"Nie sądzę, bym spotkał w kosmosie inteligentną istotę"

ANNA PIOTROWSKA: Tegoroczną Nagrodę Nobla z dziedziny fizyki przyznano astrofizykom. Zasłużyli na nią?
ALEKSANDER WOLSZCZAN: Bardzo się cieszę z decyzji Komitetu Noblowskiego, zwłaszcza że w tym wypadku zerwał on z tradycją, że osiągnięcia naukowe nagradzane są dopiero po upływie wielu lat, a niekiedy nawet dziesięcioleci. Oczywiście, takie opóźnienia mają w wielu wypadkach głęboki sens, bo często odkrycia muszą dojrzeć do chwili, kiedy naprawdę wiadomo, ile są warte. Jednak jeśli chodzi o dokonania tegorocznych noblistów, to od razu wiedzieliśmy, że są rzeczą o ogromnym znaczeniu. Nie chodzi zresztą o odkrycia sensu stricto, bowiem badane przez tegorocznych noblistów promieniowanie tła zostało odkryte zupełnie przypadkowo w 1965 r. Znaczenie badań i obserwacji prowadzonych przez Johna C. Mathera i George’a F. Smoota polega na obserwacyjnym potwierdzeniu przewidywań teoretycznych, a także na udowodnieniu prawdziwości teorii Wielkiego Wybuchu. Niejako przy okazji zostały odkryte – i to może jest nawet ważniejsze – pewne niewielkie fluktuacje promieniowania tła, które dostarczyły teoretykom narzędzia do badania mechanizmów powstawania galaktyk, a później gwiazd i na końcu nas samych.

Co było przed Wielkim Wybuchem?
O to wszyscy pytają i nikt nie potrafi odpowiedzieć. Ja też nie, więc z wielką ulgą mówię – nie mam pojęcia...
Była kiedyś teoria, która mówiła, że po wybuchu wszechświat rozszerza się, potem zaczyna zwalniać ekspansję, aż wreszcie dochodzi do pewnego etapu istnienia, na którym zaczyna się kurczyć, by kiedyś ponownie eksplodować.

Czy to możliwe?
Teoria ta już umarła. W tej chwili wiemy na pewno, że wszechświat nie tylko nie spowalnia swej ekspansji, ale ją przyspiesza za sprawą czegoś, co nazywamy ciemną energią. O powolnym zapadaniu się nie ma więc mowy, wręcz przeciwnie, wszechświat to taki gwałtownie rozszerzający się kosmiczny bąbel.

Kiedyś popularnością cieszyła się również teoria, że czarne dziury są wrotami do innych wszechświatów. Jak pan sądzi, co znajduje się poza naszym wszechświatem?
Istnieje obecnie bardzo przekonująca teoria – czy też może raczej pogląd, bowiem nie jest to jeszcze teoria solidna, ubrana we wszelkie konieczne formalizmy – tzw. teoria multiwszechświatów. Zakłada ona istnienie superprzestrzeni, w której znajdują się różne wszechświaty. Powstają one w wyniku rozmaitych niestabilności owej superprzestrzeni. Każdy z nich ma inną fizykę i różne są ich warunki początkowe, te wszeświaty są więc inaczej zdefiniowane. Nasz wszechświat jest tak skonstruowany i obowiązują w nim takie prawa fizyki, które pozwalają na istnienie takich norm życia, jakie znamy. Ale w innych wszechświatach może być zupełnie inaczej.

Czy możemy sobie wyobrazić, jakie prawa rządzą innymi wszechświatami?
Możemy po prostu wykorzystywać prawa fizyki, jakie znamy z naszego wszechświata do badania tego, co się stanie, kiedy na przykład zmienimy podstawowe stałe fizyczne. Okazuje się, że naprawdę niewielkie zmiany tych stałych powodują dramatyczne różnice w zachowaniu się tak modelowanych wszechświatów.

A gdybyśmy przełożyli to na pojęcia, które znamy – na przykład zmieniamy prędkość światła tak, że zwalnia tysiące razy. Co się wtedy stanie?
Gdyby prędkość światła spadła nagle z 300 tys. km/s do paru metrów na sekundę, powstałby straszny chaos. Na przykład jeśli idąc ulicą, spojrzałaby pani na inną osobę, to nie widziałaby pani jej w momencie, kiedy ona faktycznie się tam znajduje, ale obraz sprzed kilku sekund, bo tyle czasu potrzebowałaby informacja, by do pani dotrzeć.

To chyba wszyscy by na siebie wpadali?
No właśnie, zapanowałby totalny chaos. Koniec świata (śmiech).

