W chwili zero

Co z tym Wszechświatem - jeżeli nie istniał od zawsze, dlaczego i od kiedy się rozszerza - i dokąd zmierza?

Wszechświat rozszerza się z każdą chwilą. Ten proces miał z pewnością jakiś początek. Może więc, zaglądając przez teleskopy w najodleglejsze jego zakątki i w najdawniejszą przeszłość, ujrzymy cień Boga i usłyszymy pierwsze Stań się? Czy współczesna kosmologia stała się teorią Stworzenia?

Czyżby Początek?

Już blisko sto lat temu pojawiły się pierwsze rozważania teoretyczne, wsparte wkrótce obserwacjami astronomicznymi, które wskazywały na to, że przestrzeń naszego Wszechświata rozszerza się. Jeśli tak, to w przeszłości Wszechświat był mniejszy. Cofając się w czasie, musimy więc dojść do momentu, w którym rozpoczęła się ekspansja Wszechświata. Kiedy to było? Obecne tempo rozszerzania się Wszechświata możemy obliczyć, dokonując odpowiednich obserwacji i pomiarów. Z kolei tzw. modele kosmologiczne (rodzaj teorii Wszechświata biorącej pod uwagę wpływ sił grawitacji na całą zawartą w nim materię) informują nas o tym, czy i jak tempo ekspansji zmieniało się w przeszłości. Dysponując tą wiedzą, szacuje się dzisiaj, że ów moment, od którego wszystko się zaczęło, zwany Wielkim Wybuchem, miał miejsce ok. 13,7 miliarda lat temu. Tyle czasu upłynęło od początku. A może od Początku? - od chwili Stworzenia?

Początek?! Nie daj Boże!

Może jednak pospieszyliśmy się zanadto z naszym wnioskiem, że ekspansja Wszech świata musiała się kiedyś zacząć? Czy nie może być tak, że Wszechświat - owszem - rozszerza się, ale że proces ten trwał zawsze, "odwiecznie", i że nie miał żadnego początku? Na pozór to pomysł niedorzeczny. Przecież w rozszerzającym się Wszechświecie każdy obiekt oddala się od każdego innego i gdyby proces ten trwał naprawdę bardzo długo, to obecnie wszystkie gwiazdy i galaktyki byłyby tak daleko od nas, że spoglądając w niebo w pogodną noc, widzielibyśmy tylko czarną pustkę (o ile w ogóle moglibyśmy żyć w takim pustym, skrajnie rozrzedzonym Wszechświecie). Tak nie jest, mnóstwo obiektów kosmicznych nie zdążyło jeszcze od nas uciec wystarczająco daleko i możemy je podziwiać na rozgwieżdżonym niebie. Nie zdążyło, bo nie miało na to wystarczająco dużo czasu, a więc... Nie spieszmy się jednak znów z naszym wnioskiem o początku ekspansji. Kilku astronomów i kosmologów pokazało swego czasu, że można zjeść ciastko i je mieć: Wszechświat się rozszerza, ale proces ten nie miał początku. Teoria Stanu Stacjonarnego - bo o niej tu mowa - zakłada, że w miejsce uciekającej materii powstaje ciągle nowa. W ten sposób, choć Wszechświat rozszerza się "od zawsze", to jednak nie staje się przez to coraz rzadszy. Jak zbadać słuszność takiej teorii? Jak zwykle w nauce - sprawdzić doświadczalnie, czy postulowany proces (w tym przypadku: proces spontanicznego powstawania nowej materii) faktycznie zachodzi. Wy- bierzmy więc jakiś pojemnik - powiedzmy, litrową butelkę - zamknijmy szczelnie i obserwujmy, czy przybywa w nim materii. Obliczenia pokazują, że aby teoria Stanu Stacjonarnego "działała", wystarczy, by w takiej objętości powstawała cząstka o masie jednego atomu wodoru raz na... miliard lat. No cóż, nie mamy tyle czasu, to może obserwujmy przestrzeń miliarda litrów przez rok? I to się jednak nie uda, nikt bowiem nie jest w stanie policzyć atomów w "pudełku" o bokach długości stu metrów z dokładnością do jednej sztuki i stwierdzić, czy przez rok nie przybył tam jeden atom wodoru. W latach 50. XX w. teoria Stanu Stacjonarnego, jako konkurentka teorii Wielkiego Wybuchu, była preferowana przez większość naukowców. To może dziwić, nie tylko dlatego, że postulowała ona proces, którego zachodzenia nie sposób obserwacyjnie stwierdzić. Przede wszystkim łamała ona jedno z kardynalnych praw fizyki: zasadę zachowania masy i energii. Co sprawiło, że naukowcy skłonni byli płacić aż tak wysoką cenę za odrzucenie idei początku Wszechświata? Można sądzić, że jednym z istotnych powodów były obawy natury światopoglądowej - że moment Wielkiego Wybuchu niebezpiecznie przypomina chwilę Stworzenia. Czy jednak niepokój ten był uzasadniony?

