Wszechświat się rozszerza i to rozszerza się coraz szybciej. I to jest bardzo dziwne! Ekspansja powinna zwalniać z powodu grawitacji. To proste: – Wyobraźmy sobie, że wyrzucamy jabłko. Niech to będzie właśnie jabłko na cześć Newtona, ale to oczywiście może być cokolwiek. Wyrzucamy do góry z pewną prędkością i ono pod wpływem grawitacji porusza się coraz wolniej – przypomina prof. Jean-Pierre Lasota. Ze Wszechświatem powinno być podobnie. – A tu nagle stało się coś, jakby włączył się silnik – porównuje astrofizyk.

To „nagle” stało się około 5 miliardów lat temu. Wtedy ekspansja przyspieszyła, a to, co za owo przyspieszenie odpowiada, zostało nazwane „ciemną energią”. Jeśli mamy być uczciwi – tak tajemnicza nazwa wynika głównie z tego, że fizycy do dziś nie wiedzą, co to jest. – To jest „coś”, co nie może być normalną materią, normalnym polem fizycznym. Wszystko to przyciąga grawitacyjnie. A to „coś” musi mieć właściwości odpychające. Nie znamy niczego podobnego – podkreśla prof. Lasota. Jego zdaniem rozwiązanie tajemnicy ciemnej energii może nam przynieść nową jakość w rozumieniu podstaw działania Wszechświata.

W odcinku rozmawiamy o pomysłach na rozwiązanie tej zagadki, a propozycji jest kilka – w tym rozważanie, czy może jednak potrzeba nam lepszej niż einsteinowska, teorii grawitacji (są próby jej opracowania, ale idzie marnie).

Nadzieje na nowe tropy, które mogą pomóc w zrozumieniu ciemnej energii (i ciemnej materii) wiąże się z obserwacjami satelity Euclid wystrzelonego na orbitę latem 2023 roku. Jakie dokładnie – również wyjaśniamy w odcinku. Usłyszycie w nim także o tym, na jakiej podstawie naukowcy twierdzą z przekonaniem, że ciemna energia ma stanowić aż tak duży procent – blisko 70% – gęstości Wszechświata (obserwacje satelity Planck), kiedy odkryto przyspieszoną ekspansję (całkiem niedawno), czy kiedyś-kiedyś obca cywilizacja będzie uważała, że galaktyka, w której żyje jest jedyna (owszem!). Gorąco polecam. Na YouTube odcinek w wersji wideo.

 

https://radionaukowe.pl/publikacje/wybuch/

 

Temat ciemnej energii jest jednym z tematów rozmów, jakie prowadzimy z prof. Jean-Pierrem Lasotą w książce „Czy Wielki Wybuch był głośny? 12 rozmów o historii i życiu codziennym Wszechświata” wydanej nakładem Wydawnictwa RN.

To dwanaście rozmów o tym, jaki był początek Wszechświata, kiedy zaczął się czas, skąd wzięły się budujące nasze ciała pierwiastki, czym jest zakrzywienie czasoprzestrzeni, jak działają czarne dziury, jak i co obserwować w falach grawitacyjnych, czym jest ciemna energia i czy ciemna materia istnieje. Nie ma tu prawd objawionych, jest za to wyjaśnianie krok po kroku sposobu rozumowania astrofizyków, z otwartym przedstawieniem jego mocnych i słabych stron.

Do 27 października do północy trwa przedsprzedaż książek Wydawnictwa RN. Dostępne są od razu audiobooki i e-booki.

 

TRANSKRYPCJA

Karolina Głowacka: Dzień dobry, tu Karolina Głowacka. Rozpoczynamy kolejny, trzeci odcinek z serii odcinków specjalnych, bo również odcinków wideo, ale specjalnych przede wszystkim dlatego, że prezentujemy książki wydane nakładem Wydawnictwa RN. Wydawnictwo RN to projekt, odnoga Radia Naukowego, jesteśmy z niego bardzo dumni. Zajrzyjcie na radionaukowe.pl, żeby znaleźć wszystkie szczegóły dotyczące naszego wydawnictwa. Możecie tam też zapisać się na newsletter – dzięki temu nie przegapicie żadnych nowości związanych z naszym projektem. Jest ze mną w studio profesor Jean-Pierre Lasota. Dzień dobry.

 

Jean-Pierre Lasota: Dzień dobry, Karolino.

 

K.G.: Astrofizyk, profesor honorowy w Instytucie Astrofizyki w Paryżu oraz profesor zwyczajny w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk. Z profesorem Lasotą napisaliśmy wspólnie książkę Czy Wielki Wybuch był głośny? – pierwsze wydanie było w dwa tysiące siedemnastym roku w Wydawnictwie Prószyński. A teraz powstało wydanie drugie – poprawione, rozszerzone, zaktualizowane, z dodatkowym rozdziałem, nowymi ilustracjami, w wersji audio – wydane w Wydawnictwie RN. Muszę ci powiedzieć, że bardzo się cieszę, że zgodziłeś się na tę reedycję. 

 

J.P.L.: Ja też się bardzo cieszę, a propozycja była oczywiście nie do odrzucenia, chociaż argumenty nie były takie jak w tej znanej propozycji nie do odrzucenia.

 

K.G.: W tym odcinku będziemy mówić oczywiście o samej książce, ale przede wszystkim zajmiemy się jedną z największych zagadek fizyki. Można powiedzieć, że megazagadką, bo dotyczącą przytłaczającego składnika naszego Wszechświata. Główną bohaterką naszej rozmowy będzie ciemna energia oraz oczywiście najnowsze próby rozwiązania tego problemu. Ciemna energia ma stanowić blisko siedemdziesiąt procent składników Wszechświata. Chciałam cię zapytać, czy nie uwiera cię to jako fizyka, że nie mamy, nie macie pojęcia, czym jest te siedemdziesiąt procent Kosmosu?

 

J.P.L.: Bardzo mnie uwiera, jest to w pewnym sensie wstyd. Oczywiście mówię to trochę dla zabawy, ale to jest tym bardziej uwierające, jak mówisz, że jest jeszcze część Wszechświata, o której też nic nie wiemy – tzw. ciemna materia, która stanowi mniej więcej trzydzieści procent. Więc to znaczy, że nie wiemy o Wszechświecie prawie nic. Nie wiemy, z czego się składa jego dziewięćdziesiąt procent. Zawsze mnie bawi, jak moi koledzy zajmujący się kosmologią, wielcy specjaliści z triumfem mówią, że wreszcie ustaliliśmy, że nie wiemy nic o dziewięćdziesięciu procentach Wszechświata. Mnie to uwiera, może ich nie. Ale chyba tak, przynajmniej niektórych, bo starają się w jakiś sposób zrozumieć, czym jest ta ciemna energia. To powinno uwierać, bo jak cię – mam nadzieję – przekonam podczas tej rozmowy, może to być jeden z podstawowych problemów fizyki. Nie wiemy czegoś bardzo podstawowego. 

 

K.G.: Chętnie dam się przekonać, natomiast nie wiemy, czym jest, ale wiemy, co powoduje. Powoduje przyspieszanie ekspansji Wszechświata – coś, co było zaskoczeniem, kiedy zostało odkryte pod koniec XX wieku. Ale o ile dobrze rozumiem, to przyspieszanie pojawiło się w pewnym momencie Wszechświata. Co się takiego stało?

