Nauki ścisłe [2022-06-17]

Kosmos na trzy głosy

— Marcin Behrendt

Co to jest życie i jaki był jego początek na Ziemi, czy jest czymś niezwykłym czy powszechnym we wszechświecie? – naukowcy z UMK w książce "Kosmos i życie" próbują uporządkować wiedzę na temat otaczającego nas świata.

Biolog prof. dr hab. Jan Kopcewicz, fizyk i kognitywista prof. dr hab. Włodzisław Duch oraz astronom dr hab. Andrzej Strobel zebrali w publikacji wiadomości o strukturze i funkcjonowaniu wszechświata. O tym, jak powstawała wspólna książka i jakie cele przyświecały im podczas pisania, naukowcy opowiedzieli podczas spotkania autorskiego w Centrum Nowoczesności "Młyn Wiedzy". – Pomysł na książkę wziął się z samego jej tytułu – tłumaczy prof. Kopcewicz. – W mediach co jakiś czas pojawiają się wiadomości o życiu w kosmosie. Często są bardziej fantastyczne niż naukowe. Dlatego chcieliśmy zarysować granice, w jakich możemy się poruszać, mówiąc o życiu w kosmosie.

- Każdy z nas chciał sobie uporządkować pewne wiadomości na ten temat, poczynając od astronomii i powstania wszechświata, przez biologię i początki życia, po umysł – dodaje prof. Duch.

Wyjątkowe czy powszechne?

Autorzy zwracają uwagę na tytuł swojej książki i przestrzegają, by nie utożsamiać "Kosmosu i życia" z "Życiem w kosmosie", bo to dwa rozbieżne zagadnienia. Zgodnie podkreślają, że mimo setek lat badań nadal nie znamy odpowiedzi na fundamentalne pytania dotyczące wszechświata, gdyż jedna odpowiedź niesie za sobą ciąg kolejnych zagadnień wymagających wyjaśnienia. Tak jest od wieków, chociażby dlatego, że zmieniają się możliwości poznawcze człowieka.

Bardzo długo ludzie patrzyli na kosmos z perspektywy Ziemi, to ona była centrum wszechświata – mówi prof. Strobel. – Później kosmos stawał się nam coraz bliższy, zauważono, że uwarunkowania kosmiczne mają wpływ na ludzkie życie. Dopiero Mikołaj Kopernik uczynił z Ziemi coś powszechnego, nie niezwykłego.

Astronom dodaje, że jeśli spojrzymy globalnie na masę i ruchy Ziemi, na pewno znajdziemy podobne obiekty we wszechświecie. Natomiast doradzałby ostrożność w ferowaniu wyroków dotyczących życia na innych planetach, jego powstanie wiąże się bowiem z dopasowaniem szeregu czynników. – Nie wiem, czy np. bez naszego księżyca czegoś by nie zabrakło – zastanawia się naukowiec. – Za mało wiemy, by odpowiedzieć na takie pytanie. Mamy rozpoznane obszary, które światło potrafi przebyć mniej więcej w 6,5 godziny (Neptun jest oddalony od Słońca o około 4,1 godziny świetlnej – red.). A co z tymi oddalonymi o rok świetlny albo więcej? Znamy je tylko fragmentarycznie.

Żeby stwierdzić, czy jest tam życie, trzeba by uszczegółowić badania układów planetarnych, a to jest na razie poza zasięgiem człowieka. Podobnie jak odpowiedź na pytanie: co to jest życie? – Definicji szukamy od starożytności – mówi prof. Kopcewicz. – Potrafimy opisać życie, ale nie umiemy powiedzieć, czym ono jest. Jak zdefiniować ożywienie materii nieożywionej, jak wytłumaczyć, że "martwe" pierwiastki nagle zaczęły "żyć"?

