Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Strana 1 od 3 1, 2, 3  Sledeći

Ići dole

Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:42 am



Kako je iko prokljuvio šta je u središtu Zemlje?
Otkud znamo dokle se proteže vasiona i šta su to crne rupe?
Kako je ustanovljeno gde su bili kontinenti pre 600 miliona godina?

Ne bi li našao odgovore na ova i slična pitanja, beskrajno radoznali Brajson je pomoć potražio u životu i delu kako najčuvenijih, tako i zaboravljenih, često ekscentričnih naučnika: geologa, hemičara, paleontologa, astronoma, fizičara, meteorologa, genetičara. Njega ne zanima samo šta sve znamo o svetu oko nas, već i kako smo do tih saznanja došli. Tako je nastala ova neodoljiva intelektualna odiseja kroz prostor i vreme u kojoj je autor iskričavo i šarmantno približio znanje svima onima kojima je nauka bila dosadna i strašna. U pokušaju da shvati sve što se dogodilo od Velikog praska pa do uspona civilizacije – kako smo iz ništavila dospeli ovamo i postali ono što jesmo – Brajson nam otkriva svet na način na koji ga većina nas nikad ranije nije sagledala.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:44 am

Preveo Goran Skrobonja
Za Megan i Krisa.
Dobro došli.
Fizičar Leo Silard jednom je saopštio svom prijatelju Hansu Beteu da razmišlja o tome da vodi dnevnik: „Nemam nameru da ga objavim. Samo ću da zapisujem činjenice kako bi Bog bio oba- vešten.” „Zar misliš da Bog ne zna činjenice?” upitao je Bete. „Ne”, uzvratio je Silard. „Zna On činjenice. Samo ne zna ovu verziju činjenica.”

Hans Kristijan fon Bejer, Kroćenje atoma

IZJAVE ZAHVALNOSTI

Dok sedim ovde, početkom 2003, preda mnom je nekoliko stranica rukopisa sa veličanstveno ohra- brujućim i taktičnim beleškama Ijana Tatersala iz Američkog muzeja prirodnjačke istorije, gde je na- vedeno, između ostalog, da Perigo nije oblast u kojoj se proizvodi vino, da je inventivno, mada done- kle neuobičajeno od mene da kurzivom navodim taksonomske podele iznad nivoa roda i vrste, da sam neprekidno pogrešno pisao naziv Olorgasaja (mesta koje sam nedavno posetio) i tako dalje u tom sti- lu, kroz dva poglavlja teksta koja pokriva njegova struka, nauka o pračoveku.
Samo nebo zna koliko još neprijatnih aljkavosti vreba na ovim stranicama, ali upravo zahvaljujući doktoru Tatersalu i svima onima koje se spremam da pomenem nema ih još na stotine. Ne znam ni ka- ko da na dostojan način zahvalim onima koji su mi pomogli u pripremi ove knjige. Posebno su me za- dužile sledeće osobe, sve jednako velikodušne i ljubazne, koje su iskazale krajnje junačko strpljenje odgovarajući najedno jednostavno, beskrajno ponavljano pitanje: „Izvinite, ali da li biste mogli to ponovo da objasnite?”
U Engleskoj: Dejvid Keplin sa Imperijal koledža u Londonu; Ričard Forti, Len Elis i Keti Vej iz Muzeja prirodnjačke istorije; Martin Raf sa Univerzitetskog koledža u Londonu; Rozalind Harding sa Instituta biološke antropologije u Oksfordu; dr Lorens Smadži, koji je ranije radio na Institutu Vel- kam; i Kit Blekmor iz Tajmsa.
U Sjedinjenim Državama: Ijan Tatersal iz Američkog muzeja prirodnjačke istorije u Njujorku; Džon Torstensen, Meri K. Hadson i Dejvid Blanšflauer sa Koledža Dartmut u Hanoveru, Nju Hemp- šir; dr Vilijam Abdu i dr Brajan Marš iz Medicinskog centra Dartmut Hičkok u Libanu, Nju Hempšir; Rej Anderson i Brajan Vicke iz Ministarstva za prirodna bogatstva Ajove, u Ajova Sitiju; Majk Vor- his sa Univerziteta Nebraska i iz državnog parka sa fosilnim nalazištima Ešfol blizu Orčarda, Nebra- ska; Čak Ofenburger sa Univerziteta Buena Vista, u Storm Lejku, Ajova; Ken Rankur, direktor istraži- vanja, Opservatorija Maunt Vašington u Goramu, Nju Hempšir; Pol Dos, geolog iz Jeloustounskog na- cionalnog parka, i njegova žena Hajdi, takođe iz Nacionalnog parka; Frenk Azaro sa Kalifornijskog univerziteta u Berkliju; Oliver Pejn i Lin Edison iz Nacionalnog geografskog društva; Džejms O. Far- lo, Univerzitet Indijana-Perdu; Rodžer L. Larson, profesor pomorske geofizike, Univerzitet Rod Aj- lend; Džef Gvin iz novina Star-Telegram iz Fort Vorta; Džeri Kasten iz Dalasa, Teksas; i osoblje Isto- rijskog društva Ajove u De Mojnu.
U Australiji; velečasni Robert Evans iz Hejzelbruka, Novi Južni Vels; dr Džil Kejni, Australijski meteorološki zavod; Alan Torn i Viktorija Benet sa Australijskog narodnog univerziteta u Kanberi; Luiz Burk i Džon Hauli iz Kanbere; En Miln iz Sidnej morning heralda; Ijan Novak, koji je ranije ra- dio u Geološkom društvu Zapadne Australije; Tomas H. Rič iz Muzeja Viktorija; Tim Flaneri, direk- tor Muzeja Južne Australije u Adelaidi; Natali Papvort i Alan Mekfejden iz Kraljevske tasmanijske botaničke bašte, u Hobartu; i veoma predusretljivo osoblje Državne biblioteke Novog Južnog Velsa u Sidneju.
I drugde: Su Supervil, direktor informativnog centra u Muzeju Novog Zelanda u Velingtonu; i dr Ema Mbua, dr Koen Maes i Džilani Ngali iz Nacionalnog muzeja Kenije u Najrobiju.
Takođe su me duboko i na najrazličitije načine zadužili Patrik Dženson-Smit, Džerald Hauard, Me- rien Velmans, Alison Tulet, Džilijan Somerskejls, Lari Finli, Stiv Rubin, Džed Matis, Kerol Hiton,
Čarls Eliot, Dejvid Brajson, Felisiti Brajson, Den Meklin, Nik Sautern, Džerald Engelbrecen, Patrik Galager, Lari Ešmid i osoblje nenadmašne i večno vesele biblioteke Hauv u Hanoveru, Nju Hempšir.
Iznad svega, i kao i uvek, najdublju zahvalnost dugujem svojoj dragoj, strpljivoj, neuporedivoj ženi, Sintiji.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:45 am