 

J.P.L.: Tak, pojawiło się bardzo późno, kiedy Wszechświat był już utworzony, były utworzone galaktyki. Nie był bardzo różny od tego, który znamy teraz. To przyspieszenie nie miało żadnego znaczenia i praktycznie nie istniało w początkowych momentach i fazach ekspansji Wszechświata. Bardzo długo było niezauważalne. Pojawiło się dopiero niedawno – oczywiście w skali kosmologicznej, miliardów lat. Wszechświat zaczął ekspandować coraz szybciej. 

 

K.G.: Od niedawna, czyli cztery, pięć miliardów lat temu?

 

J.P.L.: Tak. Niedawno, czyli późno w życiu Wszechświata.

 

K.G.: Co jest jeszcze fundamentalnego w tej sile, w tym czymś? Fundamentalnie innego od tego, co wiemy o wszystkim innym, co jest w Kosmosie?

 

J.P.L.: Może trzeba powiedzieć, z czego się składa Wszechświat. Jak się na ogół bada Wszechświat, to opisuje się go przy pomocy teorii grawitacji Einsteina. Grawitacja jest tym głównym oddziaływaniem, które tam rządzi. Jest to opisywane przez równania Einsteina. Mają one dwa składniki. W każdym równaniu jest lewa i prawa strona. Po lewej jest coś, co opisuje geometrię, czyli grawitację – bo grawitacja to jest geometria. Po prawej jest coś, co opisuje materię, wszystko, co nie jest grawitacją. Oczywiście obserwuje się te wszystkie konsekwencje, że coś ekspanduje, nie ekspanduje itd., ale interpretuje się to przy pomocy modelu. Dlatego mówimy, że to przestrzeń się rozszerza, a nie, że galaktyki się oddalają od siebie. Do tej prawej strony wchodzi normalna materia, którą znamy, z której jesteśmy zrobieni, światło, fotony, fale elektromagnetyczne – można też bardziej nowocześnie powiedzieć nie tyle w kategorii cząstek, ile pól. Są pola elektromagnetyczne, inne pola, na ogół kwantowe. Są też neutrina. Jak się to wszystko zbierze w kupę, to okazuje się, że coś się nie zgadza. Stąd się wzięła m.in. w kosmologii ciemna materia. Okazuje się, że jest coś, co jest potrzebne do tego, żeby opisywać ekspansję Wszechświata, ale nie wiemy, co to jest. Mówimy „ciemna materia”, bo jej nie widać. To nie jest normalna materia, którą widać. Ciągle nie wiadomo, co to jest, szuka się tego w laboratoriach, szuka się też teoretycznie. Oczywiście kandydatów teoretycznych jest zatrzęsienie, ale nie można tego sprawdzić. One są normalne w tym sensie, że tak jak każda materia, przyciągają. To jest taka powszechna cecha grawitacji, czyli przyciąganie. Nie ma odpychania grawitacyjnego w odróżnieniu od np. elektrycznego. Wszystko jest pięknie, dopóki się zgadza. A tu nagle okazuje się, że jest ekspansja Wszechświata, która powinna zwalniać. Dlaczego? Wyobraźmy sobie np., że wyrzucamy do góry, z pewną prędkością jabłko. Pod wpływem grawitacji ten ruch staje się coraz wolniejszy. Załóżmy, że nie wyrzuciliśmy go za szybko, więc ono się zatrzyma i zacznie opadać. Jeżeli jesteśmy bardzo silni albo mamy specjalne silniki, rakiety, możemy wyrzucić to jabłko na orbitę, za Ziemię, ale też pod wpływem grawitacji ono będzie się starało wrócić, zwolnić. 

 

K.G.: Raczej nie przyspieszy w połowie drogi.

 

J.P.L.: Przyspieszy, jeżeli włączymy silnik. Ale we Wszechświecie nie ma żadnych silników poza tymi na Ziemi i wokół Ziemi. Nagle stało się coś takiego, jakby się włączył silnik, a zakładaliśmy, że jest tylko grawitacja i jej źródło. Więc skąd ten silnik, skąd to przyspieszenie? 

 

K.G.: Był Wielki Wybuch, Wszechświat zaczął się rozszerzać i naturalnie powinno być tak, że prędkość tego rozszerzania zwalnia, a tymczasem mamy jeszcze większe przyspieszenie. 

 

J.P.L.: Jakbyśmy wyrzucili na orbitę i włączyli silnik. Tylko że we Wszechświecie nie ma tego silnika.

 

K.G.: Czyli ta ciemna energia jest takim „silnikiem”?

 

J.P.L.: Jest coś, co nie może być normalną materią, bo normalna materia wszystko to przyciąga. Każda masa, którą znamy, przyciąga. Więc to musi być coś, co ma właściwości odpychające. Mówię „coś” dlatego, że to nie jest coś, co znamy. Nic, co znamy z laboratorium, żadna forma materii czy czegokolwiek nie odpycha grawitacyjnie. Może to być coś podstawowego. Bardzo powszechną nazwą, w pewnym sensie lepszą niż „ciemna energia” jest stała kosmologiczna. 

 

K.G.: Mówisz o stałej kosmologicznej i o tym czymś, cokolwiek to jest. Chcielibyśmy to zrozumieć albo przynajmniej przedstawić jakichś kandydatów na wyjaśnienie, czym ta ciemna energia mogłaby być, ale chciałabym jeszcze, trzymając się hasła Radia Naukowego – „co wiemy i skąd to wiemy” – zapytać, skąd możemy wiedzieć o tym, że ta ekspansja Wszechświata w pewnym momencie przyspieszyła? Jest to szalenie ciekawe, bo to, o czym teraz mówisz, i zasadniczo cała historia z ciemną energią brzmi trochę jak palcem na wodzie pisana, póki się nie dowie tego, że to wszystko wynika bardzo konkretnie z obserwacji. Przypomnijmy np., że zaczęło się w ogóle od odkrycia Hubble’a, że takie mgławice na nocnym niebie to tak naprawdę galaktyki. I to dzięki niemu Wszechświat urósł dość gwałtownie. A w tysiąc dziewięćset dwudziestym dziewiątym roku dodał do tego jeszcze odkrycie, że Wszechświat się rozszerza. Dwa lata wcześniej zrobił to Lemaître – znamy tę historię, że Hubble się nie powołał na tę pracę itd., ale teraz się już poprawnie mówi „prawo Hubble’a-Lemaître’a”. I to jest ta wielka rzecz z początku XX wieku – ogromne poszerzenie Wszechświata, do tego dorzucenie, że Wszechświat się rozszerza. Aż przychodzi końcówka XX wieku i ta informacja, że on się rozszerza coraz szybciej. Sprawdzili to późniejsi nobliści – kto to był?

