Fred Hoyle, wzbudzone jądro węgla i mit antropiczny, 1953

Fred Hoyle był zapewne najwybitniejszym astrofizykiem i kosmologiem angielskim okresu powojennego. Słynął z wielu niekonwencjonalnych poglądów, nie lubił chodzić w stadzie i miał wyjątkowo niskie mniemanie o naukowym establishmencie: otóż sądził, że najbardziej wpływowi naukowcy dążą bardziej do zachowania swojej pozycji niż do postępu w nauce. Mówił nawet, że coś podobnego do rewolucji kwantowej z lat 1925-1926 nie mogłoby się zdarzyć w jego czasach, bo tradycjonaliści zbyt mocno pilnują swojej pozycji (oraz pieniędzy na badania).

Hoyle był jednym z twórców modelu stanu stacjonarnego, który w latach 1948-1965 był alternatywą dla teorii Wielkiego Wybuchu. Zamiast jednego aktu stworzenia wszechświata 14 miliardów lat temu model ten przewidywał stałe stwarzanie materii. Jeszcze pod koniec lat 1980′ Hoyle usiłował zbudować alternatywną kosmologię. Wydaje się, że odniósł tu porażkę, choć nigdy nie wiadomo, czy pewne elementy jego rozumowań nie przydadzą się komuś w przyszłości.fred_hoyle_large

Fred Hoyle w radiu BBC w roku 1950 w cyklu audycji The Nature of the Universe. Przy tej okazji ukuł określenie The Big Bang – Wielki Wybuch.

Najsłynniejszym epizodem pracy nad tworzeniem się pierwiastków było przewidywanie Hoyle’a, że jądro węgla 12C musi mieć stan wzbudzony o energii 7,65 MeV. Doszedł do tego na podstawie rozważań teoretycznych, po czym okazało się, że istotnie ma rację.

Chodzi o to, że niemal wszystkie pierwiastki oprócz wodoru i pewnej ilości helu zostały wytworzone w gwiazdach. Ziemia, jaką znamy, całe nasze środowisko składa się właśnie z tych cięższych pierwiastków, nie trzeba nikomu tłumaczyć, jak istotny jest dla nas fakt, że gwiazdy wytworzyły kiedyś np. węgiel i tlen. Nasze ciała, podobnie jak i cała Ziemia – są w pewnym sensie astralne. Jakieś gwiazdy wcześniej wytworzyły wszystkie te pierwiastki, po czym np. wybuchły rozsiewając tę materię dla następnych pokoleń gwiazd i planet.

W tym procesie syntezy łatwo jest z dwóch jąder helu 4He stworzyć jądro berylu 8Be. Następnym etapem jest połączenie 8Be i 4He w 12C. I tu pojawiała się trudność: wydajność takiego procesu była nikła. Tymczasem wiadomo, że węgla jest we wszechświecie sporo. Hoyle zapostulował, że jądro 12C ma wzbudzony poziom energetyczny jakby specjalnie dopasowany, aby zwiększyć wydajność syntezy węgla. Jego energia musiała być równa 7,65 MeV, żeby mógł spełniać swoją „rolę”. I rzeczywiście, eksperymentatorzy z Caltechu w ciągu kilku tygodni zmierzyli, że taki poziom energetyczny istnieje w naturze. Hoyle czekał na ich werdykt jak na szpilkach i jak pisze, gdy dowiedział się o potwierdzeniu, „woń gajów pomarańczowych wydała mi się jeszcze słodsza”. Była wiosna roku 1953. W trakcie dalszej pracy Hoyle wyjaśnił, że zachodzi następny jeszcze zbieg okoliczności: sytuacja z węglem nie powtarza się dla jądra tlenu 16O – w przeciwnym razie węgiel przechodziłby w tlen i tylko niewielka jego ilość pozostałaby w przyrodzie.

Pewnie trudno w nauce o większą satysfakcję niż takie spełnienie przewidywań jak w przypadku jądra 12C. Otworzyło to drogę do dalszych prac i do B2FH, gdzie problem tworzenia się pierwiastków został ostatecznie rozwiązany.

Postscriptum do pracy Hoyle’a pojawiło się kilkadziesiąt lat później, gdy zaczęto spekulować nt. zasady antropicznej. Miałaby ona nakładać ograniczenia na znany nam wszechświat, wynikające z prostego faktu, że istniejemy: jako zwierzęta z wody i węglowodorów, aminokwasów itp. Wymaga to, aby istniał stosowny budulec, aby temperatury były nie za niskie, nie za wysokie itd. itp. Życie jest zjawiskiem kruchym. Okazało się też, że dość łatwo można sobie wyobrazić wszechświaty mniej albo w ogóle nie sprzyjające powstaniu życia. Bo np. zapadłyby się zaraz po Wybuchu i nie zdążyłyby się wytworzyć te wszystkie pierwiastki albo byłyby złożone wyłącznie z wodoru itp.