Biolog w książce przytacza różne teorie, jak mogło powstać życie na naszej planecie. Przyznaje też, że jest w stanie wyobrazić sobie stworzenie życia w laboratorium. Obecnie człowiek tego nie potrafi, ale być może zaawansowane badania nad syntezą chemiczną umożliwią za kilkanaście lub kilkadziesiąt lat tego typu eksperymenty. Zaznacza jednak, że nie da nam to odpowiedzi, jak powstało życie na Ziemi, bo nie było na niej sterylnych warunków laboratoryjnych. – Człowiek nigdy nie zrezygnuje z dociekania, czym jest życie, jak się ono tworzy – mówi prof. Kopcewicz. – To jest już trochę żenujące, że nie umiemy odpowiedzieć na pytanie, czy istnieje życie pozaziemskie?

Dominują dwa poglądy na temat obecności życia w kosmosie. Albo jest ono niezwykłym dla Ziemi przypadkiem, zbiegiem reakcji chemicznych, albo powstaje wszędzie tam, gdzie zajdą odpowiednie warunki. Drugie podejście zakłada, że życie we wszechświecie występuje dość powszechnie. Mowa np. o organizmach jednokomórkowych, a nie o wielkich obcych cywilizacjach. - Choć nawet jeśli istnieją, na pewno nie uda nam się z nimi spotkać fizycznie, ponieważ są za daleko – mówi prof. Duch.

Nieczuły cyborg

Od pojawienia się człowieka rozumnego na Ziemi minęło ok. 200 tys. lat. Naukowcy nie mają wątpliwości, że jeśli gatunek ludzki przetrwa, to za analogiczny odcinek czasu będziemy cyborgami. Wszystko przez to, że w naturze człowieka leży walka o przedłużenie życia. Nasz układ biologiczny jest bardzo skomplikowany i szybko się starzeje. Obecnie najstarsi ludzie na świecie nie dożywają 130. rocznicy urodzin.

W przyszłości będziemy mogli wszczepiać sztuczne serca, ale czy one będą potrafiły kochać? – pyta prof. Kopcewicz. – Teoretycznie produkcja człowieka na zamówienie, o określonych cechach jest możliwa. Wśród mikrobiologów krążą opinie, że na świecie żyje już kilka sklonowanych osób.

Prof. Duch dodaje, że trwają próby skanowania struktury mózgu, ale jej odtworzenie ze względu na ogromną ilość neuronów, połączeń nerwowych, skomplikowanej procedury odżywiania mózgu, wydaje się niemożliwa. Naukowcy badają też możliwość zastępowania uszkodzonych fragmentów mózgu płytkami elektronicznymi. – Jest wiele pomysłów technicznych, które pokazują, że będziemy w stanie naprawiać mózg, nawet bezinwazyjnie – twierdzi kognitywista. – Będzie to pewnego rodzaju droga do nieśmiertelności. Ale nie boję się tego, że sztuczna inteligencja, obecna już we współczesnym świecie, zagrozi człowiekowi.

Autorzy książki "Kosmos i życie" odwołują się do wielu teorii na temat wszechświata i życia, ale nie odpowiadają na fundamentalne pytania. Wręcz przeciwnie. Niemal na każdej stronie stawiają kolejne. - Za mało wiemy o życiu i wszechświecie, żeby te pytania się kiedykolwiek skończyły – twierdzi prof. Kopcewicz. – Znamy nasze najbliższe otoczenie, ale nadal nie wiemy, czy jest jeden wszechświat, czy multiwszechświat, miliardy wszechświatów? Dyskusja się toczy, a poszerzanie wiedzy powoduje powstawanie kolejnych pytań. Tak samo jest z życiem. Pytaniom nigdy nie będzie końca. Jeśli istnieje jakaś siła wyższa, umownie nazwijmy ją Bogiem, to tylko ona zna odpowiedzi na nurtujące nas zagadnienia.

Biolog podkreśla, że wszystkie rozważania kosmologiczne o wszechświecie to pewne koncepcje, na które nie ma dowodów. Wynikają ze znajomości ogólnej praw. – Astronomowie zauważyli, że większość galaktyk ma linie widmowe przesunięte ku czerwieni – tłumaczy prof. Kopcewicz. – Oznacza to, że oddalają się od nas. Na tej podstawie sformułowali prawo Hubble'a oraz teorię rozszerzającego się wszechświata. Ale jeśli za kilka lat ktoś zdefiniuje to przesunięcie inaczej, wszystkie koncepcje upadną. Trzeba będzie szukać nowych.

