Janusz Czerny Kosmiczna ewolucja materii © Copyright by Oficyna Wydawnicza IMPULS, Kraków 2001 Projekt okładki: Agata Fuks Korekta: Danuta Waląg ISBN 87-7308-081-3 ISBN 87-86473-93-2 Oficyna Wydawnicza „Impuls" 31-141 Kraków, ul. Krowoderska 21/3 tel. (012) 422-41-80, fax (012) 422-59-47 www.impulsoficyna.com.pl, e-mail: [email protected] Skład i łamanie: „Plus" Wydanie I, Kraków 2001 Druk: Poligrafia Inspektoratu Towarzystwa Salezjańskiego K-GMl 2002; Spis treści Wstęp 7 Rozdział I Spory filozoficzne w kwestii pochodzenia Wszechświata 11 1. Przegląd stanowisk 11 2. Filozofia Wielkiego Wybuchu. 14 Rozdział II Opochodzeniu materii. 21 1. Kosmiczne „zamrożenie" 21 2. Czy istnieje materia „ożywiona"? 26 Rozdział III Materia a zagadnienie bytu. 31 1. Czy istnieje niebyt? 31 2. Filozoficzne pytania o byt 33 Rozdział IV Mutacje materii 39 1. Oddziaływanie z promieniowaniem. 39 2. Poziomy organizacji materii. 42 Rozdział V Materia w świetle koncepcji wielu światów. 47 1. Czy Wszechświat jest izotropowy? 47 2. Czy znane są wszystkie składniki materii?. 52 3. Idea wielu światów a materia 53 Rozdział VI Znaczenie nauki o materii dla współczesnej cywilizacji 59 1. Zarys problemu. 59 2. Nauka o materii a technologia. 60 3. Pytania o ostateczne wyznaczniki materii 62 Rozdział VII Problem Demokrytej ski w świetle nauki o materii 67 1. Współczesny stan wiedzy o materii 67 2. Atomizm Demokryta jako zagadnienie naukowe i filozoficzne 70 Rozdział VIII Naukaomateriiananocywilizacja 75 1. Nanotechnologia. 75 2. Nauka o materii a nanotechnologia. 78 3. Maszyny molekularne a mechanika kwantowa 80 Rozdział IX O materii. 83 1. Rys historyczny 83 2. Program Demokrytejski, czyli wizje nanotechnologii 86 3. Etyczno-moralne aspekty nanotechnologii 89 Rozdział X Materia a umysł 93 1. Problem pararealizmu psychofizycznego 93 Rozdział XI Materia a zjawisko życia. 99 1. Próba rekonstrukcji. 99 2. CzymjestDNA? 102 Zakończenie. 105 Bibliografia 107 Wstęp Każda praca dotycząca problematyki materii narażona jest na pewne ryzyko krytyki bądź dezaprobaty, głównie w sferze ontologicznej. Pisząc cokolwiek na temat materii pytamy, czy chodzi o jakiś byt, tak jak rozumiał to Parmenides czy Demokryt, czy też może, to co fizycy albo kosmologowie nazywają materią, a chemicy substancją? Niewykluczone, że istnieją nieodkryte jeszcze dotąd składniki materii. Taka eksplanacja jest niezwykle doniosła, bowiem pomniejsza ona rozmiary nieporozumień w zakresie pojmowania pojęcia „materia". Materia w sensie tradycyjnym, tak jak rozumieli to antyczni greccy myśliciele dopuszcza istnienie bytu i niebytu. Parmenides utrzymywał, że istnieje tylko byt. Natomiast Demokryt dopuszczał istnienie bytu i niebytu. Parmenides utrzymywał, że o bycie niepodobna cokolwiek sądzić na podstawie zmysłów. Tylko kryteria rozumowe mogą te kwestie ostatecznie rozstrzygnąć. Ale dzisiejsi fizycy czy kosmolodzy mówią o materii właśnie wywiedzionej z doświadczenia. Czy greccy filozofowie i dzisiejsi fizycy mówią o tym samym w sensie ontologicznym? Z założeń, jakie przyjmująjedni i drudzy, wynika, że nie. Aby pomniejszyć rozmiary nieporozumień, będę stosował w tej pracy rozumienie pojęcia materii tak, jak rozumieją to dzisiejsi chemicy czy fizycy. W literaturze naukowej niewiele jest prac poświęconych bezpośrednio problematyce materii. Prac tych jest szczególnie mało w języku polskim. W latach siedemdziesiątych została opublikowana praca monograficzna Zbigniewa Majewskiego pod tytułem Dialektyka struktury materii. W pracy tej autor rozważa zarówno Parmenidjańsko-Demokrytejskie rozumienie materii, jak i rozumienie fizykalne1. Jednak od czasu ukazania się pracy Z. Majewskiego nauka dokonała znacznego postępu w zakresie wiedzy o materii. Znaczny udział w tym postępie ma dzisiejsza kosmologia, która dosyć dobrze potrafi zrekonstruować ewolucję Wszechświata tuż po Wielkim Wybuchu. Lepiej niż kiedyś 1 Z. Majewski, Dialektyka struktury materii, PWN, Warszawa 1974, s. 13. rozumiemy procesy, jakie dokonują się we wnętrzu gwiazd, które są swoistą fabryką materii. Nie oznacza to jednak, że w zakresie materii nie ma tajemnic. Nie rozumiemy na przykład: jak powstała materia wyżej zorganizowana? Dlaczego materia ma masę? Czy proces ewolucji materii już się zakończył czy też nie? Dzisiejsza wiedza na temat stanu współczesnej kosmologii została całkowicie zdominowana przez publikacje fizyków i kosmologów kręgu kultury anglosaskiej, a ściślej mówiąc, anglo-amerykańskiej. Starczy prześledzić same nazwiska wybitnych fizyków czy kosmologów, aby przekonać się, że faktycznie tradycja anglosaska w tej dziedzinie wiedzy zbudowała imponujący gmach współczesnej kosmologii. Fred Hoyle, William Fowler, Edwin Hubble, John Wheeler, Brandon Carter, Dennis Sciama, Hugh Eve-rett, Robert Dicke, Paul Davies, Freeman Dyson, Martin Rees, Stephen Hawking, Roger Penrose, James Peebles, John Barrow, Frank Tipler, James Hartley, Alan Guth — to tylko skromna lista uczonych kręgu anglosaskiego, którzy w ostatnim dwudziestoleciu zdołali wnieść ogromny wkład intelektualny w rozumienie naszego Wszechświata2. Współczesna kosmologia, w przeciwieństwie do jej początków, przestała być zaściankową wiedzą nielicznej tylko grupy uczonych. W dzisiejszej postaci jest ona pomostem między tak ważnymi dziedzinami nauki, jak: fizyka, matematyka, filozofia i teologia. Korzystając ze zdobyczy współczesnej fizyki i osiągnięć matematyki, kosmologia dzisiejsza rozporządza solidnymi podstawami naukowymi. Coraz to dokładniejsze obserwacje dostarczają jej bogatego materiału doświadczalnego, dzięki któremu można weryfikować hipotezy i teorie, jakie tworzą teoretycy3. Osobliwością współczesnej kosmologii jest też fakt, że wiedza naukowa szybko w niej narasta. Zdarza się, że zanim jakaś praca z kosmologii zostanie opublikowana, pewne jej treści przestają już być aktualne. Pokazuje to, jak dynamiczna i prężna jest to dziedzina wiedzy. Książka niniejsza dotyczy problematyki ewolucji materii w Kosmosie, począwszy od chwili Wielkiego Wybuchu, aż po stan osiągnięć dzisiejszej kosmologii. Nie zamierzam jednak powtarzać w niej faktów i ustaleń, jakie 2 Wymieniłem tylko główne postacie i to kosmologów, którzy z wykształcenia są fizykami lub matematykami (dop. J. Cz.). 