Tytułoryginału

ORIGINS.THESCIENTIFICSTORYOFCREATION

Copyright©JimBaggott,2015;AllrightsreservedORIGINS:THESCIENTIFICSTORYOFCREATION

wasoriginallypublishedinEnglishin2015.

ThistranslationispublishedbyarrangementwithOxfordUniversityPress.

PrószyńskiMediaissolelyresponsibleforthistranslationfromtheoriginalworkandOxfordUniversityPressshallhavenoliabilityforany

errors,omissionsorinaccuraciesorambiguitiesinsuchtranslationorforanylossescausedbyreliancethereon.

Pierwsza,anglojęzycznapublikacjaORIGINS:THESCIENTIFICSTORYOFCREATION

–2015r.TłumaczeniepublikowanewporozumieniuzOxfordUniversityPress.PrószyńskiMediaponosiwyłącznąodpowiedzialnośćza

tłumaczenieoryginałunajęzykpolski.OxfordUniversityPressnieodpowiadazaewentualnebłędy,pominięcia,czyniezgodnościzoryginałem

anistraty,któremogąznichwynikać.

Ilustracjanaokładce©VictorDeSchwanberg/SciencePhotoLibrary/IndigoImages

Projektokładki

PrószyńskiMedia

Redaktorserii

AdrianMarkowski

Redakcja

AnnaKaniewska

Korekta

BronisławaDziedzic-Wesołowska

Konsultacjanaukowa

RobertBachliński

ISBN978-83-8097-693-1

Warszawa2016

Wydawca

PrószyńskiMediaSp.zo.o.

02-697Warszawa,ul.Rzymowskiego28

www.proszynski.pl

Spistreści

Podziękowania
Wstęp

TOCOŚNAZYWANENAUKĄ
ZARYSOPOWIEŚCI(UWAGA:ZDRADZAMTREŚĆKSIĄŻKI!)

ROZDZIAŁ1.Na„początku”

NATURAPRZESTRZENIICZASU

DlaGrace(lat7),

którapragniezostaćgeologiemplanetarnym

Podziękowania

To był bardzo ambitny projekt i nie rozważałbym go bez wsparcia ze strony Lathy Menon, redaktorki
wydawnictwaOxfordUniversity Press.Nazawsze pozostanęjejdłużnikiem. Podziękowanianależąsię
też Emmie Ma, Jenny Nugee i Kate Gilks z OUP oraz Frances Topp i Paulowi Beverseyowi, którzy
pomogliobrócićmojesłowairysunkiwtrzymanąprzezWasksiążkę.Wątpię,czybyłabytaka,jakajest,
gdyby nie John Gribbin, którego wydana w 1981 roku Genesis stanowiła dla mnie najwcześniejsze
źródło inspiracji (pamiętam, jak kląłem podczas tej lektury, ponieważ zdałem sobie sprawę, że sam
chętnietakąksiążkębymnapisał).

Nicniesprawiamiwiększejradościniżnaukaczegośnowego.PisaniePoczątku powiodło mnie ku

znanymterytoriom,októrychpisałemjużwcześniej,aleszerokozakrojonatematykaksiążkisprawiła,że
trafiłem również w mniej znajome obszary. Dlatego będę dozgonnie wdzięczny wszystkim ekspertom
akademickim, którzy zechcieli poświęcić swój cenny czas na lekturę fragmentów manuskryptu i
zaoferowaćmipomocneradyiuwagi.Zaliczająsiędonich:JenniferClackzUniwersytetuwCambridge,
GeorgeElliszUniwersytetuKapsztadzkiego,AndrewKnollzUniwersytetuHarvarda,JeremiahOstriker
zUniwersytetuPrinceton,MichaelRussellzJetPropulsionLaboratorywPasadeniewKalifornii,Chris
Stringer z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie, Ian Tattersall z Amerykańskiego Muzeum Historii
Naturalnej w Nowym Jorku, Steven Weinberg z Uniwersytetu Stanu Teksas w Austin, a także Simon
WhitezInstytutuAstrofizykiMaxaPlanckawGarchingwNiemczech.Oczywiście,zawszelkiebłędyi
pomyłki,którepozostały,odpowiadamtylkoja.

Wreszcie,jakdobrzewiecie,szczęściewżyciuniebierzesiętylkozpoznawaniarzeczyipisaniao

nich. Jego źródłem jest również przebywanie we wspaniałym otoczeniu w towarzystwie dobrych ludzi.
PodziękowanianiechzatemzechcąprzyjąćMadeleine,iJur,iGuido,iMikael–dobrzyludzie,zato,że
stworzylidwatakwspaniałemiejsca,wktórychnapisanoczęśćztychsłów,atakżemojażonaJini,po
prostuzacałąresztę.

JimBaggott

czerwiec2015r.

Wstęp

Jaka jest natura świata materialnego? Jak on działa? Jaki jest Wszechświat i jak został ukształtowany?
Czym jest życie? Skąd się wywodzimy i jak ewoluowaliśmy? W jaki sposób i dlaczego myślimy? Co
znaczybyćczłowiekiem?Skądtowiemy?

Wszystkie te pytania, jak też szereg innych podobnych do nich, wraz z wieloma pytaniami

drugorzędnymi, logicznie wynikającymi z tych pierwszych, stanowią łącznie zbiór „wielkich pytań”
dotyczącychistnieniaczłowieka.Ludziezadająjeodsamegopoczątku,gdytylkorozwinęłasięzdolność
racjonalnegomyślenia.

Wszystko, co uda nam się odkryć lub wydedukować, wplatamy w opowieść o stworzeniu świata, a

opowieści takie leżą u podstaw każdej kultury w historii ludzkości. Wydaje się, że napędza nas
atawistyczne i nienasycone pragnienie ogarnięcia rozumem naszego miejsca we Wszechświecie,
zrozumienia, w jaki sposób my i wszystko wokół nas zaistniało. Częściowo pragnienie to wynika z
prostej ciekawości, ale podejrzewam, że jego źródło tkwi w głębokiej, emocjonalnej potrzebie
nawiązaniasilnejwięzizeświatem,którynazywamydomem.

Istniejewieleróżnychwersjiopowieściostworzeniu.Taksiążkaopowiadawersjęzpunktuwidzenia

współczesnej nauki, wersję powstałą w wyniku przedsięwzięcia, które angażowało (i nadal angażuje)
tysiące naukowców, z mozołem składających elementy mozaiki, nieustannie budujących teoretyczne
rozważania, stawiających hipotezy, wykonujących doświadczenia, wdających się w spory i
wprowadzającychkorekty.Naukowcydokładająwszelkichstarań,abyposzczególnefragmentyukładanki
były zwarte i przejrzyste, jednak jeśli opowieść ma być spójna i zrozumiała, fragmenty muszą również
pasowaćdosiebienawzajem,wobliczumajestatycznegoWszechświatawwielkiejskali,wodniesieniu
doprzedstawicieliHomosapiens,jakteżwstosunkudonajmniejszychdrobnoustrojów,anawetcząstek
elementarnych,zktórychzbudowanajestcałamateria.Tokolosalneograniczenie.

Niemaczegośtakiegojak„autoryzowana”lub„oficjalna”wersjanaukowejopowieściostworzeniu.

Mam jednak skromną nadzieję, że gdyby wersja taka powstała, mogłaby przypominać książkę, którą
właśnietrzymaciewrękach.Niechniezabrzmitoprzesadniemelodramatycznie,alejestemprzekonany,
że wszelkie moje dokonania w dziedzinie popularyzowania nauki z ponad dwudziestu lat znajdują
kulminacjęwtymdziele.Wgłębiduszyodzawszechciałemtęksiążkęnapisać.

