Tak, Einstein pozbył się lambdy i wreszcie uspokoił. „Odkąd wprowadziłem ten parametr, nie przestawało mnie męczyć sumienie - wyjaśniał później. - Nie mogłem uwierzyć, że takie paskudztwo może być zawarte w przyrodzie". Poczuł wielką ulgę, kiedy miał okazję przyznać się do tego nie tylko sobie samemu.
Było już za późno, żeby przepraszać Fridmana, bo ten smutny i źle odżywiający się latami Rosjanin zmarł na tyfus, nigdy nie dowiedziawszy się jak przekonująco potwierdzą się jego idee. Ale tłuścioch Lemaitre był wciąż jeszcze wśród żywych, a Einstein przejawił w stosunku do niego bezprecedensową wielkoduszność. W 1933 roku na konferencji w Kalifornii, Einstein wstał i ogłosił ostatnie prace Lemaitre „najpiękniejszą i najbardziej zadowalającą interpretacją... spośród tych wszystkich o jakich udało mi się usłyszeć.”
Później, w tym samym 1933 roku, gdy był znów w Brukseli, gdzie się poznali w 1927 roku, Einstein także nawiązuje do Lemaitre’a: ogłosił na kolejnej konferencji, że ojciec Lemaitre „ma nam coś powiedzieć bardzo interesującego”, co sprawiło, że jezuita z konieczności zabrał głos nie będąc do tego przygotowanym. I Wielebny spartaczył zaimprowizowany wykład, ale publiczność usłyszała głośny szept Einsteina po francusku z okropnym szwabskim akcentem: „Ach, très joli; très, très joli” – „Wspaniale, po prostu wspaniale”…
Hubble sam nie potrafił wyjaśnić sobie to rozwiązanie. Wiedział, że jego gwiazda zmienna Cefeida w Andromedzie daje nam możliwość, aby wykazać, że nasza Galaktyka jest tylko jedną z wielu galaktyk (olbrzymich wysp, z których każda składa się z miliardów gwiazd) i one rozciągają się w głąb przestrzeni, do granic czułości jego nowiutkiego stucalowego teleskopu zamontowanego w górach w środku kalifornijskiej pustyni. A przesunięcia ku czerwieni, które badał Humason wykazały, że te galaktyki oddalają się od nas, przy czym bardzo szybko, i że im dalej są od nas, tym szybciej się oddalają.
Odkryte przy użyciu stucalowego teleskop rozbieganie odległych galaktyk od nas miałoby sens, gdyby Wszechświat został stworzony dokładnie na szczycie gór Kalifornii, po czym (jak w katastrofalnym wylewie magmy) wszystko zaczęłoby się przemieszczać „na zewnątrz”, nie zatrzymując nigdy tego procesu. Lecz nawet Hubble, przy swoim braku skromności, nadal nie mógł uwierzyć, że wszystkie odległe galaktyki naszego Wszechświata wiedzą, gdzie on jest, i że przebywa w centrum wszystkich przyszłych zdarzeń i, w samej rzeczy obserwuje jak te wszystkie zdarzenia coraz bardziej oddalają się od niego.
Prawdziwe wyjaśnienie zmusza do pokonania swojej dumy. Powiedzmy, że trzymasz w ręku nienadmuchany biały balon. Dowolnie nanosisz na nim czerwonym znacznikiem dziesięć punktów. Rozpoczynasz nadmuchiwanie i zobaczysz, jak punkty zaczną oddalać się jeden od drugiego. Przy czym punkty, które są blisko siebie będą oddalać się od siebie stosunkowo powoli, a punkty rozmieszczone daleko od siebie, znacznie szybciej.
I nie ma znaczenia skąd patrzysz. Przyjmij za punkt wyjścia ten, który był na górze balonu obok twoich ust. W miarę nadmuchiwania najbliższe punkty pokonają stosunkowo małą drogę. Ale na przeciwległym biegunie punkty będą poruszać się znacznie szybciej, ponieważ będzie je rozpychać cała objętość powietrza wydychanego przez Ciebie. A teraz spojrzymy na jakąś z tych odległych czerwonych kropek. Najbliżej niej leżąca będzie się przemieszczać na niewielką odległość. Tymczasem najdalej od niej położone będą pokonywać znacznie większe odległości.
