Co się zaczęło? Co się skończyło?
I co dalej?
Jak to wygląda dzisiaj

Aktualizacja: 2020-05-08
Przeczytaj, by zrozumieć w prosty sposób jak powstał wszechświat, czym był zanim powstał i dlaczego jest taki jak jest.
Rozwój wszechświata po ludzku wyłożony
NAUKA
    Godzina 2:10. Trochę późno, ale to wszystko przez Romana, przyszywanego męża Bożeny, naszej kucharki, który przyjechał nas odwiedzić przed wypłynięciem na rejs turystyczny do Chorwacji. Wypływa na dwa tygodnie. Nie jako turysta, tylko jako kapitan jachtu, na którym płynie około 20 turystów. Posiedzieliśmy w kempingu ze dwie godziny przy flaszce wódki, a potem z Olą zostawiliśmy ich samych, jego i Bożenę i wróciliśmy do swojej przyczepy kempingowej.
    Roman pływa na jachtach pełnomorskich, często jako kapitan i równie często jako pierwszy oficer. Gdy przy drinku staliśmy spoglądając w niebo, Roman zapytał retorycznie spoglądając na dzisiejszy, pełny księżyc:
- Andrzej – skąd on się wziął? Dlaczego tak jest, że w nocy, gdy prowadzę statek to mogę zawsze na nim polegać. Wskaże mi właściwą drogę.
- Czy wiesz? - pyta mnie, że On, Księżyc wyznacza nam kalendarz przypływów i odpływów? Że słońce wskazuje nam kierunki, gwiazdy podpowiadają orientację, a wiatr mówi nam o pogodzie?
- Nie wiem – odpowiedziałem – ale wiem, że mogę Ci opowiedzieć skąd się wziął na niebie Księżyc.
    Roman jest praktykiem – zna astronomię. Wie jak ją wykorzystać, gdy chce bezpiecznie przeprowadzić jacht pełen turystów wśród skalistych fal Adriatyku. Ale nie wie, kto te drogowskazy stworzył, jak powstały. Po prostu z nich korzysta.
    A to było po prostu tak:
    Chronologia wszechświata według ludzkiego pojęcia biegnie od około czternastu miliardów lat. Przynajmniej tak twierdzą tacy znamienici fizycy i znawcy tematu jak Einstein i Hawking. Wydaje się, że należy im wierzyć. Tak więc te czternaście miliardów lat temu powstał wszechświat. Ba! W kalendarzu wszechświata, był to pierwszy dzień, gdyż wraz ze wszechświatem rozpoczął się bieg czasu. Wcześniej nie było nic. Nie było przestrzeni i nie było czasu. Nawet gdyby wówczas istniały świadome istoty, to przed powstaniem wszechświata, zwanym potocznie „wielkim wybuchem”, nie mogłyby powiesić sobie na ścianie trójdzielnego kalendarza, i zaznaczyć na nim „wczoraj byłem na imieninach Gośki z sąsiedztwa. Była jazda”. Nie mogłyby, bo nie było czasu. Nie istniał.
    Według starożytnych filozofów czas był zawsze, jak to czas. Od nieskończoności wstecz, do nieskończoności w przód. Natomiast wszystkie zjawiska, jakie zachodzą w czasie są przemijające i nie mają wpływu na czas. Na takiej filozofii opiera się również fizyka Newtona. Jest prosta i oparta na wrażeniach, które osiągalne są przez takie istoty jak my, ludzie. Nauka Newtona wydaje się być prawdziwą.
    Matematyka! Matematyka połączona z fizyką stworzoną przez dwudziestowiecznych myślicieli pokazała, że jest inaczej. Pokazała, że Wszechświat nie jest efemerydą pojawiającą się w kalendarium biegnącego w nieskończoność czasu, lecz jest z nim jednością, powiązaną strukturą. I powiedzenie, że Wszechświat powstał czternaście miliardów lat temu oznacza w rzeczywistości, że czternaście miliardów lat temu lat temu powstał również Czas. Wcześniej było tylko Nic. Doskonałe i niewyobrażalne Nic.
