CCF20090303085

174 Uzupełnienie 2

VI    *

A zatem mechanika kartezjańska ~ uznawana kiedyś przez Kartezjusza i Newtona za podstawę, do której wszystko można zredukować - była i nadal jest z powodzeniem redukowana do elektromagnetyzmu. Co jednak można powiedzieć o przypuszczalnie najbardziej imponującej redukcji chemii do fizyki kwantowej?

Przyjmijmy w niniejszym rozumowaniu, że dysponujemy w pełni zadowalającą redukcją wiązań chemicznych do teorii kwantowej (chodzi zarówno o kowalentne lub bliźniacze wiązania elektronowe, jak i o wiązania niekowalentne, na przykład wiązania typu „gniazdo-i-wtyczka”), mimo wiele mówiącej uwagi Paulinga (1959), autora The Naturę of the Chemical Bond, że nie jest w stanie „zdefiniować” (lub ściśle sformułować), na czym polega natura wiązania chemicznego. Załóżmy ponadto, że mamy w pełni zadowalającą teorię, sił nuklearnych, okresowego systemu pierwiastków i ich izotopów, a zwłaszcza teorię wyjaśniającą stabilność i niestabilność cięższych jąder. Czy stanowi to w pełni zadowalającą redukcję chemii do mechaniki kwantowej?

Nie sądzę. Należałoby wprowadzić zupełnie nową ideę, ideę nieco obcą teorii fizycznej: ideę ewolucji, historii naszego Wszechświata, kosmogonii, a nawet jeszcze większą dawkę kosmologii*.

Jest tak dlatego, że okresowa tabela pierwiastków oraz (przeformułowana) Bohra teoria okresowego systemu pierwiastków wyjaśnia cięższe jądra jako złożone z lżejszych, a ostatecznie jako złożone z jąder wodoru (protonów) i neutronów (które z kolei można by uważać za swego rodzaju złożenie protonów i elektronów). Teoria ta zakłada, że cięższe pierwiastki mają historię - że własności ich jąder w rzeczywistości wynikają z rzadkiego procesu, który powoduje, że kilka jąder wodoru łączy się w cięższe jądro; odbywa się to w warunkach bardzo rzadko spotykanych w kosmosie.

Jest wiele danych przemawiających za poglądem, że ten proces faktycznie się odbywał i ciągle jeszcze trwa; że cięższe

{Ang. cosmogeny; Popper ma tu być może na myśli teorie pochodzenia kosmosu, która jest wszelako przedmiotem zainteresowania kosmogonii, cosmogony, wymienionej chwile wcześniej.} pierwiastki mają ewolucyjną historię i że proces fuzji, wskutek której ciężki wodór przekształca się w hel, jest źródłem energii naszego Słońca, a także bomby wodorowej. A zatem hel oraz wszystkie cięższe pierwiastki są rezultatem ewolucji kosmicznej. Jego historia, a w szczególności historia cięższych pierwiastków, jest według obecnych poglądów kosmologicznych - bardzo dziwna. Cięższe pierwiastki uważa się obecnie za produkty eksplozji supernowych. Ponieważ hel według pewnych najnowszych szacunków stanowi 25% całej materii, wodór zaś dwie trzecie lub trzy czwarte masy całej materii, wszystkie cięższe jądra wydają się bardzo rzadkie (stanowiąc łącznie jeden lub dwa procent całej masy materii). A zatem Ziemia oraz zapewne inne planety naszego systemu składają się głównie z bardzo rzadkich (i - powinienem powiedzieć - bardzo cennych) materiałów.

Najszerzej akceptowana współcześnie teoria pochodzenia Wszechświata - teoria wielkiego gorącego wybuchu¹⁶ - głosi, że większość helu jest produktem samego wielkiego wybuchu, że został on wytworzony w ciągu pierwszej minuty istnienia rozszerzającego się Wszechświata. Nie ma potrzeby podkreślać, że spekulacja ta (pierwotnie sformułowana przez Gamo-wa) ma bardzo wątpliwy status naukowy. Ponieważ jednak musimy przyjmować tego rodzaju teorie w naszych próbach redukcji chemii do mechaniki kwantowej, nie można twierdzić, że redukcja ta została przeprowadzona bez reszty.

Prawdą jest jednak, że zredukowaliśmy chemię, przynajmniej w pewnej jej części, raczej do kosmologii aniżeli do fizyki. Należy oczywiście przyznać, że nowoczesna klasyczna kosmologia relatywistyczna została zapoczątkowana jako stosowana teoria fizyczna. Jednakże, jak twierdzi Herman Bondi, czasy te najwidoczniej już minęły i musimy zaakceptować to, że pewne nasze idee (na przykład idee zapoczątkowane przez Diraca i Jordana) należy uznać za próby zredukowania teorii fizycznej do kosmogonii. Zarówno kosmologia, jak i kosmo-gonia, choć stanowią niezwykle fascynujące dziedziny fizyki i chociaż stają się coraz lepiej testowalne, nadal są jedynie

¹⁶ Teoria ta zostanie być może wyparta przez nowa teorię przesunięć ku czerwieni, zaproponowana przez J. C. Peckera, A. P. Robertsa i J.-P. Wigiera w: Non-Velocity Redshifts and Pfwton-Photon Interactions, „Naturę” 237, 1972, ss. 227-229.