 

J.P.L.: Są to bardzo dobrzy obserwatorzy. Zrobili to w tysiąc dziewięćset dziewięćdziesiątym ósmym roku. Był to Riess, Perlmutter i Schmidt. Może zaczniemy od tego, jakie są podstawowe obserwacje w kosmologii. Skąd Hubble wiedział, że Wszechświat się rozszerza? Mierzymy odległości do galaktyk oraz obserwujemy efekt prędkości oddalania się i jest to przesunięcie widma ku czerwieni – dobrze znany z fizyki i dobrze opisany efekt. Nie jest to efekt Dopplera, ale coś bardzo podobnego. Jak się coś od nas oddala, to widmo, czyli rozkład promieniowania w energii, który obserwujemy, przesuwa się ku czerwieni. Okazało się, że w dużej skali wszystkie galaktyki się oddalają i że prędkość ucieczki jest wprost proporcjonalna odległości. Okazuje się, że to proste prawo Hubble’a-Lemaître’a nie jest już takie proste, jak się oddalamy dlatego, że jest np. wpływ tego spowolnienia. Wobec tego w tym równaniu pojawia się następny człon, który jest proporcjonalny nie do przesunięcia ku czerwieni, tylko do kwadratu przesunięcia ku czerwieni. I to opisuje zwolnienie. Jest taki parametr spowolnienia ekspansji. Ale żeby to zobaczyć, trzeba sięgać bardzo daleko. To, jakie jest przesunięcie ku czerwieni, jest wiadome. Natomiast zmierzenie odległości to naprawdę poważny problem. Skąd wiadomo, że jakaś supernowa w odległości kilku miliardów lat świetlnych jest w takiej i takiej odległości, czyli w odległości iluś miliardów lat świetlnych? Robi się to stopniowo, jest taka drabinka. Najpierw wyznaczamy odległości w naszej galaktyce. Nie będę wchodził w szczegóły, ale można zmierzyć odległość do pewnych gwiazd bardzo dokładnie. Robi się to tak, że ustala się, jaka jest ich jasność. Ta jasność maleje z odległością. Wobec tego mierzymy strumień promieniowania, który do nas dochodzi, i możemy wyznaczyć jasność. Jak już wiemy, jaka jest jasność danej gwiazdy w naszej galaktyce, to patrzymy na pobliskie galaktyki. Najbardziej wygodne są obłoki Magellana, które są małymi satelitarnymi galaktykami naszej galaktyki. I identyfikujemy gwiazdy, których jasność już znamy. Pozwala to wyznaczyć odległość do obłoku Magellana. Odległości do obłoków Magellana są bardzo dobrze znane. Wielkim specjalistą w tej dziedzinie jest mój kolega Grzegorz Pietrzyński, który ze swoim zespołem wyznacza odległość do obłoku Magellana z dokładnością większą od jednego procenta. Każda praca w kosmologii, która mówi o odległości do czegokolwiek we Wszechświecie, musi zacząć od Pietrzyńskiego.

 

K.G.: To ukłony dla profesora Pietrzyńskiego, bo poświęcił czas dla Radia Naukowego na samiutkich początkach – to był szesnasty odcinek.

 

J.P.L.: Była to bardzo ciekawa audycja. Więc identyfikujemy czy szukamy gwiazd w obłoku Magellana, które będą na tyle jasne, że będą widziane dalej. Bo chodzi o to, żeby widzieć coraz dalej, a te gwiazdy, które nam służą do mierzenia odległości na początku, są za mało jasne, żeby było je widać daleko. Wobec tego szukamy jasnych gwiazd, wyznaczamy ich jasność i sięgamy do dalszych galaktyk itd. Tylko że w pewnej odległości już nie ma wyboru tych jasnych, zostają tylko supernowe typu 1A. Musimy mieć pewność, że te gwiazdy, które wybieramy, są wszystkie takie same niezależnie od odległości. Jeżeli nie są takie same, to można jakoś przeskalować tę różnicę. Bo musimy mieć coś, co nazywamy świecami standardowymi. Trzydzieści, czterdzieści lat temu okazało się, że supernowe typu 1A są standardowymi albo standaryzowanymi świecami. Wiemy, jak zmierzyć, sparametryzować ich jasność tak, żeby były standardowe. Są one bardzo jasne, wobec czego pozwalają sięgać bardzo, bardzo daleko. Riess, Perlmutter i Schmidt wykonali bardzo dokładne obserwacje bardzo dalekich supernowych i ku ich zdziwieniu okazało się, że są one ciemniejsze, niż powinny być zgodnie z modelem standardowym ekspansji Wszechświata. Oddaliły się bardziej, niż powinny były to zrobić. Najprostsza interpretacja tego to to, że Wszechświat zaczął ekspandować coraz szybciej. Te supernowe, zamiast być tam, gdzie są z pewną prędkością, są tam, gdzie są z większą prędkością. I to jest pierwsze świadectwo przyspieszonej ekspansji Wszechświata. 

 

K.G.: Jesteśmy w tym tysiąc dziewięćset dziewięćdziesiątym ósmym roku. Oni pokazują swoją pracę, ty już jesteś zaawansowanym astronomem. Pamiętasz zamieszanie z tego okresu?

 

J.P.L.: Nie powiem, że to było zamieszanie. Pamiętam moje olbrzymie zdziwienie dlatego, że o tej stałej kosmologicznej mówiło się już od dawna, gdzieś pod koniec lat siedemdziesiątych. Od czasu do czasu pojawiały się głosy, że jest stała kosmologiczna, czyli właśnie ten dodatkowy czynnik, ale potem się okazywało, że te obserwacje były źle interpretowane. W końcu zapanował tzw. konsensus, że stała kosmologiczna jest równa zero, że kosmologia nie potrzebuje stałej kosmologicznej. Więc jak nagle pojawiło się to, to było nie tyle zamieszanie, ile olbrzymie zainteresowanie. Natychmiast też pojawiły się głosy astronomów czy fizyków mówiące, że jest to interpretacja. Bo interpretuje się, zakładając, że Wszechświat jest opisywany przez tzw. metrykę, czyli rozwiązanie równań Einsteina znalezione przez Friedmana i Lemaître’a, które zakłada tzw. zasadę kosmologiczną – że Wszechświat jest wszędzie taki sam, czyli jednorodny, i taki sam w każdym kierunku, czyli izotropowy. To jest założenie, które wydaje się bardzo dobrze sprawdzone w dużych skalach. W małych to wiemy, że nie. Ale to jest założenie, które wymaga sprawdzenia. Pojawili się ludzie w różnych instytutach, krajach itd., którzy powiedzieli: załóżmy jednak, że to jest nieprawdziwe, że jest to niesłuszna hipoteza i że Wszechświat nie jest jednorodny. Wtedy będzie można odtworzyć wyniki, które zostały otrzymane przez obserwacje supernowych. Nie ma żadnego przyspieszenia, nie ma żadnej stałej kosmologicznej czy ciemnej energii, po prostu Wszechświat nie jest jednorodny.

K.G.: Jak sądzę, można by stawiać zarzuty, że odległość była zmierzona nie do końca dobrze. Bo jak mówiłeś o tym, jaka to jest drabinka, to jest ileś tam miejsc, gdzie można się pomylić. 

