| |
|
 NUMER
15/1999 (2188)
Rozmowa z prof. Aleksandrem Wolszczanem, astrofizykiem,
o poszukiwaniu nieznanego we wszechświecie
Jesteśmy dziećmi gwiazd
Aleksander Wolszczan (ur. 1946 r.) jest profesorem Uniwersytetu
Stanowego w Pensylwanii. Ukończył studia i doktoryzował się
na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu. Od 1982 r.
pracuje naukowo w USA, od 1997 r. jest równocześnie dyrektorem
Centrum Astronomicznego UMK w Toruniu, gdzie przebywa kilka
razy w roku. W 1992 r. odkrył, a dwa lata później udowodnił
ostatecznie, że wokół jednego z odkrytych przezeń pulsarów
krążą trzy planety (dwie trzykrotnie większe od Ziemi, trzecia
wielkości naszego Księżyca) i postawił hipotezę o istnieniu
czwartej. To odkrycie zostało uznane za największe od przewrotu
kopernikańskiego, zaś amerykańscy dziennikarze nazwali Wolszczana
drugim Kopernikiem.
Kiedy nauka odpowie na pytania o inne ośrodki życia we wszechświecie?
W perspektywie lat? Dziesiątków lat?
Sądząc z rosnącego impetu badań w tym kierunku nie powinno
to potrwać dłużej niż ćwierć wieku, ale może nastąpić jutro.
Niesłychany w ostatnich latach rozwój astrofizyki może z
dnia na dzień przynieść rezultaty w postaci szokujących odkryć.
Czy szukanie życia poza Ziemią i poza Układem Słonecznym
jest głównym kierunkiem amerykańskich badań?
To jeden z głównych nurtów, względnie nowy, bo podjęty w
latach 90. Nie popełnię chyba nieskromności mówiąc, że w
jego wykreowaniu pomogło moje odkrycie planet wokół pulsara.
Drugi, fundamentalny i znacznie starszy nurt badań, nie tylko
amerykańskich, dotyczy struktury wszechświata. Polega na
sięganiu coraz czulszymi instrumentami w coraz odleglejszą
przeszłość w poszukiwaniu odpowiedzi, jak to wszystko się
zaczęło. Czym był Big Bang, co stało się potem? Jak wyglądał
wszechświat, kiedy jego wiek był rzędu kilku procent obecnych
10 mld lat? Teleskop Hubble?a i instrumenty naziemne nowej
generacji uzyskują doprawdy interesujące obrazy tego wczesnego
wszechświata. Oczekujemy nie tylko znalezienia życia poza
Układem Słonecznym, ale również dokładnego obrazu ewolucji
wszechświata od początku do stanu, jaki znamy.
Wszystko to dzięki coraz doskonalszej aparaturze badawczej?
Postęp w tym zakresie jest kolosalny. Dzięki niemu astrofizyka
znalazła się w czołówce nauk, dokonujących najbardziej spektakularnych
odkryć. Wchodzimy w okres, gdy standardem obserwacyjnym astronoma
będą teleskopy 10-metrowe i większe. Planuje się budowę interferometrów
przestrzennych, za pomocą których będziemy szukać planet,
podobnych do naszej. Są to zespoły teleskopów, które zostaną
wyniesione poza atmosferę i ulokowane na orbitach wokół Ziemi.
Za pomocą wielu dużych teleskopów, umieszczonych w dokładnie
znanych odległościach i orientacjach względem siebie, można
niejako zsyntetyzować wielki teleskop o olbrzymiej ostrości
widzenia: oczy astronomiczne nowej generacji. Jest poważna
szansa, że w programie szukania przez nie planet wezmą udział
astronomowie z Torunia - nasz 32-metrowy radioteleskop stanowi
część systemu instrumentów europejskich. Trudno przewidywać,
co stanie się w najbliższych latach, jakie odkrycia przed
nami, gdy te wszystkie instrumenty spojrzą w niebo. Początek
XXI wieku będzie w astrofizyce bardzo emocjonujący.
Wróćmy do poszukiwania życia poza Układem Słonecznym. Znalezienie
go wydaje się zdarzeniem o tak nieobliczalnych konsekwencjach
dla ludzkiej psychiki i paradygmatów, że niektórzy podejrzewają
naukę o brak determinacji. Wprawdzie gonicie króliczka, ale
wygodniej byłoby go nie złapać...
To uczucie uniwersalne: dokonanie czegoś przynosi wielką
satysfakcję, a jednocześnie żal, że się tego króliczka niechcący
dogoniło. Zapewniam panią jednak, że astronomowie zaangażowani
w poszukiwanie planet są bardzo mocno umotywowani właśnie
pogonią za odkryciem życia we wszechświecie. Rzeczywistym
trofeum będzie nie tyle czysta astrofizyka, czyli informacje
o tym, ile gwiazd posiada swoje planety, jakie to planety
i w jaki sposób powstają, tylko ?druga Ziemia?: planeta z
rozwiniętym życiem, a przynajmniej warunkami do życia. Hasło
?Szukajmy drugiej Ziemi? zostało postawione przez NASA w
celach propagandowych. Do dobrego tonu wśród astronomów należy
pokpiwanie z niego, ale w skrytości uczeni o takim właśnie
odkryciu marzą. Nie sądzę, żeby tu były wahania - przeciwnie,
jest bardzo duża determinacja.
