2021 m. lapkričio 20 d., šeštadienis

Kaip mes supratome, kad Visata turi pradžią?

„Idėja, kad buvo tam tikra mūsų pažįstamos visatos pradžia, kurią galime apskaičiuoti, yra gerai įsitvirtinusi visuomenės vaizduotėje. Todėl priminti, kad pati idėja – didysis sprogimas – yra mažiau nei šimtmečio senumo ir kad idėja, jog tai yra geriausias mūsų kosmoso stebėjimų paaiškinimas, yra šiek tiek daugiau nei 50 metų senumo.

 

    Daugelį metų pradžios idėja daugeliui astronomų atrodė tokia juokinga, kad konkuruojanti idėja apie amžinąją arba „pastovios būsenos“ visatą, kuri visada egzistavo ir egzistuos, atrodė daug patrauklesnė. Filme „Kūrybos blyksniai“ Pauliui Halpernui, Filadelfijos mokslų universiteto fizikos profesoriui ir kelių knygų apie savo srities istoriją autoriui, kilo mintis paaiškinti, kaip „didžiojo sprogimo“ koncepcija įsitvirtino, sujungiant didesnių, nei gyvenimas veikėjų, kurie tęsė diskusijas, biografines istorijas. Besivaržančias idėjas šeštajame dešimtmetyje propagavo George'as Gamowas iš JAV (pareiškė pirmenybę Didžiajam sprogimui) ir Fredas Hoyle'as Didžiojoje Britanijoje („pastovios būsenos“ visata). Gamovas buvo atomų branduolių tyrimo pradininkas, o Hoyle'as garsiai iškėlė teoriją apie elementų susidarymą žvaigždžių krosnyse. Abu per populiarųjį rašymą ir transliacijas pasiekė toli už akademinio pasaulio ribų.

 

    Knyga išsiskiria dviem dalykais, neskaitant aiškaus ir prieinamo rašymo, kurio tikėjomės iš pono Halperno. Pirma, ji atkuria pastovios būsenos idėją, į kurią kartais žiūrima atgal, kaip į niūrią idėją, skriejančią prieš įrodymus. Toli gražu ne: dvi konkuruojančios kosmologijos ilgą laiką buvo maždaug vienodos, o iki septintojo dešimtmečio pradžios įrodymai pakreipė pusiausvyrą pastovios būsenos naudai. Istorinė „Kūrybos blyksnių“ perspektyva išryškina, kaip svarbu diskutuoti mokslo klausimais ir nedaryti per ankstyvų išvadų. Antrasis išskirtinis šios knygos bruožas susijęs su tuo, kaip idėjos buvo plėtojamos tais paprastesniais laikais, tik prieš porą kartų, kai svarbių įžvalgų galėjo gauti iš esmės vieni dirbantys asmenys.

 

    Tai, kas dabar laikoma lemiamu veiksniu, pakreipusiu kosmologinio mąstymo pusiausvyrą didžiojo sprogimo idėjos naudai, įvyko 1964 m., kai radijo astronomai Arno Penzias ir Robertas Wilsonas atsitiktinai atrado silpną radijo triukšmo šnypštimą, sklindantį visur danguje, kuris yra laikomas Didžiojo sprogimo „aidu“. Šią foninę spinduliuotę iš tikrųjų numatė du jaunesni Gamowo kolegos Ralphas Alpheris ir Robertas Hermanas beveik prieš 20 metų, tačiau jų darbas buvo pamirštas. Ironiška, bet Penzias ir Wilsonas patys buvo pastovios būsenos modelio šalininkai!

 

    Ponas Halpernas teigia, kad šis atradimas pergalingai iš karto atpažino didžiojo sprogimo modelio tikslumą, išskyrus keletą užkietėjusių pastovaus modelio pasekėjų, tačiau tiesa yra šiek tiek subtilesnė. Prireikė šiek tiek laiko, kol ekspertai buvo visiškai įtikinti, o vienas iš pagrindinių papildomų įrodymų, kurį J. Halpernas mini, bet neskiria deramo dėmesio, atsirado šiek tiek vėliau, septintajame dešimtmetyje, kai Roberto Wagonerio vadovaujama komanda apskaičiavo, kaip per Didįjį sprogimą iš vandenilio galėjo būti pagaminti lengviausi elementai. Tai buvo toks pat reikšmingas lūžis, kaip ir Penziaso ir Wilsono darbas.

 

    Štai kur yra dar vienas pasakos posūkis. Šis darbas apie tai, kas dabar žinoma kaip „pirminė nukleosintezė“, buvo paremtas tyrimais, kaip sunkesni elementai – anglis ir viskas, kas sunkesnis už anglį – susidaro dėl branduolinių reakcijų žvaigždžių viduje. Pagrindinė šio darbo (žvaigždžių nukleosintezės) įžvalga buvo gauta iš Hoyle'o, kuris numatė tam tikrą anglies savybę, dėl kurios visa tai įmanoma. Jam reikėjo, kad kas nors patikrintų, ar jo hipotezė teisinga, ir pasiūlė tinkamą eksperimentą fizikui Williamui Fowleriui iš Caltech. Kaip sako ponas Halpernas: „Hoyle'as konsultavosi su Fowleriu, kad sužinotų, ar idėja gali būti išbandyta. Fowleris sutiko pabandyti...“ Jis leidžia tai skambėti taip paprastai! Tačiau tiesa yra daug įdomesnė. Fowleris iš pradžių manė, kad Hoyle'as yra išprotėjęs, ir neabejotinai atsisakė gaišti laiką eksperimentui. Tačiau Hoyle'as jį nuolat atakavo ir galų gale, kaip  prisiminė Fowleris: „Aš pasakiau, kad tai padarysiu tik tam, kad užčiaupčiau Fredą“, nesitikėdamas, kad prognozė pasitvirtins. Bet pasitvirtino.

 

    Per kelerius ateinančius metus Hoyle'as, Fowleris ir Margaret ir Geoffrey Burbidge'o vyro ir žmonos komanda išsiaiškino, kaip beveik visi elementai buvo pagaminti žvaigždžių viduje. Dėl jų darbo žinome, kad visi esame pagaminti iš žvaigždžių dulkių.

 

 Akivaizdu, kad tai atradimas, nusipelnęs Nobelio premijos. Tačiau viena iš daugelio klaidų, kurias per daugelį metų padarė Nobelio komitetas, yra Fowleris (kuris iš pradžių sakė Hoyle'ui, kad jo idėja buvo beprotiška ir prašė pasitraukti) vienas gavo fizikos Nobelio prizą už šį darbą, o Hoyle'as, turėjęs pagrindinę įžvalgą, buvo ignoruojamas." [1]


1. REVIEW --- Holiday Books: A Universal Debate
Gribbin, John.  Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 20 Nov 2021: C.11.  

Komentarų nėra:

Rašyti komentarą