Ciemna materia i dinozaury - Lisa Randal(2).rtf

Ciemna materia i dinozaury - Lisa Randall

              Wstęp

              Słowa ciemna materia i dinozaury rzadko występują obok siebie  no, może moglibyśmy je usłyszeć wymówione jednym tchem w trakcie gorącej dyskusji na szkolnym boisku, w klubie miłośników gier fabularnych czy w jakimś nowym filmie Spielberga. Ciemna materia jest ową nieuchwytną substancją wypełniającą Wszechświat, która oddziałuje grawitacyjnie tak jak zwyczajna materia, ale nie emituje światła ani go nie pochłania. Astronomowie wykrywają jej wpływ grawitacyjny, ale nie mogą jej zobaczyć. Natomiast dinozaury... Cóż, chyba nie muszę wyjaśniać, czym one są. Oczywiście chodzi o kręgowce, które były dominującą formą życia na Ziemi w okresie od 231 do 66 milionów lat temu.

              Zarówno ciemna materia, jak i dinozaury są już same w sobie niezwykle fascynujące i mogłoby się wydawać, że tej niewidocznej fizycznej substancji i słynnych wymarłych zwierząt nic ze sobą nie łączy. I faktycznie może tak być. Jednak Wszechświat z definicji jest jednym obiektem i w zasadzie wszystkie jego elementy jakoś ze sobą oddziałują. W tej książce rozważymy hipotetyczny scenariusz, który zaproponowałam razem ze swoimi współpracownikami, zakładający, że ciemna materia może w ostatecznym rozrachunku (w sposób pośredni) ponosić odpowiedzialność za wyginięcie dinozaurów.

              Paleontolodzy, geolodzy i fizycy udowodnili, że 66 milionów lat temu w Ziemię uderzył obiekt kosmiczny o średnicy przynajmniej dziesięciu kilometrów, co doprowadziło do wyginięcia zamieszkujących naszą planetę dinozaurów, a także trzech czwartych pozostałych gatunków występujących na jej powierzchni. Obiektem tym mogła być kometa z odległych zakątków Układu Słonecznego, ale nikt nie wie, dlaczego tor jej ruchu został zakłócony, tak że opuściła swoją luźno związaną, ale jednak stabilną orbitę.

              Nasza propozycja zakłada, że podczas przejścia Słońca przez płaszczyznę Drogi Mlecznej  ów pas gwiazd i jasnego pyłu, który widać na bezchmurnym nocnym niebie  Układ Słoneczny natrafił na dysk ciemnej materii, który zakłócił ruch jednego z takich odległych obiektów kosmicznych i tym samym doprowadził do katastrofalnego zderzenia. Uczonym udało się już ustalić, że w bezpośrednim sąsiedztwie Galaktyki przeważająca część otaczającej nas ciemnej materii ma postać gładkiego, rozproszonego, sferycznego halo.

              Ten rodzaj ciemnej materii, który doprowadził do wyginięcia dinozaurów, musiał mieć jednak zupełnie inny rozkład od tego, jaki obserwujemy w nieuchwytnej ciemnej materii wypełniającej Wszechświat. Taki dodatkowy typ ciemnej materii nie może wpływać na halo, ale za sprawą zupełnie odmiennych oddziaływań powinien tworzyć gęsty dysk w samym środku płaszczyzny Drogi Mlecznej. Słońce wraz z całym Układem Słonecznym krąży po orbicie wewnątrz Galaktyki i podczas przejścia przez taki wąski obszar o ogromnej gęstości dysk ciemnej materii musiałby na nie wywierać niezwykle silny wpływ grawitacyjny. Jego przyciąganie grawitacyjne mogłoby wybijać komety z zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego, ponieważ oddziaływanie Słońca jest tam zbyt słabe, by temu zapobiec. Takie błąkające się komety mogłyby zostać wyrzucone z naszego układu planetarnego lub  co miałoby dużo poważniejsze konsekwencje  skierowane w stronę jego środka, gdzie mogłoby dojść do ich zderzenia z Ziemią.