Nie możemy cofnąć się o 4 mld lat, żeby sprawdzić, jak powstało życie na Ziemi. Zostają nam tylko teorie, a tych jest bardzo wiele. . – Sporo z nich jest bardzo rozsądnych, jak ta, że w specyficznych warunkach najpierw powstało mRNA, a z niego wykształciło się DNA - mówi prof. Duch. - Mamy wyobrażenia na temat początków życia, a badacze usiłują uściślić, które z nich jest bardziej prawdopodobne. Mamy poczucie, że wielu rzeczy jeszcze nie wiemy, a z drugiej strony - rzecz jest zrozumiała, tylko nie znamy szczegółów.

Naukowcy nie mają wątpliwości, że niezgłębionym pozostaje problem powstania wszechświata. Przyznają, że na razie nawet specjalnie nie wiadomo, jak się zabrać do jego rozwikłania. - Czym jest ładunek? Pewną właściwością cząsteczki. Czyli czym? – pyta prof. Duch. - Pomysł, że wszystko powstało z próżni, jest ciekawy, ale to jest tylko opis matematyczny. Ludzie spekulują, że na początku był okres hiperinflacji, wszechświat bardzo szybko się rozszerzał. Ale dlaczego tak było, jakie siły wtedy działały?

U podstaw naszego rozumienia świata nadal leży głęboka niewiedza, poczucie, że jest to pewna tajemnica, że świat jest, jaki jest. - Tłumaczenie, że Bóg tak chciał, niczego nie wyjaśnia – mówi kognitywista. - Pojawia się coraz więcej wątków. Z jednej strony jest podejście darwinowskie, które podchwycił Thomas Hobbes i napisał "Lewiatana", a w nim - że człowiek to bestia. Z drugiej strony mamy podejście Jean-Jacquesa Rousseau, że człowiek z natury jest dobry. Jeśli spojrzymy na plemiona pierwotne, okazuje się, że mało ze sobą walczyły, to były wyjątki. Nie mamy malowideł ściennych w jaskiniach przedstawiających wielkie wojny. Wyraźnie widać dwoistość natury człowieka.

Teoria Darwina nie wyczerpuje tego, czym jest natura ludzka. Są ludzie mali i duzi, grubi i chudzi, altruiści i egoiści. - Każda cecha ma dość dużą rozpiętość. To jest cena ewolucji, zło jest ceną ewolucji – dowodzi prof. Duch. - Gdyby nie rozpiętość cech, byłaby tylko średnia i wówczas wszystko by się powielało, nie byłoby postępu w sensie dopasowania się, adaptacji do środowiska, które ciągle się zmienia.

Naukowcy z UMK nie planują na razie kolejnego tomu książki, np. pod tytułem "Życie w kosmosie", bo nadal nie ma dowodów na jego istnienie poza Ziemią. Same poszukiwania nie są jeszcze gwarancją sukcesu. – Wierzę, że życie gdzieś jeszcze występuje – konkluduje prof. Kopcewicz. - Jeśli mamy miliardy galaktyk i w każdej z nich miliardy gwiazd, a przy gwiazdach planety, to wydaje się nieprawdopodobne, żeby gdzieś życia nie było. Mówienie o tym, że jesteśmy wyjątkowi, nie przemawia do mnie, ale mogę tylko snuć przypuszczenia na ten temat.

Książka "Kosmos i życie" ukazała się nakładem Wydawnictwa Naukowego UMK i zawiera ogólne wiadomości na temat struktury i funkcjonowania wszechświata oraz charakterystykę życia ziemskiego. Autorzy publikacji (biolog, fizyk, astronom) próbują odpowiedzieć na pytania: skąd wziął się wszechświat? Jak ewoluuje? Jak powstało w nim życie i świadome istoty? Zastanawiają się również, czy życie podobne do ziemskiego występuje również w innych miejscach kosmosu. Więcej o książce