UVOD

Dobro došli. Čestitam. Oduševljen sam zbog toga što ste uspeli da dođete. Znam da nije bilo lako sti- ći ovamo. Zapravo, pretpostavljam da je bilo i malo teže nego što pojmite.
Za početak, da biste sada bili ovde, bilioni lebdećih atoma morali su nekako da se prikupe na slo- žen i neobično obvezujući način da bi vas stvorili. To je tako specijalizovan i poseban aranžman da nikada ranije nije bio oproban i postojaće samo jednom, ovaj put. Mnogo nastupajućih godina (nada- mo se) te majušne čestice bespogovorno će učestvovati u svim tim milijardama umešnih, kooperativ- nih napora neophodnih da ostanete netaknuti i da iskusite krajnje prijatno, ali generalno potcenjeno stanje poznato kao postojanje.
Donekle je zagonetno zbog čega se atomi uopšte gnjave time. Na atomskom nivou, biti vi nije bog- zna kako zahvalno iskustvo. I pored sve predane pažnje koju vam ukazuju, vaše atome zapravo nije briga za vas – štaviše, oni nemaju pojma da uopšte postojite. Ne znaju ni da oni postoje. Na kraju krajeva, to su bezumne čestice, koje same po sebi nisu čak ni žive. (Donekle je primamljiva pomisao na to da biste, ukoliko rastavite sebe pomoću pincete atom po atom, dobili hrpu fine atomske prašine koja nikada nije bila živa, ali je nekada predstavljala vas). Ipak, nekako, tokom vašeg postojanja ato- mi će reagovati na jedan jedini kruti impuls: da vas očuvaju takvim kakvi ste.
Loša vest je da su atomi nestalni i da je vreme njihove odanosti kratko – baš kratko. Čak ni dug ljudski život ne traje duže od pukih 650.000 sati. A kada se ta oznaka pojavi na vidiku, ili tu negde u blizini, vaši će vas atomi isključiti iz nepoznatih razloga, a onda se nemo rastati i otići da budu nešto drugo. I to vam je što vam je.
Opet, možete da se radujete što se to uopšte dešava. Uopšte uzevši, koliko znamo, u vasioni se to ne dešava. Ovo je krajnje neobično zato što su atomi koji se tako slobodno i druželjubivo sjate da bi formirali živa bića na Zemlji upravo isti oni atomi koji drugde to odbijaju da urade. Sta god drugo mogao biti, na nivou hemije život je krajnje prozaičan: ugljenik, vodonik, kiseonik i azot, malčice kalcijuma, trunka sumpora, sve to blago začinjeno drugim vrlo običnim elementima – onim koje mo- žete naći u svakoj običnoj apoteci – i to je sve što vam treba. Jedino po čemu su atomi koji čine vas posebni jeste upravo to što čine vas.
Bez obzira na to čine li atomi život u drugim ćoškovima vasione, oni čine mnogo toga drugog; u stvari, čine sve drugo. Bez njih ne bi bilo vode, vazduha ili stenja, zvezda i planeta, dalekih gasnih oblaka ili uskovitlanih maglina, niti ičega drugog što vasionu čini tako prijatno materijalnom. Atomi su tako brojni i neophodni da lako možemo prevideti činjenicu da uopšte ne moraju da postoje. Nema tog zakona po kojem vasiona mora da se ispuni malim česticama materije niti da proizvodi svetlost i gravitaciju i ostala svojstva od kojih zavisi naše postojanje. U stvari, vasiona ne mora ni da postoji. Veoma dugo, nije ni postojala. Nije bilo atoma, niti vasione u kojoj bi oni lebdeli. Nije bilo niče- ga – baš ničega, nigde.
Dakle, bogu hvala za atome. Ali činjenica da imate atome i da se oni tako spremno udružuju samo je deo onoga što vas je dovelo ovamo. Da biste sada bili ovde, da biste živeli u dvadeset prvom veku i bili dovoljno pametni da to znate, morala je takođe da vam se osmehne izuzetna biološka sreća. Op- stanak na Zemlji je iznenađujuće nezgodna stvar. Od milijardi i milijardi vrsta živih bića koje su po- stojale od osvita vremena, većina – 99,99 procenata, kako se sugeriše – više ne postoji. Vidite, ži-
vot na Zemlji ne samo da je kratkotrajan, već i užasno beznačajan. Veoma zanimljiva crta naše egzi- stencije jeste to što potičemo sa planete koja tako dobro promoviše život, ali ga još bolje gasi.
Prosečna vrsta na Zemlji traje samo oko četiri miliona godina, pa ako želite da se motate ovuda milijardama godina, morate biti nestalni poput atoma koji su vas sazdali. Morate biti spremni da me- njate sve na sebi – oblik, veličinu, boju, pripadnost vrsti, sve – i da to radite iznova i iznova. To je mnogo lakše reći nego uraditi, zato što je proces promena nasumičan. Da biste od „protoplazmične praiskonske atomske kuglice” (kako ono stoji u pesmi Gilberta i Salivena) postali svesno, uspravno, moderno ljudsko biće, morate veoma dugo mutirati nove osobine iznova i iznova, precizno i blago- vremeno. Tako ste se u različitim periodima za poslednjih 3,8 milijardi godina grozili kiseonika da biste zatim poludeli za njim, nicala su vam peraja, udovi i živahne kreste, polagali ste jaja, šibali po vazduhu račvastim jezikom, bili ste glatki, bili ste krznati, živeli ste pod zemljom, živeli na drveću, bili krupni kao jelen i mali kao miš, i još milion drugih stvari. Sa makar najmanjim odstupanjem od tih evolutivnih imperativa sada biste lizali alge sa pećinskih zidova, valjali biste se kao morž na ne- koj stenovitoj obali ili izbacivali vazduh kroz otvor povrh glave pre nego što uronite dvadeset metara da napunite usta izvrsnim peščanim glistama.
Ne samo što ste imali dovoljno sreće da od pamtiveka budete okačeni o favorizovanu evolucionu liniju, već ste takođe bili izuzetno – kažimo radije čudesno – srećni povodom pitanja svojih ličnih predaka. Pomislite samo na činjenicu da je u 3,8 milijardi godina, što je razdoblje duže od postojanja planina, reka i okeana na Zemlji, svaki vaš predak s obe strane bio dovoljno privlačan da pronađe nekoga s kim će se spariti, dovoljno zdrav da se razmnožava i dovoljno blagosloven sudbinom i okolnostima da dovoljno dugo poživi za to. Nijedan vaš lični predak nije bio zgnječen, proždran, udavljen, nije umro od gladi, zaglibio se negde, prerano bio povređen ili na drugi način sprečen da ispuni svoj životni cilj i isporuči malu količinu genetskog materijala odgovarajućem partneru u odgo- varajućem trenutku kako bi ovekovečili jedini mogući niz naslednih kombinacija koji bi mogao za re- zultat da ima – na kraju, zapanjujuće i krajnje kratkotrajno – vas.

* * *

Ovo je knjiga o tome kako se to desilo – pogotovo, kako smo ni od čega postali nešto, te kako se malo tog ničega pretvorilo u nas, i isto tako pomalo o onome što se dešavalo u međuvremenu, a i ka- snije. Naravno, teritorija koju treba preći prilično je velika i naslov knjige upravo zbog toga i jeste Kratka istorija bezmalo svačega, mada u stvari to i nije. Niti bi mogla da bude. Ali s malo sreće, ka- da završimo s njom, možda će nam se učiniti da jeste.
Moja početna tačka, koliko god to bilo značajno ili ne, bila je školska čitanka iz poznavanja priro- de, u četvrtom ili petom razredu. Bila je to standardna čitanka iz pedesetih godina – iskrzana, omr- znuta, mračno teška – ali na samom početku je imala ilustraciju koja me je prosto opčinila: dijagram koji se mogao iseći i koji je prikazivao kako bi izgledala unutrašnjost Zemlje kada biste zasekli pla- netu velikim nožem i pažljivo izvukli klin koji bi predstavljao otprilike njenu četvrtinu.



Teško je poverovati da je ikada postojalo vreme kada nisam video takvu ilustraciju, ali očigledno nisam, jer se jasno sećam koliko sam bio zapanjen. Pretpostavljam, sasvim iskreno, da je moje prvo- bitno interesovanje bilo zasnovano na zamišljenoj slici reke vozača koji ništa ne slute dok voze pre- ma istoku u američkim ravničarskim državama da bi se obrušili preko ruba iznenadne litice visoke sedam hiljada kilometara između Centralne Amerike i Severnog pola. Ali moja je pažnja, na akadem- skiji način, postepeno prešla na naučni značaj crteža i spoznaju da se Zemlja sastoji od skrivenih slo- jeva koji se završavaju u središtu blistavom kuglom od gvožđa i nikla, vrelom koliko i površina Sun- ca, sudeći po natpisu, i sećam se da sam pomislio sa istinskim čuđenjem: „Otkud oni to znaju?”
Ni za trenutak nisam posumnjao u tačnost podatka – i dalje obično verujem izjavama naučnika na način na koji verujem i hirurzima, vodoinstalaterima i drugima koji poseduju tajnovite informacije za privilegovane – ali ni za živu glavu nisam mogao da zamislim kako bilo koji ljudski um može da pronikne u to kako prostori koji se nalaze hiljadama kilometara ispod nas, koje nijedno oko nije vide- lo niti je kroz njih rendgenski zrak mogao da prodre, mogu da izgledaju ili od čega su sazdani. Za me- ne je to naprosto bilo čudesno. I od tog trenutka taj moj stav nije se nimalo promenio.
Uzbuđen, poneo sam knjigu kuči te večeri i otvorio je pre večere – verujem da je taj postupak podstakao moju majku da mi opipa čelo i upita me jesam li dobro – a onda sam počeo da čitam od prve strane.
I evo šta je bilo. Uopšte nije bilo uzbudljivo. Nije baš bilo ni sasvim nerazumljivo. Povrh svega, nije odgovorilo niti na jedno od pitanja koja je ilustracija uzmuvala u normalnoj ljubopitljivoj glavi: otkud to Sunce usred naše planete i otkud znaju koliko je ono vruće? I ako već tamo dole gori, zašto nam tlo pod nogama nije vrelo? I zašto se ostatak unutrašnjosti ne topi – ili se zapravo topi? I kada jezgro konačno sagori, hoće li deo Zemlje potonuti u prazninu i ostaviti na površini džinovsku rupu? I
kako to može da se zna? Kako to može da se prokljuvi?
Ali pisac je bio neobično nem u vezi s takvim detaljima – štaviše, nem u vezi sa svime osim anti- klinala, kotlina, aksijalnih prekida naslaga i tome slično. Kao da je želeo da ono dobro zadrži kao taj- nu prikazavši sve to trezveno nedokučivim. Kako su godine prolazile, počeo sam da podozrevam da to nije bio u potpunosti lični poriv. Činilo se da među piscima udžbenika postoji zagonetna univerzal- na zavera kako bi obezbedili da određeni materijal kojim se oni bave nikada ne odluta predaleko od područja blago zanimljivog, a da uvek ostane dovoljno daleko, koliko i jedan međugradski poziv, od zaista zanimljivog.
Sada znam da postoji izobilje naučnih pisaca koji stvaraju krajnje lucidnu i uzbudljivu prozu – Timoti Feris, Ričard Forti i Tim Flaneri su trojica koja iskaču iz jednog jedinog slova azbuke (pri tom, da ne pominjemo pokojnog ali bogolikog Ričarda Fejnmena) – ali nažalost, niko od njih nije napisao nijedan udžbenik koji sam ja ikada koristio. Sve moje udžbenike pisali su muškarci (uvek muškarci) koji su imali zanimljivu ideju da sve postaje jasno tek kada se izrazi kao formula, a i gajili su zabavno, zabludelo stanovište da američka deca vole da im se poglavlja završavaju odeljkom sa pitanjima o kojima ona moraju da razmišljaju u svoje slobodno vreme. I tako sam odrastao ubeđen da je nauka neprevaziđeno dosadna, ali sa podozrenjem da ne mora da bude takva, trudeći se da uopšte o njoj ne razmišljam ako ne moram. I to je, takođe, postalo moje dugotrajno stanovište.
A onda, mnogo kasnije – valjda pre četiri ili pet godina – dugo sam leteo preko Pacifika i doko- no zurio kroz prozor u mesečinom obasjan okean, kada mi je sa izvesnom neprijatnom silinom palo na pamet da nemam pojma o jedinoj planeti na kojoj ću ikada živeti. Na primer, pojma nisam imao zašto su okeani slani, ali Velika jezera nisu. Nisam imao blage veze. Nisam znao da li okeani s vremenom postaju više ili manje slani i da li je nivo saliniteta okeana nešto zbog čega bi trebalo da se zabrinem, ili to nije razlog za brigu. (Sa velikim zadovoljstvom vam saopštavam da sve do kraja sedamdesetih godina ni naučnici nisu znali odgovore na ta pitanja. Samo nisu mnogo glasno pričali o tome.)
A salinitet okeana je, naravno, predstavljao tek najsitniju trunku mog neznanja. Nisam znao šta je proton, ili protein, nisam razlikovao kvark od kvazara, niti razumeo kako to geolozi mogu da pogleda- ju sloj stena u zidu kanjona i kažu vam koliko je star – zapravo, nisam znao ništa. Obuzeo me je tih, neuobičajen ali neumoljiv poriv da saznam pomalo o tim stvarima i shvatim, pre svega, kako ih to ljudi uopšte prokljuve. To me i dalje zaprepašćuje najviše od svega – kako naučnici provale stvari. Kako bilo ko može da zna koliko je Zemlja teška, koliko su njene stene stare ili šta se zaista nalazi čak dole, u njenom središtu? Kako mogu da znaju kako i kada je vasiona nastala i kako je to tada iz- gledalo? Kako znaju šta se dešava unutar atoma? I kako, kad smo već kod toga – ili možda, kad bo- lje razmislim, iznad svega – naučnici mogu tako često da izgledaju kao da znaju gotovo sve, ali i da- lje ne mogu da predvide zemljotres, pa čak ni da nam kažu da li da ponesemo kišobran na trke slede- će srede?
I zato sam rešio da deo svog života – tri godine, kako se sada ispostavilo – posvetim čitanju knjiga i časopisa, kao i pronalaženju stručnjaka sa strpljenjem svetaca, spremnih da odgovore na mnogo izuzetno glupih pitanja. Zamisao je bila da se uverim da li je moguće razumeti i ceniti – čudi- ti se, pa čak i uživati u naučnim čudesima i dostignućima na nivou koji nije previše tehnički i zahte- van, ali takođe nije ni potpuno površan.
To je bila moja zamisao i nada, i upravo to knjiga koja sledi ima nameru da uradi. U svakom slučaju, imamo mnogo toga da pokrijemo i mnogo manje od 650.000 sati da to izvedemo, pa počnimo onda.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:45 am