    A co było potem i skąd się wziął Księżyc, opowiem wam w trakcie podróży przez meandry kosmologicznego kalendarza.
Początek wszystkiego – Czyli co to jest Nic.
    Wyobraźmy sobie Nic. Ludzie niestety nie są do tego zdolni. Nasze umysły od narodzin istoty ludzkiej miały za zadanie poznawać otocznie. Uczyły się rozpoznawać wszelkie bodźce i umiejscawiać je w przestrzeni i czasie. Dla człowieka, który ukształtowany został w świecie materii i postawiony wobec zdarzeń biegnących w czasie istnienie czegokolwiek jest zupełnie naturalne. Człowiek z Niczym Nigdy nie miał do czynienia. Pojęcia Nic i Nigdy są dla nas zupełnie abstrakcyjne.
    Spytajcie się kolegi jak sobie wyobraża Nic. Ja pytałem. Odpowiedzi są podobne i oscylują od zupełnie trywialnych w rodzaju – pusta szklanka, do bardziej wysublimowanych i światłych stwierdzeń w rodzaju: Nic to miejsce w próżni kosmicznej bardzo oddalone od jakiejkolwiek galaktyki.
    No tak. Rzeczywiście można powiedzieć, że w pustej szklance jest nic. Czyli nic tam nie ma. Ale to nie jest Nic, którego poszukujemy. Przecież w teoretycznie pustej szklance są niedostrzegalne dla naszych zmysłów cząsteczki będące składnikiem powietrza. Miliardy cząsteczek tlenu, azotu, argonu i Bóg jeden wie czego, w zależności od tego, gdzie ta „pusta” szklanka się znajduje.
    Przejdźmy do trudniejszej odpowiedzi – Nic to pewien obszar próżni w oddaleniu od galaktyk gromadzących gwiazdy, a więc w założeniu pozbawiony takich cząstek, jakie w dużej ilości znajdziemy w „pustej” szklance. Rzeczywiście, taka odpowiedź znacznie bliżej opisuje nasze Nic. Jednak cóż to za Nic, skoro spoglądając przez ten obszar na którąś z gwiazd nieba będziemy ją widzieli. A co to oznacza? A oznacza to tyle, że w naszym nic znajdują się fotony, czyli fale świetlne, bardziej fachowo zwane elektromagnetycznymi. Oprócz nich jest tam wiele innych oddziaływań jak choćby fale grawitacyjne.
    Próbowałem sobie wyobrazić Nic na wszelkie sposoby. Stosowałem uproszczenia w rodzaju – Nic to doskonała ciemność, totalny brak cząstek materialnych i antymaterialnych. W ogóle brak czegokolwiek, o czym wiemy, że istnieje i o czym jeszcze nie wiemy. Ale i tu pojawiał się problem. Moje wymyślone Nic miało jeden feler – cały czas znajdowała się w nim przestrzeń. A jeśli w moim pojęciu Niczego coś jest, choćby doskonale pusta przestrzeń, to już nie jest to Nic, którego tak zawzięcie szukamy.
    I w tym momencie poddałem się. Umysł nie potrafi wyobrazić sobie tak doskonałego Nic, w którym nie ma nawet przestrzeni. Więcej, w tym Niczym nie może być nawet czasu. Bo Nic, w którym obowiązują jakiekolwiek prawa, na przykład prawo biegu czasu od początku w kierunku końca to nie jest Nic. To jest zwykłe nic, w którym i tak coś jest. Jest jakieś Prawo.
    Poddałem się ubolewając nad słabością ludzkiego umysłu. Jest jednak pewna nadzieja. Najważniejsze jest nie to, że człowiek nie potrafi wyobrazić sobie Niczego, ale że potrafi opisać to Nic językiem matematyki. Wiem, że ten język jest trudny i w zasadzie niedostępny większości umysłów ludzi. Ale są tacy, którzy to potrafią zrozumieć, choć nie są w stanie sobie tego wyobrazić.
    Chociaż słowo warunki nie jest adekwatne do naszego Niczego, bo tam gdzie jest Nic nie powinno być nawet warunków, to jednak muszę się nim posłużyć.