Efekty te wyglądają bardziej poważnie, jeśli wyobrazimy sobie, że zamiast balonu mamy do czynienia z całą Ziemią. Powiedzmy, że stoisz w pobliżu parlamentu w Londynie i widzisz po drugiej stronie Tamizy wspaniałą sielankową okolicę rejonu Battersea. I on zaczyna powoli odpływać od ciebie. To nic dziwnego, gdyż widzisz jak Tamiza rozszerza się z prędkością jednej mili na godzinę. Ale w radio słychać doniesienia, że Dublin oddala się od Parlamentu, czyli od ciebie z prędkością stu mil na godzinę, a jeszcze bardziej odległy od ciebie Nowy Jork - z prędkością 3000 mil na godzinę.
Obraz miałby sens fizyczny, gdyby pod Tamizą pojawił się i zadziałał jakiś potężny strumień lawy rozpierający całą Ziemię: wtedy centrum takiego procesu stałby się Londyn. Ale pojawiają się inne doniesienia i to bardzo dziwne: nowojorski reporter BBC twierdzi, że to on jest w nieruchomym miejscu planety. Wybrzeże New Jersey powoli oddala się od niego z prędkością mili na godzinę, w miarę powolnego rozszerzania się Hudsonu. Ale Toronto, położone dalej od Nowego Jorku niż New Jersey, oddala się z prędkością 300 mil na godzinę, a jeszcze bardziej odległy Londyn - z prędkością 3000 mil na godzinę.
Nie jest jasne, w jaki sposób i Londyn i Nowy Jork mogą odczuwać, że stanowią nieruchome epicentrum planetarnej erupcji lawy? Coś takiego jest możliwe tylko wtedy, gdy nasza planeta rozciąga się w całej swojej objętości. To co się dzieje na powierzchni może się wydawać dziwne w tych oddalonych od siebie miastach, ale jeśli wyobrazić sobie Ziemię jako olbrzymi balon lub piłkę plażową, która się rozszerza, to obserwowany obraz okaże się całkiem sensowny. Miasta leżące w pobliżu siebie, zawsze powoli oddalają się od siebie. A miasta oddalone od siebie, wraz z rozszerzaniem się całej sfery odsuwają się od siebie szybciej.
W istocie, właśnie takie zjawisko obserwował Milton Humason, kierując teleskop w głębiny przestrzeni kosmicznej. Odległe galaktyki w tym sensie są podobne punktom na naszym balonie lub miastom na powierzchni Ziemi. Nie tylko, że oddalają się od siebie bez względu na to, w jakim miejscu globu jesteś: te blisko ciebie poruszają się powoli, a te bardziej odległe - szybciej. Fakt ten może oznaczać tylko jedno: trójwymiarowa przestrzeń, w której żyjemy i która wydaje nam się naszym Wszechświatem w całej swojej złożoności, w rzeczywistości przedstawia się niczym powierzchnia czegoś innego - czegoś kolosalnego, przerażającego i prawdopodobnie niewyobrażalnego dla naszego ograniczonego umysłu.
Dwuwymiarowa powierzchni balonu rozszerza się w trzech wymiarach: to możemy zrozumieć. Ale okazuje się, że nasz trójwymiarowy Wszechświat, ze wszystkimi jego galaktykami i planetami powinien rozszerzać się w przestrzeni czterowymiarowej. Z tym logicznym, konsekwentnym rozumowaniem nie jest w stanie poradzić sobie nasz ograniczony umysł: pojawiają się trudności z wyobrażeniem sobie, jak to wszystko się dzieje.
Odkrycie Humasona stało się dla Einsteina ucieleśnieniem starych nadziei. Przewidywanie, zawarte w jego pierwotnym równaniu (które on mylnie odrzucił, mimo najlepszych starań Fridmana i Lemaitre’a aby go przekonać) okazało się być prawdziwe. Nasz wszechświat to powierzchnia czegoś w rodzaju gigantycznej kuli. Na całej jej powierzchni są rozproszone galaktyki, i teraz obserwujemy jak one rozlatują się – w miarę tego jak postępuje rozszerzanie się naszej „sfery”. Nasza galaktyka Droga Mleczna nie jest czymś unikalnym, ani wybranym jak wszelkie inne galaktyki. W rzeczywistości jesteśmy tylko podobni do punktu na powierzchni rozszerzającego się balonu. Wyobrazić to sobie jest trudno. Ale nie ma żadnych wątpliwości: pomiary wykonane w Mount Wilson Observatory, jednoznacznie pokazały nam, mieszkańcom swoistej „Flatlandii”, że tak właśnie jest.