Wszystko świetnie, ale czy jest to książka, którą będziecie chcieli przeczytać? Oczywiście, jedynie

samimożecietoosądzić,rozważciejednaktychotokilkaprzesłanek.

Po pierwsze, uważam, że jest to dobry czas na książkę taką jak ta. Przez kilka ostatnich lat rynek

wydawniczy nasycił się pracami popularyzującymi fizykę, które opowiadały o nowych teoriach

wszystkiego lub przekonywały, że żyjemy we Wszechświecie będącym tylko jednym z wielu
wszechświatów. Prawdę mówiąc, choć treści te przedstawiane są jako osiągnięcia nauki, nic z tych
rzeczyniejestakceptowanepozastosunkowowąskimgronemteoretykówi,taknaprawdę,niewnosinic
istotnegodonaszejopowieści.Winnymmiejscupisałemotakiejniepotwierdzonej„bajkowej”fizycei
wierzę(alboprzynajmniejmamnadzieję),żeczytelnicypodchodządoniejzrosnącąostrożnością

1

.

Icomamypocząć,gdyjesteśmyatakowaniprzeznagłówkiwserwisachinformacyjnych,krzycząceo

kolejnymrewolucyjnymprzełomiewsferzepojmowanianaszychpoczątków,leczkilkamiesięcypóźniej
wszystkie wnioski są wycofywane, kiedy okazuje się, że w analizach kryły się błędy i ogłoszenie było
przedwczesne? W takich okolicznościach łatwo stracić z oczu to, co uznawane jest za sprawdzony fakt
naukowy. Co mamy począć, gdy naukowcy publikują książki wychwalające ich ulubione teorie, lecz
teorietezapewnebierzezadobrąmonetętylkobardzoniewielukolegówzichśrodowiska?Trudnosięw
tymwszystkimpołapać.Czypowinniśmyimwierzyć?

W tej książce próbuję oddzielić niekwestionowane fakty od zdania większości, dyskusyjnych

interpretacji i czystych spekulacji. Jest to książka dla czytelników szukających rozsądnie klarownego,
wyważonegoi(mamnadzieję)bezstronnegospojrzenianato,cowedługnaswiemyipotrafimywyjaśnić.
Owszem,wciążsąlukiisprawy,codoktórychniemamypełnejjasności,sąmiejscawopowieści,gdzie
naukowcyniemająwyjściaizmuszenisąpopuścićwodzedrzemiącymwnichmetafizykom.Zadbałemo
to,abymiejscatebyływyraźniewidoczne.

Po drugie, każdy, kto jest zainteresowany zgłębianiem tego, co nauka ma do powiedzenia na temat

powstawania świata od Wielkiego Wybuchu do istot behawioralnie podobnych do współczesnego
człowieka, będzie musiał zmierzyć się z materią bardzo wielu różnych dziedzin nauki. Są wśród nich
pewneaspekty...(głębokioddech)nowoczesnejkosmologiiifizykicząstek,pierwotnejsyntezywodorui
helu, formowania gwiazd i galaktyk, ewolucji gwiazd i nukleosyntezy, powstawania planet i
dyferencjacji, chemii życia, ewolucji kodu genetycznego i prostych organizmów jednokomórkowych,
komórek złożonych oraz organizmów wielokomórkowych, sekwencji masowych wymierań i radiacji,
któregruntowniekształtowałyewolucjęgatunkówzwierzątmorskichilądowych,okolicznościpowstania
(i upadku) dinozaurów, pojawienia się ssaków, naczelnych, pierwszych hominidów, rodzaju Homo,
gatunkuHomosapiensiewolucjiświadomościczłowieka.

Listajestbardzodługa,aczasunastudiowanietychpasjonującychzagadnieńniewiele.Istniejedużo

popularnonaukowych, pisanych zrozumiałym językiem, niezwykle wciągających książek poruszających
wszystkiewyszczególnionetematy,alewydajemisię,żemójPoczątekjestunikatowy,stanowibowiem
próbępołączeniawjednejksiążcewszelkichwątkówwspółczesnejnaukowejnarracji.

Opowieść zawarta na jej stronach zabierze nas najpierw w podróż do samych „początków”

Wszechświata,abynazakończenienakreślićobrazewolucjiświadomościczłowieka,13820milionów
latpóźniej.Niezależnieodmotywacji,jakaWamikierowała,gdysięgaliściepotęksiążkę,powinniście
mieć świadomość ścieżki, na którą wkraczacie. Zamierzam spróbować wyjaśnić, co czyni naukową
opowieść o stworzeniu tak odmienną i dlaczego wierzę, że jest bardziej miarodajna, fascynująca i
bardziejsatysfakcjonującaodjakiejkolwiekinnejwersji,októrejmogliściesłyszeć.

Pragnę zapewnić, że satysfakcja ta nie jest zrodzona z próżnego samozadowolenia, z poczucia

naukowegotriumfalizmulubautorytaryzmu.Wprostprzeciwnie.Zdajęsobiesprawę,żechoćodpowiedzi
są bardzo interesujące, to naprawdę fascynujące są pytania, na które odpowiedzi wciąż nie znamy.
Satysfakcjawypływazakceptacjifaktu,żechoćwiemy(lubwydajenamsię,żewiemy)dużo,tojeszcze
nie wiemy wszystkiego. Odpowiedzi, którymi dysponujemy, zapewne ulegną modyfikacji lub zostaną
całkowiciezastąpioneinnymi,gdylepiejpoznamyotaczającynasświatinaszewnimmiejsce.

Niektórzy mogą postrzegać to jako słabość, lecz życie nauczyło mnie, aby z wielką ostrożnością

traktować ludzi twierdzących, że coś jest pewne. Być może jednej rzeczy możemy być umiarkowanie
pewni. Za dziesięć lat opowieść będzie inna, zmieni się w subtelny albo mniej subtelny sposób. I
gwarantuję,żenowawersjabędzielepszaodpoprzedniej.

TOCOŚNAZYWANENAUKĄ

FizykochemikipisarzC.P.Snowzasłynąłtym,conapisało„dwóchkulturach”–zasadniczokojarzonych
z wrażliwością naukową i humanistyczną – w artykule opublikowanym na łamach „New Statesman” w
październiku 1956 roku, kilka miesięcy przed moimi narodzinami. Niestety, pod pewnymi względami
rozłam ten jest obecnie głębszy niż kiedykolwiek przedtem. Utrzymuje się przeświadczenie, że nauka
funkcjonuje w oderwaniu od „nas”, że brak jej ludzkiej empatii. Mówi się, że opiera się ona na
stosowaniu metodologii, której źródło tkwi w zimnej, nieludzkiej logice. Jest opętana przez
materialistycznemechanizmy,którestanowiąobrazędlanaszejludzkiejduchowości.Nauka,argumentuje
siędalej,możepowiedziećnamcośnatematmechanicznychaspektówfizyki,chemiiibiologii,potrafi
więc podpowiedzieć „jak”, ale nie jest w stanie odpowiedzieć na głębsze, równie frapujące pytania z
kategorii„dlaczego”.

Osobiściewierzę,żemojaksiążkadotyczy„nas”bardzomocno.Taopowieśćjestonas.Jestotym,

jak powstał świat, na którym przyszło nam żyć, jak zaczęło się życie, jak ewoluowało, abyśmy
ostatecznie pojawili się my: świadome, inteligentne istoty, zdolne w naukowy sposób badać swoją
genealogię.

Naukajestskutecznadlatego,żestosującjejmetody,narzucamysobiedośćrygorystycznądyscyplinę.

