci ludzkie doświadczenia na
pozór dowodzą, że szybkość upływu czasu nigdy się nie zmienia. Wydaje się, że czasu nie można
spowolnić ani przyspieszyć. Jeszcze bardziej oczywiste jest to, że nie można odwrócić kierunku upływu
czasu. Przez wiele stuleci ludzie zadowalali się intuicyjnym rozumieniem pojęcia czasu i abstrakcyjnymi
rozważaniami filozoficznymi na ten temat.
W pierwszych latach XX wieku stało się natomiast jasne, że można wpływać na czas! Na przykład ruch
z bardzo dużą prędkością powoduje spowolnienie czasu. Następnie okazało się, że na upływ czasu wpływ
wywiera również pole grawitacyjne. Fizycy odkryli nierozerwalny związek między właściwościami czasu i
przestrzeni. W ten sposób narodziła się i zaczęła szybko
rozwijać nauka, którą możemy określić jako fizykę czasu (i przestrzeni). W ostatnich latach w
fizyce cząstek elementarnych i astronomii dokonano nowych odkryć, które ogromnie wzbogaciły naszą
znajomość fascynujących właściwości czasu. Dzięki nim zbliżyliśmy się do rozwiązania różnych
problemów fizyki czasu (na przykład kwestii, dlaczego łańcuch zdarzeń jest zawsze jednowymiarowy i nie
ma „szerokości" lub „wysokości", znanych nam z przestrzeni trójwymiarowej, albo pytania, co istniało
przed powstaniem Wszechświata, i tym podobnych).
Dla obecnego etapu rozwoju fizyki charakterystyczny jest głęboki przełom w naszej wiedzy o
strukturze materii. W pierwszych dziesięcioleciach XX wieku fizykom udało się poznać budowę
atomów oraz najważniejsze cechy oddziaływań między cząstkami elementarnymi. Obecnie badamy
własności kwarków, z których zbudowane są cząstki wchodzące w skład jąder atomowych, i wnikamy
coraz głębiej w mikroskopowy świat. Dokonujący się w tej dziedzinie postęp jest ściśle związany ze
zrozumieniem natury czasu.
W mojej książce opisuję, w jaki sposób wcześniejsi myśliciele definiowali czas i jak dokonano odkryć,
które wykazały, że możemy wpływać na bieg czasu. Piszę też o tym, jak czas płynie w pewnych
szczególnych obszarach Wszechświata -jak ulega spowolnieniu w pobliżu gwiazd neutronowych,
zatrzymuje się w czarnych dziurach i „przelewa" w białych dziurach oraz jak czas może „przemienić się"
w przestrzeń, i odwrotnie.
Właściwości czasu były szczególnie interesujące w pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu, w
rezultacie którego powstał Wszechświat; czas istniał wtedy w postaci dyskretnych kwantów.
Właściwości czasu, z jakim mamy do czynienia w fizyce bardzo wysokich energii, są ważne dla całej
nauki i dla techniki przyszłości. Ostatnio ukazało się kilka publikacji, których autorzy sugerują, że
można zbudować wehikuł czasu, pozwalający na podróże w przeszłość.
W książce tej opisuję również ludzi, którzy stworzyli fizykę czasu, oraz tych, którzy zajmują się takimi
badaniami obecnie. Zbyt często się zdarza, że wielcy myśliciele przeszłości i współ-
cześni wybitni naukowcy są dla szerokiego ogółu tylko abstrakcyjnymi nazwiskami, które można
znaleźć
w
podręcznikach i popularnych opracowaniach, pisanych suchym i pozbawionym emocji stylem.
Nazwiska te nie kojarzą się z rzeczywistymi ludźmi, mającymi swoje zainteresowania i pasje, a także
wewnętrzne rozterki. Gdy piszę o naukowej twórczości tych osób, usiłuję również odnaleźć cechy i
zdarzenia, które pozwalają p dojrzeć w nich prawdziwych, żywych ludzi. Z drugiej strony, nie Jest moim
celem przedstawienie szczegółowych biografii uczonych ani sporządzanie pełnego spisu ich osiągnięć.
Książka ta jest
przeznaczona
dla czytelników zainteresowanych historią idei naukowych,
zagadkami, z jakimi boryka się współczesna nauka, i osobowościami samych uczonych,
zwłaszcza
tych, których miałem zaszczyt ł przyjemność poznać ł z którymi współpracowałem. Nie zakładam przy
tym, że czytelnik dysponuje jakąś szczególną wiedzą, wykraczającą poza program fizyki w szkole
średniej.
Jak łatwo się przekonać, wybrałem tu osobisty styl wypowiedzi, zwłaszcza gdy mówię o
badaniach, w których brałem udział, i spotkaniach z fizykami i astronomami. Chciałbym w związku
z tym zacytować profesora Witalija Ginzburga, który tak pisał o jednym z fragmentów swej rozprawy:
W literaturze naukowej nie jest przyjęte posługiwanie się zaimkami „ja" i „moje"; dotyczy to w
szczególności języka rosyjskiego. To samo odnosi się w zasadzie do literatury popularnonaukowej. Z
tego powodu autor mówił o sobie, posługując się zaimkami „my" i „nasze" lub innymi odpo-
wiednimi zwrotami. Byłoby jednak rzeczą trudną i dziwną trzymać się tego stylu w niniejszym
paragrafie, majÄ…cym w
znacznej
mierze charakter autobiograficzny [...]. Mam nadzieję zatem, że
użycie pierwszej osoby liczby pojedynczej nie wywoła u czytelników reakcji negatywnej.
Ja również mam nadzieję, że czytelnicy tej książki nie ocenią mnie zbyt surowo z powodu tego
„nieskromnego" sposobu prezentacji własnych myśli i wrażeń.
Pracując nad tym tomem, musiałem wykorzystywać fragmenty moich wcześniejszych artykułów ł książek
astrofizycznych; niektóre z nich pisałem wspólnie z innymi autorami, którym chciałbym wyrazić
podziękowania.
Książka ta zawiera pokaźną liczbę cytatów. Często są to mało znane wypowiedzi dawnych uczonych lub
współczesnych naukowców. Jestem głęboko przekonany, że tylko własne słowa tych wybitnych osobistości mogą
właściwie
przekazać czytelnikom
ich myśli (a często również uczucia). Wielki rosyjski poeta Aleksander Puszkin
powiedział: „Siedzenie rozumowania wielkiego człowieka jest najbardziej urzekającym i wdzięcznym zajęciem"
(Murzyn Piotra Wielkiego).
Igor Nowikow
Moskwa
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

mirabelkowy.keep.pl