    W takich właśnie niewyobrażalnych warunkach, które określają Nic powstał nasz Wszechświat. Powstała przestrzeń i czas. Rozpoczął się kalendarz zdarzeń prowadzący do stworzenia tak skomplikowanej struktury jaką jest ten co pisze te słowa, jak i ten co je czyta.
Początek wszystkiego – Czyli, że coś jednak było!
    Biorąc pod uwagę poprzedni rozdział możemy stwierdzić, że zanim powstał Wszechświat wszędzie było Nic. Słowo wszędzie jest trochę nie na miejscu, bo jak nic nie ma, to wszędzie też nie ma. Ale na potrzeby naszych przemyśleń, przyjmijmy, że wszędzie było Nic, czyli nigdzie nic nie było. I tu pojawia się problem: dlaczego w ogóle pojawił się Wszechświat, skoro wszędzie było równomiernie rozłożone Nic. Miejsce (określenie również niezbyt fortunne w przypadku Niczego), w którym pojawił się maleńki Wszechświat, fizycy z konieczności jakoś musieli określić. Nadal nie wiedzą czym to jest, ale nazwali to Osobliwością.
    Według uczonych fizyków, Osobliwość to stan, w którym zgromadzona była cała materia i energia wszechświata. Niby nic w tym odkrywczego, bo przecież obecnie cały wszechświat można by nazwać Osobliwością – zawiera przecież w sobie całą materię i energię samego siebie, czyli Wszechświata. Haczyk jednak jest w tym, że wówczas, te 14 miliardów lat temu cała ta materia i energia znajdowała się w NIESKOŃCZENIE małym punkcie. Co to znaczy nieskończenie małym? To znaczy, że coś się zbliża do zera, ale nigdy go nie osiągnie, choć ciągle się zbliża.
    Żeby nieco wyjaśnić (lub zagmatwać) problem nieskończoności posłużę się opowieścią o wyścigu Achillesa i Żółwia, który dokonał się w dawnych czasach w krainie, w której ludzie posługiwali się kalendarzem księżycowym – Kalendarzem Starogreckim. Kalendarz dla naszej opowieści nie ma większego znaczenia poza tym, abyście wiedzieli, że Starożytni Grecy już ponad 2000 lat temu zastanawiali się nad problemami, które nurtują czytelników tych esejów.
    Powróćmy do wyścigu. Na linii startu staje znany wojownik grecki Achilles i... żółw. Publiczność zgromadzona na stadionie przybyła tłumnie tylko dlatego, by móc ujrzeć popularnego herosa i publiczność ta nie ma wątpliwości, kto wygra ten wyścig. Achilles!
    Achilles! Achilles! - skandują widzowie.
    Achillesie, daj fory żółwiowi – krzyczą – daj mu fory, przecież to żółw, wygrasz z nim od pierwszego kroku, będziesz szybszy! Chcemy popatrzeć na walkę, a nie na sromotę żółwia. Daj mu fory!
    I pewien siebie Achilles, daje fory żółwiowi. To fakt, myśli, co to będzie za walka, gdy w chwili startu wyprzedzę żółwia. Żadna radocha dla publiczności, która oczekuje zaciętej walki.
    Achilles usłuchał publiczności i dał upust własnej próżności.
    Żółwiu - rzecze – by walka była zacięta, startuj do wyścigu 100 metrów przede mną. I już w tym momencie Achilles przegrał, choć sprawy sobie z tego jeszcze nie zdawał. Był wojownikiem, siłaczem o stalowych i prężnych mięśniach. Potrafił przewidzieć każdy sztych klingi przeciwnika. Lecz wiedzą tajemną była dla niego grecka logika.
    Nadszedł moment startu. Publiczność w napięciu oczekiwała zwycięskiego biegu Achillesa. Przybyli tu z dalekich stron, by obejrzeć zwycięstwo ubóstwianego herosa, obrońcy Hellady. Achilles stanął na linii startu, żółw spokojnie usadowił się 100 metrów przed nim, nie zdając sobie nawet sprawy ze swej roli. Uznał, że warto uczestniczyć w tym wyścigu, bo to przecież zaszczyt przegrać z tak wielkim wojownikiem jakim jest Achilles.