Żądamyodsiebiedziałań,któreczęstoleżąwsprzecznościzintuicjąikulturą.Oczywiście,narzucamy
rygorystycznestandardyinformowaniaiobjaśnianianaukowychfaktów.Wymagamy,abyteorienaukowe
zgrubszapasowałydotychfaktów,liczymyprzytym,żepozwalająnaformułowanieprzewidywań,które
dasiępotwierdzićwwynikuobserwacjiieksperymentów,orazżedostarczająwnikliwychwnioskówi
zapewniająwłaściwepojmowaniezjawisk(choćniezbadanychterenówwciążjestwiele).

Jednak nauka wymaga również umiejętności spojrzenia ze specyficznego punktu widzenia albo

przyjęcia postawy, którą kojarzymy z „zasadą kopernikańską”. Choć naukowcy zasadniczo są
zainteresowani„nami”,przyjmujązałożenie,żeniejesteśmyszczególniewyjątkowi.Pokażęnakartachtej
książki,żekiedywychodzimypozasferęnaszychludzkichpreferencjiiuprzedzeń,naprawdęodkrywamy,
iż nie jesteśmy w szczególny sposób uprzywilejowanymi obserwatorami zamieszkiwanego
Wszechświata.Wszystkowskazujenato,żeWszechświatniepowstałzmyśląonas.Przekonamysię,o
czymmówinamnauka,żejaknajbardziejjesteśmynaturalniewyewoluowanączęściątejrzeczywistości,
aleniejesteśmyprzyczyną,dlaktórejonaistnieje.

Innymi słowy, Wszechświat nie ma celu, przynajmniej nie takiego, jakiego doszukiwalibyśmy się z

ludzkiej perspektywy. Jeśli teologia zajmuje się poszukiwaniem celu lub dowodu, iż przyroda działa
wedługprojektu,tonauka,zdefinicji,jestprzeciwieństwemteologii.Zmojegopunktuwidzenianieczyni
tonaukinieludzką.Należyrozumiećtowtensposób,żeniejestmożliwe,abyludziestosowalimetody
naukowebezuprzedniegozaakceptowaniasolidnejdawkipokory.

I w tym problem. Wiele stawianych przez nas pytań „dlaczego?” wynika z właściwej ludziom chęci

poszukiwania celu i sensu życia. Nie powinno w takim razie dziwić, że jeśli w ogóle na takie pytania
możnaodpowiedzieć,tonaukamakłopotzrozstrzyganiemtychkwestii.Zwyczajnie,naukatakniedziała.
Jeślijużkonieczniechcemypoznaćjakąkolwiekodpowiedź,powinniśmyzwrócićsiękuinnymsystemom

przekonań.

Czynaukajestprzeztomniejważna?Nie,wcalenie.Nawetjeśliniejestwstanieodpowiedziećna

wielepytańformułowanych„dlaczego?”,prostaprawdajesttaka,żewciążniedotarliśmydogranicjej
możliwości. Jednym z najbardziej niezwykłych aspektów nowoczesnej nauki jest to, że stale przejawia
zdolność udzielania odpowiedzi na pytania, o których jeszcze do niedawna sądzono, iż znajdują się w
kręguzainteresowańarcykapłanów,duchownych,którzywprzeszłościmieliwzwyczajułączyćpytania
typu„dlaczego?”zpytaniamitypu„jak?”.

Wciążwielemożemysiędowiedzieć.

ZARYSOPOWIEŚCI(UWAGA:ZDRADZAMTREŚĆKSIĄŻKI!)Początekopowiadahistorięstworzeniawporządkuchronologicznym,
wktórympunktemstartowymjestpowstanieWszechświatawWielkimWybuchu,będącympoczątkiemprzestrzeni,czasuienergii.Pierwsze

trzyrozdziałyopisująpowstanieiekspansjęWszechświatadochwili,gdydoszłodorekombinacji,jakieś380000latpóźniej,wwynikuczego

uwolnionezostałopromieniowanieelektromagnetyczneidentyfikowaneobecniejakozimne,mikrofalowepromieniowanietła.Począwszyod

tegoetapuwhistoriiWszechświata,dostępnesąwszystkiepodstawoweelementyskładowe–przestrzeń,czas,energia,materia(ciemna

materiaiatomywodoru)iświatło.

Większośćnaszejwiedzynatemattegowczesnegoetapuwhistoriistworzeniazawdzięczamyfuzjitak

zwanych kosmologicznych modeli inflacyjnych z czymś, co nazywamy Modelem Standardowym fizyki
cząstek. Dla najwcześniejszych faz tej historii zmuszeni jesteśmy sięgnąć po hipotezy i esktrapolować
teorie do zakresów energii dalece przewyższających obszar stosowalności lub wiarygodności. W
odniesieniudotychnajwcześniejszychfazewolucjiWszechświatawielusprawwciąż,taknaprawdę,nie
rozumiemy.

Niemniej jednak odkrycie w CERN w lipcu 2012 roku czegoś, co bardzo mocno przypomina bozon

Higgsa z Modelu Standardowego, sugeruje, że białe plamy w historii Wszechświata mogą być
ograniczonejedyniedojednejbilionowejczęścipierwszejsekundy.Zcałymszacunkiem,aletocałkiem
niezływynik.

Decydującsięnaprzedstawienieopowieściwporządkuchronologicznym,podjąłemsięzadania,które

pod pewnym względem jest dużym wyzwaniem. Taki schemat oznacza, że w pierwszych rozdziałach
zderzymy się z dość trudnymi, wymagającymi tematami z zakresu fizyki, a ponieważ większość
obserwacyjnychdowodów,którekształtująnasząwiedzęowczesnymWszechświecie,związanajestze
zjawiskami,jakiezaszłypóźniejwjegohistorii,sąwmojejopowieścimiejsca,gdziebędęprosiłoto,
abychwilowowstrzymaćsięzżądaniemprzedstawieniatwardychdowodów.

Rozdział 4 przenosi opowieść w czas formowania pierwszych gwiazd i galaktyk, między 300 a 550

milionówlatpoWielkimWybuchu.Piszęwnimodrobnychniejednorodnościachwrozkładziematerii,
które odegrały zasadniczą rolę w kształtowaniu Wszechświata, a jak sądzimy, zostały utrwalone przez
inflację kosmologiczną w wielkoskalowej strukturze Wszechświata, piszę też o tajemniczej ciemnej
materii, która, jak się uważa, stanowi dziś prawie 27 procent całkowitej masy/energii Wszechświata.
Rozdziały4i5zawierająszczegółowe,zgodnezaktualnymstanemwiedzyinformacjenatematewolucji
gwiazdigwiezdnejnukleosyntezy,dziękiktórejpowstająpierwiastkiodheludożelaza.Doobjaśnienia
istnieniapierwiastkówcięższychodżelazapotrzebnesąkataklizmicznewybuchygwiazdsupernowych.

Pojawienie się w obłokach gazowo-pyłowych, powstałych w wyniku eksplozji gwiazd, wielu

różnorodnych związków chemicznych prowadzi do powstania w przestrzeni międzygwiazdowej
cząsteczek, które obecnie uważamy za ważne w chemii procesów życiowych. Cząsteczki te zasiewają
obłokimateriimiędzygwiazdowej,którestopniowozagęszczająsięiostateczniezapadajągrawitacyjnie,

aby uformować nowe gwiazdy trzeciej generacji i towarzyszące im układy planetarne. W rozdziale 6
opisujęprzebiegającyokoło4,6miliardalattemuprocesformowaniaUkładuSłonecznegozogromnego,
wirującegoobłokumolekularnego,któryzagęszczasięizapada.Zeznajdującegosięnaobrzeżachobłoku
pyłu powstają pierwsze skały i metale. Materia zlepia się, pojawiają się planetozymale, z których
ostatecznieformująsięplanetywewnętrzne.