 

J.P.L.: Tak. Już nie pamiętam, bo to było dawno, ale na pewno były może nie zarzuty, ale zalecenia, że lepiej to sprawdzić. Ale były też zastrzeżenia co do supernowych typu 1A, czy są naprawdę świecami standardowymi. Bo jak mówiłem, nie są one takie same z siebie, tylko jest bardzo prosta operacja, która robi z nich świece standardowe. Ale jest drugi argument za istnieniem tego członu przyspieszającego teraz. Obserwuje się ślad Wielkiego Wybuchu. Kiedyś, na samym początku Wszechświat był bardzo, bardzo gorący i wypełniony głównie promieniowaniem. Potem to promieniowanie, te fotony zostały wyzwolone z oddziaływania z materią i teraz propagują się, biegną przez przestrzeń od tego miejsca, w którym zostały wyzwolone. Bo kiedyś się rozbijały o elektrony, a jak się zrobiło zimniej, to elektrony wskoczyły do atomów i się wyzwoliły. Zostaje coś, co nazywa się promieniowaniem tła, które kiedyś było bardzo gorące, a teraz jest bardzo zimne. Dwa przecinek siedem stopnia kelwina, czyli bardzo blisko zera. Ale to wypełnia cały Wszechświat i jest obserwowane bardzo dokładnie w promieniowaniu radiowym. Satelita Planck dokonał bardzo dokładnych obserwacji tego promieniowania tła, które w zasadzie jest jednorodne i całkowicie izotropowe. Ale jak się bliżej przyjrzeć, to okazuje się, że są tam pewne malutkie zaburzenia.

 

K.G.: Bo ta mapa promieniowania tła wydaje mi się dość powszechnie znana. Jak państwo nie znają, to proszę sobie wyszukać. Jest ona w takich kolorach – niebieskim, żółtym, pomarańczowym – że wydaje się, że te różnice są bardzo duże między tymi obszarami. Ale tak naprawdę one są maluteńkie.

 

J.P.L.: Tak, są maluteńkie, ale nie są zupełnie przypadkowe. Są one śladem tego, co się działo w tych bardzo wczesnych epokach Wszechświata, śladem tych pierwszych struktur, zaburzeń. One oddziaływały jeszcze z materią, wobec czego były pewne zgęszczenia, rozszerzenia materii, z których powstawały pierwsze struktury, np. gromady galaktyk. Te zaburzenia były wtedy malutkie. Żeby stworzyć obiekty związane grawitacyjnie, np. galaktyki, potrzebna jest grawitacja. I to się wtedy zaczynało. Są to bardzo subtelne metody. Światło się uginało na tych małych zaburzeniach, jest to efekt soczewkowania. To wszystko mierzy się bardzo, bardzo dokładnie i interpretuje olbrzymim aparatem statystycznym, analizami danych itd. Na podstawie analizy tych zaburzeń z różnych elementów rozwiązuje się szaradę, żeby wyszedł z tego sensowny model Wszechświata. Taki, żeby z tego początku dał ten Wszechświat, który obserwujemy teraz. 

K.G.: No i co tam wychodzi?

J.P.L.: Wychodzi, że potrzebujemy ciemnej energii. 

K.G.: Tak dużo?

 

J.P.L.: Prawie dokładnie tyle, ile wynika z obserwacji supernowych. Chodzi o to, że jest praktycznie całkowita zgoda między tym, co obserwuje Planck, i tym, co obserwuje się, ustalając odległość do supernowych. Tak że to nie jest tylko jeden argument, są przynajmniej dwa. 

 

K.G.: Żebyśmy dobrze zrozumieli – wydaje mi się, że kwestia tej odległości, szybszego odsuwania się jest względnie jasna. Ale jeśli chodzi o tę mapę promieniowania tła, to to światło jest bardzo młode, bo pochodzi z trzystu osiemdziesięciu tysięcy lat po Wielkim Wybuchu, więc jest naprawdę młodziuteńkie. Mówisz o tym, że widać tam te delikatne zaburzenia i że są one zalążkami przyszłych galaktyk itd. Ale gdzie tu jest ta kwestia ciemnej energii i ciemnej materii? Gdzie to widzimy w tych obserwacjach Plancka?

 

J.P.L.: Porównuje się to, co się widzi, z tym, co się widzi dzisiaj. Czy z danego zaburzenia mogły powstać galaktyki lub gromady galaktyk, które obserwujemy teraz. 

 

K.G.: Czyli wychodzi to z modelowania.

 

J.P.L.: Tak. Okazuje się, że jest do tego potrzebna pewna – wtedy znikoma – ilość ciemnej energii czy stałej kosmologicznej, która dzisiaj musi stanowić te siedemdziesiąt procent składu Wszechświata. Wynika to z modelu, bo odtwarza się ten pierwotny Wszechświat, żeby w wyniku ekspansji dał dzisiejszy. Okazuje się, że może dać dzisiejszy, tylko że ta ekspansja była ostatnio przyspieszona.

 

K.G.: Czyli mamy dwa niezależne argumenty na istnienie tego czegoś, co jest nazywane ciemną energią. W dodatku oba dają taką samą wartość ciemnej energii w składnikach Wszechświata – przypomnę, blisko siedemdziesiąt procent. Ale rozumiem, że kiedyś było inaczej. To znaczy, wcześniej skład tego Wszechświata musiał być inny i w pewnym momencie ta ciemna energia musiała zacząć dominować. I wtedy Wszechświat zaczął przyspieszać? To o to chodzi?

 

J.P.L.: Tak. Skład Wszechświata nie był w jego historii stały. Na samym początku w ogóle nie wiadomo, co tam było, jakaś mieszanka cząstek. Potem było to zdominowane przez promieniowanie. Jeśli ciemna energia wtedy była, to było jej bardzo mało. Ciemna materia stanowiła sześćdziesiąt trzy procent, promieniowanie piętnaście procent, a neutrina dziesięć procent. Mówimy tutaj o gęstości energii. Wszechświat ma pewną gęstość – gęstość masy, gęstość energii. Wiemy z różnych źródeł, ale również z dopasowania rozwiązania łamigłówki, że Wszechświat jest w przestrzeni płaski, ma płaską geometrię. Jest płaski w tym sensie, że suma kątów w trójkącie, niezależnie od tego, w jakimkolwiek kierunku się ustawi ten trójkąt, będzie równa sto osiemdziesiąt stopni. Z rozwiązania równań Einsteina wiemy, że takiemu Wszechświatowi odpowiada pewna tzw. krytyczna gęstość, która w tej chwili jest bardzo malutka – dziesięć do minus dwudziestej dziewiątej grama na centymetr sześcienny. Jak mówimy o wkładzie ciemnej energii i ciemnej materii itd., to mówimy o gęstości. Jak mówimy „zero siedem”, to mierzymy to w jednostkach gęstości krytycznej. Wobec tego suma wszystkich gęstości jest równa jeden. Wiemy, jaka jest gęstość krytyczna, dzielimy wszystkie gęstości przez gęstość krytyczną, wobec czego nie mamy już żadnych gramów, tylko po prostu liczbę. To się zmieniło choćby dlatego, że teraz już gęstość fotonów jest ciągle taka sama i gęstość energii jest bardzo malutka. Z kolei gęstość ciemnej energii, która wtedy była mała, teraz jest dominująca. Jest tak dlatego, że wszystkie inne gęstości maleją z ekspansją Wszechświata, a wydaje się, że gęstość ciemnej energii jest stała, czyli niezmienna.

 

K.G.: Czyli jak inne maleją, to ona w pewnym momencie musiała stać się bardziej istotna. 