3 Są to nie tylko klasyczne obserwacje astronomiczne, ale jednocześnie dane bezpośrednie uzyskane z sond kosmicznych. zostały w tym zakresie już dokonane i opisane. Zagadnienia te są bowiem zawarte w wielu znakomitych pracach wybitnych znawców kosmologii4. W pracy niniejszej często jednak odwołuję się do rezultatów dzisiejszej kosmologii, ale tylko w takim zakresie, w jakim jest mi to potrzebne dla prezentacji własnych poglądów filozoficznych. Dzisiejsza kosmologia, mimo niepodważalnego awansu, niesie ze sobą wiele kwestii otwartych, niezrozumiałych i bardzo polemicznych. Mają one najczęściej charakter pytań metafizycznych, poznawczych lub ontolo-gicznych. W książce tej niektóre pytania stawiane w innych pracach zostały powtórzone, ale jednocześnie wskazuję na wiele wątpliwości i zadaję nowe pytania, które są wynikiem własnych przemyśleń i studiów nad problematyką ewolucji materii w Kosmosie5. Przykładem własnego problemu badawczego może być pytanie o to, czy Kosmos realizuje wszelkie mutacje materii, czy też narzuca na nie jakieś ograniczenia? Innymi słowy, chodzi o to — czy ewolucja materii we Wszechświecie ma swój kres, czy też postępuje bez żadnych ograniczeń?6 Innym przykładem nowego i własnego przemyślenia natury filozoficznej jest pytanie — czy atrybuty materii są wyczerpalne, czy też może zależą one od użytej energii (resp. — czy są funkcją energii)? Bliżej zagadnienie to omówię w drugim rozdziale tej pracy7. Nawiążę też do uporczywie powtarzającego się pytania — czy kosmologia potwierdza idee Demokryta o istnieniu atomów jako elementarnych cząstek materii, czy też pozostawia tę kwestię nadal otwartą? Jednak głównym tematem niniejszych rozważań jest ewolucja materii w Kosmosie, w tym zagadnienie jej powstawania, a także rozpadu oraz przemiany w energię. Chociaż uzyskana przez naukę wiedza na temat własności i budowy materii w porównaniu z XIX czy XX wiekiem jest obecnie niewspółmiernie większa — to i tak zwłaszcza na poziomie subatomowym pozostaje wiele zagadnień i problemów badawczych niezrozumiałych, a tym samym nierozwiązanych, jak na przykład „splątanie kwantowe"8. 4 Ich nazwiska podałem na początku wstępu. 5 Są to najczęściej zwątpienia i pytania natury filozoficznej. 6 W tym zakresie poglądy kosmologów są podzielone. 7 W punkcie: Status ontologiczny ex nihilo. 8 M. Schwarzschild, Structure and Evolution ofthe Stars, Princeton University Press 1988, s.17. Jak to zazwyczaj bywa, główne spory rozstrzygają się nie na terenie samej nauki, ale w obszarze rozważań filozoficznych. I właśnie polemikom filozoficznym poświęcona jest ta książka. Prawie nikt do tej pory, chyba poza J. Wolpertem, nie wysunął pytania, czy materia na wyższym poziomie organizacji (np. aminokwasy, białka, enzymy, łańcuchy DNA) ma zdolność odczuwania, myślenia i posiada świadomość, czy być może te własności psychiczno-świadome sytuują się zdecydowanie poza materią? Współczesna nauka o materii trafiła w tym zakresie na pewne tropy, ale czy właściwe? W pracy tej zastanawiam się nad tymi zagadnieniami, ale wskazuję zarazem, jak trudne są to kwestie. Lecz trudne to nie znaczy do pominięcia. Są one przykładem wyzwań, jakie stawia współczesność dzisiejszej nauce. Często zastanawiamy się, czy nauka zdoła na nie kiedykolwiek odpowiedzieć? Nauka o materii to nie tylko problem jej struktury czy atrybutów. To także pytanie, dlaczego my istniejemy? Wbrew utartym stereotypom nauka o materii to obiekt i przedmiot badań nie tylko fizyków, chemików czy kosmologów. Zjawiska fizyczne, życie, choroby i śmierć, radość i cierpienie, myślenie i świadomość — to fenomeny, które nierozerwalnie związane są z nauką o materii. Jeśli chcemy na przykład zrozumieć takie zjawiska, jak choroba nowotworowa albo ludzkie uzdolnienia, to należy koniecznie zapoznać się z nauką o materii. W niej bowiem leży klucz do wszystkich tych zjawisk. Interesuje nas tu również problem tak zwanej materii ciemnej. Jak wiadomo, przeważa ona zdecydowanie nad tak zwaną materią świecącą. Jaka jest jej natura i pochodzenie oraz skład? To pytania, które zadajemy w tej książce. Rozdział I Spory filozoficzne w kwestii pochodzenia Wszechświata 1. Przegląd stanowisk W dzisiejszej kosmologii w kwestii pochodzenia Wszechświata rywalizują ze sobą dwa główne stanowiska teoria Wielkiego Wybuchu oraz teoria Stanu Stacjonarnego1. Ta dwoistość stanowisk wynika z faktu, że nie wszyscy uczeni akceptują koncepcję Wielkiego Wybuchu, jak i z okoliczności, że nie wszyscy kosmolodzy zgadzają się z teorią Stanu Stacjonarnego2. Do sporu tego niektórzy uczeni dołączają dla wzmocnienia swojej argumentacji komentarze natury metafizycznej bądź teologicznej, chcąc przez to zapewnić sobie ostateczny prymat w sporze o pochodzeniu Wszechświata. H. Reeves przytacza na tę okoliczność wypowiedź Leibniza, która brzmi: „Dlaczego jest raczej coś niż nic?". Te dwa stanowiska mają swoje odpowiedniki w filozofii antycznych Greków. Stan Stacjonarny ideowo koresponduje z poglądem Parmenidesa, wedle którego byt był wieczny, niepodzielny i nikt go nigdy nie stworzył3. ' Obszerne analizy z tego zakresu zawiera m.in. praca Martina Reesa Before the Be-ginning, Cambridge University Press, Ltd. London 1997, s. 25, oraz książka Carla Sagana pt. Cosmos, Random House, Los Angeles 1994, s. 64. 