Wrozdziale7skupiamyuwagęnawczesnejhistoriiZiemi,dyferencjacji,wwynikuktórejtworzysię

jądro, płaszcz, skorupa, ocean i atmosfera, a także czynnikach decydujących o składzie warstw
powierzchniowych i temperaturze. Ziemia zyskuje naturalnego satelitę, Księżyc, w wyniku zderzenia z
innym ciałem o rozmiarach planety, które otrzymało nazwę Teja. Płynny płaszcz ziemski podlega
konwekcji,kontynentyzaczynająsięprzemieszczać.Przegrupowanieplanetzewnętrznychmaswójudział
wPóźnymCiężkimBombardowaniu,wktóregowynikunapowierzchnięZiemispadamiliardmiliardów
tonskałilodu.Śledzimyprzemianynaplaneciedomomentu,gdywarunkinaZiemistająsięodpowiednie
dopojawieniasiężycia.

Rozdział 8 zaczyna się, gdy na Ziemi panuje ciepły, wilgotny klimat, powierzchnia jest stosunkowo

stabilna, skąpana w najróżniejszych związkach chemicznych, o których wiemy, że są kluczowe dla
rozwoju życia, są też w głębi oceanu naturalne systemy geologiczne, które mogą pełnić funkcję fabryk
zamieniających proste, nieorganiczne związki chemiczne w złożone układy biochemiczne. Znalezione
skamieniałości pokazują, że prymitywne, jednokomórkowe organizmy istniały na Ziemi około 3,5
miliarda lat temu, ledwie miliard lat po jej uformowaniu. Jak przebiega abiogeneza – spontaniczne
powstanie żywych organizmów z materii nieożywionej – zasadniczo pozostaje zagadką. Dysponujemy
interesującymiteoriami,lecznarazienieistnieje„modelstandardowy”opisującynarodzinyżycia.

Niezależnie od tego, jak do abiogenezy doszło, wiemy, że podstawowe struktury biologiczne, które

pojawiły się mniej więcej 3,5 miliarda lat temu, stanowią szablon powielany potem we wszystkich
formachżycia.Wrozdziale9opisuję,jakwczesneorganizmyjednokomórkowewykorzystałyfotosyntezę
do terraformowania planety, wypompowując do atmosfery tlen jako produkt uboczny tego procesu.
Obecność tlenu otwiera przed ewolucją nowe możliwości eksperymentowania. Niektóre organizmy
jednokomórkowe łączą się teraz ze sobą, aby utworzyć złożone komórki, a kolejne fuzje prowadzą do
powstania coraz większych i większych stworzeń wielokomórkowych. Po upływie 2,8 miliarda lat,
wypełnionychewolucyjnymiprzemianami,pojawiająsiępierwszeprymitywnezwierzęta.

Opowieść o wydarzeniach z ostatnich 540 milionów lat to pieśń lodu i ognia. Rozdział 10 pokazuje

gwałtowne wahania warunków środowiska, przeplatanie się surowych epok lodowych z zabójczymi
erupcjami wulkanów, urozmaiconych przez co najmniej jedno uderzenie asteroidy. Życie utrzymuje się,
zarówno w oceanach, jak i na lądzie. Ewolucja napędza okresy szalonej dywersyfikacji, najróżniejsze
gatunki zwierząt powstają tylko po to, aby za chwilę zostać okrutnie zmiecione przez serię masowych
wymierań o zasięgu globalnym. W jednej z takich katastrof, do której doszło 252 miliony lat temu,
nazywanej „wielkim wymieraniem permskim”, zginęło 95 procent wszystkich zwierząt morskich i
znaczna liczba gatunków zwierząt lądowych. Jednak po każdym wymieraniu następuje ewolucyjna
„radiacja”, zapełniająca wyczyszczone niemal do imentu nisze ekologiczne. Na popiołach wielkiego
wymieraniapermskiegorodzisięepokadinozaurów,którychpanowanienaZiemitrwadochwili,gdyi
onezostajązmiecioneprzezuderzenieasteroidy66milionówlattemu.

Pośród stworzeń, które przetrwały tę ostatnią katastrofę, znajdują się małe ssaki. W rozdziale 11

opisuję ewolucyjną radiację, która teraz następuje, zwracając szczególną uwagę na naczelne. W miarę
postępującej dywersyfikacji gatunku linia ewolucyjna naczelnych rozgałęzia się, prawie jak gałęzie
drzewa.Pierwszagałąźtowyrakowate,następnegałęziezajmująmałpyNowegoŚwiata,małpyStarego
Świata, gibonowate, orangutany i goryle. Na koniec, 5–7 milionów lat temu, od pnia odłącza się gałąź

szympansów,awrodzinieczłowiekowatychwyróżniasiępodrodzinaHomininae.

Śledzenie genealogii współczesnych ludzi od tego punktu jest bardzo problematyczne i obciążone

sporami. Zapis kopalny stanowi wsparcie linii, która zaczyna się 4–7 milionów lat temu i przez rodzaj
Australopithecus, datowany na 2–4 miliony lat temu, dociera 2 miliony lat temu do wczesnych
przedstawicielirodzajuHomo.NależącydotejrodzinygatunekHomosapienspojawiasięwAfryce200
000lattemu.

Nie można mieć wątpliwości, że tym, co wyróżnia ludzi na tle innych gatunków, jest ludzka

świadomość. Zdolność abstrakcyjnego myślenia, kreatywna wyobraźnia i rozwój inteligencji pozwoliły
człowiekowi zerwać okowy teraźniejszości i stanowią fundament szybkiego wzrostu populacji na
planecie do dzisiejszej wartości 7,2 miliarda. Rozdział 12 jest próbą opisania, jak powstała i
ewoluowała świadomość, jej podstaw genetycznych oraz bliskich powiązań z rozwojem mowy i
społeczeństwa.

W tabeli 1 przedstawiłem „linię czasu stworzenia świata”. Lista pokazuje momenty powstania

poszczególnychskładników,odprzestrzeni,czasuienergii,ażdoludzkiejświadomości,wodniesieniu
doteraźniejszości(2015)orazdochwili„zero”,czyliWielkiegoWybuchu.Chcącumieścićtekamienie
milowewperspektywie,którązwykliśmiertelnicymogąpojąć,dokonałemrzutowaniacałejliniiczasu
odWielkiegoWybuchudochwiliobecnejnapojedynczy,hipotetyczny,dwudziestoczterogodzinny„dzień
stworzenia”.

TABELA1.Liniaczasustworzeniaświata

Rozdział

Powstanie...