Kosmologiczne "kazanie dla inteligencji"

Odkrycie w połowie lat 60. XX w. tzw. kosmologicznego promieniowania tła sprawiło, że teoria Stanu Stacjonarnego została przez znakomitą większość kosmologów porzucona na rzecz teorii Wielkiego Wybuchu. Ta druga bowiem przewiduje, że w odległej przeszłości w całej przestrzeni Wszechświata pojawiło się szczególne promieniowanie, które powinno być obserwowane i dzisiaj. Zatem wspomniane odkrycie zgadza się z koncepcją Wielkiego Wybuchu, nie można go natomiast zadowalająco wytłumaczyć na gruncie teorii Stanu Stacjonarnego. Czy więc współczesna nauka odkryła moment stworzenia? Czy kosmologia potwierdza wiarę religijną, wskazując na początek Wszechświata? Odpowiedź na te pytania musi być negatywna z kilku powodów. Wiedza naukowa jest zmienna. Obecnie uznawane teorie zostaną niemal na pewno zastąpione nowymi. Gdyby więc ktoś chciał przypisywać religijne znaczenie dzisiejszym koncepcjom naukowym, budować swoją wiarę na zmieniającej się wiedzy, budowałby dom na piasku. Co więcej, jesteśmy dziś pewni, że teoria Wielkiego Wybuchu nie jest ostatnim słowem kosmologii. We wczesnym Wszechświecie panowały takie warunki fizyczne, których nie jesteśmy w stanie odtworzyć w dzisiejszych laboratoriach, a teorie, którymi dysponujemy, nie sięgają najwcześniejszych chwil istnienia Wszechświata. Jak powiedział jeden ze znanych fizyków: O chwili zero mamy dokładnie zero wiadomości. Utożsamianie Boskiego aktu stworzenia z procesami zachodzącymi w "chwili zero" byłoby więc umieszczaniem Pana Boga tam, gdzie nauka jeszcze sobie nie radzi, innymi słowy - byłoby zapychaniem luk w naukowym poznaniu przy użyciu "hipotezy Boga". A to nie jest dobra taktyka ani dla nauki, ani dla religii. Wreszcie, trzeba zawsze pamiętać, że istnienie Boga i stworzenie świata mieści się w sferze wiary i nigdy nie będzie przedmiotem naukowych teorii, które po prostu nie dotykają nadprzyrodzonej sfery rzeczywistości. Możliwe, że nauka poradzi sobie kiedyś z obecną niewiedzą dotyczącą "chwili zero", a może w ogóle pozbędzie się pojęcia "początku" z opisu historii Wszechświata. Gdy się tak stanie, gdy odkryjemy już prawa przyrody funkcjonujące w tak niezwykłych warunkach i sprawiające, że kiedyś nastąpił Wielki Wybuch, jedno pytanie pozostanie jednak z pewnością otwarte, pytanie, na które sama nauka nie odpowie: skąd wzięły się w ogóle jakiekolwiek prawa przyrody?

Ks. dr Grzegorz Bugajak - adiunkt w Sekcji Filozofii Przyrody Uniwersytetu Kard. Stefana Wyszyńskiego i w Zakładzie Filozofii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi oraz wykładowca filozofii przyrody w Wyższym Seminarium Duchownym w Łodzi.