2 W dzisiejszej kosmologii większość uczonych powszechnie akceptuje teorię Wielkiego Wybuchu, ponieważ tylko ona dostarcza opisu ewolucji Wszechświata sprawdzalnego bezpośrednio lub pośrednio od jednej sekundy po początku, aż do chwili obecnej. Jedynie nieliczni uznająteorię Stanu Stacjonarnego (Alan H. Guth, Wszechświat inflacyjny, Prószyński i S-ka, Warszawa 2000, s. 15). Teoria Wielkiego Wybuchu przewidziała promieniowanie reliktowe (mikrofalowe), a ostatnio zaobserwowano przewidywane przez tę teorię niejednorodności („Naturę" 2000, nr 404, s. 955-959, P. De Bernardis i inni). 3 Parmenides podał jedynie cechy bytu, nie wskazując jego ontologii (resp. — de-sygnatu). 11 Natomiast pogląd o Wielkim Wybuchu jest bliski wszelkim teoriom i koncepcjom stworzenia, łącznie z jej wersją biblijną4. Na gruncie filozofii trudno rozstrzygnąć, który pogląd jest trafny, ale materiał doświadczalny przemawia jednoznacznie za teorią Wielkiego Wybuchu. Metodologia nauk przyrodniczych potrafi falsyfikować teorie. Teoria Wielkiego Wybuchu nie została dotychczas sfalsyfikowana, a ucieczka galaktyk oraz promieniowanie reliktowe stanowią jej niepodważalne podstawy empiryczne. W pracy tej będę się opierał na koncepcji Wielkiego Wybuchu, w tym zakresie bowiem współczesna kosmologia zdołała zgromadzić więcej argumentów aniżeli w każdej innej teorii. Nie znaczy to jednak, że koncepcja Wielkiego Wybuchu jest przez wszystkich akceptowana i wolna od niedociągnięć teoretycznych. Nie oznacza to też, że nie posiada ona luk poznawczych czy ontologicznych. Jednak właśnie ten wariant powstania Wszechświata jest obecnie najpowszechniej dyskutowany. Pominę w tej pracy wszelkie opisy aktów stworzenia Wszechświata, jakie istniejąw rozmaitych systemach religijnych. Po prostu wszystkie one sytuująsię poza naukąi z tego powodu nie nadająsię ze względów metodologicznych do dyskursu filozoficznego. Niewykluczone, że wnoszą one wiele inspiracji również i do nauki, ale wszelka ich transformacja na grunt wiedzy jest niewykonalna. Z tego względu są to systemy zupełnie autonomiczne. Studiując literaturę światową z dziedziny współczesnej kosmologii, nietrudno dostrzec, że tak zwolennicy Wielkiego Wybuchu, jak i Stanu Stacjonarnego wyrażają niekiedy brak zdecydowania nawet do głoszonych przez siebie poglądów. Martin Rees na przykład w swojej pracy Before the Begin-ning rozpoczyna swoją książkę słowami: „Nasz Wszechświat miał początek — w Wielkim Wybuchu lub, jak wolą inni, ognistej kuli"5. Lecz już na stronie siedemdziesiątej czwartej tej samej pracy Rees stawia pytanie: „Czy powinniśmy wierzyć w gorący Wielki Wybuch?" — usiłując przekonać Czytelnika, że faktycznie taki akt Stworzenia miał miejsce6. Tymczasem inny badacz problematyki kosmologicznej John D. Bar-row pisze: „Obserwowany Wszechświat mógł powstać z anormalnej fluktuacji, a nie stanu odpowiadającego minimum entropii. Co więcej, ograniczenie naszej wiedzy o Wszechświecie do jego obserwowalnej części 4 Oczywiście możliwe są również alternatywne rozwiązania. 5 M. Rees, Before the Beginning, op. cit., s. 11. b Ibidem, s. 74. 12 oznacza, że nigdy nie będziemy w stanie sprawdzić poprawności przepisu na warunki początkowe dla całego Wszechświata. Widzimy jedynie skutki ewolucji, maleńkiej części stanu początkowego"7. Wypowiedź J. Barrowa nie jest już tak radykalna i deklaratywna jak sądy wypowiadane przez M. Reesa. Dodajmy jeszcze do tej dyskusji pogląd P. Daviesa. Badacz ten pisze między innymi: „Być może nauka nigdy nie potrafi odpowiedzieć na pytania o pochodzenie Wszechświata. Nauka zwykle radzi sobie dobrze z opisywaniem, jak się coś dzieje, ale znacznie gorzej z tym — dlaczego coś się dzieje. Może nie powinno być więc żadnego »dlaczego«"8. Mimo że w zakresie problematyki Wielkiego Wybuchu nawet wśród jego zwolenników zdania uczonych są zróżnicowane, to jednak we współczesnej kosmologii jest to stanowisko dominujące. Oznacza to, że znakomita większość fizyków i kosmologów doby dzisiejszej zgadza się, iż faktycznie zdarzenie takie miało miejsce. Oczywiście — większość nie jest kryterium naukowym i nie może w żadnym wypadku posłużyć za argument racjonalności. Wskazuje to jedynie na fakt, że zdecydowana większość opracowań skupia swoją uwagę właśnie na tym zjawisku9. I chociaż pogląd o Wielkim Wybuchu ma swoich przeciwników, to jednak ten paradygmat wysuwa się na czoło współczesnych dociekań badawczych. Nie jest to jednak teoria, która nie budzi wątpliwości. Koncepcja Wielkiego Wybuchu zawiera w sobie wiele niejasności i kwestii spornych tak natury naukowej, jak i filozoficznej. Przejdę obecnie do prezentacji bardziej zasadniczych wątpliwości i niejasności, aby w ten sposób naświetlić własne stanowisko. Wspomniany Martin Rees pisze: „Za teorią Wielkiego Wybuchu przemawia coś więcej niż moda, stoją za nią prawdziwe dane doświadczalne; proponuje ona spójny obraz historii materii i promieniowania"10. I nieco dalej dodaje: „Gotów jestem założyć się o dużą sumę, że Wielki Wybuch naprawdę miał miejsce, że początkiem wszystkiego była gęsta, ognista kula, dużo gęstsza niż środek Słońca. Większość kosmologów założyłaby się 7 J.D. Barrow, The Origin ofthe Unherse, S.M. Brighton 1994, s. 69. 8 P. Davies, What has Happened Before Big-Bang? [w:] J. Brockman, How Things are?, Boston 1988, s. 9. 9 Po prostu piśmiennictwo na temat Wielkiego Wybuchu jest znacznie obszerniejsze niż liczba publikacji na temat Stanu Stacjonarnego. 10 M. Rees, Before the Beginning, op. cit., s. 74-75. 