Na szczęście żyjemy we wszechświecie, gdzie światło jest bardzo szybkie i się do tego przyzwyczailiśmy. We wszechświecie jest wiele układów planetarnych, które – jak się zdaje – są podobne do naszego. W zeszłym miesiącu minęło 15 lat od odkrycia przez pana pierwszego takiego układu.
Rzeczywiście, we wrześniu 1991 r. miałem już w ręku ostateczny dowód na to, że obiekty, które obserwowałem, są faktycznie planetami. Publikacja naukowa na ten temat ukazała się niespełna rok później. Do dziś planet znajdujących się poza naszym Układem Słonecznym odkryto już ponad dwieście.

Większość z nich to gigantyczne gazowe olbrzymy podobne do naszego Jowisza?
Tak – zdecydowana większość. Choć ostatnio odnaleziono kilka planet o masach naprawdę bardzo niewielkich, które mogą być „superziemiami”, to znaczy olbrzymimi globami zbudowanymi ze skał i lodu.

Ale życie chyba nie może tam istnieć?
Tego nigdy nie wiadomo. Życie, jak wiemy, jest bardzo adaptywne, to znaczy potrafi się przystosować, a dzięki temu pojawia się w warunkach naprawdę ekstremalnych. Istnieją takie robaczki, które nazywamy ekstremofilami, ponieważ lubią warunki, które dla nas byłyby trudne lub wręcz niemożliwe do przyjęcia. To jeden z powodów, dla których sądzimy, że życie w prymitywnej formie może istnieć w szerokiej gamie warunków i dlatego być może jest całkiem powszechne we wszechświecie, nawet na dziwnych lodowych planetach.

Szukając życia w kosmosie, szukamy tak naprawdę istot podobnych do nas...
To podejście antropocentryczne, które zresztą łatwo zrozumieć. Po prostu, nie mając się z kim i z czym porównać, chcemy się porównywać z nami samymi. Uogólniając, rzeczywiście, spora część badań astrofizycznych – ale też innych – jest napędzana pragnieniem sprawdzenia, czy poza Ziemią istnieje życie, a jeśli tak – jakie ono jest i jak wypada w porównaniu z życiem na Ziemi. Chodzi o to, że w gruncie rzeczy nie za bardzo wiemy, kim jesteśmy, po co i skąd się wzięliśmy. Oczywiście, ze ściśle naukowego punktu widzenia, czyli z punktu widzenia astrofizyki wiemy, skąd wzięliśmy się na Ziemi. Jesteśmy konsekwencją chemicznej ewolucji wszechświata. Ale to w gruncie rzeczy nie wyjaśnia, czym jest życie. Gdybyśmy zechcieli przyjrzeć się dokładnie różnym jego definicjom, to zauważymy, że panuje wśród nich olbrzymia niejednoznaczność, jeśli wręcz nie chaos. Powód tego jest prosty: nie mamy się z kim porównać. Potrzebna byłaby lepsza statystyka, a więc różne inne manifestacje życia, które moglibyśmy badać, by dopiero wtedy zrozumieć, kim jesteśmy. To nie jest przy tym kwestia zwykłej akademickiej ciekawości. Odkrycie pozaziemskiego życia będzie miało również, jak sądzę, ogromne znaczenie praktyczne. Znajdziemy się bowiem bliżej rozwiązania zagadki, czy życie ma w ogóle jakieś istotne znaczenie w skali wszechświata, a tego też jeszcze nie wiemy.

Czyli szukając życia w kosmosie, szukamy tak naprawdę lustra, w którym moglibyśmy się przejrzeć?
Powiedziałbym raczej, że nie lustra, ale krzywego zwierciadła. Jest w zasadzie zupełnie niemożliwe, że znajdziemy formy życia w łudzący sposób podobne do naszego. Można nawet tak argumentować, że gdyby jeszcze raz rozpocząć ewolucję na Ziemi, to nie wiadomo, co by z niej wynikło kilka miliardów lat później. Powstałoby prawdopodobnie zupełnie inne życie. Możliwe, że inteligencja w ogóle by się nie rozwinęła, albo też intelektem zostałyby obdarzone przez ewolucję zupełnie inne istoty niż ludzie.

Możliwe, że pojawiłyby się inteligentne dinozaury... Chociaż trudno sobie wyobrazić inteligentnego jaszczura...
To też jest antropocentryzm. Patrzymy w lustro i wyobrażamy sobie, że inteligentni możemy być tylko my! Ale przecież wcale tak być nie musi.