              Powiem może od razu, że nie wiem, czy ta koncepcja jest poprawna. Jedynie jakiś niezwykły rodzaj ciemnej materii mógłby wywierać zauważalny wpływ na żywe organizmy (a raczej, w tym wypadku, na organizmy dawno już wymarłe). Ta książka jest opowieścią o naszej niezwykłej hipotezie dotyczącej takiej właśnie dziwnej ciemnej materii, która wywiera zauważalny wpływ.

              Jednak tego rodzaju spekulacje  choć niewątpliwie bardzo intrygujące  nie stanowią istoty książki. Równie ważne dla jej treści, co historia zabójczej komety, są związane z tym wątkiem badania prowadzone na gruncie uznanych dziedzin nauki, takich jak kosmologia i wiedza o Układzie Słonecznym. Mam ogromne szczęście, że zagadnienia, którymi się zajmuję, pozwalają mi się często zastanawiać nad wielkimi pytaniami, takimi jak: Z czego składa się materia? Jaka jest natura przestrzeni i czasu? Jak ewolucja Wszechświata doprowadziła do powstania świata, który widzimy wokół siebie? Mam nadzieję, że w tej książce uda mi się zająć również tego typu kwestiami.

              Opisane tu badania stały się dla mnie pretekstem do snucia rozważań na temat kosmologii, astrofizyki, geologii, a nawet biologii. Wciąż skupiałam się na fizyce podstawowej, ale ponieważ przez całe życie zajmowałam się bardziej tradycyjną fizyką cząstek  czyli badaniem elementów składowych znanej nam materii, takiej jak papier czy ekran, na którym czytacie ten tekst  było coś niezwykle orzeźwiającego w tym, że mogłam się zająć analizą tego, co wiemy (i czego się wkrótce dowiemy) o ciemnej stronie świata, a także tym, jakie znaczenie mają podstawowe procesy fizyczne dla Układu Słonecznego i Ziemi.

              W książce Ciemna materia i dinozaury wyjaśnimy, co obecnie wiemy o Wszechświecie, Drodze Mlecznej i Układzie Słonecznym, powiemy także, jakie warunki musiały być spełnione, żeby na Ziemi mogło powstać i rozwijać się życie. Omówimy kwestie związane z ciemną materią i kosmosem, a także zajmiemy się kometami, planetoidami oraz powstaniem i wyginięciem istot żywych, przy czym szczególną uwagę poświęcimy obiektowi kosmicznemu, który spadł na Ziemię i zgładził żyjące na niej dinozaury  a także znaczną część pozostałych stworzeń zamieszkujących naszą planetę. Mam nadzieję, że udało mi się przedstawić w tej książce wiele zdumiewających powiązań, dzięki którym znaleźliśmy się tutaj i możemy lepiej zrozumieć wszystko, co się obecnie dzieje. Zawsze gdy rozmyślamy o naszej planecie, powinniśmy dobrze rozumieć kontekst, w którym się wykształciła.

              Gdy zaczęłam się zastanawiać nad pojęciami leżącymi u podstaw idei opisanych w tej książce, uderzył mnie i oczarował nie tylko ogrom wiedzy o naszym otoczeniu  lokalnym, planetarnym, galaktycznym i wszechświatowym  ale także to, jak wiele chcemy zrozumieć, oglądając świat z naszego przypadkowego, maleńkiego zakątka tu, na Ziemi. Zdumiały mnie również liczne związki łączące zjawiska, które ostatecznie doprowadziły do naszego istnienia. Żeby nie było wątpliwości: nie jestem osobą religijną. Nie czuję potrzeby przypisywania wszystkiemu celu lub sensu. Mimo to, gdy zastanawiam się nad ogromem Wszechświata, naszą przeszłością i nad tym, jak to wszystko do siebie pasuje, nie mogę...