I IZGUBLJENI U KOSMOSU

Sve su u istoj ravni. Sve se okreću u istom smeru... To je savršeno, znate Veličanstveno. Gotovo jezivo.

Astronom Džefri Marsi prilikom opisivanja Sunčevog sistema
1

Kako napraviti vasionu

Koliko god se trudili, nikada nećete biti u stanju da pojmite koliko je majušan, koliko prostorno neza- htevan jedan proton. Naprosto, previše je mali.
Proton je infinitezimalni deo atoma, koji je sam po sebi, naravno, nematerijalna stvar. Protoni su tako mali da mrljica mastila kao što je tačka na ovom „i” može da sadrži otprilike 500.000.000.000 njih, ili bolje reći, nešto više od broja sekundi potrebnih da prođe pola miliona godina. Dakle, blago rečeno, protoni su krajnje mikroskopski.
Sad zamislite ako možete (a naravno da ne možete) da jedan od tih protona skupite do milijarditog dela njegove normalne veličine u prostor toliko mali da bi proton prema njemu izgledao ogromno. Sad u taj majušni, majušni prostor spakujte otprilike jednu uncu materije. Odlično. Spremni ste da stvorite vasionu.
Naravno, pretpostavljam da želite da stvorite savremenu inflatornu vasionu. Ako biste umesto toga radije stvorili staromodnu, standardnu vasionu pomoću Velikog praska, biće vam potrebni dodatni materijali. U stvari, moraćete da prikupite sve što postoji – do poslednje trunke i čestice materije odavde pa do ruba stvaranja – i stisnete sve to u tačku tako infinitezimalno kompaktnu da uopšte ne- ma dimenzija. Ona je poznata kao singularitet.
U oba slučaja, pripremite se za stvarno veliki prasak. Naravno, bolje bi vam bilo da se sklonite na neko bezbedno mesto kako biste posmatrali spektakl. Nažalost, ne postoji nijedno mesto gde biste se sklonili zato što izvan singulariteta ne postoji gde. Kad vasiona počne da se širi, neće se širiti tako da ispunjava neku veću prazninu. Jedini prostor koji postoji jeste prostor koji ona stvori na svom putu.
Prirodno je, ali pogrešno, zamisliti singularitet kao neku vrstu naduvene tačke koja visi u mrač- nom, bezgraničnom ništavilu. Ali prostor ne postoji, baš kao ni mrak. Oko singulariteta nema ničega. Nema prostora koji bi on zauzeo, niti mesta na kom bi se našao. Ne možemo da pitamo čak ni koliko se dugo on tamo nalazi – da li je tek nedavno nastao, kao dobra zamisao, ili je prisutan oduvek i tiho čeka pravi trenutak. Vreme ne postoji. Nema prošlosti iz koje bi on izronio.
I tako, ni iz čega, nastaje naša vasiona.
U jednom jedinom zaslepljujućem pulsu, trenutku slave previše brzom i ekspanzivnom da bi bio opisan rečima, singularitet poprima nebeske dimenzije, prostor van poimanja. Prva živahna sekunda (sekunda kojoj će mnogi kosmolozi posvetiti karijeru kako bi je iseckali na što finije deliće) proizvo- di gravitaciju i druge sile koje vladaju fizikom. Za manje od minuta, vidljiva vasiona je široka milion milijardi milja i brzo raste. Sada je tu poprilično vrelo, 10 milijardi stepeni, dovoljno da se začnu nuklearne reakcije koje stvaraju lakše elemente – prevashodno vodonik i helijum, sa trunkom (oko jedan atom u sto miliona) litijuma. Za tri minuta, stvoreno je 98 procenata sveukupne materije koja postoji ili će ikad postojati. To je mesto najčudesnijih i najprijatnijih mogućnosti, a pri tom je i div- no. A sve je to obavljeno otprilike za vreme potrebno da pripremite sendvič.
Kada se tačno taj trenutak dogodio, predmet je izvesne rasprave. Kosmolozi su se dugo sporili o tome da li je trenutak stvaranja bio pre deset milijardi godina ili pre dvaput toliko, ili negde između.
Izgleda da su se saglasili oko brojke od negde 13,7 milijardi godina, ali te stvari poznate su po tome što ih je teško izmeriti, kao što ćemo dalje videti. Sve što se zaista može reći jeste da se u nekom ne- odredivom trenutku u veoma dalekoj prošlosti, iz nepoznatih razloga, zbio moment koji nauka poznaje kao t=0. Krenuli smo na put.
Naravno, ima mnogo toga što ne znamo, a mnogo onoga što mislimo da znamo dugo nismo znali, ili smo samo mislili da znamo. Čak je i zamisao o Velikom prasku skorašnjeg datuma. Muvala se ona okolo još od dvadesetih godina kada je Žorž Lemetr, belgijski sveštenik i naučnik, snebivljivo to pre- dložio, ali nije zaista postala aktivna zamisao u kosmologiji sve do sredine šezdesetih godina, kada su dva radioastronoma došla do izuzetnog i nehotičnog otkrića.
Oni su se zvali Arno Penzijas i Robert Vilson. Godine 1965, obojica su pokušavala da iskoriste veliku komunikacionu antenu koja je bila u vlasništvu Laboratorije Bel u Holmdelu (Nju Džerzi), ali smetao im je stalni šum u pozadini – neprekidno šištanje nalik na paru, zbog kojeg nije bilo moguće obavljati nikakve eksperimente. Šum je bio neumoljiv i bez fokusa. Dopirao je sa svih strana neba, danju i noću, u svim godišnjim dobima. Godinu dana su mladi astronomi radili sve čega su mogli da se sete kako bi pronašli izvor tog šuma i eliminisali ga. Testirali su sve električne sisteme. Ponovo su postavili instrumente, proverili kola, mrdali žice, čistili utikače od prašine. Peli su se u tanjir antene i lepili izolir-traku preko svakog šava i zakivka. Ponovo su se peli u tanjir antene s metlama i četkama i pažljivo ga čistili od, kako su to pomenuli u jednom kasnijem radu, „belog dielektričnog materija- la”, koji je poznatiji pod nazivom ptičja govanca. Ništa što su pokušali nije vredelo.
Samo 50 kilometara odatle, a da oni to nisu znali, na Univerzitetu Prinston, ekipa naučnika predvo- đena Robertom Dikijem radila je na iznalaženju upravo onoga čega su oni tako marljivo pokušavali da se reše. Istraživači sa Prinstona sledili su zamisao koju je četrdesetih godina predložio astrofizi- čar rođen u Rusiji, Džordž Gamov: da bi, ukoliko se zagledate dovoljno duboko u svemir, trebalo da nađete nešto kosmičkog pozadinskog zračenja preostalog od Velikog praska. Gamov je izračunao da će u vreme kada pređe nepregledni kosmos, zračenje stići do Zemlje u obliku mikrotalasa. U jednom skorijem radu čak je sugerisao koji instrument bi mogao da obavi taj posao: Belova antena u Holm- delu. Nažalost, ni Penzijas i Vilson, a ni bilo ko iz prinstonske ekipe, nisu pročitali Gamovljev rad.
Šum koju su Penzijas i Vilson čuli bio je, naravno, šum koji je Gamov postulisao. Pronašli su rub vasione, ili makar rub njenog vidljivog dela, 90 milijardi biliona milja daleko. „Videli” su prve foto- ne – najdrevniju svetlost u vasioni – iako ih je vreme i udaljenost pretvorila u mikrotalase, baš kao što je Gamov predvideo. U svojoj knjizi Vasiona koja se širi Alan Gut daje analogiju koja pomaže da se ovaj nalaz valjano sagleda. Ako pomislite da je gledanje u dubine vasione nalik na gledanje dole, sa stotog sprata Empajer stejt bildinga (pri čemu stoti sprat predstavlja današnjicu, dok nivo ulice predstavlja trenutak Velikog praska), u vreme Vilsonovog i Penzijasovog otkrića najudaljenije galak- sije koje je iko ikad primetio bile su negde oko šezdesetog sprata, a najudaljenije stvari – kvaza- ri – bile su oko dvadesetog. Penzijasovo i Vilsonovo otkriće gurnulo je naše poznavanje vidljive vasione do otprilike pola inča od prizemlja.
I dalje nesvesni uzroka šuma, Vilson i Penzijas telefonirali su Dikiju koji je bio u Prinstonu i opi- sali mu svoj problem u nadi da bi on mogao da im sugeriše rešenje. Diki je smesta shvatio šta su dva mladića pronašla. „E pa, momci, upravo su nas pokupili”, saopštio je svojim kolegama kada je spu- stio slušalicu.
Ubrzo potom, Astrofizički žurnal objavio je dva članka: jedan su napisali Penzijas i Vilson i u nje- mu su opisali svoje iskustvo sa šištanjem, dok je drugi napisao Diki sa svojom ekipom i objasnio nje- govu prirodu. Iako Penzijas i Vilson nisu tragali za pozadinskim kosmičkim zračenjem, nisu znali šta je to kada su ga pronašli i nisu ga opisali niti protumačili njegove karakteristike niti u jednom radu,
dobili su 1978. godine. Nobelovu nagradu za fiziku. Istraživačima sa Prinstona sledovalo je samo sa- učešće. Po onome što Denis Overbaj kaže u Usamljenim srcima kosmosa, ni Penzijas ni Vilson nisu do kraja pojmili značaj onoga što su otkrili sve dok o tome nisu pročitali u Njujork tajmsu.
Uzgred, poremećaji od kosmičkog zračenja jesu nešto što smo svi iskusili. Podesite svoj televizor na bilo koji kanal koji on ne prima i oko jednog procenta poigravajućih statičkih smetnji koje budete videli možete pripisati tim drevnim ostacima Velikog praska. Kada se sledeći put budete žalili da na programu nema ničega, setite se da uvek možete pratiti rađanje vasione.