13 o podobnie wysokie stawki. Ciągle jednak niewielka grupa uczonych nie zgadza się z tym poglądem"". Z naukowego punktu widzenia nie jest istotne, ilu uczonych obstaje za koncepcją Wielkiego Wybuchu, a ilu jest przeciw. Należy raczej rozważyć wszelkie fakty i aspekty, które mogą dowodzić racji tego poglądu. Ale jak pisałem przed chwilą, koncepcja Wielkiego Wybuchu obarczona jest pewnymi niejasnościami natury poznawczej i filozoficznej. Na czoło tych problemów wysuwa się pytanie, co było przyczyną Wielkiego Wybuchu? Jaki czynnik lub czynniki sprawiły, że w ogóle doszło do tego zdarzenia? Odpowiedzi uczonych w tej kwestii bywają różne, jakkolwiek mocno do siebie podobne. Wszystkie opierają się na założeniach mechaniki kwantowej. Celem ilustracji przytoczę w tym miejscu argumentację Paula Daviesa, który sięga do następującej analogii: „Gdyby Wszechświat był wieczny (stacjonarny), wówczas zgodnie z rachunkiem prawdopodobieństwa powinno się w nim już wszystko zdarzyć. Wszechświat taki osiągnąłby stan ostateczny. Takiego stanu jednak nie obserwujemy. Pozostaje więc alternatywa Wielkiego Wybuchu, który dał początek Wszechświatu. Teoria grawitacji pokazuje, że w ekstremalnych warunkach, jakie panowały we wczesnym Wszechświecie, fluktuacje kwantowe mogły wywołać pierwszy impuls zwany Wielkim Wybuchem12". Swoje wywody P. Davies kończy następującą uwagą: „Powstanie Wszechświata z niczego nie musi być niezgodne z prawami przyrody, nienormalne czy nienaukowe. Mogło być wynikiem zaburzenia kwantowego"13. 2. Filozofia Wielkiego Wybuchu Leon Lederman swoją książkę pod tytułem Boska cząstka rozpoczyna tak: „Na samym początku była próżnia: dziwny rodzaj pustki, nicość nieza-wierająca przestrzeni, czasu ani materii, żadnego światła ani dźwięku. Lecz prawa przyrody były już gotowe, a owa dziwna pustka kryła w sobie potencjał. Jak ogromny głaz na wierzchołku wyniosłej skały"14. " M. Rees, Before the Beginning, op. cit., s. 75. 12 P. Davies, What has HappenedBefore Big-Bang?, op. cit., s. 23. n Ibidem, s. 25. 14 L.M. Lederman, Boska cząstka.jeśli Wszechświat jest odpowiedzią jakie jest pytanie?, przeł. E. Kołodziej- Józefowicz, Prószyński i S-ka, Warszawa 1996, s. 12. 14 I nieco dalej dodaje: „Chwileczkę, tak naprawdę nie bardzo wiem, o czym mówię. Ma to być opowiadanie o początku Wszechświata. Niestety, nie mamy żadnych informacji o tym, co się działo na samym Początku. Zupełnie żadnych, aż do momentu, kiedy Wszechświat osiągnął dojrzały wiek trylionowej części sekundy, czyli wkrótce po stworzeniu w akcie Wielkiego Wybuchu"15. Przytoczona tu wypowiedź L. Ledermana jest niezwykle konstruktywna, a zarazem wielce pouczająca. Uświadamia nam, że nasza wiedza o warunkach powstania Wielkiego Wybuchu jest obecnie, jak się sam wyraża, zerowa16. Znakomita większość kosmologów usiłuje zręcznie ominąć problem początku Wszechświata, nazywając go „osobliwością". Michał Heller na przykład piętnuje wszystkich tych badaczy, którzy usiłują opisać ten stan równaniami matematycznymi, dowodząc, że jest to niewykonalne17. Po prostu nie mamy obecnie żadnych danych tego stanu18. L. Lederman, podobnie jak wielu innych badaczy, opowiada się za zjawiskiem kwantowej fluktuacji, która mogła spowodować Wielki Wybuch. W dalszym ciągu przypomina on, że zaraz po wybuchu wskutek ogromnych energii poczęły tworzyć się pierwsze cząstki materii — kwarki, protony, neutrony, jądra atomowe, a wreszcie atomy wodoru. „Materia, którą widzimy dzisiaj wokół siebie, jest złożona z około stu pierwiastków. Tworzą one kombinację miliardów miliardów kombinacji. Stały się one budulcem planet, słońc, gór, wirusów, gotówki, aspiryny, agentów literackich i innych pożytecznych rzeczy. Ale nie zawsze tak było. Nie było atomów, była natomiast »prymitywna« materia"19. Obraz Wszechświata pierwszych chwil po Wielkim Wybuchu podany przez L. Ledermana występuje w opisach większości kosmologów. Oznacza to, że w rekonstrukcji „historii" Kosmosu uczeni są raczej zgodni. Myśli, jakie podaje L. Lederman, nie są zbyt oryginalne. Już Lukre-cjusz zwracał uwagę na fakt, że trzydzieści dwie litery alfabetu łacińskiego tworzą sylaby. Z sylab składają się wyrazy. Wyrazy tworzą teksty. Teksty tworzą sądy, hipotezy, teorie, aż do utworzenia całych systemów wiedzy20. 15 L.M. Lederman, Boska cząstka..., op. cit., s. 14. '6 Ibidem, s. 18. " M. Heller, Nowa teologia, nowa fizyka..., Biblos, Tarnów 1965, s. 66. "Ibidem, s. 27. 19 L.M. Laderman, Boska cząstka..., op. cit., s. 61. 20 Ibidem. 15 Gdyby zgodzić się z poglądami tych kosmologów, którzy sądzą, że Wszechświat jest wieczny, to pojawi się pytanie, dlaczego Wszechświat ciągle się jeszcze rozszerza. Świat, w którym zachodzą procesy dynamiczne, kłóci się z koncepcją jego wieczności. Z tych to powodów należy ją uchylić z badań naukowych. Pozostaje zatem alternatywa Wielkiego Wybuchu. Ale i ta teoria ma swoje braki. Dynamiczny Wszechświat może rozszerzać się do nieskończoności. Taki Wszechświat stworzony w Wielkim Wybuchu byłby wieczny, choć z początkiem (półprosta ma nieskończoną długość). Kosmolodzy kwantowi, jak na przykład Hartley czy Hawking, skłonni są sądzić, że zaburzenia kwantowe próżni są w stanie wytworzyć materię, przestrzeń i czas, który na pewnym etapie był „uprzestrzenniony". Parafrazując tę myśl, należy stwierdzić, że przestrzeń, czas i materia nie są bytami wiecznymi, lecz mają swój początek, swoje narodziny. Trudno to twierdzenie pogodzić z poglądeniParmenidesa, wedle którego byt jest wieczny, chyba że czas, przestrzeń i materia nie należą do bytu w rozumieniu Parme-nidesa21. Chcąc zatem utrzymać w mocy twierdzenia Parmenidesa o bycie za pewne, należałoby chyba obrać za byt inne elementy Wszechświata. Może na przykład jego energię, eter Kosmosu bądź coś w rodzaju apejronu Anak- symandra22. W związku z koncepcją Wielkiego Wybuchu wyłania się jeszcze inny problem badawczy. Nauka nie wypowiada się w ogóle na temat, dlaczego ów Wybuch miał miejsce mniej więcej 15 czy 20 miliardów lat temu, a nie na przykład 300, 100 lub 50 miliardów lat temu. Zatem moment Wielkiego Wybuchu ma obecnie opis raczej sprawozdawczy, hipotetyczny, a nie objaśniający. Jest to poważna luka teoretyczna tej koncepcji. Na tym jednak nie kończą się słabości teorii Wielkiego Wybuchu. Martin Rees z dumą oświadcza, że kosmolodzy dzisiejsi są w stanie odtworzyć ewolucję Wszechświata, cofając się w czasie aż do chwili, gdy jego wiek wynosił zaledwie mniej aniżeli jedną sekundę. I dodaje: „Potrafimy z dużym prawdopodobieństwem odtworzyć historię Kosmosu, aż do pierwszej sekundy po Wielkim Wybuchu"23. 