* * *
W 1927 roku, jeszcze zanim Einstein postanowił pozbyć się lambdy, obcesowo potraktował Lemaitre’a nie przywiązując do jego pracy żadnej uwagi. A to mocno zabolało niedoświadczonego w naukowych sporach Belga, poczuł się trochę odrzuconym. Lecz po wsparciu Einsteina (jak również Eddingtona i innych autorytetów w tej dziedzinie), kapłan począł cieszyć się światową sławą oraz całkiem ziemską chwałą - odzyskał pewność siebie. I zaczął wpatrywać się głębiej w dynamikę, którą wyekstrahował z oryginalnych równań Einsteina. Tak, być może Wszechświat się rozszerza, a być może (zgodnie z „hinduistyczną” hipoteza Fridmana) Wszechświat stale podlega cyklom rozszerzania i kurczenia się – jednym słowem pulsuje. Ale wszystkie te obrazy sugerują, że proces ten trwał zawsze - to mogłoby oznaczać, że stworzenia świata by nie było, tak jak nie byłoby końca świata.
Jeśli tak, to dlaczego?
Do końca życia Lemaitre podkreślał, że to co wówczas uczynił nie miało nic wspólnego z jego przekonaniami religijnymi, ponieważ religia to jedna z dróg do prawdy, a nauka to po prostu inna droga. I obie drogi mogą działać niezależnie od siebie. Ale dokumenty znalezione po jego śmierci, pokazują, że w młodości, gdy był studentem w seminarium duchownym, przygotowując się do święceń kapłańskich, zapisał sobie: „Jak wynika z Księgi Rodzaju, wszechświat zaczął się od światła”…
Teraz, kiedy pozyskał nową pewność siebie po pamiętnym 1929 roku, zaczął dostrzegać zarysy tej idei w pierwotnym równaniu Einsteina. Nie można po prostu cofnąć się w czasie i zobaczyć, jak to wszystko się zaczęło? Na wieść o wynikach uzyskanych w Mount Wilson Observatory, nie powinno się rozważać tego problemu jako czysto teoretyczny. Jak pokazał Humason, niektóre galaktyki oddalają się od nas tak szybko, że być może jeszcze wczoraj były w stosunku do nas miliard mil bliżej, a przedwczoraj dwa miliardy. Wszystkie galaktyki, które leżą poza naszą, kiedyś były bliżej. Jakby kiedyś dawno temu w przestrzeni kosmicznej, gigantyczny granat eksplodował i rozleciały się we wszystkich kierunkach odłamki - galaktyki. Przybyliśmy na miejsce zdarzenia zbyt późno, i widzimy tylko te rozlatujące się fragmenty. Ale w naszej wyobraźni możemy cofnąć czas i dostać się do początkowego momentu - eksplozji. Lemaitre, nazwał go „Dniem, kiedy nie było Wczoraj.”
Swoje nowe obliczenia Lemaitre opublikował w 1931 roku. Oczywiście, są bardziej skomplikowane, aniżeli można się domyślać z powyższego krótkiego opisu, bo przecież zamiast tego, aby przedstawić sobie pierworodny „atom” jako kawałek materii w pewnym obszarze przestrzeni, musimy sobie wyobrazić samą przestrzeń i czas, ściśnięte do niewyobrażalnie zwartego, gęstego punktu. Nasze obliczenia matematyczne są raczej dokładne, ale nasze obrazy (i słowa, które je opisują) pozostają jednak nieco niepewne i metaforyczne.
Jednak Lemaitre nadal starał się przedstawiać prawidłowy obraz: „Ewolucję Wszechświata można porównać do właśnie zakończonej serii fajerwerków: widzimy kilka smug dymu, skrawki papieru, garstki popiołu. Stojąc wśród schłodzonego popiołu, widzimy gasnące światła, i staramy się zapamiętać znikający blask początku światów”. Właśnie to Einstein w 1933 roku nazwał „najpiękniejszą i najbardziej zadowalającą interpretacją spośród wszystkich, które słyszałem”. Hipoteza Lemaitre o pochodzeniu wszechświata była oszałamiająca. Obiecywała prawdziwą rewolucję w nauce...