* * *

Iako svi to nazivaju Velikim praskom, mnoge knjige upozoravaju nas da ne zamišljamo to kao eksplo- ziju u konvencionalnom smislu. Bilo je to, radije, ogromno, iznenadno širenje neverovatnog raspona. Šta ga je, dakle, izazvalo?
Jedno mišljenje je da je singularitet možda bio ostatak neke ranije, urušene vasione – da je naša samo jedna u večitom ciklusu vasiona koje se šire i urušavaju, poput meha na mašini za kiseonik. Drugi pripisuju Veliki prasak onome što nazivaju „lažnim vakuumom”, „skalarnim poljem” ili „vaku- umskom energijom” – u svakom slučaju, nekom kvalitetu ili stvari koja je donela izvesnu nestabil- nost u vladajuće ništavilo. Izgleda nemoguće da možete nešto dobiti ni iz čega, ali činjenica da neka- da nije bilo ničega, a sada postoji vasiona, očigledan je dokaz da možete. Možda je naša vasiona tek deo mnoštva većih vasiona, od kojih su neke u različitim dimenzijama, a da se Veliki prasak zbiva sve vreme i to posvud. Ili su možda prostor i vreme imali neke potpuno drugačije forme pre Velikog praska – forme suviše strane da možemo uopšte da ih zamislimo – i da Veliki prasak predstavlja nekakvu prelaznu fazu, u kojoj je vasiona iz forme koju ne možemo da pojmimo prešla u ovu koju go- tovo da možemo. „Ta su pitanja gotovo religiozna”, rekao je dr Andrej Linde, kosmolog sa Stanforda, Njujork tajmsu 2001. godine.
Teorija Velikog praska ne bavi se samim praskom, već onim što se desilo posle praska. Nedugo zatim, imajte to u vidu. Posle mnogo matematičkih proračuna i pažljivog posmatranja zbivanja u ak- celeratorima čestica, naučnici smatraju da mogu da bace pogled natrag do 10-43 sekunde posle trenut- ka stvaranja, kada je čitava vidljiva vasiona još bila toliko mala da bi vam bio potreban mikroskop da je pronađete. Ne smemo da padamo u nesvest pred svakim izuzetnim brojem koji iskrsne pred nas, ali možda se vredi zakačiti za poneki, s vremena na vreme, samo da bismo se podsetili njihove ne- pojmljive i zapanjujuće širine. Tako je 10-43 zapravo 0,00000000000000000000000000000000000000000001, ili jedna desetina milionskobilionskobili- onskobilionskog dela sekunde.1
Najveći deo onoga što znamo, ili verujemo da znamo, o početnim trenucima vasione potiče od za- misli nazvane teorija inflacije, koju je prvi put izneo 1979. jedan mladi fizičar čestica, tada na Stan- fordu, a sada na MIT-u, po imenu Alan Gut. Tada je imao trideset dve godine i, po sopstvenom pri- znanju, nikada ranije nije uradio bogzna šta. Verovatno nikada ne bi ni smislio svoju veliku teoriju da se nije zadesio na predavanju o Velikom prasku koje je držao niko drugi do Robert Diki. Predavanje je nadahnulo Guta da se zainteresuje za kosmologiju, a posebno za rađanje vasione.
Konačni rezultat toga bila je teorija inflacije, po kojoj je vasiona u deliću trenutka posle prasko- zorja stvaranja prošla kroz iznenadno, dramatično širenje. Nadula se – praktično odmaglila, udvo- stručujući veličinu na svake 10-34 sekunde. Čitava epizoda nije mogla da potraje duže od 10-30 sekun- di – a to je milionmilionmilionmilionmilioniti deo sekunde – ali je izmenila vasionu tako da se ne- što što je moglo da vam stane u ruku pretvorilo u nešto najmanje
10.000.000.000.000.000.000.000.000 puta veće. Teorija inflacije objašnjava mreškanja i vrtloženja koja našu vasionu čine mogućom. Bez toga ne bi bilo grudvica materije, pa tako ni zvezda, već samo lebdećeg gasa i večne tame.
Po Gutovoj teoriji, u desetmilionskobilionskobilionskobilionskom delu sekunde pojavila se gravi- tacija. Posle sledećeg smešno kratkog intervala pridružio joj se elektromagnetizam, kao i snažne i slabe nuklearne sile – ono što čini fiziku. Trenutak kasnije pridružila su im se jata elementarnih če- stica – ono što čini materiju. Ni iz čega, najednom su nastali rojevi fotona, protona, elektrona, neu- trona i mnogo čega drugog – između 1079 i 1089 svega toga u vidljivoj vasioni, po standardnoj teori- ji Velikog praska.
Naravno, takve količine su nepojmljive. Dovoljno je znati da smo u jednom jedinom, munjevitom trenu obdareni vasionom koja je bila ogromna – najmanje sto milijardi svetlosnih godina popreko, prema teoriji, ali moguće ma koje veličine do beskonačne – i savršeno podešena za stvaranje zve- zda, galaksija i drugih složenih sistema.