Czasmierzonyod

teraźniejszości(2015)*

CzasmierzonyodWielkiego

Wybuchu

Czasrzutowanynapojedynczy„dzień

stworzenia”

1

przestrzeń,czasienergia

13,8Ga

0

północ

2

masa

13,8Ga

10–12s

Ułameksekundypopółnocy

3

światło

13,8Ga

380000lat

2sekundypopółnocy

4

gwiazdyigalaktyki

13,5–13,3Ga

300–550milionówlat

między0.30a1.00

5

cząsteczki

10–12Ga

1,8–3,8miliardalat

między3.00a6.00

6

UkładSłoneczny

4,6Ga

9,2miliardalat

około16.00

7

Ziemia

4,6Ga

9,2miliardalat

około16.00

8

życie

3,5Ga

10,4miliardalat

prawie18.00

9

złożonekomórkiiorganizmy

wielokomórkowe

~2Ga

11,8

miliardalat

około20.30

10

gatunki(bogactwogatunków

zwierząt)

540Ma

13,4miliardalat

krótkopo23.00

11

Homosapiens

200ka

13,8

miliardalat

około1sekundyprzedpółnocą

12

ludzkaświadomość

50ka

13,8miliardalat

około300milisekundprzedpółnocą

* Ga = miliardy lat temu, Ma = miliony lat temu, ka = tysiące lat temu, s = sekunda. Rzutowanie na pojedynczy „dzień stworzenia”

wykonaneprzyuwzględnieniuszacunkowegowiekuWszechświatawynoszącego13,82miliardalat,wedługnajświeższych(z21marca2013
r.)wynikówuzyskanychprzezsatelitęPlanck,należącegodoEuropejskiejAgencjiKosmicznej.

W takim ujęciu Wszechświat „zaczyna się” o północy. Cząstki obdarzone masą pojawiają się w

ułamkusekundy,adwiesekundypóźniejWszechświatskąpanyjestwświetleuwolnionymwmomencie
rekombinacji, gdy pierwotne elektrony zostają wychwycone przez pierwotne jądra atomów wodoru i
helu.Pierwszegwiazdyigalaktykipojawiająsięmiędzywpółdopierwszejapierwsząwnocy,złożone
cząsteczkizaczynająsięukazywaćmiędzytrzeciąnadranemawpółdosiódmejrano,wporześniadania.

Potemprzezwiększośćdnianiedziejesięnicistotnegoznaszego,ludzkiegopunktuwidzenia;przez9–

10 godzin musimy czekać, aż prawie o czwartej po południu pojawi się Słońce i Ziemia. Gdzieś w
trakcietegoczekaniatempoekspansjiWszechświataprzełączasięzwartościujemnychnadodatnie.Do
tejporymateriaWszechświataskuteczniespowalniałatempoekspansji,alezostałajużtakrozciągnięta,
że„ciemnaenergia”–energia„pustej”przestrzeni–bierzegóręizaczynaponowniejeprzyspieszać.

Życie pojawia się około szóstej wieczorem, złożone komórki i organizmy wielokomórkowe – około

wpół do dziewiątej. Kilka godzin później jesteśmy świadkami początku dywersyfikacji gatunków
zwierzęcych podczas „eksplozji kambryjskiej”. Nowoczesnych ludzi spotykamy po raz pierwszy mniej
więcejsekundęprzedpółnocą.Ludzkaświadomośćrozwijasięwczasietejjednejsekundy,aleczłowiek
zaczynasobieuświadamiaćswójpełnypotencjałdopierowrazzprzejściemdonowoczesnychwzorców
zachowańw„WielkimSkokuNaprzód”,doktóregodochodzizaledwie300milisekundprzedpółnocą.

Książkata,mamnadzieję,ukazujeażnadtodosadnie,żebyłotobardzopracowitekilkasetmilisekund.

1

SięgnijpomojąksiążkęPożegnaniezrzeczywistością,któraukazałasięw2015roku.

ROZDZIAŁ1

Na„początku”

czyliopowstawaniuczasu,przestrzeniienergii

Niedajciesięzwieść.Bezwzględunato,comieliścieokazjęprzeczytaćwopublikowanychniedawno
książkachpopularnonaukowych,bezwzględunatreśćzamieszczanychwpismachartykułówigazetowych
notek prasowych, bez względu na to, jak przekonujące wydawałyby się zawarte tam stwierdzenia,
możeciebyćpewni,żeniktniepotrafipowiedzieć,jakzacząłsięWszechświat.Niewiadomonawet,czy
wtymkontekściesłowo„zaczął”oddajestanfaktycznychoćbywdużymprzybliżeniu.

Istniejeuzasadnionaprzyczynatakiegostanurzeczy.Wdalszejczęściksiążkipiszęobadaniach,dzięki

którym wiemy, że Wszechświat się rozszerza. Ekstrapolując wstecz, dochodzimy do wniosku, że w
przeszłości musiał być taki moment, gdy cała energia Wszechświata skupiała się w jednym,
nieskończenie małym punkcie, z którego eksplodowała we wszystkich kierunkach w zdarzeniu, które
nazywamyWielkimWybuchem.

Skądtowiemy?Niniejszyrozdziałpodsuniekilkaodpowiedzinatopytanie.Opiszęwnimnaukowe

dowody potwierdzające teorię Wielkiego Wybuchu i zjawisko ekspansji Wszechświata, a w kolejnych
rozdziałach zrelacjonuję przebieg jego ewolucji na przestrzeni pierwszych 380 000 lat. Wystarczy
powiedzieć, że coś takiego jak Wielki Wybuch musiało nastąpić, a według naszych najlepszych
oszacowaństałosiętookoło13,8miliardalattemu,plusminuskilkasetmilionówlat.

Opisywaniesamego„początku”Wszechświatanastręczaproblemów,ponieważżadnaznaszychteorii

zwyczajnie nie daje sobie z tym rady. Podejmujemy próby zrozumienia ewolucji czasoprzestrzeni i
opisania całej masy i energii Wszechświata przez zastosowanie ogólnej teorii względności Alberta
Einsteina. Teoria sprawdza się nadzwyczaj dobrze, kiedy jednak mamy do czynienia z obiektami o
rozmiarach zbliżających się do nieskończenie małych, zmuszeni jesteśmy sięgnąć po całkowicie
odmiennąstrukturęlogiczną,nazywanąteoriąkwantową.Coistotne,zpewnymisytuacjamiogólnateoria
względnościnieradzisobiewtakisposóbjakteoriakwantowa,zinnymizaśjestdokładnieodwrotnie.
Kiedy jednak próbujemy połączyć te znamienite teorie i stworzyć coś w rodzaju zunifikowanej teorii,
którawypełniałabyzadaniakażdejznich,przekonujemysię,żeniesposóbpogodzićichzesobąicała
strukturasięsypie.

Dotejporyniktniewpadłnapomysł,jaktenproblemrozwiązać.
Jest jeszcze inny kłopot. O ile można zaufać naszym ekstrapolacjom, dokonywanym z perspektywy

obecnejchwilikosmicznegoczasu,wynikaznich,żeenergiagorącegoWielkiegoWybuchumusiałabyć
znacznie, znacznie większa niż energia, jaką kiedykolwiek mamy nadzieję odtworzyć na Ziemi w
jakimkolwiek zderzaczu cząstek. Tak więc, nawet jeśli pewnego dnia udałoby się sformułować teorię,
którąpotrafilibyśmystosowaćzpewnądozązaufania,poprostunigdyniebędziemywstaniezbudować

aparatury umożliwiającej przeprowadzenie eksperymentów i poczynienie obserwacji pozwalających
zweryfikować przewidywania takiej teorii

2

. Nie mamy żadnej alternatywy, musimy polegać na tym, co

uda nam się odkryć w obserwowanym Wszechświecie, a nasze teorie wykorzystywać do wyciągania
wnioskównatemattego,comogłozdarzyćsięwodległejprzeszłości.

Oznacza to, że sam początek Wszechświata (jeśli rzeczywiście jest to właściwe określenie) będzie

znajdował się poza zasięgiem nauki w dającej się przewidzieć przyszłości, a całkiem prawdopodobne
jestto,żestantenniezmienisięnigdy.Oczywiście,niepowstrzymanastoprzedczynieniemrozmaitych
spekulacji. Istnieje wiele współczesnych teorii, proponujących różne opowieści na temat „początku
Wszechświata”.WczęściznichWszechświatwyłaniasię„zniczego”jakoefektfluktuacjikwantowej

3

.