 

J.P.L.: Tak. Nie mamy na to dowodu, ale to jest najprostsza interpretacja. Jest ona związana z tym, czym może być ta ciemna energia, stała kosmologiczna. Jest coś, co odpycha. Musimy przejść tutaj od kosmologii do fizyki kwantowej i do pojęcia próżni. Próżnia w fizyce nie jest zdefiniowana jako stan czy coś, gdzie niczego nie ma. To jest najniższy stan energii. W normalnej teorii kwantowej zasada Heisenberga mówi, że jeżeli bardzo dokładnie zmierzysz czas, to nie możesz dokładnie zmierzyć energii. Jeżeli mierzymy bardzo krótki czas, to może się w nim pojawiać bardzo duża energia. Wydaje się to takim matematycznym trickiem, ale to się obserwuje w fizyce, zostało to potwierdzone przez badanie rozszczepienia poziomów energetycznych w wodorze. Jak to się dzieje? Powstają pary cząstek i natychmiast anihilują. Ale jak się to uśredni, to okazuje się, że jest to prawdziwa energia, że pary cząstek naładowanych mają wpływ na pole elektryczne np. protonu i to wszystko bardzo subtelnie przesuwa te poziomy energetyczne w atomie wodoru. Jest też efekt Casimira, kiedy wstawi się do próżni dwie naładowane płytki i okazuje się, że one się przyciągają. Ponieważ są naładowane, nie pozwalają powstawać wszystkim długościom fali cząstek powstających, jest niedobór, mniejsze ciśnienie. Ten efekt został najpierw zaobserwowany przez Casimira, a potem zinterpretowany pod wpływem Nilsa Bohra. Więc jest to istniejący efekt. Można sobie teraz zadać pytanie: jeżeli ta energia jest w próżni, to jak się przyczynia do grawitacji? Wszystko, co ma energię, powinno być źródłem grawitacji. Okazuje się coś bardzo dziwnego, ale podstawowego i teoretycznego. Ta energia próżni, która ma wchodzić do grawitacji, musi mieć pewne właściwości. Ona wypełnia całą przestrzeń i musi spełniać zasady teorii względności. Ta teoria wymaga tego, żeby obserwator, który obserwuje, mierzy tę gęstość energii próżni, widział to samo, bez względu na to, jaką ma prędkość. Okazuje się, że jest tylko jedna postać tej energii, która spełnia ten warunek i która odpowiada sile odpychającej. Gęstość energii musi być stała w przestrzeni i w czasie i musi prowadzić do ujemnego ciśnienia. Jest to siła odpychająca. Jak włożysz ją do równania Einsteina, to okazuje się, że można wkładać ją na prawą stronę, tam, gdzie są źródła. Ale ponieważ ona ma takie dziwne właściwości, nie jest to prawdziwa materia, możesz ją przestawić na lewą stronę i nagle okazuje się, że jest to stała kosmologiczna.

K.G.: Ta energia próżni?

 

J.P.L.: Tak. Albo to jest energia próżni, albo przekładasz ją na stronę geometrii i jest to ta słynna stała kosmologiczna, którą dodał Einstein na samym początku, kiedy chciał mieć siłę odpychającą. Bo uważał, że Wszechświat jest statyczny, nieekspandujący ani zapadający się, więc wsadził tę stałą kosmologiczną, która była matematycznie zupełnie uzasadniona, w ten sposób, że mu się ten Wszechświat nie zapadł. Ale potem się okazało, że Wszechświat ekspanduje i Einstein powiedział, że to jest zbyteczne. Jest legenda, że powiedział, że to był największy błąd, który zrobił, ale jak się przeszuka to, co napisał w listach, w pracach itd., to nie ma tego cytatu, jak i wielu innych przypisywanych mu cytatów. To nie był jego największy błąd, zresztą to nie był błąd. To była hipoteza, która się nie sprawdziła. Okazuje się, że jeżeli to jest energia próżni, to jest to równoważne stałej kosmologicznej. Dlatego się mówi, że będziemy sprawdzać, czy energia próżni, ciemna energia jest stałą kosmologiczną.

 

K.G.: No ale jak mówisz „stała kosmologiczna”, to mamy to rozumieć tożsamo z tą ciemną energią? Bo mówisz o tej energii próżni, o tym, że jest ona wszędzie itd., spełnia tę funkcję stałej kosmologicznej. No to myślę sobie: okej, macie to, to jest ta ciemna energia. 

 

J.P.L.: Tak, tylko że jesteśmy fizykami i trzeba to policzyć. Są metody policzenia z takim polem, z innym, z fotonami, z higsonami itd. I wtedy zaczyna się tragedia. Najprostszy rachunek daje wartość stałej kosmologicznej dziesięć do sto dwudziestej drugiej razy większą niż ta, która jest obserwowana. Nie dwa razy, nie trzy razy, nie pi razy. Coś jest nie tak. Można to poprawić. O ile wiem, najniższa wartość to dziesięć do czterdziestej piątej. To są standardowe obliczenia kwantowej teorii pola. Widać, że coś jest nie tak. Wydaje nam się, że umiemy to policzyć, ale wyraźnie nie umiemy, bo się to zupełnie nie zgadza. 

 

K.G.: Czyli to nie będzie ona?

 

J.P.L.: To może być ona. Może się to okazać obserwacyjnie. Jeżeli to jest ona, to musi być stała zgodnie z teorią względności. Jeżeli jest stała, to powinno to być związane z tą energią próżni, bo ma ona fundamentalnie akurat tę właściwość, że jest i że musi być stała. Tylko jest coś fundamentalnego, czego nie rozumiemy. Jest fundamentalny problem, że nie umiemy policzyć wkładu energii próżni do grawitacji. Najprostsza odpowiedź na pytanie dlaczego, jest taka, że dlatego, że nie mamy teorii kwantowej grawitacji. Próbowano to policzyć przy pomocy teorii strun, która ma ambicję do tego, żeby być kwantową teorią grawitacji, ale się to nie udaje. Nie ma na to rozwiązania. 

 

K.G.: Jeśli chodzi o kandydatów czy kandydatki do spełnienia tej funkcji ciemnej energii, to jest jeszcze coś takiego jak kwintesencja. Ale jak o tym rozmawialiśmy, to to jest tak nieuchwytne, takie – powiem szczerze – nie wiadomo co. 

 

J.P.L.: To prawda, można to tak widzieć, ale wszystko można tak widzieć, jeśli się jest złośliwym, więc ja bym tak nie powiedział i nie potwierdzał. To jest zupełnie poważna hipoteza. Jak Planck rozwiązuje tę łamigłówkę, to mu wychodzi, że ta ciemna energia jest naprawdę stała. Opisuje się to przy pomocy tzw. równania stanu i tam jest taki współczynnik W. Jak jest stała kosmologiczna, to powinien być on równy minus jeden. I jest minus jeden przecinek coś tam z dopasowania. Ale jest jednak pewien margines, że nie jest stała, a poza tym oczywiście to, że nie potrafimy obliczyć energii próżni, niczego nie rozwiązuje, ale można powiedzieć: to w ogóle nie jest energia próżni, bo to wcale nie jest stała. Gęstość tej energii nie jest stała ani w czasie, ani w przestrzeni. Nie wiemy tego, ale możemy to sprawdzić. To jest hipoteza, którą można przetestować. Jeżeli to, co się obserwuje, nie jest stałe, tylko się jakoś zmienia w czasie, w przestrzeni, to musi to być jakaś bardzo specjalna substancja, inna od tych, które znamy. Substancja w sensie starożytnym. Zresztą kwintesencja jest pojęciem, które wprowadził Arystoteles jako piąty żywioł poza tymi naturalnymi – wodą, ogniem, ziemią i powietrzem. To jest coś, co jest inne. U Arystotelesa ciała niebieskie były zrobione właśnie z tej kwintesencji. Nie mam na to innego słowa poza substancją. Jest to coś, jakiś inny stan. Nie mogę powiedzieć, że materii, bo jest to odpychające.