* * *

S naše tačke gledišta, sve je ispalo izuzetno dobro po nas. Da se vasiona formirala samo malčice dru- gačije – da je gravitacija bila iole snažnija ili slabija, da se širenje nastavilo samo malo sporije ili brže – možda nikad ne bi ni bilo stabilnih elemenata da sačine vas i mene i tlo na kojem stojimo. Da je gravitacija bila iole jača, sama vasiona bi se možda urušila kao loše podignuti šator, bez upravo onih vrednosti koje joj daju neophodne dimenzije, gustinu i sastavne delove. Međutim, da je bila sla- bija, ništa se ne bi zgusnulo. Vasiona bi zauvek ostala dosadna, raštrkana praznina.
Ovo je jedan razlog zbog kojeg neki stručnjaci smatraju da je možda bilo i mnogo drugih velikih prasaka, možda bilioni i bilioni njih, širom moćnog prostranstva večnosti, i da je razlog što postoji- mo baš u ovoj to što je ona jedina u kojoj možemo da postojimo. Kako je to jednom rekao Edvard P. Trion sa Univerziteta Kolumbija: „Na pitanje zbog čega se to desilo, nudim skroman odgovor da je naša Vasiona jednostavno jedna od onih stvari koje se dogode s vremena na vreme.” Gut tome doda- je: „Mada je stvaranje vasione moglo biti krajnje neverovatno, Trion je naglasio da niko nije uraču- nao propale pokušaje.”
Martin Ris, britanski kraljevski astronom, smatra da postoje mnoge vasione, moguće beskonačan broj njih, svaka sa različitim osobinama, u različitim kombinacijama, i da mi jednostavno živimo u onoj koja kombinuje stvari što nam dozvoljavaju da postojimo. On pravi poređenje sa veoma veli- kom prodavnicom odeće: „ Ako postoje velike zalihe odeće, vi se ne iznenadite kad nađete odelo ko- je vam odgovara. Ako postoje mnoge vasione, a svakom upravlja različiti skup brojeva, naći će se i ona sa posebnim skupom brojeva pogodnim za život. Mi smo u njoj.”
Ris smatra da šest brojeva naročito upravlja našom vasionom i ako se ma koja od tih vrednosti io- le promeni, stvari možda neće više biti onakve kakve jesu. Na primer, da bi vasiona postojala onakva kakva je, vodonik mora da se pretvara u helijum na vrlo određen, ali relativno dostojanstven na- čin – konkretno, na način koji sedam hiljaditih delova njegove mase pretvara u energiju. Ako biste tu vrednost vrlo malo umanjili – sa 0,007 na, recimo, 0,006 – ne bi došlo ni do kakvog preobraža- ja: vasiona bi se sastojala od vodonika i ničeg drugog. Ako biste tu vrednost vrlo malo uvećali – na 0,008 – vezivanje bi bilo toliko neobuzdano obilno da bi sav vodonik odavno bio iscrpljen. U sva- kom slučaju, sa najmanjom promenom brojeva vasiona kakvu znamo i kakva nam treba ne bi bila ov- de.
* * *

Trebalo bi da kažem da je sve sasvim kako treba za sada. Dugoročno, može se ispostaviti da je gravi- tacija malčice prejaka; jednog dana mogla bi da zaustavi širenje vasione i nagna je da se uruši u sebe, sve dok se ne sruči u novi singularitet, moguće zbog toga da bi iznova otpočela čitav proces. S druge strane, može biti preslaba, i u tom slučaju vasiona će nastaviti da jurca zauvek dok sve ne postane to- liko udaljeno jedno od drugog da ne ostane izgleda ni za kakvu materijalnu interakciju, tako da vasio- na postane mesto veoma prostrano, ali inertno i mrtvo. Treća mogućnost je da je gravitacija savršeno podešena – kosmološki izraz za to je „kritična gustina” – i da će držati vasionu na okupu u baš od- govarajućim dimenzijama kako bi omogućila da se stvari odvijaju beskonačno. Kosmolozi ponekad, kad su dobro raspoloženi, to nazivaju „Efektom Zlatokose” – kada je sve baš kako treba. (Da se zna, te tri moguće vasione poznate su kao zatvorena, otvorena i ravna.)
E sad, pitanje koje smo svi sebi u nekom trenutku postavili glasi: šta bi se dogodilo kada biste ot- putovali do ruba vasione i, što se kaže, provirili kroz zavesu? Gde bi vam glava bila ako se ne bi vi- še nalazila u vasioni? Šta biste zatekli iza nje? Razočaravajući odgovor je da nikada nećete moći da stignete do ruba vasione. Ne zato što bi putovanje potrajalo predugo – mada bi, naravno – već zato što čak i kada biste putovali u pravoj liniji sve dalje i dalje, beskonačno i žustro, nikad ne biste stigli do spoljne granice. Umesto toga, vratili biste se u tačku iz koje ste krenuli (a tada biste, pretposta- vljam, odustali zbog malodušnosti). Razlog tome je činjenica da se vasiona savija na način koji ne možemo sasvim prikladno da zamislimo, u skladu s Ajnštajnovom teorijom relativnosti (do koje će- mo već doći kasnije). Za sada je dovoljno znati da ne lebdimo u nekom velikom mehuru koji se ne- prestano širi. Pre će biti da se svemir zakrivljuje na način koji mu omogućava da bude bezgraničan ali konačan. Zapravo, ne može se čak ni reći da se svemir širi zato što se, kao što je fizičar i nobelo- vac Stiven Vajnberg primetio „Sunčev sistem i galaksije ne šire, a ni sam svemir se ne širi.” Pre će biti da se galaksije žurno udaljavaju jedne od drugih. Sve je to prilično izazovno za intuiciju. Ili, kao što je biolog Dž. B. S. Haldejn jednom izrekao čuvenu izjavu: „Vasiona ne samo da je čudnija nego što pretpostavljamo, čudnija je i nego što možemo da pretpostavimo.”
Kada se objašnjava zakrivljenost svemira, obično se navodi sledeće poređenje: zamislite nekog iz vasione ravnih površina, ko nikada nije video sferu, a doveli su ga na Zemlju. Koliko god da tumara po površini planete, taj nikad neće pronaći ivicu. Mogao bi eventualno da se vrati na mesto sa kojeg je pošao i naravno da bi bio potpuno zbunjen i ne bi umeo da objasni kako se to dogodilo. E, mi smo u istom položaju u svemiru kao naš zbunjeni ravnozemac, samo što je nas zbunila viša dimenzija.
I baš kao što ne postoji mesto gde možete pronaći ivicu vasione, jednako ne postoji mesto gde mo- žete stati u središte i reći: „Ovde je sve počelo. Ovo je mesto usred srede.” Svi smo usred srede sve- ga toga. Zapravo, to ne znamo sa sigurnošću; ne možemo to matematički dokazati. Naučnici samo pretpostavljaju da ne možemo zaista biti središte vasione – pomislite samo na šta bi sve to navodi- lo – ali da fenomen mora biti jednak za sve posmatrače na svakom mestu. Pa ipak, zapravo, to ne znamo.
Za nas se vasiona prostire samo onoliko koliko je svetlost proputovala u milijardama godina otkad je vasiona nastala. Ta vidljiva vasiona – vasiona koju poznajemo i o kojoj govorimo – široka je milion milion milion miliona (što će reći 1.000.000.000.000.000.000.000.000) milja. Ali po većini teorija, vascela vasiona – metavasiona, kako se ponekad naziva – još je ogromnija i prostranija. Po Risu, broj svetlosnih godina do ruba te veće, nevidljive vasione ne bi se pisao sa „deset, pa čak ni sa stotinu, već s milionima nula”. Ukratko, već ima više prostora nego što možete da zamislite, tako da ne morate da se trudite da sebi predočavate još toga.
Dugo je teorija Velikog praska bila razjapljena rupa koja je brinula mnogo ljudi – konkretno, zbog toga što nije mogla ni da naznači objašnjenje načina na koji smo dospeli ovamo. Mada je 98 procenata sve postojeće materije stvoreno Velikim praskom, ta materija sastojala se isključivo od la- kih gasova: helijuma, vodonika i litijuma, koje smo ranije pomenuli. Nijedna čestica teških materija koje su od tako suštinske važnosti za naše bivstvovanje – ugljenika, azota, kiseonika i svega osta- log – nije izronila iz gasovite smese stvaranja. Ali – i to je ono što zabrinjava – da biste skovali te teške elemente, potrebna vam je vrelina i energija koje bi izazvao Veliki prasak. Ali opet, bio je samo jedan Veliki prasak, a on ih nije izazvao. Odakle onda to? Zanimljivo, čovek koji je otkrio od- govor na to pitanje bio je kosmolog koji je od srca prezirao Veliki prasak kao teoriju i smislio je na- ziv Veliki prasak kao način da joj se naruga.
Ubrzo ćemo doći do njega, ali pre nego što se okrenemo pitanju kako smo dospeli ovamo, vredelo bi odvojiti nekoliko minuta kako bismo razmotrili gde je to „ovamo”, zapravo.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:46 am