Panie profesorze, są uczeni, którzy twierdzą, że inne formy życia w kosmosie wcale nie muszą być oparte na węglu (tak jak nasze), ale na przykład na krzemie. Czy jest to w ogóle możliwe?
Oczywiście, że można w ten sposób spekulować. Jednak z tego co wiem, fakt, że podstawą naszej biologii są węgiel, azot, tlen i wodór – czyli najbardziej rozpowszechnione pierwiastki we wszechświecie – ma chyba doniosłe znaczenie. Natura z pierwiastków, których po prostu miała najwięcej pod ręką, skonstruowała molekuły, potem bardziej skomplikowane molekuły, potem molekuły organiczne, a na końcu życie. Węgiel pełni w tym wszystkim bardzo istotną rolę, dlatego że jest straszliwie aktywny chemicznie. Jeśli połączymy tlen z węglem, powstaje aktywny chemicznie dwutlenek węgla, który ma formę gazową lub jest związany w skałach. Natomiast dwutlenek krzemu to piach, który nie jest mobilny, nie wchodzi właściwie w żadne reakcje. Trudno sobie wyobrazić, jak wykorzystać go w chemicznych przemianach potrzebnych do tego, żeby istniało życie. I można w ten sposób argumentować bardzo, bardzo długo, a na końcu wychodzi, że jednak węgiel w całkiem naturalny sposób okazuje się być najlepszym budulcem. Osobiście uważam, że teoria życia oparta na węglu wygląda całkiem dobrze z punktu widzenia astrofizyki i fizyki, czy nawet biochemii, ale też absolutnie nie należy wykluczać innych możliwości. Zbyt mało na razie wiemy o życiu, znamy tylko jedną jego formę. Nie wiemy, jaka jest jego generalna definicja, dlatego też nie możemy wykluczać niczego.

A pan tak prywatnie wierzy, że gdzieś tam w kosmosie są inne istoty podobne do nas, inteligentne?
Uważam, że prymitywne życie istnieje tu i tam. Dzięki badaniom astronomicznym czy astrobiologicznym prędzej czy później się na nie natkniemy. Natomiast jeśli chodzi o istoty obdarzone inteligencją, to hmm... może. Biorąc pod uwagę to, skąd się wzięliśmy i ile szczęśliwych przypadków trzeba było na to, by z prymitywnych bakterii mogło rozwinąć się coś takiego jak my, należałoby przypuszczać, że życie zaawansowane (jeśli oczywiście istnieje gdzieś w galaktykach) jest zapewne rzadkością. Nie mówię, że w ogóle nie istnieje, ale nie przypuszczam, żeby wokół każdej gwiazdy biegały małe zielone ludziki.

Czyli to jednak nie jest tak jak w serialu „Star Trek”, w którym dzielny kapitan Kirk czy Jean Luc Picard latają od planety do planety i wciąż spotykają przedstawicieli coraz to nowych inteligentnych gatunków?
No nie. To miłe podejście, ale podejrzewam, że taka rzeczywistość nie istnieje...

W jaki sposób będziemy szukać życia w kosmosie? Czy wyślemy sondy poza Układ Słoneczny?
Teoretycznie wiadomo, jak to zrobić. W praktyce jednak nie sądzę, abyśmy już niedługo mieli poszukiwać życia w ten sposób. Natomiast jesteśmy w miarę bliscy poszukiwania go innymi metodami, takimi, jakimi w tej chwili poszukujemy planet pozasłonecznych. Chodzi o to, by obiekt obserwować w taki sposób, że wykonuje się chemiczną analizę jego atmosfery przy pomocy metody, która nazywa się spektroskopią. Dzięki niej nie widząc samego globu, ale tylko jego atmosferę – tak jak dzieje się to w przypadku gazowych olbrzymów – będziemy w stanie wyłowić, czy przynajmniej częściowo poznać skład tej atmosfery. Jeśli będzie to można zrobić dla planet o masie równej Ziemi i znajdziemy w ich atmosferach wolny tlen albo metan, będziemy mogli powiedzieć, że tam może być życie. Znalezienie takich obiektów to zapewne kwestia dziesięcioleci, jeśli rządy nie pozabierają wszelkich funduszy na te badania.