21 J.D. Barrow, Początek Wszechświata, tłum. S. Bajtlik, Cis, Warszawa 1995, s. 135. 22 Jakkolwiek są pomysły alternatywne, np. koncepcje eteru. 23 M. Rees, Before the Beginning, op. cit., s. 75. 16 No właśnie, nawet gdybyśmy to odtworzenie historii Wszechświata obdarzyli bezgranicznym zaufaniem, to i tak rodzi się pytanie: dlaczego Wszechświat rozszerzał się w takim a nie innym tempie? Skąd wzięły się takie a nie inne prawa i zasady przyrody, jakie sformułowała fizyka? Czy akt ciągłej ekspansji Wszechświata w niczym nie narusza jego, wydawałoby się odwiecznych, zasad i praw? Tempo rozszerzania się Wszechświata jest określone przez gęstość materii i stałe przyrody. Wyjaśnia to ogólna teoria względności. Dla kosmologów akt wiecznej ekspansji Wszechświata nie rodzi żadnych pytań. Na ogół przypuszcza się, że prawa i zasady fizyki obowiązują w całym Kosmosie. Lecz najnowsze hipotezy i teorie kosmologiczne dopuszczają istnienie światów o zróżnicowanych prawach i zasadach. Rodzi się zatem pytanie natury bardzo ogólnej, a mianowicie: czy rzeczywiście znane nam prawa i zasady natury mają charakter uniwersalny, gigakosmiczny, czy też raczej lokalny? Niestety, współczesna kosmologia nie daje na to pytanie precyzyjnej odpowiedzi. Zdania uczonych są w tym zakresie bardzo zróżnicowane. Powyższe pytanie można przeformułować i zapytać: czy akt Wielkiego Wybuchu mógł spowodować powstanie zróżnicowanych wszechświatów o różnych prawach i zasadach? Okazuje się, że i w tym zakresie opinie kosmologów są podzielone. Na przykład Martin Rees pisze: „Niewykluczone, że nasz Wszechświat jest upośledzony w porównaniu z innymi wszechświatami o dużo bogatszych strukturach i możliwościach przekraczających nasze wyobrażenia"24. Tymczasem F.J. Tipler i J.D. Barrow podają w swoich pracach jeszcze inne konteksty i hipotezy narodzin Wszechświata. Badacze ci piszą: „Kwantowo-mechaniczna koncepcja wielu światów stanowi zaledwie jedno z podejść do hipotezy metafizycznego świata. Inna hipoteza wiąże się z ideą permanentnej inflacji. Jak sugerują liczni kosmolodzy, między innymi Allan Guth, inflacja mogła wyłonić oddzielne Wszechświaty o zróżnicowanych prawach i zasadach fizyki. Taką możliwość teoretyczną przewiduje także mechanika kwantowa"25. Oczywiście wszystkie dotychczasowe hipotezy na temat koncepcji wielu światów mają charakter czystych spekulacji wyprowadzonych z obliczeń matematycznych, lecz jak dotąd brak im potwierdzenia empiryczego. Praw- 24 M. Rees, Before the Begirming, op. cit., s. 127. 25 F.J. Tipler, J.D. Barrow, The Anthropic Cosmology, Oxford Universe Press, Ltd., Londonl996, s. 29. dopodobnie wielkoskalowość Kosmosu stanowi zasadniczą barierę dla uzyskania odpowiedzi. Z punktu widzenia filozofii zastanawiająca jest sytuacja —jak z jednego źródła, jakim jest Wielki Wybuch, mogła zrodzić się obfitość wszechświatów. W tym zakresie kosmolodzy odpowiadają najczęściej, że w trakcie ekspansji początkowej Wszechświat ochładzał się, a przez to samo i różnicował26. Należy jednak przypuszczać, że i ta odpowiedź jest tylko połowiczna. Nadal bowiem nie wiadomo, dlaczego proces ochładzania Wszechświata odbywał się w sposób zróżnicowany, dzięki czemu, jak twierdzą kosmolodzy, powstały różne wszechświaty? Zwolennicy teorii Wielkiego Wybuchu mają za sobą parę mocnych argumentów, jak na przykład: promieniowanie tła czy proces ciągłej ekspansji Wszechświata. Nie potrafią jednak objaśnić przyczyn Wielkiego Wybuchu, jego momentu rozpoczęcia, czy wreszcie możliwości istnienia wszechświatów. Mimo tych wszystkich braków teorii Wielkiego Wybuchu, kosmologia dzisiejsza dokonała olbrzymiego postępu w zakresie rozumienia Wszechświata, dając przez to coraz lepszy jego obraz. Jeśli dodatkowo uwzględnimy funkcję falową Wszechświata, którą do kosmologii wprowadził Stephen Hawking, to natychmiast wynika z niej, że istnieje w Kosmosie niezliczona ilość wszechświatów równoległych o zróżnicowanych parametrach fizycznych27. Zamieszczone w tym rozdziale rozważania wskazują, że teoria Wielkiego Wybuchu, mimo pewnych faktów ją potwierdzających, zawiera poważne luki i wątpliwości, których, niestety, nie jest w stanie wyjaśnić ani teoria względności, ani fizyka kwantowa. W rekonstrukcji historii Kosmosu, jak pisze L. Lederman, trzeba zachować ostrożność. Nie jest to bowiem historia, jaką mógłby spisać wykształcony historyk nauki. Można ją nazwać fałszywą historią lub historią spekulatywną. Nie oznacza to jednak, że wszystkie opisy dotyczące Wielkiego Wybuchu są poznawczo bezwartościowe, mają one pewną wartość heurystyczną. Aby wykazać ich spekulatywność, należy dostarczyć kontrprzykładów. 26 Powstaje pytanie, jak z jednego źródła rodzą się zróżnicowane światy. 27 S. Hawking, Cosmic Relative Gravitation, „Naturę" 1996, nr 124, s. 166. 