    Start! Zakrzyknął mistrz mistrzostw sportowych. Ruszyli do biegu, Achilles rozpoczął bieg spokojnie, pewien siebie, przebiegł luźnym krokiem 100 metrów. Ale cóż to? Żółw jest przed nim!. Achilles przyspieszył. Dobiegł do miejsca, w którym widział żółwia poprzednio – ale żółw już od tego miejsca zdołał się oddalić o jeden metr! Gdy Achilles przebiegł ten metr, żółw był już przed nim o 20 centymetrów. Co się dzieje? - pomyślał Achilles. Wytężył muskuły i przebiegł te 20 centymetrów jak strzała. Ale żółw przez ten czas przebiegł 2 centymetry. Znowu był przed Achillesem. Panika ogarnęła Achillesa. Przyspieszył i te dwa centymetry pokonał w mgnieniu oka. Niestety żółw podczas trwania mgnienia oka przebiegł kolejne 2 milimetry i nadal był przed Achillesem. Po pokonaniu prze Achillesa tych dwóch milimetrów, żółw nadal był przed nim. Co prawda tylko o dwa mikrometry, ale nadal był pierwszy...
    Publika zamarła... Achilles, idol Hellady przegrywa, nie może wyprzedzić nędznego żółwia.
    Wróćmy do naszych rozważań na temat nieskończenie małego punktu, w którym znajdowała się cała energia i materia obecnego wszechświata. Wniosek jest jeden: nie sposób jest tego zrozumieć podobnie, jak nie sposób jest zrozumieć w jaki sposób Achilles mógł przegrać wyścig z żółwiem. A jednak przegrał, podobnie jak w Niczym potrafił się znaleźć nieskończenie mały punkt zawierający wszystko to, co nas otacza. I to jeszcze zanim powstał Wszechświat!
Początek wszystkiego – rusza Kalendarz Wszechświata.
    Wyobrażenie sobie tego co było przed Początkiem wszechświata, jak wykazaliśmy wcześniej, wykracza poza możliwości ludzkiego umysłu. Jak na razie światłe umysły nie zdołały również zrozumieć co działo się wcześniej, gdyż nie potrafimy jeszcze policzyć i zrozumieć świata pozbawionego czasu i przestrzeni. Ale zapewne policzenie i zrozumienie jest tylko kwestią czasu, nadal jednak nie będziemy mogli sobie tego wyobrazić. Być może w przyszłości, gdy miną tysiące, bądź miliony pokoleń ludzkich taka możliwość się pojawi. Osobiście uważam jednak, że to się nie wydarzy, gdyż przez te eony lat, które są przed cywilizacją ludzką zawsze będziemy żyli w przestrzeni i czasie, a nasza wyobraźnia poza nie, nie będzie w stanie wykroczyć,
    Zajmijmy się więc tym, co wydaje się być bardziej realne. Pierwszymi chwilami Wszechświatowego Kalendarza. Możemy przynajmniej ułożyć następujące po sobie zdarzenia w czasie, bo pojawił się Czas. Wielki przełom dla możliwości rozumienia ludzkiego umysłu. Nadal będziemy posługiwać się enigmatycznymi pojęciami, ale Czas już jest!
    Chwila „zero” - tak ją nazwijmy – to jest początek, w którym pojawia się Osobliwość. Być może osobliwość ta istnieje od dawna. Ale nie ma żadnego „od dawna” jeśli wcześniej nie istniał Czas. Nie ma więc sensu zastanawiać się nad tym, czy Osobliwość istniała przed chwilą zero, bo nie było wówczas czasu, sekund, minut, dni, tygodni. Musimy przyjąć, że w chwili „zero” zaczęło się Wszystko. Ruszyło.