Niektórzy sądzą, że fakty takie jak ów stan wzbudzony jądra węgla 12C świadczą o wyjątkowości naszego wszechświata – niedaleko stąd do wiary, iż to Bóg czuwał nad parametrami Wielkiego Wybuchu, dobierając je starannie, tak abyśmy mogli powstać. Kiedy się trochę poszuka w internecie, widać, że mnóstwo ludzi chciałoby w to wierzyć. Wiara jest czymś, z czym się nie da polemizować. Mnie np. trudno jest uwierzyć, aby ów Bóg od Wielkiego Wybuchu był tym samym, którego opisuje Stary Testament, albo żeby miał coś wspólnego z Jezusem Chrystusem. Popularny wśród kosmologów jest dziś punkt widzenia, że być może powstało wiele, bardzo wiele wszechświatów, realizujących różne scenariusze. Nasz wyróżniony jest tym, że stworzył korzystne warunki dla istot żywych, w tym dla kosmologów.

Wracając do Freda Hoyle’a, kiedy był już po pięćdziesiątce postanowił zaliczyć wszystkie szczyty w górach szkockich powyżej 1000 m – tzw. szczyty Munro. Jest ich 280. Nie jest to banalne przedsięwzięcie, bo pogody są tam straszliwe i w śniegu, wichrze i we mgle ryzykuje się skręcenie karku. Udało mu się to zrobić. Przeszedł też do historii jako człowiek, który dobrowolnie zrezygnował z katedry w Cambridge, ponieważ dość miał administracyjnych potyczek z ludźmi, o których nigdy nie będzie warto pamiętać.

Istnieje autobiografia Hoyle’a pt. Mój dom, kędy wieją wiatry, Prószyński i S-ka, Warszawa 2001.

3 myśli nt. „Fred Hoyle, wzbudzone jądro węgla i mit antropiczny, 1953

  1. „Kiedy się trochę poszuka w internecie, widać, że mnóstwo ludzi chciałoby w to wierzyć”.

    To nie jest kwestia tego w co kto chce czy nie chce wierzyć. Na dzień dzisiejszy wiemy, że istnieje jeden wszechświat. Wiemy również, że kosmos w którym możliwe jest życie złożonych, inteligentnych istoto to jeden na tryliony (najpewniej mało powiedziane). Na podstawie tego wniosek, że za tym wszystkim stoi Stwórca, który urządził wszystko „według miary, liczby i wagi” jest jak najbardziej samonarzucający się. Co do multiversu to nie wiemy czy istnieje czy też nie. Co więcej nawet jak istnieją inne wszechświaty to prawdopodobieństwo, że je w jakikolwiek przekonywujący sposób odkryjemy nie jest duże, choć możliwe.

    Ps nie chodzi o bor tylko beryl z tego co wiem:

    Ciekawe cytaty Hoyla – Mój dom, kędy wieją wiatry, Prószyński i S-ka, Warszawa 2001:

    Są to doskonałe przykłady tego, co miał na myśli James Jeans w wygłoszonych w latach dwudziestych w
    Cambridge wykładach imienia Reida, które zostały opublikowane w wydawnictwie Cambridge University
    Press pod tytułem The Mysterious Universe [Tajemniczy Wszechświat], mówiąc, że Bóg jest matematykiem.
    Za moich lat szkolnych książka ta wywołała wiele zamieszania, zwłaszcza wśród filozofów i teologów. W
    końcu doszli oni w większości do uspokajającego wniosku, że dzieło to jest jak orzech pozbawiony jądra.
    Nigdy nie podzielałem tego poglądu i dzisiaj też go nie podzielam. Przeprowadziwszy raz z własnej
    inicjatywy prawie całą analizę poziomów energetycznych atomu żelaza – pierwiastka wytwarzającego
    większość ciemnych linii Fraunhofera w widmie Słońca – jestem przekonany, że trzeba być bardzo
    zacietrzewionym, by podzielać pogląd Makbeta na Wszechświat: „Świat jest opowieścią idioty, pełną
    wściekłości i wrzasku, która nic nie znaczy” [171].

    W odniesieniu do dzisiejszych ekstremalnych postaw ateistycznych i fundamentalistycznych jedyne,
    czego mogę im życzyć, to pomór na ich domy. Ateistyczny pogląd, że Wszechświat z całą swoją
    wyrafinowaną strukturą logiczną po prostu sobie istnieje bez żadnego celu, świadczy, moim zdaniem,
    wyłącznie o tępocie umysłu, natomiast wieczne ścieranie się grup fundamentalistycznych to coś jeszcze
    gorszego. Wszystkie religijne spory, jakich byłem świadkiem lub o których czytałem, są niczym w obliczu
    śmierci jednego dziecka [336].

    Pozdrawiam.

    Lubię

    • Co do berylu, ma Pan oczywiście rację, moje przeoczenie. Nic nie poradzę, ale dalej nie dostrzegam związku Boga Biblii z wszechświatem kosmologów i astrofizyków, Hoyle chyba też nie dostrzegał. Numery stron z autobiografii Hoyle’a chyba się nie zgadzają, w moim egzemplarzu są inne, a chyba nie było drugiego wydania. Nie sądzę, że albo Bóg Biblii, albo opowieść idioty i tertium non datur. Nie lubię zresztą rozważań tego typu, bo nie prowadzą nigdy do niczego. Jestem liberałem i chętnie się to tego przyznaję, do fundamentalizmu mi daleko.

      Lubię

  2. To prawda, nie musi to być Bóg z którym związana jest historia narodu żydowskiego. Może być to coś na wzór np. Absolutu Arystotelesa. Co do stron, to pierwszy cytat pochodzi z rozdziału „Pochodzenie pierwiastków chemicznych” (jeden z pierwszych akapitów), drugi to ostatnia czy przedostatnia strona książki.

    Lubię

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s