Sąteżtakie,wktórychjestonzwyczajniejednymzogromnejliczby(możliwe,iżjednymznieskończenie
wielu)pęczniejącychbąbliczasoprzestrzeni,składającychsięna„wieloświat”wszystkichmożliwości.A
możedoWielkiegoWybuchudoszłowwynikukolapsuwszechświata,któryistniałwcześniej,zupełnie
jakbyporazkolejnywciśniętoprzyciskkosmicznegorestartu,wcyklutrwającymcałąwieczność.

Nie ma żadnych empirycznych dowodów na poparcie tych rozmaitych koncepcji. Prawdopodobnie

możliwe jest rozwinięcie niektórych teorii do punktu, w którym będą przewidywały subtelne efekty
fizyczne, możliwe do wykrycia w naszym Wszechświecie za pomocą instrumentów naziemnych lub
umieszczonych na okrążających Ziemię satelitach (choć, szczerze mówiąc, skłaniam się ku myśli, że
możliwość ta jest bardzo odległa). Jednak nawet wówczas, jak już wspominałem, przewidywanie
zjawisk możliwych do zaobserwowania w kosmosie dnia dzisiejszego pozwala jedynie na wyciąganie
wniosków na temat tego, co mogło dziać się przed Wielkim Wybuchem i w jego trakcie. Wybór, co w
odniesieniu do tego momentu przyjąć za dobrą monetę, wciąż będzie wymagał czegoś w rodzaju aktu
wiary.

Austriacki filozof Ludwig Wittgenstein wygłosił niegdyś słynną przestrogę: „O czym nie można

mówić,otymtrzebamilczeć”

4

.Prawdopodobniejesttodobrarada,jednakobiecałemksiążkęnatemat

powstawania,takwięcwtymrozdzialezamierzampodjąćpróbęspacerupocienkiejliniioddzielającej
uznanefaktynaukowe–czylito,cowiemyipotrafimyudowodnić–odspekulatywnegoteoretyzowania,
któregoefektemmogąbyćjedynieumiarkowaniewiarygodnehipotezy,wynikającezfunkcjonującychw
świecienaukizasad,októrychmożnapowiedzieć,żeciesząsięprzynajmniejograniczonymzaufaniem.W
odpowiednich miejscach umieszczę znaki ostrzegawcze, abyśmy przypadkiem nie wpadli do
metafizycznejkróliczejnory.

Nasza opowieść o powstawaniu zaczyna się w miejscu, które było zalążkiem przestrzeni, czasu i

energii. Właśnie tu, jeszcze nim we właściwy sposób zaczęliśmy snuć naszą opowieść, napotykamy
pierwszewyzwanie.Czymbowiemjestprzestrzeń?Czymsączasienergia?

NATURAPRZESTRZENIICZASU

Siedzę przy biurku w swoim gabinecie, wystukuję te słowa na klawiaturze, która bezprzewodowo
połączonajestzlaptopem,patrzącnazdaniawyłaniającesięnadużymmonitorze.Jeśliodwrócęwzrok
odmonitorairozejrzęsięwokółsiebie,zobaczępokójzpreferowanąprzezarchitekturęliczbąścian–
czterema.Dwieznich,tapolewejizamoimiplecami,zapełnionesąpółkami,naktórychznajdujesię
skromna kolekcja książek. Przy ścianie po mojej prawej stronie ustawiłem sofę, z której okazjonalnie
korzystajązostającynanocgoście(dzisiajwyjątkowoniejestzasypanakolejnymistertamiksiążek).

Podobnie jak Wy, bez wahania formułuję wniosek, że wszystkie wymienione rzeczy z tego

pomieszczeniasąobiektamiznajdującymisięwprzestrzeni.

Czymjednak,precyzyjniemówiąc,jestprzestrzeń?Mogęporuszaćsięwniej,alejejniewidzęinie

mogę dotknąć. Przestrzeń nie jest czymś, co postrzegamy w sposób bezpośredni. Nasze postrzeganie
odnosi się do przedmiotów (takich jak monitory, książki i sofy) i przedmiotów tych dotyczy pewien
szczególny rodzaj wzajemnych związków, które nazywamy związkami przestrzennymi: to jest tutaj, po
lewej,tamtojesttam,poprawej.Jednaksamaprzestrzeńniewchodziwskładnaszegobezpośredniego
doświadczenia. Interpretowanie obiektów jako czegoś, co istnieje w trójwymiarowej przestrzeni, jest
skutkiem zachodzącej w mózgu syntezy impulsów elektrycznych, przekładanych przez nasz umysł na
wizualnąpercepcjęświata.

Podobnie poruszam się w czasie (przynajmniej w jednym kierunku), lecz nie widzę go ani nie mogę

wyciągnąć ręki i go dotknąć. Czas nie jest namacalnym obiektem. Moje poczucie czasu zdaje się
wywodzićzeświadomościzmianwzajemnegopołożeniamojejosobyiotaczającychmnieobiektów(to
było po lewej stronie, teraz jest po prawej) lub ze świadomości zachodzących w nich zmian, gdy
przekształcająsięzjednegotypuwdrugi.

Czy przestrzeń mojego gabinetu istnieje niezależnie od znajdujących się w niej obiektów? Czy czas

istniejeniezależnieodzachodzącychwtympomieszczeniuzjawisk?Innymisłowy–czyprzestrzeńiczas
sąbytami„absolutnymi”?

Isaac Newton, rozwijając swą teorię mechaniki, którą opublikował w 1687 roku w wielkim dziele

zatytułowanymMatematycznezasadyfilozofiiprzyrody,skłonnybyłprzystaćnato,żeprzestrzeńiczas
są zasadniczo względne w odniesieniu do czegoś, co nazywał naszym „trywialnym postrzeganiem”
świata. Gotów był zaakceptować fakt, że ciała zbliżają się do siebie lub oddalają się od siebie,
zmieniającswewzględnepołożeniewprzestrzeniiczasie.Jesttoruchwzględny,którymożnawprosty
sposóbzdefiniowaćwkategoriachzwiązkówpomiędzyciałami.

Jednak teoria Newtona wymagała wprowadzenia pojęcia ruchu absolutnego, z niego zaś, jak

argumentowałuczony,musiwynikaćistnienieabsolutnychprzestrzeniiczasu,tworzącychswegorodzaju
pojemnik,wktórymistniejąciałaizachodzązjawiskafizyczne.ZabierzwszystkieciałazWszechświata,
apustyzbiornik,zgodniezwymogiemteoriiNewtona,pozostanie:wciążbędzie„coś”.

Einsteinpozwoliłsobienaodmiennezdaniewtejkwestii.Ponaddwieścielatpóźniej,w1905roku,

zmagałsięztymproblememwtrakciewypełnianiaobowiązkówekspertatechnicznegotrzeciejklasyw
Szwajcarskim Urzędzie Patentowym w Bernie. Doszedł do wniosku, że absolutne przestrzeń i czas nie
mogąistnieć.TakakonkluzjawynikałazesformułowanejprzezEinsteinaszczególnejteoriiwzględności.

Teoria ta opiera się na dwóch fundamentalnych zasadach. Według pierwszej z nich, która stała się

znanajakozasadawzględności,obserwatorzyporuszającysięruchemwzględnymzróżnymi(alestałymi)
prędkościamimuszązaobserwowaćtakiesame,podstawoweprawafizyki.