 

K.G.: Bo to nie jest też energia, prawda? To się nazywa popularnie ciemną energią i tłumaczyłeś mi nieraz, że jest to bardzo myląca nazwa, no ale to nie jest energia z tego typu energii, jakie znamy we Wszechświecie. To jest coś kompletnie innego. 

 

J.P.L.: Tak, ale to akurat nie jest zarzut, bo energia jądrowa jest energią, której kiedyś nie znaliśmy itd. Energia to jest pewna własność materii, pola. To jest coś mierzonego. Coś ma energię, a nie coś jest energią. Jak jest gaz, który ma jakąś temperaturę, to on ma energię termiczną, a nie jest energią termiczną. Energia ma odpowiedni wymiar i jest dobrze zdefiniowana, tylko to jest energia czegoś, czego nie znamy, czegoś odpychającego.

 

K.G.: No ale jak mówisz, że to jest kwintesencja, czyli coś, jakaś inna substancja, która powoduje odpychanie, to jest to żadna hipoteza. 

 

J.P.L.: Nie jest ona taka zupełnie z powietrza. W kosmologii bardzo często wprowadza się tzw. pole skalarne. Jest np. tzw. cząstka Higgsa – jest pole Higgsa i pole skalarne. To jest zresztą pierwszy przykład mierzonego pola skalarnego. Więc ma to pewne właściwości. Inflacja kosmologiczna jest opisywana przez pole skalarne. Nie jest to tak kompletnie wyssane z palca, jeżeli ta ciemna energia czy stała kosmologiczna nie jest stałą kosmologiczną, tylko jest zmienna. Więc trzeba opisać coś, czego zupełnie nie znamy, co jest odpychające. 

 

K.G.: Nie chcę stawać w sytuacji takiego oczekiwania, zrozumiem, że to jest ekstremalnie trudny, złożony, podstawowy problem fizyczny, no ale mówisz, że „jest to coś”, „jakieś coś”. 

 

J.P.L.: Ale ma to tę zaletę, że można to sprawdzić. Bardzo często pojawiały się trochę dziwne hipotezy w fizyce, np. gdy Pauli wpadł na hipotezę neutrin, to nie śmiał jej opublikować. Niektórzy nawet woleli przyjąć niezachowanie energii niż co innego. Kiedy jesteśmy w sytuacji, w której nie rozumiemy czegoś podstawowego, to wysuwanie hipotez sprawdzalnych… Jeżeli np. okaże się, że ten współczynnik W, który dla stałej kosmologicznej jest minus jeden, jest zmienny albo nie jest równy jeden, tylko ma np. minus zero siedem, to już będzie to wskazówka, że to nie może być energia próżni. To może być coś, o czym nie mamy najmniejszego pojęcia. A jeżeli nie mamy pojęcia, to dlaczego nie może to być kwintesencja? Nie jestem jakimś zwolennikiem kwintesencji…

 

K.G.: Ale ja bym chciała, żeby to było jakoś opisane.

 

J.P.L.: To jest opisane, ale tobie chodzi o to…

K.G.: O to, co to jest.

 

J.P.L.: Coś, co spełnia takie równanie. To jest pole skalarne. Ekipa ESA mówi, że potwierdzili inflację za pomocą satelity Planck. Inflacja przewiduje pewne zaburzenia, które są dokładnie takie, jak widzi Planck. Bazuje ona właśnie na ewolucji pola skalarnego, które się potem rozpada. 

 

K.G.: Czyli ta kwintesencja miałaby być polem skalarnym, tak? 

 

J.P.L.: Ma być polem skalarnym. Byłoby dobrze, żeby była tym samym co pole skalarne, ten inflaton. Ale chyba nie jest. Mało na ten temat wiem, ale chyba nie jest. 

 

K.G.: Trochę się teraz gubimy. Czym jest inflaton? 

 

J.P.L.: Inflaton to pole skalarne inflacji. Wprowadzenie pól skalarnych to nie jest coś, co można odrzucić, bo prowadzi to do bardzo interesujących konsekwencji, jak np. inflacja. Wprowadza się pewne byty. Ty się przeciwko temu buntujesz, ale można albo siedzieć i rozpaczać, albo można starać się zrozumieć, czym jest energia próżni. Możesz powiedzieć, że to strata czasu, bo jak się okaże, że to nie jest energia próżni, to po co marnować czas, jeżeli się jest kosmologiem, a nie np. fizykiem teoretycznym. Tak że tutaj nie mówimy już o nauce, tylko o socjologii nauki, o filozofii nauki, o tym, co powinni, a czego nie powinni robić fizycy. Ja w tę dyskusję nie będę wchodzić, bo i tak mam zbyt wielu wrogów. [śmiech]

 

K.G.: A może to wszystko jest jakaś pomyłka? Sam mówiłeś o tym, że to wszystko opiera się na modelu kosmologicznym. Może jest jednak jakiś błąd w tym modelu. Opiera się to na mierzeniu odległości – może nie do końca dobrze je mierzymy. Opowiadałeś mi o tym, że jest coś takiego jak napięcie związane ze stałą Hubble’a. Kilka lat temu pojawiła się różnica w wyznaczaniu tej stałej. Okazuje się, że stała Hubble’a wyznaczana w jeden sposób wynosi tyle, a wyznaczana w drugi sposób wynosi tyle. I to się nie zgadza. Co to nam mówi?

 

J.P.L.: To napięcie jest związane z tematem, ale chciałem jeszcze wrócić do tego, że to może być błąd. To nie musi być błąd, to może być niekompletne. Jest inna opcja – że teoria grawitacyjna Einsteina nie nadaje się do opisu Wszechświata. Istnieje mnóstwo alternatywnych teorii grawitacji, które oczywiście muszą się zgadzać z teorią względności, np. w opisie Układu Słonecznego, w opisie pulsarów i fal grawitacyjnych. 

 

K.G.: Tak, opowiadałeś mi kiedyś, że trzeba testować te teorie, bo co z tego, że zgadza się gdzieś daleko, jeśli np. Księżyc by odlatywał od Ziemi według tej teorii.

 

J.P.L.: Właśnie. Ale ponieważ mamy podstawowy problem z tym odpychaniem, zamiast przyciągania, być może trzeba zmienić teorię grawitacji. Jeżeli chodzi o ten problem, na razie nie ma żadnego olśniewającego pomysłu. Są różne możliwości. Trzeba pamiętać, że ciągle jeszcze jest możliwość, że Wszechświat jednak nie jest jednorodny. Jak to związać z wynikami Plancka, to jest to skomplikowane, ale nie niemożliwe. To, co powiedziałaś o tym napięciu w stałej Plancka, jest związane z naszym tematem. 

 

K.G.: Bo stała Hubble’a mówi o tempie ekspansji Wszechświata. 