18 Ci, którzy negują teorię Wielkiego Wybuchu, muszą najpierw przedłożyć własną koncepcję, co nie jest takie proste. Wśród teoretyków kosmologów panuje opinia, że jeśli ktoś zaneguje koncepcję Wielkiego Wybuchu, to zostanie zmuszony do wysunięcia teorii konkurencyjnej. W tym sensie kosmologia może tylko zyskać, a nie stracić. W tym znaczeniu teoria Wielkiego Wybuchu, nawet gdyby była mylna, pełni rolę inspiracyjną. W pracach kosmologów nie jest należycie opisany związek między ciągłą ekspansją Wszechświata a prawem powszechnej grawitacji. Ciągła ekspansja Wszechświata oznacza spadek gęstości materii w Kosmosie. Aby temu zapobiec, uczeni przedstawili pomysł ciągłej kreacji materii, której gęstość zachowuje, w jakiś cudowny sposób, pewną stałą wartość, bliską wartości granicznej. Spadek gęstości energii nie jest niczym dziwnym, gdy towarzyszy mu zmniejszenie tempa ekspansji. Koncepcje kreacji materii mającharakter historyczny. Wartość graniczna gęstości związana jest z wielkością stałej Hubble'a, która może zmieniać się z czasem. Nie jest dzisiaj jasne, czy procesy ekspansji Wszechświata i kreacji materii będą trwać ciągle, czy też ustaną. Tutaj kosmolodzy kreślą rozmaite czarne scenariusze, na przykład kollapsu grawitacyjnego i innych za-paści kosmologicznych. Myślę, że są to dziś poważne braki współczesnej kosmologii, która musi z większym respektem dla nauki odnieść się do tych wszystkich zagadnień. Pozostaje kwestią otwartą pytanie, czy zjawisko Wielkiego Wybuchu potwierdza determinizm, czy też go osłabia? Czy nie było to też efektem spontanicznej kwantowej fluktuacji? Dla kosmologów jest jasne, że przyszłość Wszechświata jest zdeterminowana przez empiryczne określenie podstawowych danych opisujących stan Wszechświata, takich jak: • gęstość materii, • stała Hubble'a, • parametr spowolnienia. 19 Rozdział II O pochodzeniu materii 1. Kosmiczne „zamrożenie" Zagadnienie istnienia i pochodzenia materii pojawiło się implicite już w początkach greckiej filozofii u Jończyków. Występowało tam ono pod auspicjami tak zwanego arche, a więc czegoś — co w przekonaniu Greków dało początek wszystkiemu1.1 nie ważne, czy była to woda, powietrze, czy apeiron. Ważne, że przekonanie o istnieniu arche legło u podstaw filozofii jońskiej2. Dzisiaj, bazując na zdobyczach współczesnej fizyki i kosmologii, możemy lepiej niż kiedykolwiek wcześniej ocenić pomysły oraz poglądy filozofów greckich na sposób rozumienia materii3. Kategoria materii była przedmiotem refleksji nie tylko filozofów joń-skich, ale także myślicieli późniejszych epok, czy to w formie „żywiołów" jak u Empedoklesa, atomów Demokryta, czy też różnych postaci materii w filozofii Arystotelesa4. Niestety, w świetle osiągnięć dzisiejszej kosmologii i fizyki cząstek elementarnych dostrzegamy, że intuicje filozofów greckich były nazbyt mitologiczne, czy też zbyt spekulatywne, a przy tym i często chybione. Inaczej być nie mogło. Trzeba było czekać prawie trzy tysiące lat, by nauka 1 G. StiBmann, Die Geheimnisse der neuen Wissenschaft, Philosophishes Seminar, Hannover 1994. 2 Ibidem. 3 Ibidem. 4 M. Hoffmann, Greeks Philosophie, Peter - Lang, Oldenberg 1988, s. 128. 21 nowożytna osiągnęła pełny rozkwit i stworzyła empiryczne podstawy w miarę solidnej wiedzy o materii, jej naturze i pochodzeniu. Teorię o pochodzeniu materii przedstawię w ramach koncepcji Wielkiego Wybuchu, która dość spójnie i logicznie tłumaczy narodziny materii we Wszechświecie5. Za punkt wyjścia naszych rozważań przyjmuje się koncepcję Wielkiego Wybuchu, według której w pierwszych momentach tej kosmicznej eksplozji doszło do gwałtownego „uporządkowania" materii. Kosmolodzy zakładają, że początkowa „materia" znajdowała się w stanie ekstremalnym. Niewiarygodnie olbrzymie temperatury i ciśnienia, jakie wówczas panowały, sprawiały, że nie było żadnych molekuł, atomów, protonów czy elektronów. Była tylko promienista energia6. Hubert Reeves wymienia trzy stany ewolucji materii: promieniowanie, materię, składnik kwantowy. W tych niewiarygodnie ekstremalnych warunkach nie tylko nie było materii w dzisiejszej postaci, ale teoretycy przypuszczają, że przestrzeń i czas były „uprzestrzennione". Hartley i Hawking w ramach swojej kwantowej teorii grawitacji szacują na podstawie przybliżonych równań, że czas i przestrzeń mogły mieć nawet strukturę kwantową7. Z kolei Paul Davies uważa, że w tych ekstremalnych warunkach mogło dojść do zaburzenia tożsamości czasu i przestrzeni, czyli ich fuzji8. Według poglądów Alana H. Gutha, Wszechświat tuż zaraz po Wielkim Wybuchu zaczął niezwykle gwałtownie rozszerzać się. Ten nagły wzrost ekspansji Wszechświata kosmolodzy nazywają okresem inflacji. Badacz ten zakłada, że przy tak olbrzymich temperaturach i wielkim chaosie zaraz po wybuchu panowała nieograniczona unifikacja wszystkich sił przyrody. W miarę ekspansji we Wszechświecie nastąpiło ochłodzenie, któremu towarzyszyła przemiana fazowa i doszło do złamania symetrii. Efektem tego jest fakt, że mamy obecnie więcej materii niż antymaterii9. S. Hawking w swoich pismach dowodzi, że całkowita energia Wszechświata równa się zero. Pisze on, że materia ma energię dodatnią, a grawita- 5 A to z tego względu, że tylko w ramach tej koncepcji można spójnie nakreślić obraz ewolucji materii (dop. J. Cz.). 6 P. Davies, Other Worlds, Dent, Surrey Uniwersity 1980, s. 203. 7 H. Pagels, Hawking — Hertleys Cosmological Concepts, Boston 1985, s. 87. 8 P. Davies, Other Worlds, op. cit., s. 207. 9 A.H. Guth, Wszechświat inflacyjny, przeł. E.L. Łokas, B. Bieniok, Prószyński i S-ka, Warszawa 2000 s. 273. 22 cja ma energię ujemną. W sumie znoszą się one, dając w efekcie wartość zero. Rozumowanie Hawkinga jest słuszne. Rozstrzygnięcia empirycznego wymaga określenie rozmiaru Wszechświata i gęstości, co pozwoli wyznaczyć wartość energii grawitacyjnej. Rodzi się pytanie, czy hipoteza o energii dodatniej i ujemnej jest poprawna?10 Carl Sagan w swojej pracy Cosmos, słusznie zastanawia się, jak niewiarygodnie długą drogę przebyła ewolucja materii we Wszechświecie, aby od prymitywnej materii kwarków i gluonów poprzez wodór, hel i inne pierwiastki przejść do materii wysoce zorganizowanej. Do materii myślącej, czującej, doznającej i posiadającej świadomość". Wszystko to zdarzyło się na przestrzeni od 15 do 20 miliardów lat temu, w czasie niewyobrażalnie długim do ogarnięcia dla ludzkiego doświadczenia. Jak pisze Paul Davies, „cząstki we Wszechświecie mogą pojawić się bez ostrzeżenia i w ten sam sposób zniknąć"12. Kosmolodzy