Wydaje się to absolutnie rozsądne. Załóżmy, że dokonuję tu, na Ziemi, serii pomiarów wielkości

fizycznych, co pozwala mi sformułować prawo fizyczne leżące u podstaw obserwowanych zjawisk. Ty
zaś wykonujesz identyczne pomiary na pokładzie odległego statku kosmicznego, który z ogromną
prędkościąoddalasięodZiemi.Oczywiście,wnioski,jakiesformułujemynapodstawieobuzestawów
pomiarów,musząbyćtakiesame.Niemożebyćtak,żejedenzestawprawfizykiobowiązujeumnie,a
inny jest aktualny dla podróżników w przestrzeni kosmicznej. W przeciwnym wypadku nie byłyby to
prawa.

Możemy teraz przyjrzeć się temu przykładowi z innej perspektywy. Jeśli prawa fizyki są takie same

dla wszystkich obserwatorów, wówczas nie ma możliwości, aby przeprowadzić pomiar pozwalający
jednoznacznieokreślić,któryzobserwatorówporuszasięwzględemktórego.Praktyczniemożnabyłoby
uznać,żeTypozostajeszwspoczynku,atojazdużąprędkościąsięoddalam.Żadnepomiaryfizycznenie
rozróżniątychdwóchsytuacji.

DrugazzasadEinsteinadotyczyprędkościświatła.Wczasiegdypracowałonnadszczególnąteorią

względności,fizycydośćniechętnieskłanialisiędowniosku,żeprędkośćświatłajeststałaiwogólenie
zależyodprędkościźródłaświatła.Jeślizmierzyłbymprędkośćświatłaemitowanegoprzeznieruchomą
latarkę tu, na Ziemi, a Ty przeprowadziłbyś pomiar z użyciem tej samej latarki na pokładzie mocno
rozpędzonegostatkukosmicznego,oczekiwalibyśmy,żeuzyskamytakisamwynik.

Zamiast próbować zrozumieć, dlaczego prędkość światła nie zależy od prędkości źródła, Einstein

zwyczajnie zaakceptował to jako ustalony fakt. Przyjął założenie, że prędkość światła jest uniwersalną
stałą,izająłsięnastępstwamitakiegostanurzeczy.

Natychmiastnarzucasiępierwszaimplikacja:niemaczegośtakiegojakabsolutnyczas.
Oto dlaczego. Załóżmy, że obserwujesz jakieś niesamowite zdarzenie. Podczas gwałtownej burzy

widziszdwiebłyskawice,jakrozcinająnieboirównocześnieuderzająwziemię,jednapotwojejlewej
stronie, druga po stronie prawej. Stoisz w idealnym bezruchu, zatem fakt, że światło obu błyskawic
potrzebujeczasu,abydotrzećdociebie,niemażadnegoznaczenia.Poruszasięonobardzoszybko,toteż,
wtwojejocenie,obiebłyskawicedostrzegaszwchwili,gdyuderzają.

Ja jednak widzę coś zupełnie innego. Poruszam się bardzo szybko – z prędkością równą połowie

prędkości światła – z lewej strony na prawą. Mijam Ciebie właśnie w momencie, gdy dokonujesz
obserwacji.Ponieważporuszamsiętakszybko,zasprawączasu,jakiegopotrzebujeświatłobłyskawic,
aby do mnie dotrzeć, pojawiają się mierzalne efekty. W czasie gdy światło błyskawicy uderzającej z
lewej strony zdoła do mnie dotrzeć, zdążę już przesunąć się trochę w prawo, tak więc ma ono do
przebycia dłuższą drogę. Tymczasem światło błyskawicy uderzającej z prawej strony ma do pokonania
krótsządrogę,ponieważzbliżyłemsiędoniej.Wrezultacietęuderzającąpoprawejstroniewidzęjako
pierwszą(rysunek1).

RYSUNEK1.Nieruchomyobserwatorwsytuacji(a)widzidwiebłyskawiceuderzającejednocześnie,ponieważprędkośćświatła

jesttakduża,żewydajesię,iżświatłodocieradoniegonatychmiast.Jednakwsytuacji(b)obserwator,któryporuszasięzprędkością

stanowiącąznacznyułamekprędkościświatła,zauważacośinnego.Jestrozpędzonydopołowyprędkościświatłaiprzemieszczasię

zlewejstronynaprawą,toteżgdydocieradoniegoświatłobłyskawicyuderzającejpolewejstronie,zdążyjużprzesunąćsięw

prawo.Światłobłyskawicyuderzającejpoprawejstroniemadopokonaniakrótsządrogę.Wrezultacieobserwatorznajdującysięw

sytuacji(b)dostrzeganajpierwbłyskawicępoprawejstronie.

Tywidziszbłyskawiceuderzającerównocześnie.Janie.Ktomarację?
Tymaszracjęijamamrację.Zasadawzględnościjednoznaczniestwierdza,żeprawafizykimusząbyć

takie same, niezależnie od względnego ruchu obserwatora, oraz że nie możemy posłużyć się
jakimikolwiekpomiaramiwielkościfizycznych,abystwierdzić,ktoznas,Tyczyja,jestwruchu.

Nie mamy wyboru, zmuszeni jesteśmy wysnuć wniosek, że nie ma czegoś takiego jak absolutna

równoczesność.Nieistniejewyróżnionylubuprzywilejowanyukładodniesienia,wktórymmoglibyśmy
ogłosić, że zdarzenia te zaszły w tym samym momencie. Mogły zajść jednocześnie w jednym układzie
odniesienia, a w innym – w różnych momentach, a wszystkie układy są równoważne. W rezultacie nie
możemy mówić o „rzeczywistym” lub absolutnym czasie. Z czegoś trzeba zrezygnować. Postrzegamy
zdarzeniawróżnysposób,ponieważczasjestpojęciemwzględnym.

Einstein opracował podobny zestaw argumentów mających ukazać, że przestrzeń jest również

pojęciemwzględnym.Dziwaczneimplikacjeszczególnejteoriiwzględnościsąstosunkowodobrzeznane.
Jeżeli prędkość światła jest stała, a prawa fizyki mają obowiązywać wszystkich obserwatorów we
Wszechświecie, oznacza to, że interwały czasowe (czasy trwania) mogą ulegać wydłużeniu, natomiast
interwały przestrzenne (odległości) – skróceniu. Oznacza to, że pomiary czasu trwania i odległości
prowadzoneprzezobserwatorówporuszającychsięzróżnymiprędkościamibędądawaćróżnewyniki.

Jednak nie wszystko jest stracone. Wydłużanie czasu trwania i skracanie odległości są niczym dwie

strony tej samej monety. Są powiązane przez prędkość obserwatora dokonującego pomiarów w
odniesieniu do prędkości światła. Jeśli teraz połączymy przestrzeń i czas w jedną czterowymiarową
czasoprzestrzeń, mierzone w niej interwały pozostają niewrażliwe na względność. W odniesieniu do
interwałów czasoprzestrzennych wydłużanie czasu trwania jest kompensowane przez skracanie
odległościiviceversa.

Czy to oznacza, że choć przestrzeń i czas są względne, czasoprzestrzeń jest absolutna? Pogląd ten

podzielająniektórzywspółcześnifizycy.Innizgłaszająsprzeciw.Dlanasważnejest,abyśmyzdalisobie
sprawę,żemusimyporzucićnaszeprzesadnieuproszczone,zdroworozsądkowepojęciaoniezależności
przestrzeni i czasu oraz zaakceptować fakt, iż w naszym Wszechświecie przestrzeń i czas są
nierozerwalniezłączone.