 

J.P.L.: Są dwie metody wyznaczania ciemnej energii – Planck i supernowe, czyli mierzenie odległości. Jak mówiłem, w tej łamigłówce, którą rozwiązuje Planck, jest opis Wszechświata takiego jak teraz, czyli musi z tego wynikać też wielkość stałej kosmologicznej. Z początków wynika wartość stałej kosmologicznej, czyli teraz, oraz ciemnej energii teraz. I wartość tej stałej Plancka jest nieco różna od tej, którą wyznacza się z mierzenia odległości stałej Hubble’a. Więc jest pewna nieduża, ale znacząca różnica. Nie wiadomo, skąd się ona bierze. Entuzjaści mówią, że to znaczy, że jest nowa fizyka. I wtedy być może jest to związane z ciemną energią. Realiści mówią, że trzeba jednak to zbadać, tym bardziej że są pewne pomiary odległości, które dają wartość, która jest pomiędzy tą Planckową a tą z supernowych. To jest otwarty problem, ale być może za parę lat okaże się, że rzeczywiście jest jakaś nowa fizyka, coś nowego.

 

K.G.: Jakoś by to nas nakierowało na rozwiązanie tej zagadki ciemnej energii?

 

J.P.L.: Może to wtedy rozwiązać tę zagadkę. Chodzi o to, że nie można tego zaniedbać. Nie sądzę, żeby to samo z siebie rozwiązało problem tego, czym jest ciemna energia. Niby te pomiary są związane tu i tu, ale różnice w stałej Hubble’a są nieduże i nie może być tak, że się okaże, że nie ma ciemnej energii czy coś takiego. Ale trzeba mieć otwarte oczy i nastawienie. Lubię prywatnie czasami docinać moim kolegom, ale jest im trudno.

 

K.G.: Mówiłeś mi o tym, że jest jeszcze wielki temat w fizyce związany z obserwacją, jaka ta ciemna energia jest teraz, jaką ma wartość i że jest ona porównywalna z innymi składnikami Wszechświata. Innymi słowy, gdyby ona była za mała, to pewne rzeczy by się nie mogły wydarzyć, a gdyby była za duża, to np. w ogóle by nie mogły powstać takie struktury jak galaktyki, bo to odpychanie zaczęłoby się za szybko i nie byłoby takiego Wszechświata, jaki jest. I powoduje to takie myśli z tyłu głowy, że jak to jest, że akurat to jest tak precyzyjnie dopasowane. Opowiesz o tym problemie?

 

J.P.L.: Oczywiście. To jest problem związany z tym, że nie potrafimy tego policzyć. Jak liczymy, to wychodzi dziesięć do sto dwudziestej drugiej, a jak się mierzy, to wychodzi zero siedem. Gdyby ta gęstość energii stałej kosmologicznej była nieco większa, to by przeszkadzała w tworzeniu się galaktyk. Jest taka wartość stałej kosmologicznej, która by nie pozwalała na tworzenie się galaktyk. Jeszcze zanim zmierzono wartość tej gęstości energii zero siedem, wielki fizyk Steven Weinberg, używając argumentu antropicznego – w którym chodzi o to, że ta stała musi być taka, żeby były galaktyki, bo inaczej nie byłoby galaktyk, gwiazd, nas – oszacował, jaka powinna być. Musiał jeszcze dodać tam inne założenie, używając pola skalarnego. Jest imponujące, że mu to wyszło, chociaż trzeba było zakładać, że ta stałość nie może być skrajna, tylko musi być sprawdzona tzw. zasada przeciętności. Co z tego wynika? Nie ma o co pytać, bo w innych wszechświatach ta wartość wynosi zero siedem, zero pięć, tysiąc dwieście. A tu nie ma o co pytać, bo sam fakt, że pytamy, już jest odpowiedzią na pytanie. 

 

K.G.: Nie lubię tego, bo to jest taka tautologia.

 

J.P.L.: Jak mówi twórca tej zasady, czasami może się to wydawać tautologią. W tym przypadku to nie jest tautologia, to jest rachunek, założenie itd. Jeżeli to jest prawda, to jest to bardzo smutne, bo to mówi: zajmij się czymś innym. Może to jest dobra rada, ale większość fizyków woli chyba jednak rozwiązywać problemy, niż mówić, że nie ma co rozwiązywać. 

 

K.G.: À propos tego rozwiązywania problemów – został wystrzelony satelita, który ma nam odpowiedzieć na pytania dotyczące ciemnej energii, ciemnej materii. Euclid poleciał w przestrzeń kosmiczną latem zeszłego roku. Co on powie? Czy coś nam rozstrzygnie?

 

J.P.L.: Głównym zadaniem Euclida jest obserwowaniem jednej trzeciej nieba przez cały czas. Jest on na orbicie i ma obserwować jedną trzecią nieba do odległości dziesięciu miliardów lat świetlnych. Czyli bardzo, bardzo daleko i bardzo wcześnie. I ma obserwować struktury, efekty soczewkowania. Światło przychodzi z tych olbrzymich odległości i po drodze jest zaginane przez różne struktury. To soczewkowanie jest teleskopem, bo przy pomocy tego uginania można zrekonstruować to, jaka była struktura Wszechświata daleko – to znaczy, bardzo wcześnie. I z tego będzie można ustalić, czy ta ciemna energia była stała, czy niestała. 

 

K.G.: Czyli czy energia próżni, czy kwintesencja, pole skalarne, tak?

 

J.P.L.: Czy energia próżni, czy kwintesencja, czy zmiana teorii grawitacji, czy struktury, wielkoskalowe struny, jakieś defekty topologiczne pojawiające się w ewolucji Wszechświata – tę opcję chciałem przed tobą ukryć, ale jak już powiedziałaś, że jest taka alternatywa, to jest ona bardziej skomplikowana. Powiedziałbym, że stała energia próżni, czyli stała kosmologiczna, albo Bóg wie co.

 

K.G.: A jeśli zrozumiemy tę ciemną energię, to co to będzie? Jakieś domknięcie czy wręcz przeciwnie, wielkie nowe otwarcie? Wiem, że bardzo lubisz to określenie „nowa fizyka”. 

 

J.P.L.: Wydaje mi się, że jeżeli się okaże, że to jest stała kosmologiczna, to będzie to wymagało zrozumienia ze względów praktycznych, czym jest energia próżni, a raczej jej wkład do grawitacji. Bo jest to problem teoretyczny, z którego może wyniknąć coś bardzo, bardzo podstawowego. Tu będzie coś, co naprawdę zawsze pchało fizykę – fakt doświadczalny czy obserwacyjny. Mamy coś podstawowego, wiemy, że to jest z dużą dokładnością stałe. I musimy to zrozumieć. To może być przełom, bo nie wyobrażam sobie, żeby rozwiązanie było nieciekawe czy żeby się okazało, że trzeba coś podzielić przez pięć, pomnożyć przez dwa i wyjdzie. 

 

K.G.: Euclid jest już na orbicie, więc rozumiem, że jakoś za kilka lat coś będziemy wiedzieć.

 

J.P.L.: Nie pamiętam, jak długo będzie to trwało, ale to, co jest najważniejsze z takimi satelitami czy obserwatorami, to to, że nigdy nie wiadomo, czy będą działały tak, jak zamierzono. Bo to jest strasznie skomplikowane. Okazało się, że działały chyba nawet jeszcze lepiej, niż przewidywano, co oczywiście nie gwarantuje odpowiedzi, ale przynajmniej gwarantuje, że Euclid ma wszystko, co potrzebne do zrobienia tego, co miał zrobić.