Obecnie prowadzi się badania kosmosu nie tylko za pomocą teleskopów czy sond. Coraz częściej mówi się o powrocie na Księżyc i o lotach na Marsa. Czy przyszłość nas jako gatunku rzeczywiście jest bezpośrednio związana z lotami kosmicznymi?
Nie wiem, bo rozwój astronautyki był i jest motywowany politycznie. Takie podejście nie jest dobre, bo nie służy planowaniu długofalowemu. Nie chodzi przecież o to, co można zrobić od jednych wyborów do drugich, ale czego można dokonać w skali setek i tysięcy lat. Teraz postęp w astronautyce jest niejako pochodną tego, co wymyślą politycy i co w danym momencie przychodzi im do głowy. Jeśli chodzi o motywację czysto poznawczą czy też motywację, która mogłaby być napędzana pragnieniem, by nasza cywilizacja przeżyła w skali milionów lat, to nie jestem pewny, czy w ogóle są ślady tego typu motywacji w poczynaniach Amerykanów, Chińczyków czy Rosjan. Wydaje mi się jednak, że prędzej czy później, jeśli przeżyjemy rozmaite turbulencje, z którymi nasza cywilizacja teraz się boryka, będziemy musieli dojść do takiego etapu istnienia, na którymzadamy sobie pytanie: No dobrze, ale co dalej? Wtedy będziemy zmuszeni myśleć w skali kosmicznej, a nie prowincjonalnej, w jakiej ludzkość myśli teraz. Trzeba będzie zaplanować, jak zachować się w wypadku rozmaitych kosmicznych wydarzeń czy katastrof, jakie z pewnością będą miały miejsce w przyszłości.

A co trzeba będzie zrobić?
Będziemy musieli nauczyć się podróżować w kosmosie, żyć w środowisku, do którego w ogóle nie jesteśmy przystosowani. Żyjemy na tym stateczku, który nazywa się Ziemia, pod nogami mamy skorupkę grubości powiedzmy kilkudziesięciu kilometrów, która pływa na magmie. Nad sobą mamy kilka kilometrów powietrza, a dalej pusty i zimny kosmos. To jest nasze środowisko, niesłychanie delikatne. I jakoś nie widzę, żebyśmy się tym specjalnie przejmowali. Mamy poczucie stałości, solidności środowiska, w którym przebywamy, ale ono wcale takie nie jest.

Już widać, że doprowadziliśmy do pewnego zakłócenia jego równowagi – globalne ocieplenie, zanieczyszczenie środowiska... Nabroiliśmy, prawda?
No i broimy dalej. Oczywiście w tej chwili nie ma żadnych solidnych dowodów na to, że jesteśmy główną przyczyną stopniowego ocieplania się klimatu, ale z całą pewnością – jakkolwiek by na to nie patrzeć – mamy w tym swój udział. Nawet jeśli okaże się, że nie jest on tak istotny, jak sądzimy, nie powinniśmy zakłócać tej cudownej równowagi, w jakiej znajduje się nasze środowisko. Zakłócanie tej równowagi to po prostu katastrofa.
Co tak naprawdę mogłoby nas skłonić do opuszczenia Ziemi i przeniesienia się w kosmos?
Za jakieś pół miliarda lat, a może miliard, nasze słońce Słońce stanie się bardzo gorące. Cykl reakcji jądrowej w jego wnętrzu ulegnie przyspieszeniu, przez co będzie coraz większe i większe, a także gorętsze. Przyjdzie taki moment, kiedy paliwo wodorowe we wnętrzu Słońca wypali się i gwiazda zacznie się rozszerzać, stanie się tzw. czerwonym olbrzymem i połknie Ziemię. Ale to już będzie długo potem, co znany amerykański astrobiolog i astronom Carl Sagan nazwał „ostatnim perfekcyjnym dniem na Ziemi”, to znaczy dniem, kiedy na naszej planecie można będzie jeszcze żyć. Chodzi o to, że choć do stadium czerwonego olbrzyma Słońce dojdzie za mniej więcej 5 mld lat, to już za około miliarda lat stanie się na tyle gorące, że nasze oceany wyparują i wszystko się spali. Będzie to po prostu glob, na którym nie będzie już dla nas właściwie miejsca.

Sądzi pan, że ludzkość dotrwa do tego momentu?
Oczywiście, można powiedzieć: „Co nas to obchodzi, zapewne sami się zniszczymy dużo wcześniej”. Jednak takie myślenie nie ma chyba sensu. Chociaż co prawda jest wysoce prawdopodobne, że tak właśnie się stanie, to trzeba zostawić furtkę na wypadek, gdyby jednak udało się nam przeskoczyć samych siebie. I dotrwać.

Prof. Aleksander Wolszczan, najwybitniejszy współczesny polski astronom. W 1991 roku za pomocą radioteleskopu obserwatorium w Arecibo (Portoryko) odkrył pierwsze trzy planety znajdujące się poza Układem Słonecznym. Od 1992 roku prowadzi badania oraz wykłady z astronomii i astrofizyki na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii (Penn State) oraz Uniwersytecie im. Mikołaja Kopernika w Toruniu.