wyjaśniają, że takie zjawiska faktycznie w Kosmosie zachodzą, jeśli w procesach tych dominują efekty kwantowe. A takie właśnie panowały w pierwszej fazie wyłaniania się Wszechświata (era Plancka). W pewnych warunkach, zdaniem P. Daviesa, może dojść do zaburzenia tożsamości czasu i przestrzeni. Mogą się one na krótko zespolić. Har-tley, Hawking, Davies i Penrose zwracają przy tym uwagę na okoliczność, że nie było wyraźnego, jednego początku Wszechświata. Początków tych było bardzo wiele13. Chciałbym tu bardzo krótko nawiązać jeszcze do znakomitej pracy Huberta Reevesa Has Universe a Sence. Jest to znakomity esej, w którym na podstawie stanu wiedzy dzisiejszej nauki z zakresu kosmologii, fizyki i biogenetyki Reeves usiłuje dowieść, że w zasadzie „Wszechświatem rządzi nie Logos", jak chciał tego m.in. Heraklit, ale „Anty- logos"14. W skali gigakosmosu, a więc gdy ogarniamy coraz to większe jego połacie, dowiadujemy się, lub nabieramy przekonania, że Kosmos jest bardzo chimeryczny. Pełno w nim niespodzianek i zjawisk przypadkowych, 10 H. Reeves, Hawkings Cosmology, Addison-Wisley, New York 1990, s. 29. " C. Sagan, Cosmos, op. cit., s. 183. 12 P. Davies, Other Worlds, op. cit., s. 211. 13 Ibidem, s. 241. 14 Prawdopodobnie chodzi o to, że w procesie „zamrażania" wyodrębniły się m.in. kwarki, protony, neutrony, elektrony. Nadal jednak nie wiadomo, dlaczego akurat te a nie inne cząstki nie zostały zamrożone. 23 dalece dla nauki niezrozumiałych. Ciała niebieskie giną i powstają w różnych miejscach Kosmosu bez wyraźnego „klucza". Trudno w tych potwornych kosmicznych eksplozjach i chaosie dopatrzeć się jakichś chociażby ogólnych prawideł. To, co dominuje w Kosmosie, to ciągły, spontaniczny ruch, nieustająca dynamika, ciągła przemiana. Lecz po co? Do czego to wszystko zdąża? Czy Wszechświat ma sens? Sielankowy obraz spokojnego, uporządkowanego Kosmosu, do jakiego przyzwyczaiła nas kultura Zachodnia, wydaje się zbyt trywialny. Najogólniej mówiąc, im bardziej chcemy zbliżyć się do opisu Wszechświata w punkcie jego osobliwości, tym trudniej zrekonstruować jego obraz. Istnieje wśród kosmologów zgoda, że w pierwszych chwilach Wielkiego Wybuchu istniała maksymalna, pełna unifikacja sił natury. Dopiero w ochładzającym się świecie doszło do „zamrożenia", a więc zróżnicowania prostych cząstek elementarnych, takich jak: kwarki, protony, neutrony, elektrony. Oczywiście nikt, jak do tej pory, nie podaje informacji, skąd się wzięły kwarki, protony, gluony, neutrony czy elektrony. Istnieją przypuszczenia, że z fluktuacji próżni lub zakrzywienia przestrzeni, a z całą pewnością z energii. Z mechaniki kwantowej wiadomo, że przestrzeń, czas czy materia nie powstały natychmiast, lecz wyłaniały się stopniowo. Z tych powodów stawianie pytania o początek Wszechświata jest niewłaściwie postawione. Ten początek „trwał", a więc nie było „pierwszego impulsu" {resp. — tchnienia). Taki stan nazywamy osobliwością kosmologiczną. Jak dotąd próby jej opisu wymykają się wszelkim znanym nam teoriom fizycznym15. W kosmicznej historii narodzin materii atom wodoru stanowi kuriozalny przypadek. Po pierwsze, wodór jest najprostszym atomem we Wszechświecie. Po drugie, jest jedynym atomem w Kosmosie, który nie powstał w gwiazdach, lecz poza nimi — podczas Wielkiego Wybuchu. Po trzecie, należy pamiętać, że około 98 procent całej materii Wszechświata wypełnia wodór i hel, tylko 2 procent materii stanowią pozostałe pierwiastki. Można zatem niezbyt zgrabnie powiedzieć, że Kosmos jest „uwodorniony"16. Po czwarte, gdyby nie było wodoru, nie byłoby żadnych innych atomów, nie byłoby związków chemicznych, nie byłoby życia. 15 P. Davies, Other Worlds, op. cit, s. 211. 16 Właśnie z uwagi na przygniatającą przewagę ilościową wodoru nad pozostałymi pierwiastkami w Kosmosie. 24 Wodór i jego składniki są wyjściowym, a zarazem fundamentalnym składnikiem wszelkiej materii. Odrębnym zagadnieniem pozostaje problem materii ciemnej. Mamy nikłą wiedzę o niej. Siły grawitacji sprawiły, że olbrzymie skupiska wodoru i pyłu między-kosmicznego utworzyły gwiazdy. We wnętrzach gwiazd wytworzyły się skrajne warunki fizyczne wystarczające do przeprowadzenia nukleosynte-zy. Dalsze etapy tej syntezy jądrowej są nauce dobrze znane i zrozumiałe. Dwa jądra atomu wodoru tworzą deuter. Synteza deuteru i atomu wodoru daje atom helu. Dalsza synteza helu prowadzi do powstania litu. Ale już trzy jądra helu tworzą jądro węgla. Sześć jąder helu tworzy tlen. W ten sposób tworzą się dalsze pierwiastki układu okresowego. H. Reeves mówi o tzw. „zarodkach Kosmosu", które dały początek materii. Powyższe rozważania są dobrze znane nauce i nie będziemy ich tutaj powtarzać17. Dla filozofa cała ta doniosła wiedza naukowa stanowi przyczynek do głębszych refleksji natury teoriopoznawczej i ontologicznej. Gdyby zgodzić się z poglądami tych uczonych, którzy sądzą, że materia, jaką znamy, powstała z fluktuacji próżni bądź z efektów grawitacyjnych to pada pytanie, czy energia i materia są „synonimami" czegoś nadrzędnego, czy też może stanowią one ten sam rodzaj bytu? Wprawdzie A. Einstein podał równanie dotyczące tak zwanej równoważności masy i energii, ale są to relacje matematyczne (resp. — ilościowe). Być może powstanie materii z fluktuacji, jak twierdzi P. Davies, nie gwałci praw i zasad przyrody, a jedynie wyraża najgłębszy sens samej natury. Co te wątpliwości oznaczają? Zmuszają one do namysłu, czy faktycznie energia i materia stanowią ostatnią „instancję" tego, co filozofowie okre-ślająbytem, czy są to jedynie jego akcydentalne reprezentacje? Dzisiaj nikt na to pytanie nie zna odpowiedzi. O ile powstawanie samych pierwiastków w jądrach gwiazd jest niezwykle spójnie i logicznie wyłożone, o tyle zbyt zawile i niejasno kosmolodzy tłumaczą powstanie związków chemicznych, zwłaszcza organicznych. W wypadku powstania prostych związków chemicznych, takich jak: tlenki, siarczki, sole, zasady, zagadnienie da się wyjaśnić doborem odpowiedniej temperatury. Znacznie gorzej uczonym wytłumaczyć pojawienie się takich substancji, jak: aminokwasy, białka, tłuszcze oraz pozostałe związki organiczne stanowiące budulec roślin, zwierząt czy ludzi. ' W tym zakresie istnieje już bogate piśmiennictwo na różnym stopniu fachowości. 