Klasyki Polityki

Jesteśmy dziećmi gwiazd

Prof. Aleksander Wolszczan Prof. Aleksander Wolszczan Daniel Pach / Forum
Związek między wszechświatem a nami jest bardzo ścisły. Pierwiastki, które zsyntetyzowały gwiazdy, są tymi samymi, które wchodzą w skład związków chemicznych dających życie. Jesteśmy – zupełnie dosłownie – dziećmi gwiazd – mówi Aleksander Wolszczan.

Rozmowa ukazała się w tygodniku POLITYKA w kwietniu 1999 r.

Kiedy nauka odpowie na pytania o inne ośrodki życia we wszechświecie? W perspektywie lat? Dziesiątków lat?
Sądząc z rosnącego impetu badań w tym kierunku nie powinno to potrwać dłużej niż ćwierć wieku, ale może nastąpić jutro. Niesłychany w ostatnich latach rozwój astrofizyki może z dnia na dzień przynieść rezultaty w postaci szokujących odkryć.

Czy szukanie życia poza Ziemią i poza Układem Słonecznym jest głównym kierunkiem amerykańskich badań?
To jeden z głównych nurtów, względnie nowy, bo podjęty w latach 90. Nie popełnię chyba nieskromności mówiąc, że w jego wykreowaniu pomogło moje odkrycie planet wokół pulsara. Drugi, fundamentalny i znacznie starszy nurt badań, nie tylko amerykańskich, dotyczy struktury wszechświata. Polega na sięganiu coraz czulszymi instrumentami w coraz odleglejszą przeszłość w poszukiwaniu odpowiedzi, jak to wszystko się zaczęło. Czym był Big Bang, co stało się potem? Jak wyglądał wszechświat, kiedy jego wiek był rzędu kilku procent obecnych 10 mld lat? Teleskop Hubble'a i instrumenty naziemne nowej generacji uzyskują doprawdy interesujące obrazy tego wczesnego wszechświata. Oczekujemy nie tylko znalezienia życia poza Układem Słonecznym, ale również dokładnego obrazu ewolucji wszechświata od początku do stanu, jaki znamy.

Wszystko to dzięki coraz doskonalszej aparaturze badawczej?
Postęp w tym zakresie jest kolosalny. Dzięki niemu astrofizyka znalazła się w czołówce nauk, dokonujących najbardziej spektakularnych odkryć. Wchodzimy w okres, gdy standardem obserwacyjnym astronoma będą teleskopy 10–metrowe i większe. Planuje się budowę interferometrów przestrzennych, za pomocą których będziemy szukać planet, podobnych do naszej. Są to zespoły teleskopów, które zostaną wyniesione poza atmosferę i ulokowane na orbitach wokół Ziemi. Za pomocą wielu dużych teleskopów, umieszczonych w dokładnie znanych odległościach i orientacjach względem siebie, można niejako zsyntetyzować wielki teleskop o olbrzymiej ostrości widzenia: oczy astronomiczne nowej generacji. Jest poważna szansa, że w programie szukania przez nie planet wezmą udział astronomowie z Torunia – nasz 32–metrowy radioteleskop stanowi część systemu instrumentów europejskich. Trudno przewidywać, co stanie się w najbliższych latach, jakie odkrycia przed nami, gdy te wszystkie instrumenty spojrzą w niebo. Początek XXI wieku będzie w astrofizyce bardzo emocjonujący.

Wróćmy do poszukiwania życia poza Układem Słonecznym. Znalezienie go wydaje się zdarzeniem o tak nieobliczalnych konsekwencjach dla ludzkiej psychiki i paradygmatów, że niektórzy podejrzewają naukę o brak determinacji. Wprawdzie gonicie króliczka, ale wygodniej byłoby go nie złapać...
To uczucie uniwersalne: dokonanie czegoś przynosi wielką satysfakcję, a jednocześnie żal, że się tego króliczka niechcący dogoniło. Zapewniam panią jednak, że astronomowie zaangażowani w poszukiwanie planet są bardzo mocno umotywowani właśnie pogonią za odkryciem życia we wszechświecie. Rzeczywistym trofeum będzie nie tyle czysta astrofizyka, czyli informacje o tym, ile gwiazd posiada swoje planety, jakie to planety i w jaki sposób powstają, tylko „druga Ziemia”: planeta z rozwiniętym życiem, a przynajmniej warunkami do życia. Hasło „Szukajmy drugiej Ziemi” zostało postawione przez NASA w celach propagandowych. Do dobrego tonu wśród astronomów należy pokpiwanie z niego, ale w skrytości uczeni o takim właśnie odkryciu marzą. Nie sądzę, żeby tu były wahania – przeciwnie, jest bardzo duża determinacja.