CIĄGDALSZYDOSTĘPNYWPEŁNEJ,PŁATNEJWERSJI

2

Icałeszczęście.Wogóleniemogęsobiewyobrazić,comogłobysięstać,gdybykomuśudałosięodtworzyćnaZiemiwarunkipanującew

trakcieWielkiegoWybuchu.

3

„Nic”jestkoncepcjąogłębokimznaczeniufilozoficznym,którejnajlepiejunikać,jeśliniejestsięgotowymnaprowadzeniesemantycznych

sporów.

4

LudwigWittgenstein,Tractatuslogico-philosophicus,przeł.BogusławWolniewicz,wyd.5,WydawnictwoNaukowePWN,Warszawa

2004.

PEŁNYSPISTREŚCI

PodziękowaniaWstęp

TOCOŚNAZYWANENAUKĄ
ZARYSOPOWIEŚCI(UWAGA:ZDRADZAMTREŚĆKSIĄŻKI!)ROZDZIAŁ1.Na„początku”

NATURAPRZESTRZENIICZASU

MASAIENERGIA

GRAWITACJAIGEOMETRIA

ROZSZERZAJĄCYSIĘWSZECHŚWIAT
CZAS,ROZMIARITEMPERATURAERAPLANCKA:ODCHWILI„ZERO”DO10–43
SEKUNDY
ERAWIELKIEJUNIFIKACJI:OD10–43SEKUNDYDO10–35SEKUNDY
KOSMICZNAINFLACJA:OD10–35SEKUNDYDO10–32SEKUNDY

PODGRZEWANIE

ROZDZIAŁ2.Złamaniesymetrii

NATURAKWANTOWYCHCZĄSTEK
KWANTOWEPOLAISIŁY

SPIN

ERAELEKTROSŁABA:10–32DO10–12SEKUNDY
SPONTANICZNEZŁAMANIESYMETRIIMECHANIZMHIGGSAI„BOSKACZĄSTKA”
MODELSTANDARDOWYFIZYKICZĄSTEK

CIEMNAMATERIA

ERAKWARKOWA:OD10–12DO10–6SEKUNDY
ERAHADRONOWA:OD10–6SEKUNDYDO1SEKUNDY
ERALEPTONOWA:OD1DO10SEKUND

ROZDZIAŁ3.Powierzchniaostatniegorozproszenia

PIERWOTNANUKLEOSYNTEZA

ALPHER,BETHE,GAMOW

REKOMBINACJA

MIKROFALOWEPROMIENIOWANIETŁA

ANIZOTROPIAIPOCHODZENIESTRUKTURY

ZASADANIEOZNACZONOŚCIHEISENBERGACOBE,WMAPIPLANCK
MODELΛ-CDM

ROZDZIAŁ4.Zapalanieświatełnafirmamencie

HALOCIEMNEJMATERII

PIERWSZEGWIAZDY

GWIEZDNANUKLEOSYNTEZA

KRÓTKIE,LECZSPEKTAKULARNEŻYCIEGWIAZDIIIPOPULACJI

LOSYGWIAZDIIIPOPULACJI

GWIAZDYIIPOPULACJI:DIAGRAMHERTZSPRUNGA–RUSSELLAORBITALEWATOMACH
IPOZIOMYENERGETYCZNE
PRZESUNIĘCIEKUCZERWIENI,ŚWIECESTANDARDOWEIPRAWOHUBBLE’A
PRZESUNIĘCIEKUCZERWIENI–PRZEGLĄDYNIEBATYPYGALAKTYK,KRZYWE
ROTACJIICIEMNAMATERIAKOSMICZNYHORYZONTZDARZEŃ

ROZDZIAŁ5.Synteza

DROGAMLECZNA

PIERWIASTKICHEMICZNE

ASTROCHEMIA

CZĄSTECZKIMIĘDZYGWIAZDOWE

ORBITALEHYBRYDOWEIPARYELEKTRONOWE

GWIEZDNYPYŁ
OGROMNYOBŁOKMOLEKULARNY
PRZYSPIESZAJĄCYWSZECHŚWIATIPOWRÓTSTAŁEJKOSMOLOGICZNEJ

ROZDZIAŁ6.SOL

NEITH,„OBŁOKMACIERZYSTY”

DOWODYNARZECZSUPERNOWEJ

HIPOTEZAMGŁAWICOWAMŁODEOBIEKTYGWIAZDOWE
NAŚCIEŻCEHAYASHIEGO–HENYEYATYMCZASEMWDYSKUPROTOPLANETARNYM...

PLANETOZYMALEIPROTOPLANETY

POWSTANIEOLBRZYMÓWGAZOWYCHILODOWYCH

POWSTAWANIEPLANETTYPUZIEMSKIEGO

ZAPŁON

ROZDZIAŁ7.TerraFirma

KATASTROFAŻELAZNA
PŁASZCZISKORUPA

ATMOSFERA

KSIĘŻYC
WODA,OCEANIKLIMAT

MAGNETOSFERA

MODELNICEJSKI

PŁYTYTEKTONICZNE

ROZDZIAŁ8.Kosmicznyimperatyw

CEGIEŁKIŻYCIA
DOSTAWAEGZOGENNA:CEGIEŁKIZKOSMOSU

PIERWOTNAZUPAIEKSPERYMENTYMILLERA–UREYA

KOMINYHYDROTERMALNE

POJAWIENIESIĘPROSTEGOMETABOLIZMU

NIEUCHRONNEPOWSTANIERNA

ŚWIATRNA

KODGENETYCZNY

WYNALEZIENIEDNA

NARODZINYPRZODKALUCA

ROZDZIAŁ9.Symbioza

EWOLUCJAFOTOSYNTEZY

DOWODYISTNIENIAWCZESNYCHFORMŻYCIADOMENYBAKTERIIIARCHEONÓW

WIELKIEZDARZENIEOKSYDACYJNE

ENDOSYMBIOZAIPOWSTANIEEUKARIONTÓW

ROZMIARMAZNACZENIE

ODJEDNEGODOWIELU

NAŁÓW,NAŁÓW
SEKSIŚMIERĆ
WZROSTRÓŻNORODNOŚCIRADIACJAEDIAKARAŃSKAIPIERWSZEZWIERZĘTA
ROZDZIAŁ10.Pieśńloduiognia

EKSPLOZJAKAMBRYJSKA

DZIWACZNI(LECZWSPANIALI)MIESZKAŃCYŁUPKÓWZBURGESS
MASOWEWYMIERANIE:„WIELKAPIĄTKA”
ZIELENIEJĄCYŚWIAT
POWSTANIECZWORONOGÓW
PANGEA:OSTATNISUPERKONTYNENT
MATKAWIELKICHWYMIERAŃ
ERADINOZAURÓW

KRATERCHICXULUB

ROZDZIAŁ11.PiętnoczłowiekaZIĘBYDARWINAIRADIACJESSAKÓW

POZNAJNACZELNE

PLANETAMAŁP
ŚLADYSTÓPNAPIASKACHCZASU

ECCEHOMO

NASZLAKUCZŁOWIEKAROZUMNEGO
POŻEGNANIEZAFRYKĄ
ROZDZIAŁ12.CogitoergosumPOWAŻNYPROBLEM
PROBLEMUMYSŁ–CIAŁO

KORELATYNEURONALNE

TYLKOGDZIEZNAJDUJESIĘ„JA”?
NAŚCIEŻCEDO„WIELKIEGOSKOKUNAPRZÓD”
FOXP2IINSTYNKTJĘZYKOWY
INNEUMYSŁY,INTENCJONALNOŚĆIMÓZGSPOŁECZNY
CZYWCIĄŻEWOLUUJEMY?

Epilog
Dodatek
Bibliografia
Wkładka