„Sedam stubova nauke“: Iznenađujuća fizika od koje zavisi naše postojanje

Ljudi kao vrsta nemaju pouzdanu intuiciju za zakone prirode. Većina savremenih naučnih aksioma morala je da prođe kroz ono što britanski naučnik Džon Haldejn naziva četiri stadijuma prihvatanja naučnih ideja: od besmislice; preko zanimljivog, ali izopačenog; istinitog, ali nevažnog; do: „To je oduvek bilo tako“. U knjizi „Sedam stubova nauke“ Džon Gribin opisuje sedam važnih izvora naučne mudrosti koji su prošli kroz ove stadijume prihvatanja. Ironično, s obzirom na prvobitni skepticizam sa kojim su se suočavali, ispostavilo se da su ovi „stubovi“, kako ih je on krstio, ne samo istiniti već i ključni za naše postojanje, a možda čak i za život drugde u svemiru.

Gribin, prekaljeni i nagrađivani naučni pisac, iskopava mnoštvo dobrih priča o naučnicima i njihovim otkrićima, od kojih sam za neke, pored višedecenijskog čitalačkog iskustva, prvi put saznao. Naročito sam uživao u priči kako se Sesilija Pejn 1925. godine preselila iz Engleske u Ameriku, pošto joj kao ženi nije bilo dozvoljeno da stekne diplomu na Kembridžu. Uspela je u Americi i postala prva žena koja je dobila doktorat na koledžu Redklif blizu Bostona, za svoj rad na polju astrofizike.

Pejnova je za svoj rad proučavala 18 hemijskih elemenata na nekoliko zvezda i otkrila da vodonika i helijuma ima u mnogo većim količinama od svih ostalih. Kada joj je mentor Harlou Šepli zatražio da to proveri, stariji astronom sa Prinstona Henri Noris Rasel joj je rekao da je rezultat „očito nemoguć“, jer se kosio sa predviđanjem Henrija Roulanda da je sastav Sunca vrlo sličan Zemljinom. Slušajući Šeplija, Pejnova je u svom radu napisala da očigledno obilje vodonika i helijuma u zvezdanim atmosferama „skoro sigurno nije moguće“.

Kasnije je sam Rasel istraživao solarni spektar i zaključio da obilje vodonika nesumnjivo postoji. Sve zasluge je pripisao Pejnovoj, ali je zbog ugleda pokupio većinu priznanja, što je značilo da će još jedna žena biti uskraćena za Nobelovu nagradu.

Iako su čuvene reči Ričarda Fejnmena, da bi jedna činjenica koju ćemo preneti budućim generacijama trebalo da bude ona da su sve stvari sačinjene od atoma, pojedini Gribinovi stubovi nas podsećaju da je dobro što možemo da im prenesemo i više od toga. Primera radi, da čvrstu materiju uglavnom sačinjava prazan prostor. Da su zvezde sunca i da znamo od čega su sačinjene. Takođe, da ne postoji životna sila. Taj stub je trenutno značajan jer se naučne činjenice neprestano suočavaju sa moćnim religijama, teorijama zavere i ljudima sa beslovesnim idejama, koji ne mogu da razmišljaju kritički čak ni kada im životi zavise od toga (što je sa kovidom zaista slučaj). Čak se i Luj Paster zalagao za vitalizam, ideju da živa bića poseduju nešto nematerijalno što neživi predmeti nemaju.

U poglavlju Mlečni put je skladište gradivnih elemenata života Gribin opisuje poznate eksperimente Stenlija Milera kao uvod u istoriju organske hemije. Kada je bio diplomac, Miler je – pod mentorom Heroldom Jurejem – pomešao metan, amonijak, vodenu paru i vodonik da bi proizveo ono što je Haldejn nazivao malom „iskonskom čorbom“ rane Zemlje, dodajući varnice umesto munja. Zapanjujuće, eksperiment je samo tokom prve nedelje proizveo 13 različitih aminokiselina, koje su gradivni elementi proteina.

Od tada astronomi su otkrili nekoliko stotina međuzvezdanih molekula, uključujući i aminokiseline. Kako Gribin piše, mlada Zemlja je skoro sigurno bila zasejana gradivnim elementima života pomoću takvih molekula, koji su se zalepili na ledom okovane čestice prašine sa kometa. Posle burne Lunarne kataklizme koja se završila pre oko četiri milijarde godina, život zasnovan na proteinima i nukleinskim kiselinama se oformio na Zemlji za samo 200 miliona godina, svega 700 miliona godina od Zemljinog nastanka. Ovo je možda i najbolji argument za sveprisustvo makar prostog oblika života širom kosmosa.

Poglavlje pod nazivom Slučajnost stvaranja ugljenika obuhvata ne toliko poznatu priču o predviđanju Freda Hojla o čuvenom stanju nuklearne rezonacije 7.65 MeV u ugljeniku-12, koja zvezdanoj nukleosintezi omogućava da prevaziđe berilijum-8. Gribin je bio diplomac pod Hojlovim okriljem i dobro pripoveda ovu priču, navodeći kako su Hojla šokantno prevideli za Nobelovu nagradu u korist člana njegovog tima, eksperimentaliste Vilijama Faulera. Džon Medoks, dugogodišnji urednik časopisa Priroda, ovaj previd je nazvao sramnim.

Uzgred, fotografija Hojla u ovom poglavlju mi izgleda upečatljivo i predivno. To je obična fotografija gde je on u odelu i sa kravatom, ali osećam kao da mogu da ga prozrem, da proniknem u samo njegovo biće i inteligenciju. To je nadoknada za sledeće poglavlje, Knjiga života napisana je rečima od tri slova, gde stoji fotografija Rejmonda Goslinga, ali ne i Rozalinde Frenklin, kristalografa čiji je rad imao ključnu ulogu za Džejmsa Votsona i Frensisa Krika u njihovom otkrivanju strukture DNK.

Gribinov poslednji stub Neverovatna lakoća leda jeste pronicljiv i odlično napisan, a ističe važnost naizgled trivijalne, ali neobične činjenice vezane za supstance, da voda u čvrstom stanju ima manju gustinu od vode u tečnom stanju, kao i važnost vodonične veze. Imam zamerke na neke statistike u ovom delu knjige, naročito o savremenom shvatanju da su dimenzije Mlečnog puta 185.000 svetlosnih godina u širinu i 2000 svetlosnih godina u dubinu (što su skoro duplo veće vrednosti od onih koje on navodi), i da je Zemlja bliža unutrašnjoj ivici naseljive zone Sunca, a ne na sredini.

Ovaj stub je opširan, objašnjava važnost prošlih ledenih doba i supervulkana i planete Jupiter. Na samom kraju Gribin iznosi sopstvene zaključke o postojanju inteligentnog života sličnog nama drugde na nebesima. Neću vam odati njegov odgovor na ovo veliko pitanje, ali ću reći da sam, verovatno poučen modelom četiri stadijuma prihvatanja, bio veoma iznenađen.

Autor: Dejvid Apel
Izvor: physicsworld.com
Prevod: Đorđe Radusin