Jaki jest wpływ astronomii na postawę człowieka myślącego,
gdy zastanawia się nad problemem ?ja i kosmos?, ?ja i nieznane??
Myślę, że im więcej wiemy o wszechświecie, tym więcej wiemy
o samych sobie. Jeśli z naukowego punktu widzenia - bo są
też inne - prześledzimy całą ewolucję chemiczną wszechświata
od początku do teraz, przekonamy się łatwo, że możemy samych
siebie traktować jako etap w tej ewolucji. Zaczęło się od
cząstek elementarnych, poprzez wodór i hel, następnie syntezę
pierwiastków w gwiazdach, syntezę związków chemicznych -
w przestrzeni międzygwiezdnej, na ziarenkach pyłu, a później
także i na planetach - aż do powstania życia. Związek między
wszechświatem a nami jest bardzo ścisły. Pierwiastki, które
zsyntetyzowały gwiazdy, są tymi samymi, które wchodzą w skład
związków chemicznych dających życie. Jesteśmy - zupełnie
dosłownie - dziećmi gwiazd.
Czy ciężar tej wiedzy nie przytłacza ludzi pańskiej profesji?
Podczas popularnych odczytów astronomicznych często padają
pytania w rodzaju: jak wy możecie żyć ze świadomością, że
informacje, które do was docierają, pochodzą z dalekiej przeszłości,
że gwiazda, którą obserwujecie, jest w odległości setek lat
świetlnych? Otóż można się do tego przyzwyczaić. Podobnie
jest ze świadomością, że stanowimy wprawdzie maleńką, ale
organiczną część wszechświata - daje to nawet poczucie pewnego
komfortu psychicznego. Filozoficzna strona tych wszystkich
zagadnień, emocjonalne podejście do nich, dają o sobie znać
w momentach silnych napięć, kiedy jest się blisko znalezienia
czegoś wyjątkowo ekscytującego, ważnego w sensie uniwersalnym.
Wtedy to całe spektrum się otwiera. Ale w codziennym, szarym
życiu badacza nie jest tak, że budzimy się i zasypiamy z
owymi wielkimi pytaniami.
Jakie jest to pańskie środowisko zawodowe? Czy każdy z was
pracuje w kosmicznym osamotnieniu, w relacji ?ja i gwiazdy?,
czy też jesteście zwyczajną społecznością akademicką, gdzie
liczy się umiejętność pracy w zespole, a na sukces składają
się dziesiątki godzin żmudnych obliczeń?
Czasy wielkich myślicieli-samotników, przynajmniej w naukach
ścisłych, dawno minęły. Coraz rzadziej zdarza się osiągnąć
coś w nauce w pojedynkę ze względu na złożoność zagadnień,
które badamy, a także z powodu kosztów, szczególnie w badaniach
eksperymentalnych. Skomplikowane badania z reguły wymagają
ogromnych środków, drogich instrumentów, pracy zespołowej
i wielkich dyskusji - właściwie nieustającej burzy mózgów.
Ta praca odbywa się często w zespołach interdyscyplinarnych.
Trzeba łączyć rozmaite dziedziny wiedzy - astronomię, fizykę,
chemię, biologię, dziedziny instrumentalne, elektronikę -
żeby ogarnąć całość problemu. Wysoką pozycję zyskała astrobiologia:
jest coraz poważniej traktowana przez astrofizyków, sponsorowana
przez NASA i inne programy.
Czy łatwo porozumiewacie się w tej różnorodności?
Wszystkie nauki mają wspólne podstawy, obowiązują nas te
same prawa przyrody, chociaż metody badawcze mogą być różne.
Astronomia i astrofizyka stały się właściwie tym samym. Kandydatów
na studentów astronomii uprzedzamy, że właściwie będą studiowali
fizykę w zastosowaniu do nieba. Astronomia w sensie klasycznym
już nie istnieje.
Wyobrażam was sobie jako marzycieli i poszukiwaczy przygód
- takich dużych chłopców, którzy od dziecka pragną dokonywać
wielkich odkryć. Może się mylę, przypisując takie cechy chłodnym
intelektualistom-teoretykom?