    Stan, od którego ruszyło wszystko, to nieskończenie mały Wszechświat, zawierający w sobie to, co zawiera obecnie (później dowiemy się, że tak do końca to nie jest prawda!). Upraszczając dla ludzkiego umysłu pojęcie nieskończenie małego punktu do pojęcia niezwykle małego punktu, jakim była osobliwość, w miarę łatwo już będzie wyobrazić sobie, że w tym niezwykle małym punkcie zgromadzona była masa i czasoprzestrzeń, które wytwarzały energię rozgrzewającą ten obiekt do temperatury wynoszącej 1 x 10 do 32 potęgi liczonej w stopniach Celsjusza. Liczba ta wygląda tak:
100000000000000000000000000000 st. Celsjusz
Licząc od bezwzględnego zera, w skali Kelwina byłoby to
100000000000000000000000000273 st. Kelwina
W zasadzie niezbyt wielka różnica, choć dla możliwości przeżycia człowieka dość mocno znacząca. Dla porównania przytoczę temperaturę jądra naszej planety:
5000 st. Celsjusza.
A temperatura wnętrz słońca to około:
1000000000 st. Celsjusza.
    Materia zgromadzona w punkcie określonym przez nas jako niezwykle mały punkt, nie była zwykłą materią i taki stan trwał niezwykle krótko. Tak krótko, że z naszego punktu widzienia w zasadzie nie trwał wcale. Ale kształt i forma energetyczna jaki stan ten posiadał zaważyła na cały obecny Wszechświat. Z niezwykła dynamiką ruszył rozwój naszego wszechświata, a pierwsze sekundy tego rozwoju stworzyły fundamenty poznawanej przez nas obecnie struktury. Ten ważny, kilkusekundowy okres prześledzimy w następnych odcinkach naszej opowieści.
Początek wszystkiego – pierwsza sekunda.
    W chwili rozpoczęcia procesu powstawania wszechświata, jego temperatura wynosiła 1032 stopnia Kelvina. Tę chwilę, określa się w nauce Erą Plancka. Trwała ona od 0 do 10-43 sekundy. Ponieważ w tym czasie nie obowiązywała żadna ze znanych nam teorii fizycznych, nie jesteśmy w stanie nic powiedzieć na temat tego, co się wówczas działo. Nie możemy powiedzieć nic o temperaturze, grawitacji, masie czy energii. Wartość temperatury, o której wspomniałem wyżej dotyczy więc końca Ery Plancka
    Już w ułamku pierwszej sekundy, a dokładnie w czasie 10-35 sekundy, temperatura wszechświata wynosiła 1028 st. Kelwina. Oznacza to, że w czasie będącym ułamkiem:
sekundy
powstający Wszechświat ostygł o tysiąc stopni. Jest to temperatura równa rozgrzanemu do czerwoności żelaza poddawanego procesowi kucia. Nawet nagłe schładzanie go w zimnej wodzie w celu hartowania obniża jego temperaturę w takiej skali w czasie wielu sekund. Można powiedzieć, że wykuwany miecz jest wielokrotnie większy od naszego niezwykle małego punktu jakim był Wszechświat po Erze Plancka i dlatego trwa to znacznie dłużej. Jednak w tym wszechświecie było wielokrotnie więcej materii i energii niż w kutym mieczu. To był cały Wszechświat, a nie malutki, w porównaniu z nim, miecz. Skoro tak mały miecz oddaje zimnej wodzie energię w tak długim czasie, to w jaki sposób tak wielki Wszechświat potrafił się schłodzić w czasie tak krótkim?
    Przede wszystkim materia ówczesnego Wszechświata nie była w niczym podobna do materii Wszechświata obecnego. Oddziaływania materii były zupełnie inne. Coś co nazywamy oddziaływaniami elektromagnetycznymi, słabymi i silnymi wówczas było nierozróżnialne. Były zrównoważone – występowała między nimi tak zwana symetria. Symetria ta została przekroczona wraz ze spadkiem temperatury i oddziaływanie silne przewyższyło swą mocą wielokrotnie siłę pozostałych dwóch oddziaływań. W fizyce ten proces nazywa się złamaniem symetrii.
