|
Chcesz wiedzieć więcej? Zamów dobrą książkę. Propozycje Racjonalisty: | | |
|
|
|
|
Science » Astronomy » Cosmology
Fred Hoyle Author of this text: Paweł Dudek
Fred Hoyle był jednym z najbardziej twórczych astrofizyków XX wieku. Urodził się 24 czerwca 1915 roku w Bingley, Yorkshire. Edukację rozpoczął w Bingley Grammar School. Szkoła podstawowa nie pociągała go za bardzo, często chodził na wagary, a bywało i tak, że przez kilka tygodni nie pojawiał się na zajęciach. Zaległości w nauce wynikające z nieobecności na lekcjach nadrabiał studiowaniem napisów w niemych filmach, a kino uważał za najlepszą i najtańszą instytucję kształcącą. Po tych zmaganiach z nauką w dzieciństwie ostatecznie zdobył stypendium i rozpoczął drogę, która zaprowadziła go do Cambridge. Był także autorem science fiction. Wydał takie popularne książki jak The Black Cloud czy A for Andromeda . Hoyle więkoszść życia zawodowego związał z Królewskim Instytutem Astronomicznym w Cambridge. [ 1 ] W czasach drugiej wojny światowej zajmował się razem z Thomasem Goldem i Hermannem Bondi pracami nad radarem, w ośrodku w pobliżu Chichester. W 1942 roku powierzono mu kierownictwo sekcji w Ośrodku Łączności Marynarki Wojennej w Witley, w hrabstwie Surrey. Wolny czas poświęcał zagadnieniom z astrofizyki. Szczególnie interesowały go obserwacje Hubble’a wskazujące na rozszerzanie się Wszechświata. Razem z Bondim i Gold’em studiowali konsekwencje i implikacje tego odkrycia. Hoyle nie był zwolennikiem teorii, że Wszechświat powstał w wyniku pierwotnego wielkiego wybuchu. Zdecydowanie i do końca swojego życia odrzucał pogląd, że Wszechświat miał swój początek w Big Bangu. Teoria Wielkiego Wybuchu zakłada, że Wszechświat rozszerza się i ochładza oraz opisuje jego ewolucję w czasie. [ 2 ]
W 1946 roku Hoyle, Bondi i Gold obmyślili alternatywny model Wszechświata. Twierdzili, że Wszechświat jest wieczny, a materia powstaje ciągle z niczego i w ten sposób wypełnia pustkę wskutek ekspansji Wszechświata. Hoyle, Bondi i Gold zgadzali się, że Wszechświat się rozszerza, ale pod każdym innym względem różni się od propozycji Wielkiego Wybuchu. Nie zgadzali się w ten sposób z trójką amerykańskich rywali, Gamowem, Alpherem i Hermanem. Zwolennicy stanu stacjonarnego wyobrażali sobie Wszechświat jako rozwijający się w czasie, lecz w zasadzie niezmieniony [ 3 ].
Takie podejście zaprowadziło Hoyle’a do zaproponowania prawa stałego stwarzania materii. Według tego pomysłu pustka powstająca wskutek rozszerzania się Wszechświata była wypełniana stwarzaniem nowej materii w przerwach między oddalającymi się galaktykami. W ten sposób gęstość Wszechświata pozostawała niezmienna. Wszechświat się rozwijał, ale jednocześnie pozostawał stały, wieczny i niezmienny. Pierwsza praca Hoyle’a, Bondiego i Golda przedstawiająca model stanu stacjonarnego Wszechświata ukazała się w 1949 roku. Model stanu stacjonarnego był atakowany, uważany za szalony i kontrowersyjny. Najcięższym argumentem było to, że jest on niezgodny z prawem zachowania masy i energii. Zarzucano mu, że nie wyjaśnia gdzie podziewa się stwarzana stale materia i ignoruje jej pochodzenie. Kolejne ciosy dla kosmologii stanu stacjonarnego nadeszły wtedy, kiedy odkryto tzw. reliktowe promieniowanie tła. Penzias i Wilson czyszcząc antenę z gołębich odchodów odkryli, że Wszechświat jest jednorodnym i izotropowym promieniowaniem o takiej charakterystyce, jaką ma promieniowanie ciała doskonale czarnego o temperaturze 2.7 K. Uważa się to za koronny dowód pozostałości po Big Bangu. Echo Wielkiego Wybuchu przekształciło się w fale radiowe wypełniające kosmos [ 4 ].