25 2. Czy istnieje materia „ożywiona"? Fizyka cząstek elementarnych uczy nas, w jaki sposób powstawały pierwiastki we wnętrzach gwiazd18. Dzisaj fizycy są w stanie wytworzyć w potężnych akceleratorach pierwiastki syntetyczne, które nie występują w naturalnym środowisku kosmicznym. Atomy te są bardzo nietrwałe i po wytworzeniu rozpadają się. O ile zagadnienie powstawania atomów jest dziś zjawiskiem zrozumiałym, o tyle fakt powstania związków chemicznych, nieorganicznych i organicznych, białek i aminokwasów pozostaje dla nauki tajemnicą. Nie rozumiemy do końca tych mechanizmów, które spowodowały narodziny związków chemicznych, czy też tak zwanej materii ożywionej19. Wprawdzie istnieją znakomite prace przyczynkarskie na temat powstania związków chemicznych i materii ożywionej, lecz pozostają one ciągle na poziomie czystych hipotez i spekulacji. Jack Cohen z Lincoln College Oxford University w swojej pracy Main Problems ofBiology pisze m.in.: „Kiedy układy chemiczne pochła-niająenergię, spożytkowują ją zazwyczaj na podniesienie temperatury bądź też na utworzenie nowych wiązań, które i tak nie podnoszą stopnia ich organizacji. Wciąż nie znamy zatem klucza, w jaki sposób z martwych związków chemicznych rodzą się struktury ożywione, takie jak bakterie, rośliny, zwierzęta i ludzie"20. Na obecnym etapie rozwoju nauki uczeni rozumieją, w jaki sposób powstają atomy i proste związki chemiczne. Nie rozumieją jednak „przekładni", która „ożywia" materię nieożywioną. Wprawdzie Stanley Miller i Harold Vrey wykazali, że niektóre aminokwasy tworzą się spontanicznie, lecz i ten fakt nie objaśnia całości zagadnienia21. W mojej pracy pod tytułem Spory filozoficzne wokół materii „ ożywionej" i „martwej" wyjaśniam, że podział ten jest usankcjonowany raczej kulturowo, a nie naukowo22. 18 Szczegółowiej zagadnienia te ujmuje m.in. praca Carla Sagana pt. Cosmos, op. cit., s. 204-205. " Mimo to podejmowane są liczne próby zdążające do objaśnienia tych wszystkich zjawisk. 20 J. Cohen, Main Problems ofBiology, Katch, Detroit 1996, s. 62. 21 Ibidem, s. 71. 22 J. Czerny, Spory filozoficzne wokół materii „ożywionej" i „martwej", „Folia philo-sophica" nr 19, Katowice 1999. 26 Gdyby bowiem przyjąć dotychczasowy podział na materię martwą i organiczną, to pojawia się pytanie, w jaki sposób dochodzi do „przejścia" od materii nieożywionej do ożywionej? Tradycyjnie sądzi się, że na przykład kamień należy do materii nieożywionej, a człowiek do materii ożywionej. Ale z punktu widzenia chemii zarówno kamień (głównie SiO2), jak i człowiek będący kombinacją związków organicznych, takich jak aminokwasy, enzymy i białka, są nadal tylko związkami chemicznymi, jakkolwiek na różnym poziomie organizacji. Jak to się dzieje, że kamień nie myśli, nie ma woli i świadomości tak jak człowiek? Oczywiście można odpowiedzieć, że człowiek jest na innym poziomie organizacji chemicznej aniżeli kamień. I to jest niepodważalna prawda. Lecz i ten fakt nie usuwa ani nie wyjaśnia postawionego tu problemu. Kamień i człowiek różniąsię tylko stopniem organizacji chemicznej, ale nadal pozostają one w świecie pierwiastków i związków chemicznych. Czyżby zatem znaczyło to, że im wyższy stopień organizacji chemicznej dowolnej struktury materii, tym wyższy jest stopień „autonomii" materii, czego wyrazem mogą być procesy myślowe czy świadomościowe?23 Czyżby oznaczało to, że im wyższy stopień organizacji chemicznej, to tym wyższy stopień inteligencji? Można wyobrazić sobie rejony świata, w których występują związki chemiczne na wyższym poziomie organizacji niż na Ziemi. Czy miałoby to oznaczać, że znajdują się tam organizmy o wyższym poziomie myślenia, świadomości i wolnej woli niż na Ziemi?24 Posługując się analogią zjawisk, jakie występują na Ziemi, taki tok rozumowania jest zgodny z logiką, lecz czy nie jest ona aby zbyt łatwa?25 Czy nie jest aby tak, że za fakt istnienia procesów myślowych bądź świadomościowych odpowiadają zupełnie inne, a więc pozachemiczne czy biologiczne bądź w ogóle materialne czynniki? Sądzę, że nauka dzisiejsza nie jest w stanie na te pytania racjonalnie odpowiedzieć, co wcale nie oznacza, że nie warto się nad nim nie zastanawiać. Sądzę też, że nauka zgromadziła już ogromną wiedzę na temat pochodzenia i struktury materii, począwszy od prostych atomów, a na białkach i strukturach DNA skończywszy. 23 Takie wnioski można wysnuć, śledząc poziom organizacji struktur żywych. 24 Większość kosmologów taką możliwość dopuszcza. 25 Jest to równoznaczne z pytaniem — czy wolno przynajmniej w zakresie zjawisk bio-logiczno- świadomościowych dokonywać uprawomocnionych ekstrapolacji? (dop. — J. Cz.). 27 Oczywiście nie każdy organizm ożywiony (resp. — żywy) posiada zdolność myślenia, nie każdy z nich ma wolną wolę, czy świadomość. Znane są organizmy żywe, którym obca jest śmierć, płeć, myśl czy świadomość. Należą do nich protisty (np.: ameby, eugleny, pleśnie)26. Zgodnie z dzisiejszą wiedzą naukową, materie martwa i ożywiona ciągle mutują. Wystarczy więc, aby powstały związki chemiczne na wyższym poziomie organizacji niż aminokwasy czy białka, a natychmiast pojawią się procesy bardziej złożone od zjawisk myślenia czy świadomości. Czy taką możliwość należy wykluczyć? Sądzę, że nie. Nie ma przeciwwskazań, aby w Kosmosie powstawały związki chemiczne bardziej złożone od białek, genów czy struktur DNA. Ale nawet gdyby takie zjawiska faktyczn