Są wśród nas jedni i drudzy, jak we wszystkich dziedzinach
nauki. Dla jednych treścią życia i pracy jest poszukiwanie,
zapuszczanie się na nowe, nieznane terytoria. Są też badacze,
którzy nie mają żyłki poszukiwaczy przygód, nie lubią ryzyka
i koncentrują się na konkretach. Biorą znaleziska tych pierwszych,
czyli zgromadzone przez nich informacje naukowe, i w toku
żmudnej, cierpliwej pracy rozpracowują je do końca. Wydaje
się to nieatrakcyjne, a jednak te właśnie drobiazgowe analizy
prowadzą często do wielkich odkryć i znaczącego rozwoju nauki.
Jedni i drudzy są potrzebni.
Ale pan należy do tych pierwszych?
Rzeczywiście, zawsze najbardziej korciło mnie poszukiwanie
nieznanego. Obcując z wielkimi teleskopami, przez długie
okresy żyłem właściwie wśród gwiazd. Próbowałem różnych rzeczy,
które niekoniecznie były przewidywalne. Oczywiście, nie można
tak pracować przez cały czas, ale dobrze jest od czasu do
czasu puścić wodze fantazji i zrobić coś zwariowanego.
Jakie pytania są dla pana najbardziej frapujące? Trywializując:
co jeszcze chciałby pan znaleźć we wszechświecie?
Wszystko! Oczywiście, w marzeniach. Fascynują mnie na przykład
kosmiczne ekstrema. Pierwszym z celów naukowych tego rodzaju
jest znalezienie czarnej dziury lub raczej układu pulsara
z czarną dziurą. Czarne dziury nie są już dziś takimi niesłychanymi
rewelacjami, nikt już nie ma wątpliwości, że istnieją, wiemy,
że znajdują się w centrach galaktyk. Ale badanie ich własności,
a szczególnie przestrzeni wokół czarnych dziur, to zupełnie
inna sprawa. Trzeba do tego dobrej diagnostyki. Moja specjalność,
tzn. wykorzystywanie pulsarów jako zegarów do badania innych
zjawisk fizycznych i astrofizycznych, doskonale się tutaj
nadaje. Odkrycie pulsara w układzie podwójnym z czarną dziurą,
a może jeszcze w takiej sytuacji, kiedy pulsar świeciłby
swoimi impulsami przez przestrzeń w pobliżu czarnej dziury,
uczyniłoby go znakomitym narzędziem diagnostycznym! Pozwoliłoby
badać własności przestrzeni pod wpływem owej olbrzymiej,
skoncentrowanej masy, jaką jest czarna dziura. Coś takiego
byłoby doprawdy rewelacją. Poza tym poszukujemy gwiazd neutronowych,
które wirują znacznie szybciej niż 600 razy na sekundę, co
jest dotychczasowym rekordem kosmicznym. Jak szybko może
wirować gwiazda, zanim się rozpadnie, tzn. zanim zostanie
rozerwana przez siłę odśrodkową? Są teorie, które przewidują,
jaki może być najkrótszy okres rotacji tego rodzaju gwiazdy,
ale jedyny sposób, żeby dowiedzieć się, jak jest naprawdę
- to zbadać rzecz eksperymentalnie. Dotychczas to się nie
udało.
Czy wie pan już coś więcej o swoich planetach, odkrytych
na początku dekady?
O tak! Powoli zaczyna się materializować czwarta planeta
w tym układzie. Powoli, ponieważ ma ona bardzo długi okres
orbitalny, bardzo długi rok, który może być setkami lat ziemskich.
Toteż kilka naszych lat pozwala na zobaczenie tylko kawałka
orbity. Oczywiście poszukujemy jeszcze innych gwiazd neutronowych,
innych pulsarów, które miałyby układy planetarne. Jeden z
tego rodzaju programów jest realizowany przez moich doktorantów
za pomocą toruńskiego radioteleskopu.
Walczy pan o udział polskiej nauki w budowie i eksploatacji
teleskopu optycznego w Afryce Południowej. Czy to realny
zamysł?
Sprawa jest w toku. Już wkrótce polskie środowisko astronomiczne
musi powiedzieć naszym partnerom z międzynarodowego konsorcjum,
czy będziemy w stanie przekazać w okresie pięciu lat wkład
wynoszący 3,5 mln dolarów. To jest warunek naszego wpisania
się w niezwykle korzystny projekt naukowy. Poszukujemy i
stopniowo znajdujemy ułamki tej sumy, między innymi na uniwersytetach,
ale ostatnie słowo należy do Komitetu Badań Naukowych. Mamy
też nadzieję, że projekt stanie się częścią przygotowywanej
umowy o współpracy między Polską i RPA. Jeśli nie wykorzystamy
szansy, aby stosunkowo tanio wykupić czas obserwacyjny i
wpływ na zarządzanie światowej klasy instrumentem badawczym,
to będzie nam bardzo trudno uczestniczyć w najbardziej frapujących
badaniach i dokonywaniu najważniejszych odkryć. A takie są
- uzasadnione przecież - ambicje polskiej astronomii.
Rozmawiała Ewa Nowakowska
Źródło:
|
|
|