    Zjawisko to spowodowało wydzielenie się olbrzymiej ilości energii, która z kolei spowodowała gwałtowną ekspansję – rozszerzanie się wszechświata. W tym ułamkowo-sekundowym kalendarzu Wszechświat stygł tak szybko, nie dla tego, że oddawał temperaturę, lecz dlatego, że się rozszerzał. Dokąd miałby swoje ciepło oddawać, gdzie je wypromieniowywać, skoro był tylko on, Wszechświat, a wokół niego nie było Nic, co te ciepło mogłoby przejąć. Podobnie zresztą jak dziś, poza Wszechświatem jest nadal Nic, którego nie potrafimy ani zrozumieć, ani opisać, ani Wyobrazić sobie.
    To gwałtowne rozszerzanie się Wszechświata nazywamy Inflacją. W czasie Inflacji powstały między innymi fale grawitacyjne, które dzisiaj są odpowiedzialne za to, że rozlane na stole mleko skapuje na podłogę.
    W okresie tym powstawały podstawy materii jaką dziś znamy. Istniały cząstki o egzotycznych nazwach, takich jak hadrony czy kwarki, ale najważniejsze jest dla nas to, że wówczas pojawiły się zarówno cząstki, jak i antycząstki. Z opowieści z zakresu fantastyki naukowej wiemy, że spotkanie się w przestrzeni dwóch takich cząstek wywołuje anihilację i zniknięcie ich obydwu. W tym okresie kalendarza Wszechświata taki właśnie proces anihilacji zachodził, co doprowadziło do zaniku olbrzymiej większości materii wszechświata. W tym momencie pojawia się drugi rodzaj złamania symetrii, jaką była nierównowaga między ilością materii i antymaterii na rzecz tej pierwszej. W zasadzie z tej niewielkiej nadwyżki wynikającej ze złamania symetrii zbudowany jest obecny Wszechświat. Dlatego właśnie zbudowani jesteśmy z materii, a nie z antymaterii. Tylko czy w sytuacji odwrotnej stanowiłoby to dla nas jakąś różnicę?
    Era tej pierwszej sekundy w kalendarzu Wszechświata określana jest erą hadronową lub erą plazmy kwarkowo – gluonowej.

Dzisiaj jest: Wtorek
3 sierpnia 2021
215 dzień roku

Kiedy jest sens wykonywać testy na COVID-19

Po jakim czasie od zakażenia jest sens wykonywać test PCR oraz testy pośrednie w przypadku zakażenia koronawirusem CIVID-19.

Proponowane artykuły:
Afera wokół firmy Amber Gold
Aktualizacja: 2020-04-28
Brak profesjonalizmu prokuratora podczas przesłuchań Prezesa firmy Amber Gold
15 września 2012 roku
   Dokumenty sądowe wskazują, że postępując niezgodnie z procedurami, prokurator kryła Marcina P., prezesa Amber Gold. Po przeprowadzeniu przesłuchań Marcina P. nie zweryfikowała jego zeznań lecz 18 sierpnia 2010 roku umorzyła spraw...   Czytaj więcej
Prokuratura bada "Empatię"
Aktualizacja: 2020-04-29
26 maja 2015 roku
   Chodzi o system informatyczny Empatia. A ściślej o podejrzenie zmowy w sprawie przetargu na ten system zorganizowanym dla Ministerstwa Pracy. System miałby ułatwić ludziom w trudnej sytuacji kontakt z naszym Państwem, by uzyskać od niego pomoc. Sama idea pachnie "zmową", bo jest dość idiotyczna. A jak doda się...   Czytaj więcej
Reaktor zużywający radioaktywne odpady
Aktualizacja: 2020-04-29
20 września 2012 roku
   Nathan Myhrvold to człowiek wiarygodny zarówno w świecie nauki jak i biznesu. Dlatego, jeżeli ktoś taki jak on, razem zresztą z Billem Gatesem biorą się za nawet bardzo odjazdowy projekt, można wierzyć, że uda się im go zrealizować.    Nathan Myhrvold to om...   Czytaj więcej

Skontaktuj się z nami

Pytania, sugestie, chęć współtworzenia witryny.