Po raz pierwszy promieniowanie to zostało przewidziane przez Georges’a Lemaitre, ale mylnie utożsamiał je z promieniowaniem kosmicznym. Dopiero George Gamow zaczął je szczegółowo studiować i precyzyjnie opisał. Ostateczne potwierdzenie prawdziwości tych przewidywań dostarczyły satelity COBE i WMAP. Przedstawiciele dwóch konkurujących ze sobą modeli wielkiego wybuchu i stanu stacjonarnego często doprawiali argumenty naukowe kąśliwymi uwagami. Gamow zauważył, że większość zwolenników stanu stacjonarnego pochodzi z Anglii i wykorzystał to, by im dokuczać. Kpił, że model stanu stacjonarnego, zrodzony z brytyjskiego konserwatyzmu, to kiepski żart. Najbardziej znany, historyczny incydent miał miejsce w 1950 roku podczas audycji w angielskiej stacji radiowej BBC [ 5 ]. Podczas pogadanki na falach eteru Hoyle ukuł dla konkurującego z jego teorią modelu lekceważącą nazwę Big Bang, czyli dosłownie Wielkie Bum, żeby go ośmieszyć, ale nie udało mu się to. Zwolennicy teorii Wielkiego Wybuchu ochoczo przyjęli tą nazwę i pozbawili ją ironicznego wydźwięku. Hoyle jako największy krytyk modelu Wielkiego Wybuchu niechcący wybrał mu imię, a cała ta zabawna sytuacja przeszła do historii. Wkład Hoyle’a do kosmologii nie cieszył się dużą popularnością i uważany był za kontrowersyjny. Na pewno dużą zasługą Hoyle’a było to, iż w kosmologii pojawiły się dwie rywalizujące teorie, które można było testować empirycznie.
Wielkie sukcesy Hoyle odniósł na polu fizyki i astronomii. Zajmował się m.in. teorią formowania się gwiazd i kondensacji planet, teorią akrecji i nukleosyntezą. Największym jego sukcesem było dokonane razem z amerykańskim fizykiem Williamem Fowlerem odkrycie, w jaki sposób ciężkie pierwiastki chemiczne powstają we wnętrzach gwiazd. Hoyle okazał się prawdziwym zawodowcem jeśli chodzi o rozważania teoretyczne dotyczące wnętrza gwiazd. Dobrze zdawał sobie sprawę z równowagi między dążącą do kolapsu grawitacją a presją skierowanego na zewnątrz ciśnienia. Gdy równowaga ta zostaje zaburzona, kiedy zaczyna brakować paliwa wodorowego, gwiazda zaczyna stygnąć i pod wpływem przejmującej inicjatywę grawitacji kurczyć się. Zapadając się w sobie gwiazda spala wodór w hel i w ten sposób trwoni swoje paliwo.
Kształtowanie się lżejszych od żelaza pierwiastków można wyjaśnić procesami zachodzącymi wewnątrz gwiazdy. Do zrozumienia mechanizmu powstawania pierwiastków cięższych od żelaza, potrzebne są wysokie temperatury i gwałtowne wydarzenia. Hoyle wraz Fowlerem i małżeństwem Burbidge’ów jako rozwiązanie zaproponowali supernową , zapadnięcie się żelaznego jądra masywnej gwiazdy, po którym następuje skok gęstości jądrowej i wynikająca z niego fala uderzeniowa. Wyzwalana fala całkowicie rozsadza zewnętrzne warstwy gwiazdy [ 6 ]. Najpotężniejsza eksplozja w kosmosie rozrywa gwiazdę. Konsekwencją tego wybuchu jest to, że unicestwiając się gwiazda rozrzuca materię zawierającą pierwiastki. W ten sposób może powstać nowa generacja gwiazd, ale część z nich zbija się w pył, pył zbija się w skały, skały zbijają się w bloki skalne, a bloki skalne w planety [ 7 ].