A Einstein zapewne rozważał, czy jego myśli naprawdę wykazały, że wszechświat jest zbudowany starannie i w uporządkowany sposób, na niezwykle jasnych i przejrzystych zasadach. Einstein zawsze lubił jedność i integralność architektoniczną. Pozbywszy się lambdy, otrzymał potwierdzenie, że ta starannie ułożona realność, rzeczywiście istnieje wokół nas, oczekując na człowieka, który ją odkryje.
Inne konsekwencje były znacznie mniej pozytywne. Geniusz zwykle przychodzi walczyć rozpaczliwie przy rozwijaniu i propagowaniu swoich idei. Geniusz prawie zawsze wykracza daleko poza tradycyjne ogólnie przyjmowana pojęcia, i potrzebuje uporu i przekonania, że to właśnie on ma rację. Jednak przy tym nie przeszkadza pewna elastyczność: pierwsze rewolucyjne odkrycia powinny odpowiadać całej otrzymanej dotychczas przez badaczy uzyskanej informacji związanej z tematem, a dalsze prace odkrywcy nie powinny kolidować z nowymi odkryciami innych naukowców. Ważne jest, aby umieć odpowiednio przesuwać się wzdłuż tej linii pomiędzy elastycznością i uporem.
Einstein mógł tylko ciut zakłócić delikatną równowagę. Kiedyś dodał w swoim równaniu niezdarny hamulec w postaci lambda ze względu na fakt, że Erwin Freundlich i inni astronomowie, którzy pracowali w latach 1915-1916, nie wiedzieli nic na temat ekspansji Wszechświata. Gdyby wtedy posiadali wszystkie niezbędne informacje, nie byłoby ich sprzeciwów, a Einstein nie musiałby wprowadzać poprawkę do swojego równania. Ślubował sobie, że nigdy nie podda się takiej pułapce. On więcej nigdy nie pozwoli sobie, żeby ograniczoność wiedzy empirycznej doprowadziła go do zniszczenia tego, co uważa za czystą i piękną teorię.
Lata później rzekomo przyznał się wobec swojego kolegi: dodawanie lambdy stało się „największą pomyłką w moim życiu.” Ale mylił się i tym razem. O wiele bardziej poważnym błędem poniesionym przez Einsteina już po historii z lambdą było jego przekonanie, że może ignorować wszystkie eksperymenty, które wydają się mu sprzeczne z tym, co on uznaje za prawdziwe. Popełnił błąd, sprzeciwiając się Fridmanowi i Lemaitre, ale również w wielu innych rzeczach, mylił się w ten sam sposób. W ciągu kolejnych lat, Einstein będzie zmuszony zmierzyć się wielokrotnie z danymi empirycznymi wskazującym, że Wszechświat jest znacznie mniej schludny i uporządkowany niż myślał. I on ani razu nie chciał uwierzyć w takie empiryczne dowody. Historia z lambdą uczyniła go niezwykle upartym, a nawet nieugiętym i całkowicie niezdolnym do uznawania przeczących jego teorii faktów – faktów dotyczących rzeczywistej budowy kosmosu.
***
Jeśli przedstawione powyżej fragmenty historii z lambdą wydają Ci się nieco dziwne lub odbiegają od tego, co dotychczas znałeś to uprzejmie informuję, że tytuł niniejszego tekstu powinien brzmieć: „Historia z lambdą według Davida Bodanisa”.
Albert Einstein uważany za najwybitniejszego uczonego wszechczasów wśród wszystkich narodów; twórca teorii względności, który przewrócił istniejące pojęcia czasu i przestrzeni; Einstein, od prac którego rozpoczęła się era atomowa w historii ludzkości - koniec swojego życia spędził w kompletnej izolacji intelektualnej, nikomu nie był potrzebny i nikt nie interesował się nim, był ignorowany przez uczonych. Jak to się mogło stać, jakie błędy doprowadziły tego wielkiego fizyka do takiego smutnego finału?
O tym wszystkim mówi nowa książka słynnego biografa Einsteina, znanego amerykańskiego pisarza, Davida Bodanisa:
Kliknij! Potem kliknij na okładkę książki i przeczytaj.