2

Dobro došli
u sunčev sistem

Astronomi danas mogu da rade mnogo zapanjujućih stvari. Kad bi neko kresnuo šibicu na Mesecu, oni bi ugledali plamen. Iz najtananijih drhtaja i lelujanja dalekih zvezda mogu izvesti veličinu, karak- ter, pa čak i potencijalnu nastanjivost planeta suviše udaljenih da bi bile vidljive – planeta tako da- lekih da bi nam trebalo pola miliona godina u svemirskom brodu da tamo stignemo. Svojim radio-te- leskopima oni mogu da uhvate daške radijacije tako neverovatno slabe da je ukupna količina energije koju su svi oni prikupili izvan Sunčevog sistema otkad je to prikupljanje započelo (1951) „manja od energije jedne jedine pahuljice koja pada na tlo”, po rečima Karla Segana.
Ukratko, nema mnogo toga što se dešava u vasioni, što astronomi ne mogu da pronađu kad se na to odluče. Zbog toga je začuđujuće što sve do 1978. godine. niko nikada nije primetio da Pluton ima me- sec. U leto te godine, mladi astronom po imenu Džejms Kristi iz američke Pomorske opservatorije u Flagstafu, u Arizoni, rutinski je pregledao fotografske snimke Plutona kada je video da tamo ima ne- čega – nečeg zamrljanog i nejasnog, ali nesumnjivo različitog od Plutona. Kada se posavetovao sa kolegom koji se zvao Robert Harington, zaključio je da gleda u mesec. I to ne tek bilo kakav mesec. U odnosu na planetu, bio je to najveći mesec u Sunčevom sistemu.
Zapravo, bio je to priličan udarac Plutonu, koji ionako nikad nije bio mnogo robusna planeta. Po- što se ranije smatralo da je prostor koji zauzima mesec i prostor koji zauzima Pluton jedan te isti, to je značilo da je Pluton mnogo manji nego što je iko pretpostavljao – manji čak i od Merkura. Štavi- še, sedam satelita u Sunčevom sistemu, uključujući i naš, veći su od njega.
E sad, prirodno bi bilo upitati zašto je toliko trebalo da neko pronađe jedan mesec u našem sop- stvenom Sunčevom sistemu. Odgovor delimično zavisi od toga gde astronomi upere svoje instrumen- te, delimično od toga za kakva su otkrića njihovi instrumenti konstruisani, a delimično i od samog Plutona. Uglavnom od toga gde upere instrumente. Po rečima astronoma Klarka Čepmena: „Ljudi naj- češće misle da astronomi odlaze noću u opservatorije i pretražuju nebo. To nije tačno. Gotovo svi te- leskopi koji postoje u svetu sazdani su tako da posmatraju veoma malene delove neba negde vrlo da- leko, ne bi li videli kvazar, lovili crne rupe ili posmatrali daleku galaksiju. Jedina stvarna mreža tele- skopa koja pretražuje nebo jeste ona koju je projektovala i sagradila vojska.”
Umetnici su nas razmazili svojim slikama tako da zamišljamo jasnoću rezolucije koja u stvarnoj astronomiji ne postoji. Pluton je na Kristijevoj fotografiji jedva vidljiv i mutan – kosmičko paper- je – a mesec mu nije romantično osvetljen otpozadi, oštro ocrtan prateći krug koji imate na fotogra- fiji iz Nešenel džiografika, već pre majušna i krajnje nerazaznatljiva naznaka dodatne mutnoće. Ta mutnoća je, zapravo, bila tolika da je trebalo sedam godina da neko ponovo ugleda taj mesec i tako nezavisno potvrdi njegovo postojanje.
Lepo je što se Kristijevo otkriće dogodilo u Flagstafu, pošto je upravo tamo Pluton otkriven 1930. godine. Za taj začetnički događaj u astronomiji zaslužan je pre svega astronom Persival Lovel. Lovel, koji je potekao iz jedne od najstarijih i najimućnijih bostonskih porodica (one što se pominje u čuve- noj pesmici koja govori o tome da je Boston zavičaj pasulja i bakalara, gde Loveli pričaju samo s
Kabotima, a Kaboti pričaju samo sa bogom), finansirao je čuvenu opservatoriju koja nosi njegovo ime, ali je najtrajnije upamćen po uverenju da je Mars prekriven kanalima koje su izgradili vredni Marsovci kako bi vodu iz polarnih oblasti doveli do suve ali plodne zemlje bliže ekvatoru.
Lovelovo drugo postojano ubeđenje bilo je da negde tamo napolju, iza Neptuna, postoji neotkrive- na deveta planeta, nazvana Planeta Iks. Lovel je to verovanje zasnovao na nepravilnostima koje je za- pazio u orbitama Urana i Neptuna i posvetio je poslednje godine života pokušajima da pronađe ga- snog džina koji se, kao što je bio siguran, tamo nalazi. Nažalost, iznenada je umro 1916. godine bar delimično iscrpljen potragom, koja je zapala u stanje privremene neaktivnosti dok su se Lovelovi na- slednici svađali oko njegove imovine. Međutim, godine 1929, delom da bi skrenuli pažnju sa sage o marsovskim kanalima (koja je do tada već postala ozbiljan razlog za bruku), direktori Lovelove op- servatorije odlučili su da nastave traganje i za to su angažovali mladića iz Kanzasa po imenu Klajd Tombo.
Tombo nije imao formalno astronomsko obrazovanje, ali bio je vredan i dovitljiv, pa je posle go- dine provedene u strpljivom posmatranju nekako ugledao Pluton, slabašnu svetlu tačku u blistavom nebeskom svodu. Bilo je to čudesno otkriće, a ono što ga je učinilo još upečatljivijim bilo je to što se pokazalo da su zapažanja na osnovu kojih je Lovel predvideo postojanje planete iza Neptuna bile krajnje pogrešne. Tombo je odmah video da nova planeta ni najmanje ne liči na masivnu gasnu loptu koju je Lovel postulisao – ali sve rezerve koje je on ili ma ko drugi imao o karakteru nove planete ubrzo su bile počišćene u delirijumu koji je pratio gotovo svaku veliku vest u to doba lakih uzbuđe- nja. Bila je to prva planeta koju su otkrili Amerikanci i niko nije imao nameru da obraća pažnju na či- njenicu da je u pitanju zapravo samo udaljena ledena tačkica. Nazvana je Pluton, makar delom zbog toga što su prva dva slova bila monogram od Lovelovih inicijala. Lovel je posthumno slavljen svuda kao genije prvog reda, a Tombo je bio sasvim zaboravljen, osim među planetarnim astronomima koji ga gotovo obožavaju.
Malobrojni su astronomi koji i dalje smatraju da bi tamo mogla da postoji neka Planeta Iks – pra- va grdosija, možda deset puta veća od Jupitera, ali toliko daleka da je za nas nevidljiva. (Dobijala bi tako malo Sunčeve svetlosti da gotovo ne bi imala šta da reflektuje.) Zamisao je da to ne bi bila obič- na planeta poput Jupitera ili Saturna – predaleko jeza to; u pitanju je možda 4,5 biliona milja – već pre kao neostvareno sunce. Većina zvezdanih sistema u kosmosu je binarna (sa po dve zvezde), što naše usamljeno sunce čini donekle neobičnim.
Što se tiče samog Plutona, niko nije sasvim siguran koliki je, od čega je, kakvu atmosferu ima, pa čak ni šta je zaista, Mnogi astronomi smatraju da to uopšte nije planeta, već prosto najveće nebesko telo do sada pronađeno u zoni galaktičkog otpada poznatoj kao Kujperov pojas. Teoriju o Kujpero- vom pojasu postavio je zapravo astronom po imenu F. Leonard godine 1930, ali ime mu je dato u po- čast Džerardu Kujperu, rođenom Holanđaninu zaposlenom u Americi, koji je proširio tu zamisao. Kujperov pojas je izvor onoga što se naziva kometama kratkog perioda – to su komete koje se poja- vljuju i prolaze prilično redovno – među kojima je najčuvenija Halejeva kometa. Usamljenije kome- te dugog perioda (među njima i nedavni posetioci Hejl-Bop i Hjakutaki) potiču iz udaljenijeg Orto- vog oblaka, o kojem ćemo ubrzo reći nešto više.
Svakako je tačno da se Pluton ne ponaša mnogo kao ostale planete. Ne samo što je mali kao pr- cvoljak i skriven, već mu je kretanje toliko promenljivo da niko ne može tačno da vam kaže gde će Pluton biti za jedan vek od danas. Dok ostale planete kruže u manje-više istoj ravni, Plutonova orbi- talna staza je opet nakrivljena i isturena pod uglom od 17 stepeni, kao obod mangupski nakrivljenog šešira na nečijoj glavi. Orbita mu je toliko nepravilna da nam je u zamašnijim periodima tokom sva- kog svog samotnog kruženja oko Sunca bliži od Neptuna. Najvećim delom osamdesetih i devedesetih
godina, Neptun je zapravo bio najudaljenija planeta Sunčevog sistema. Tek 11. februara 1999. Pluton se vratio spoljnoj stazi, da bi se tamo zadržao sledećih 228 godina.
Dakle, ako je Pluton planeta, svakako je neobičan. Veoma je mali: tek četvrt procenta Zemljine mase. Ako biste ga spustili povrh Sjedinjenih Američkih Država, ne bi prekrio čak ni polovinu donjih četrdeset osam država. Samo to ga čini krajnje nenormalnim; to znači da se naš planetarni sistem sa- stoji od četiri kamenite unutrašnje planete, četiri gasovita spoljna džina i jedne malene, usamljene le- dene kugle. Štaviše, postoje svi razlozi za pretpostavku da bismo uskoro mogli da počnemo da prona- lazimo druge, još krupnije ledene sfere u istom delu svemira. Tad ćemo zaista imati problema. Pošto je Kristi ugledao Plutonov mesec, astronomi su počeli da sa više pažnje posmatraju taj kutak kosmosa i zaključno sa početkom decembra 2002. pronašli više od šest stotina dodatnih transneptunskih tela, ili plutina, kako se ona alternativno nazivaju. Jedno od njih, nazvano Varuna, krupno je gotovo koliko i Plutonov mesec. Astronomi sada misle da bi mogle da postoje milijarde takvih nebeskih tela. Pote- škoća je u tome što su mnoga od njih veoma tamna. Njihov tipični albedo, ili odsjaj, iznosi samo četi- ri odsto, otprilike koliko i kod grumena uglja – a ovi grumeni uglja su, naravno, udaljeni više od šest milijardi kilometara od nas.