Jaki jest wpływ astronomii na postawę człowieka myślącego, gdy zastanawia się nad problemem "ja i kosmos", "ja i nieznane"?
Myślę, że im więcej wiemy o wszechświecie, tym więcej wiemy o samych sobie. Jeśli z naukowego punktu widzenia – bo są też inne – prześledzimy całą ewolucję chemiczną wszechświata od początku do teraz, przekonamy się łatwo, że możemy samych siebie traktować jako etap w tej ewolucji. Zaczęło się od cząstek elementarnych, poprzez wodór i hel, następnie syntezę pierwiastków w gwiazdach, syntezę związków chemicznych – w przestrzeni międzygwiezdnej, na ziarenkach pyłu, a później także i na planetach – aż do powstania życia. Związek między wszechświatem a nami jest bardzo ścisły. Pierwiastki, które zsyntetyzowały gwiazdy, są tymi samymi, które wchodzą w skład związków chemicznych dających życie. Jesteśmy – zupełnie dosłownie – dziećmi gwiazd.

Czy ciężar tej wiedzy nie przytłacza ludzi pańskiej profesji?
Podczas popularnych odczytów astronomicznych często padają pytania w rodzaju: jak wy możecie żyć ze świadomością, że informacje, które do was docierają, pochodzą z dalekiej przeszłości, że gwiazda, którą obserwujecie, jest w odległości setek lat świetlnych? Otóż można się do tego przyzwyczaić. Podobnie jest ze świadomością, że stanowimy wprawdzie maleńką, ale organiczną część wszechświata – daje to nawet poczucie pewnego komfortu psychicznego. Filozoficzna strona tych wszystkich zagadnień, emocjonalne podejście do nich, dają o sobie znać w momentach silnych napięć, kiedy jest się blisko znalezienia czegoś wyjątkowo ekscytującego, ważnego w sensie uniwersalnym. Wtedy to całe spektrum się otwiera. Ale w codziennym, szarym życiu badacza nie jest tak, że budzimy się i zasypiamy z owymi wielkimi pytaniami.

Jakie jest to pańskie środowisko zawodowe? Czy każdy z was pracuje w kosmicznym osamotnieniu, w relacji "ja i gwiazdy", czy też jesteście zwyczajną społecznością akademicką, gdzie liczy się umiejętność pracy w zespole, a na sukces składają się dziesiątki godzin żmudnych obliczeń?
Czasy wielkich myślicieli–samotników, przynajmniej w naukach ścisłych, dawno minęły. Coraz rzadziej zdarza się osiągnąć coś w nauce w pojedynkę ze względu na złożoność zagadnień, które badamy, a także z powodu kosztów, szczególnie w badaniach eksperymentalnych. Skomplikowane badania z reguły wymagają ogromnych środków, drogich instrumentów, pracy zespołowej i wielkich dyskusji – właściwie nieustającej burzy mózgów. Ta praca odbywa się często w zespołach interdyscyplinarnych. Trzeba łączyć rozmaite dziedziny wiedzy – astronomię, fizykę, chemię, biologię, dziedziny instrumentalne, elektronikę – żeby ogarnąć całość problemu. Wysoką pozycję zyskała astrobiologia: jest coraz poważniej traktowana przez astrofizyków, sponsorowana przez NASA i inne programy.

Czy łatwo porozumiewacie się w tej różnorodności?
Wszystkie nauki mają wspólne podstawy, obowiązują nas te same prawa przyrody, chociaż metody badawcze mogą być różne. Astronomia i astrofizyka stały się właściwie tym samym. Kandydatów na studentów astronomii uprzedzamy, że właściwie będą studiowali fizykę w zastosowaniu do nieba. Astronomia w sensie klasycznym już nie istnieje.

Wyobrażam was sobie jako marzycieli i poszukiwaczy przygód – takich dużych chłopców, którzy od dziecka pragną dokonywać wielkich odkryć. Może się mylę, przypisując takie cechy chłodnym intelektualistom–teoretykom?
Są wśród nas jedni i drudzy, jak we wszystkich dziedzinach nauki. Dla jednych treścią życia i pracy jest poszukiwanie, zapuszczanie się na nowe, nieznane terytoria. Są też badacze, którzy nie mają żyłki poszukiwaczy przygód, nie lubią ryzyka i koncentrują się na konkretach. Biorą znaleziska tych pierwszych, czyli zgromadzone przez nich informacje naukowe, i w toku żmudnej, cierpliwej pracy rozpracowują je do końca. Wydaje się to nieatrakcyjne, a jednak te właśnie drobiazgowe analizy prowadzą często do wielkich odkryć i znaczącego rozwoju nauki. Jedni i drudzy są potrzebni.

Ale pan należy do tych pierwszych?
Rzeczywiście, zawsze najbardziej korciło mnie poszukiwanie nieznanego. Obcując z wielkimi teleskopami, przez długie okresy żyłem właściwie wśród gwiazd. Próbowałem różnych rzeczy, które niekoniecznie były przewidywalne. Oczywiście, nie można tak pracować przez cały czas, ale dobrze jest od czasu do czasu puścić wodze fantazji i zrobić coś zwariowanego.