Historyczny artykuł, w którym Hoyle z Williamem Fowlerem i małżeństwem Burbidge’ów opisał szczegółowo osiem procesów fuzji jądrowej, podczas której gwiazdy zamieniają lekkie pierwiastki w ciężkie [ 8 ] został opublikowany w 1957 roku w Reviews of Modern Physics. Fowler otrzymał za tą i dalsze prace nagrodę Nobla. Hoyle został pominięty. W artykule odnotowano, iż pierwiastki pojawiają się w przestrzeni międzygwiezdnej dzięki działaniu wiatru gwiazdowego, wskutek wybuchów supernowych. [ 9 ] Ironią losu jest to, że teoria nukleosyntezy przedstawiona w tym artykule wspierała model Wielkiego Wybuchu, którego Hoyle był wielkim przeciwnikiem. [ 10 ]
Hoyle był postacią niezwykle kontrowersyjną. Znane są jego szokujące poglądy dotyczące pochodzenia życia. Hoyle uważał, że życie przybyło na Ziemię z przestrzeni kosmicznej. Wysunął hipotezę, że nasiona życia, a także wirusy różnych chorób (w tym grypy i AIDS) pochodzą z kosmosu. Takie poglądy znalazły wyraz i potwierdzenie w jego książkach, Lifecloud (1958), Diseas from Space (1979) oraz Cosmic Life Force (1988). Tematy związane z pochodzeniem życia są popularne i często podejmowane. Z próbami wyjaśnienia jego początku mierzy się wielu naukowców i autorów książek popularno naukowych. Pomimo licznych i stale podejmowanych prób wyjaśnienia pochodzenia życia utrzymuje się w tej dziedzinie niewiedza. Głosy w dyskusji są podzielone. Niektórzy zgadzają się z Hoyl’em, inni dowodzą dogmatycznie, że jesteśmy sami. Jedynym rozsądnym rozwiązaniem na chwilę obecną wydaje się być agnostycyzm. Zbyt mało wiemy o początkach życia, aby stwierdzić, czy istnienie życia poza Ziemią jest prawdopodobne, czy też nie [ 11 ].
Największe jednak wzburzenie Hoyle spowodował twierdzeniem, że Darwinowska teoria ewolucji przez dobór naturalny jest błędna, a ewolucja zachodzi wskutek tego, iż pozaziemskie formy żywe docierające z przestrzeni kosmicznej powodują mutacje.
Hoyle był postacią kontrowersyjną, buntownikiem i twórczym geniuszem. Pomimo szokujących poglądów i niestandardowego podejścia do wielu zagadnień wniósł olbrzymi wkład w nasza wiedzę o Wszechświecie.
Bibliografia
- Singh Simon , Wielki Wybuch , Albatros Andrzej Kuryłowicz, Warszawa 2007, s. 307
- Adams Fred, Greg Laughlin, Ewolucja Wszechświata, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000,
- Atkins Peter, Palec Galileusza, Dom Wydawniczy Rebis, Poznań 2005.
- Ferris Timothy, Cały ten kram, Dom Wydawniczy Rebis, Poznań 1999
- Rees Martin, Nasz kosmiczny dom , Prószyński i S-ka, Warszawa 2006
- Fred Hoyle (wikipedia).
- Evidence for the Big Bang. (wikipedia)
Footnotes: [ 3 ] Simon Singh, Wielki Wybuch , Albatros Andrzej Kuryłowicz, Warszawa 2007, s. 307. [ 5 ] Tamże, s. 316 — 317 [ 6 ] Fred Adams. Greg Laughlin, Ewolucja Wszechświata, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000, s,91-92 [ 7 ] Fred Adams, Greg Laughlin, Ewolucja Wszechświata, Wydawnictwo Naukowe PWN [ 8 ] Timothy Ferris, Cały ten kram, Dom Wydawniczy Rebis, Poznań 1999, s. 135-136. [ 11 ] Martin Rees, Nasz kosmiczny dom , Prószyński i S-ka, Warszawa 2006, s. 35. « Cosmology (Published: 02-02-2009 )
All rights reserved. Copyrights belongs to author and/or Racjonalista.pl portal. No part of the content may be copied, reproducted nor use in any form without copyright holder's consent. Any breach of these rights is subject to Polish and international law.page 6336 |
|