* * *

A koliko je to zapravo daleko? Gotovo toliko da se ne može zamisliti. Vidite, svemir je prosto ogro- man – prosto ogroman. Zamislimo, u cilju pouke i zabave, da se pripremamo za putovanje raketom. Nećemo otići mnogo daleko – samo do ruba našeg Sunčevog sistema – ali treba da sagledamo koli- ko je svemir veliko mesto, te koliko mali njegov deo mi nastanjujemo.
A sad, loša vest. Plašim se da nećemo stići kući na večeru. Čak i brzinom svetlosti (300.000 kilo- metara u sekundi), trebalo bi nam sedam sati da stignemo do Plutona. Ali mi, naravno, ne možemo pu- tovati ni približno tom brzinom. Moraćemo ići brzinom rakete, a one su mnogo sporije. Najveće brzi- ne koje je postigao ijedan ljudski objekt jesu brzine svemirskih letelica Vojadžer 1 i Vojadžer 2 koje sada lete i udaljavaju se od nas brzinom od oko 56.000 kilometara na sat.
Razlog za lansiranje letelica Vojadžer u avgustu i septembru 1977, bilo je to što su se Jupiter, Sa- turn, Uran i Neptun poređali na način koji se zadesi jednom u svakih 175 godina. To je omogućilo da dva Vojadžera iskoriste tehniku „gravitacione asistencije” pomoću koje su letelice bile uzastopno od- bacivane od jednog gasovitog džina do drugog u nekoj vrsti kosmičke verzije pucnja korbačem. Čak i tako, trebalo im je devet godina da stignu do Urana, a desetak da prođu kroz orbitu Plutona. Dobra vest je da ukoliko sačekamo do januara 2006. godine (kada se planira da svemirska letelica NASA Novi horizonti krene prema Plutonu), možemo iskoristiti povoljan položaj Jupitera, uz izvesna tehno- loška poboljšanja, te stići tamo za otprilike samo deceniju – mada bi povratak kući, plašim se, po- trajao dosta duže. U svakom slučaju, biće to dugačko putovanje.
E sad, prvo što ćete najverovatnije shvatiti jeste to da je svemir krajnje dobro nazvan2 i užasava- juće dosadan. Naš Sunčev sistem je možda nešto najživahnije bilionima milja unaokolo, ali sve ono vidljivo u njemu – Sunce, planete i njihovi meseci, milijarde padajućih stena u pojasu asteroida, ko- mete i drugi raznovrsni lebdeći otpaci – ispunjava manje od bilionitog dela raspoloživog prostora. Takođe brzo shvatite da nijedna mapa Sunčevog sistema koju ste ikada videli nije nacrtana ni blizu prave razmere. Većina školskih karti prikazuje planete koje nailaze jedna iza druge u komšijskim in- tervalima – spoljni džinovi čak bacaju senke jedni preko drugih na mnogim ilustracijama – ali to je neophodna varka da biste ih dočarali na istom papiru. Neptun u stvarnosti nije tik iza Jupitera, već daleko iza Jupitera – pet puta dalje od Jupitera nego što je Jupiter daleko od nas, toliko daleko da
prima samo 3 odsto svetlosti koju prima Jupiter.
U stvari, te udaljenosti su toliko velike da nije moguće ni na koji praktičan način nacrtati Sunčev sistem u razmeri. Čak i ako udžbenicima dodate mnogo presavijenih strana, ili upotrebite stvarno du- gačak list plakat-papira, nećete doći ni blizu. Na dijagramu Sunčevog sistema u razmeri, sa Zemljom svedenom na otprilike prečnik zrna graška, Jupiter bi se nalazio više od 300 metara dalje, dok bi Plu- ton bio dva i po kilometra daleko (i otprilike veličine bakterije, pa ionako ne biste mogli da ga vidi- te). U istoj razmeri, Proksima Kentauri, nama najbliža zvezda, bila bi 16.000 kilometara daleko. Čak i ako smanjite sve toliko da Jupiter bude mali kao tačka na kraju ove rečenice, a Pluton ne veći od molekula, Pluton bi opet bio udaljen više od 10 metara.
Dakle, Sunčev sistem je baš ogroman. Kada stignemo do Plutona, toliko ćemo se udaljiti da će Sunce – naše drago, toplo Sunce od kojeg crnimo i koje nam život daruje – biti smanjeno do veliči- ne glave na špenadli. Jedva nešto veće od sjajne zvezde. U tako samotnoj praznini možete početi da poimate kako su čak i najznačajnija nebeska tela – Plutonov mesec, na primer – izmakla pažnji. U tom pogledu, Pluton teško da je bio usamljen. Sve do ekspedicija sa Vojadžerom, smatralo se da Nep- tun ima dva meseca; Vojadžer je otkrio još šest. Kada sam ja bio mali, smatralo se da u Sunčevom si- stemu postoji trideset meseca. Ukupan broj je sada najmanje devedeset, od čega je trećina otkrivena samo u poslednjih deset godina. Naravno, ono što treba upamtiti kada razmatramo čitavu vasionu je- ste da ne znamo čak ni šta se sve nalazi u našem Sunčevom sistemu.
E sad, sledeće što ćete primetiti dok jurimo kraj Plutona jeste da jurimo kraj Plutona. Ako pogle- date u raspored, primetićete da je ovo putovanje do ruba našeg Sunčevog sistema, a plašim se da još nismo tamo stigli. Pluton je možda poslednje nebesko telo označeno na školskim kartama, ali sistem se ne završava tamo. U stvari, nije ni blizu toga da se tamo završi. Nećemo stići do ruba Sunčevog si- stema dok ne prođemo kroz Ortov oblak, ogromnu nebesku oblast lebdećih kometa, a Ortov oblak ne- ćemo dosegnuti još – žao mi je zbog ovoga – sledećih deset hiljada godina. Daleko od toga da označava spoljni rub našeg Sunčevog sistema, kako te školske karte kavaljerski ukazuju, Pluton se na- lazi jedva na pedesethiljaditom delu puta.
Naravno da nema šanse da se otisnemo na takvo putovanje. Put od 386.000 kilometara do Meseca još uvek za nas predstavlja veoma veliki poduhvat. Misija na Mars sa ljudskom posadom, koju je za- govarao prvi predsednik Buš u trenutku prolazne vrtoglavice, tiho je odbačena kada je neko izračunao da bi koštala 450 milijardi dolara i za rezultat bi verovatno imala smrt čitave posade (čiju bi DNK u dronjke rastrgle solarne čestice nabijene energijom, od kojih ne bi mogla da bude zaštićena).
Na osnovu onoga što znamo sada i što u razumnoj meri možemo da zamislimo, ne postoje baš nika- kvi izgledi da ma koje ljudsko biće ikada poseti rub našeg sopstvenog Sunčevog sistema – ikada. Naprosto je predaleko. Ovako, čak ni pomoću teleskopa Habl ne možemo da zavirimo ni u Ortov oblak, tako da u stvari ne znamo da je on uopšte tamo. Njegovo postojanje je verovatno, ali krajnje hipotetično.3
O Ortovom oblaku se sa sigurnošću može reći samo to da počinje negde iza Plutona i proteže se oko dve svetlosne godine u dubinu kosmosa. Osnovna jedinica mere u Sunčevom sistemu jeste astro- nomska jedinica, ili AJ, koja predstavlja srednju udaljenost od Sunca do Zemlje. Pluton je oko 40 AJ udaljen od nas, dok je srce Ortovog oblaka udaljeno oko pedeset hiljada. Drugim rečima, zabačeno.
Ali zamislimo ponovo da smo uspeli da stignemo u Ortov oblak. Najpre ćete zapaziti da je tamo sve krajnje mirno. Sad se nalazimo daleko od svega – tako daleko od našeg Sunca da ono više čak nije ni najsjajnija zvezda na nebu. Izuzetna je zamisao da taj daleki, mali treptaj ima dovoljno gravi- tacije da sve te komete drži u orbiti. Nije to mnogo jaka veza, pa komete lebde polako i kreću se brzi- nom od samo oko 220 milja na sat. S vremena na vreme jednu od tih ljupkih kometa iz normalne orbi-
te izgura kakav mali gravitacioni poremećaj – neka zvezda u prolazu, možda. Ponekad budu izbače- ne u prazninu svemira, da ih više niko nikad ne vidi, ali ponekad padnu u dugačku orbitu oko Sunca. Tri ili četiri takve, poznate kao komete dugog perioda, jednom godišnje prođu kroz unutrašnji Sunčev sistem. Tek povremeno ti zalutali posetioci tresnu o nešto čvrsto, kao što je Zemlja. Zato smo sad i došli čak ovamo – zato što je kometa koju smo došli da vidimo upravo započela dugi pad prema središtu Sunčevog sistema. Zaputila se, od svih mogućih mesta, prema Mensonu, u Ajovi. Trebaće joj mnogo vremena da tamo stigne – najmanje tri ili četiri miliona godina – pa ćemo je za sada ostaviti i vratiti joj se u priči mnogo kasnije.