Jakie pytania są dla pana najbardziej frapujące? Trywializując: co jeszcze chciałby pan znaleźć we wszechświecie?
Wszystko! Oczywiście, w marzeniach. Fascynują mnie na przykład kosmiczne ekstrema. Pierwszym z celów naukowych tego rodzaju jest znalezienie czarnej dziury lub raczej układu pulsara z czarną dziurą. Czarne dziury nie są już dziś takimi niesłychanymi rewelacjami, nikt już nie ma wątpliwości, że istnieją, wiemy, że znajdują się w centrach galaktyk. Ale badanie ich własności, a szczególnie przestrzeni wokół czarnych dziur, to zupełnie inna sprawa. Trzeba do tego dobrej diagnostyki. Moja specjalność, tzn. wykorzystywanie pulsarów jako zegarów do badania innych zjawisk fizycznych i astrofizycznych, doskonale się tutaj nadaje. Odkrycie pulsara w układzie podwójnym z czarną dziurą, a może jeszcze w takiej sytuacji, kiedy pulsar świeciłby swoimi impulsami przez przestrzeń w pobliżu czarnej dziury, uczyniłoby go znakomitym narzędziem diagnostycznym! Pozwoliłoby badać własności przestrzeni pod wpływem owej olbrzymiej, skoncentrowanej masy, jaką jest czarna dziura. Coś takiego byłoby doprawdy rewelacją. Poza tym poszukujemy gwiazd neutronowych, które wirują znacznie szybciej niż 600 razy na sekundę, co jest dotychczasowym rekordem kosmicznym. Jak szybko może wirować gwiazda, zanim się rozpadnie, tzn. zanim zostanie rozerwana przez siłę odśrodkową? Są teorie, które przewidują, jaki może być najkrótszy okres rotacji tego rodzaju gwiazdy, ale jedyny sposób, żeby dowiedzieć się, jak jest naprawdę – to zbadać rzecz eksperymentalnie. Dotychczas to się nie udało.

Czy wie pan już coś więcej o swoich planetach, odkrytych na początku dekady?
O tak! Powoli zaczyna się materializować czwarta planeta w tym układzie. Powoli, ponieważ ma ona bardzo długi okres orbitalny, bardzo długi rok, który może być setkami lat ziemskich. Toteż kilka naszych lat pozwala na zobaczenie tylko kawałka orbity. Oczywiście poszukujemy jeszcze innych gwiazd neutronowych, innych pulsarów, które miałyby układy planetarne. Jeden z tego rodzaju programów jest realizowany przez moich doktorantów za pomocą toruńskiego radioteleskopu.

Walczy pan o udział polskiej nauki w budowie i eksploatacji teleskopu optycznego w Afryce Południowej. Czy to realny zamysł?
Sprawa jest w toku. Już wkrótce polskie środowisko astronomiczne musi powiedzieć naszym partnerom z międzynarodowego konsorcjum, czy będziemy w stanie przekazać w okresie pięciu lat wkład wynoszący 3,5 mln dolarów. To jest warunek naszego wpisania się w niezwykle korzystny projekt naukowy. Poszukujemy i stopniowo znajdujemy ułamki tej sumy, między innymi na uniwersytetach, ale ostatnie słowo należy do Komitetu Badań Naukowych. Mamy też nadzieję, że projekt stanie się częścią przygotowywanej umowy o współpracy między Polską i RPA. Jeśli nie wykorzystamy szansy, aby stosunkowo tanio wykupić czas obserwacyjny i wpływ na zarządzanie światowej klasy instrumentem badawczym, to będzie nam bardzo trudno uczestniczyć w najbardziej frapujących badaniach i dokonywaniu najważniejszych odkryć. A takie są – uzasadnione przecież – ambicje polskiej astronomii.

Aleksander Wolszczan (ur. 1946 r.) jest profesorem Uniwersytetu Stanowego w Pensylwanii. Ukończył studia i doktoryzował się na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu. Od 1982 r. pracuje naukowo w USA, od 1997 r. jest równocześnie dyrektorem Centrum Astronomicznego UMK w Toruniu, gdzie przebywa kilka razy w roku. W 1992 r. odkrył, a dwa lata później udowodnił ostatecznie, że wokół jednego z odkrytych przezeń pulsarów krążą trzy planety (dwie trzykrotnie większe od Ziemi, trzecia wielkości naszego Księżyca) i postawił hipotezę o istnieniu czwartej. To odkrycie zostało uznane za największe od przewrotu kopernikańskiego, zaś amerykańscy dziennikarze nazwali Wolszczana drugim Kopernikiem.

Reklama

Czytaj także

Społeczeństwo

Dr Joanna Wardzała o pokoleniu 20-latków odrzucających konsumpcyjny styl życia rodziców

Rozmowa z dr Joanną Wardzałą, socjolożką i badaczką zachowań konsumpcyjnych, o tym, dlaczego dzisiaj młodzi ludzie nie chcą kupować i gromadzić dóbr.

Joanna Podgórska
12.11.2019
Reklama