 

K.G.: Jest jeszcze jedna wstrząsająca, przynajmniej mnie bardzo zasmucająca rzecz związana z ciemną energią. Wiem, że to mnie kompletnie nie dotyczy, ale jednak jest to smutne, że ta przestrzeń się będzie rozszerzać coraz szybciej i w końcu będzie tak, że mieszkańcy różnych galaktyk będą kompletnie samotni, bo nie będą widzieli innych galaktyk. Po prostu to światło nie będzie w stanie do nich dotrzeć. Co to może znaczyć? Pobawmy się w bardzo odległych proroków – powiedzmy, że tworzy się cywilizacja w jakiejś galaktyce w momencie, kiedy już żadne inne światło do tej galaktyki nie dociera. Oni nie będą w stanie w żaden sposób zrozumieć tego, że był Wielki Wybuch, że były jakieś inne galaktyki. Będą mieli zupełnie inny obraz świata.

 

J.P.L.: Jak wiesz, jestem zwolennikiem tego, że nie ma nikogo innego we Wszechświecie. Załóżmy, że cała ta naukowa przeszłość będzie jakoś zachowana – wtedy oczywiście będzie trudno ich przekonać. Pomyślą, że są to jakieś mity i że ta siła odpychająca została wymyślona po to, żeby ich przekonać, że nie są sami, że kiedyś było inaczej itd. 

 

K.G.: W książce jest cały nowy rozdział dotyczący zasady antropicznej, rozwinęliśmy go. W poprzedniej wersji to było raptem kilka zdań w jednym z rozdziałów, a teraz rozbudowaliśmy to do całego dużego rozdziału. I w ogóle długo siedzieliśmy nad tą wersją. Przeglądałeś wszystko uważnie, żeby to zaktualizować. Książka ma tę samą bazę, ale powiedziałabym, że jednak jest trochę inna. Na pewno jest świeższa, dojrzalsza. Jak ty to odbierasz jako współautor?

 

J.P.L.: Od pierwszego wydania upłynęło siedem lat, a od pisania jeszcze więcej. Mówimy tam o pewnych rzeczach, np., że taki i taki satelita zostanie wystrzelony i może coś sprawdzi, a on już to sprawdził. Więc trzeba było to wszystko zaktualizować. Pewne rzeczy były niedokładne, czasami były błędy, których nie zauważyliśmy. To wszystko jest teraz poprawione. Poza tym trochę się zmienił styl rozmowy. Bo w tym pierwszym wydaniu przyjęliśmy taką hipotezę, że rozmawiamy, a tak naprawdę rozmawiają nasi bohaterowie, których opisujemy. 

 

K.G.: Trochę z nas czerpią, ale książkowa Karolina była dużo bardziej naiwna.

 

J.P.L.: Nie była aż taka naiwna, ale teraz jest dojrzałą dziennikarką naukową i wiele wie. Wie też, czego się spodziewać po swoim rozmówcy, bo napisaliśmy jeszcze drugą książkę i rozmawialiśmy często, więc mamy pewną wprawę w rozmawianiu ze sobą i wiemy, czego unikać. Więc z pierwszego wydania wyskoczyły pewne rzeczy, które nie były konieczne. Wydaje mi się, że ta książka, która uważam, że już była całkowicie dobra, jest jeszcze lepsza. To, że dostała Nagrodę Złotej Róży to najlepszy dowód, a może kiedyś dostanie Nobla z literatury, to wtedy już w ogóle będziemy zadowoleni. [śmiech] Ale mówiąc poważnie, jest to książka, z której jestem zadowolony. A nie zawsze jestem zadowolony ze swoich tworów.

 

K.G.: I po kilku latach też byłeś zadowolony. Napisałeś mi, że czytając po kilku latach, dalej jest okej. To jest duża rzecz.

 

J.P.L.: To jest dla mnie najważniejsze kryterium. Czytam coś, co napisałem dziesięć lat temu, i myślę sobie: Boże kochany, co ja tam nawypisywałem, przecież bym tego dzisiaj tak nie napisał. A tutaj poza kilkoma zdaniami napisałbym dokładnie tak samo, co jest najlepszym dowodem na to, że wydajemy to i bierzemy za to całkowitą odpowiedzialność. 

 

K.G.: Dla mnie to też jest dość wzruszające, bo już dziesięć lat rozmawiamy w różnych okolicznościach, a początek tej naszej wspólnej historii też był w studio radiowym, jak rozmawialiśmy na antenie o fizyce, zdaje się, że o czarnych dziurach. To był drugi raz, zgasła lampka i zapytałeś mnie – szczerze mówiąc, dla mnie trochę ni z gruchy, ni z pietruchy – czy napiszę z tobą książkę. Od razu się zgodziłam jeszcze w tym studio, pamiętasz?

 

J.P.L.: Oczywiście, że pamiętam. Od lat miałem pomysł na książkę w formie dialogu z osobą, która zadaje bardzo proste pytania, ale oczywiście wie więcej. I nie spotkałem jeszcze wtedy nikogo takiego. Powiedziałeś, że była to druga audycja, ale podczas pierwszej mówiliśmy o niesłychanie trudnym temacie – ścianach ogniowych w czarnych dziurach. To jest naprawdę bardzo trudne i w ogóle nie byliśmy przygotowani. Obydwoje byliśmy zadowoleni z tej rozmowy i pomyślałem, że jeżeli podczas tej drugiej audycji też będziesz zadawać takie dobre pytania, to wtedy zaproponuję i zobaczymy, co będzie. Nie chcę przesadzać, ale w pewnym sensie jesteś spełnieniem mojego marzenia autorskiego. Nie było gwarancji, że to wyjdzie, zresztą nasze pierwsze nagranie było bardzo śmieszne, bo byliśmy w restauracji i siedliśmy koło fontanny, która chlupała, i oczywiście w nagraniu było słychać głównie to chlupanie. Ale był to bardzo miły początek.

 

K.G.: A teraz i książka dojrzała, i my też – jak napisaliśmy we wstępie, niektórzy przekroczyli trzydziestkę, niektórzy osiemdziesiątkę, ale dalej jesteśmy w formie. I zapraszamy państwa serdecznie do lektury albo do odsłuchu dlatego, że wszystkie książki Wydawnictwa RN są dostępne również w wersji audio. Bardzo ci dziękuję za rozmowę.

 

J.P.L.: Ja też dziękuję, Karolino, za tę wspaniałą przygodę.

 

K.G.: To był trzeci odcinek z serii szczególnych odcinków Radia Naukowego, odcinków wideo i odcinków prezentujących autorów i książki wydane przez Wydawnictwo RN. To jest projekt, nad którym pracowaliśmy w ciszy i tajemnicy, bardzo ciężko, przez wiele miesięcy. Jesteśmy z niego bardzo dumni. Wydawnictwo RN ma poszerzać misję Radia Naukowego. Ma być kolejną platformą, na której polscy naukowcy i naukowczynie będą mogli prezentować wyniki swoich badań, opowiadać o tym, co ich najbardziej fascynuje w nauce. Zajrzyjcie na radionaukowe.pl – są tam wszystkie szczegóły dotyczące tego projektu – i oczywiście kliknijcie w linki, które znajdziecie w opisie do tego podcastu. Bardzo gorąco polecam. A tymczasem do usłyszenia, do zobaczenia.