* * *

Dakle, to je vaš Sunčev sistem. A čega još ima tamo, iza Sunčevog sistema? Pa, i ničega i koječega, u zavisnosti od toga kako gledate na stvari.
Kratkoročno gledano, nema ničega. Najsavršeniji vakuum koji su ljudi ikada stvorili nije tako pra- zan kao praznina međuzvezdanog prostora. A čeka vas pozamašno ništavilo sve dok ne stignete do sledećeg komadića nečega. Naša najbliža komšinica u kosmosu, Proksima Kentauri, deo grupe od tri zvezde koja je poznata kao Alfa Kentauri, udaljena je 4,3 svetlosne godine, što je u galaktičkim raz- merama skokić za mlakonje, ali je opet sto miliona puta dalje od Meseca. Da bi se do nje stiglo sve- mirskim brodom, bilo bi potrebno najmanje dvadeset pet hiljada godina, pa čak i ako biste izveli to putovanje, opet ne biste stigli nikuda, ako se ne računa samotna zvezda usred ogromnog ničega. Da biste stigli do sledećeg značajnog mesta, Sirijusa, morali biste da prevalite još 4,6 svetlosnih godina. I tako bi to išlo ako biste pokušali da skakućete od zvezde do zvezde na svom putu kroz kosmos. Sa- mo dosezanje središta naše galaksije potrajalo bi duže nego što postojimo kao bića.
Svemir je, dozvolite da ponovim, ogroman. Prosečna udaljenost između zvezda tamo napolju jeste preko trideset miliona miliona kilometara. Čak i pri brzinama bliskim brzini svetlosti, to su čudesno izazovne udaljenosti za ma kog putnika-pojedinca. Naravno, moguće je da vanzemaljska bića propu- tuju milijarde milja da bi se zabavljala tako što će saditi useve ukrug u Viltširu ili izbezumiti od stra- ha nekog jadnika u kamionetu na usamljenom drumu u Arizoni (najzad, i oni svakako imaju omladinu), ali to izgleda malo verovatno.
Ipak, statistički, postoji verovatnoća da tamo napolju ima i drugih razumnih bića. Niko ne zna koli- ko je zvezda u Mlečnom putu – procene se kreću od stotinak milijardi do možda četiri stotine mili- jardi – a Mlečni put je samo jedna od oko sto četrdeset milijardi drugih galaksija, od kojih su mnoge još veće od naše. Tokom šezdesetih godina, profesor sa Kornela po imenu Frenk Drejk, uzbuđen tako ogromnim brojevima, smislio je čuvenu jednačinu čiji je cilj da proračuna izglede za postojanje ra- zvijenih živih vrsta u kosmosu, na osnovu niza sve manjih verovatnoća.
Po Drejkovoj jednačini, podelite broj zvezda u odabranom delu vasione sa brojem zvezda koje verovatno imaju sisteme planeta; to podelite brojem sistema planeta teorijski pogodnih za život; to podelite brojem onih na kojima je život, pošto je već nastao, uznapredovao do stanja inteligencije; i tako dalje. Pri svakoj takvoj podeli broj se kolosalno smanjuje – a opet, čak i sa najkonzervativni- jim ulaznim podacima, količina razvijenih civilizacija samo u Mlečnom putu meri se milionima.
Kako zanimljiva i uzbudljiva pomisao. Možda smo samo jedna od miliona naprednih civilizacija. Nažalost, pošto je svemir tako prostran, prosečna udaljenost između ma koje dve takve civilizacije procenjuje se na najmanje dvesta svetlosnih godina, što je mnogo više nego što zvuči kad se tek tako kaže. To znači, za početak, da čak i ako ta bića znaju da smo ovde i nekako su u stanju da nas vide po- moću svojih teleskopa, ona posmatraju svetlost koja je napustila Zemlju pre dvesta godina. Tako da
ne vide vas i mene. Posmatraju Francusku revoluciju, Tomasa Džefersona i muškarce u svilenim čara- pama i sa napuderisanim perikama – ljude koji ne znaju šta je to atom ili gen, ljude koji stvaraju elektricitet trenjem ćilibarske šipke o parče krzna i smatraju to trikom i po. Svaka poruka koju primi- mo od tih posmatrača verovatno će početi sa „Dragi gosparu” i čestitati nam na tome koliko su nam konji lepi i koliko smo dobro prečistili kitovo ulje. Dvesta svetlosnih godina je udaljenost toliko van našeg poimanja da je... Pa, naprosto je van našeg poimanja.
Dakle, sve i da nismo zaista sami, u svakom praktičnom pogledu jesmo. Karl Segan je izračunao da je broj verovatnih planeta u vasioni deset milijardi biliona – što je broj toliko ogroman da se ne može ni zamisliti. Ali ono što se podjednako ne može zamisliti jeste količina prostora u kome su one nehajno razbacane. „Ako bismo nasumice bili ubačeni u vasionu”, napisao je Segan, „izgledi da se nađemo na nekoj planeti ili blizu nje bili bi manji od jedan u milijardu biliona biliona.” (To mu dođe 1033, ili 1 i 33 nule.) „Svetovi su dragoceni.”
Zbog toga je možda dobra vest da je u februaru 1999. godine Međunarodna astronomska unija zva- nično presudila da je Pluton planeta. Vasiona je veliko i samotno mesto. Svaki komšija nam je više nego dobrodošao.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:46 am





3

Vasiona Velečasnog Evansa

Kad je nebo vedro, a Mesec nije previše sjajan, velečasni Robert Evans, tih i veseo čovek, iznese glomazni teleskop na terasu za sunčanje iza svoje kuće u australijskim Plavim planinama, oko 80 ki- lometara zapadno od Sidneja, i uradi nešto izuzetno. Zagleda se duboko u prošlost i pronađe zvezde na samrti.
Gledanje u prošlost je, naravno, onaj lakši deo. Pogledajte samo u noćno nebo i videćete istoriju u izobilju – ne zvezde onakve kakve su sada, već kakve su bile kada ih je svetlost napustila. Koliko možemo da znamo, zvezda Severnjača, naša verna saputnica, možda je zapravo sagorela prošlog ja- nuara ili 1854. godine, ili u ma kom trenutku od početka četrnaestog veka naovamo, jedino što nam vest o tome još nije stigla. Najviše što možemo da kažemo – što ikada možemo da kažemo – jeste da je još gorela onog dana pre 680 godina. Zvezde neprestano umiru. Ono što Bob Evans radi bolje od svakog drugog ko je to ikada pokušao jeste da uočava te trenutke nebeskog opraštanja.
Danju je Evans ljubazan i sada polupenzionisan sveštenik Unitarne crkve u Australiji, koji se mal- čice bavi dopunskim radom i istražuje istoriju religioznih pokreta devetnaestog veka. Ali noću je on, na svoj skroman način, nebeski titan. On lovi supernove.
Supernova se dogodi kada džinovska zvezda, neka mnogo veća od našeg Sunca, kolabira, a zatim spektakularno eksplodira, oslobađajući u trenu energiju stotina milijardi sunaca, te neko vreme gori sjajnije od svih zvezda galaksije zajedno. „To vam je kao da odjednom eksplodira bilion vodoničnih bombi”, kaže Evans. Ako bi se eksplozija supernove dogodila na udaljenosti od pet stotina svetlosnih godina od nas ili bliže, od nas po Evansovom mišljenju ne bi ostalo ništa – „to bi upropastilo celu priču”, kako on to veselo kaže. Ali vasiona je ogromna i supernove su obično suviše daleko da bi nam naudile. U stvari, većinom su tako nezamislivo daleko da nam njihova svetlost stiže jedva kao najslabiji mogući treptaj. Oko mesec dana koliko su vidljive, od ostalih zvezda na nebu razlikuju se samo po tome što zauzimaju mesto u svemiru koje ranije nije bilo popunjeno. I upravo te neuobičaje- ne, povremene tačkice u pretrpanom noćnom nebeskom svodu pronalazi velečasni Evans.
Da biste shvatili kakav je to poduhvat, zamislite standardni trpezarijski sto prekriven crnim stol- njakom na koji ste bacili šaku soli. Raštrkana zrnca mogu predstavljati jednu galaksiju. Sad zamislite još hiljadu petsto stolova poput tog prvog – dovoljno da se napravi jednostruki niz dug dve mi- lje – i to da je na svakom nasumice prosuta so. Onda dodajte jedno zrnce soli ma kom stolu i dozvo- lite Bobu Evansu da se prošeta među njima. Odmah će ga uočiti. To zrnce soli je supernova.
Evansov talenat je tako izuzetan da mu je Oliver Saks u knjizi Antropolog na Marsu posvetio pa- sus u poglavlju o autističnim fah-idiotima – uz hitru napomenu da „ničim ne sugeriše da je on autisti- čan”. Evans, koji nije upoznao Saksa, smeje se na pretpostavku da bi mogao da bude bilo autističan, bilo fah-idiot, ali ne ume da objasni otkud mu taj dar.
„Jednostavno, izgleda da sam nadaren za memorisanje zvezdanih polja”, rekao je, sa iskrenim iz- razom na licu kao da se izvinjava, kada sam posetio njega i njegovu ženu, Ilejn, u njihovom bungalo- vu iz slikovnice na mirnom obodu sela Hejzelbruk, tamo gde se Sidnej konačno završava, a počinje
beskrajna australijska šikara. „Druge stvari mi ne idu naročito”, dodao je on. „Ne pamtim dobro ime- na.”
„Ili gde šta ostavlja”, doviknula je Ilejn iz kuhinje.
Ponovo je iskreno klimnuo glavom i iscerio se, a onda me upitao da li bih voleo da pogledam nje- gov teleskop. Zamišljao sam da Evans u zadnjem dvorištu ima propisnu opservatoriju – umanjenu verziju Maunt Vilsona ili Palomara, sa kupolastim krovom koji klizi u stranu i mehanizovanom stoli- com čije manevrisanje pričinjava pravo zadovoljstvo. U stvari, nije me ni odveo napolje, već u pretr- panu ostavu iza kuhinje gde drži knjige i papire, tu gde njegov teleskop – beli valjak otprilike veli- čine i oblika bojlera za domaćinstvo – počiva na pokretnom postolju kućne izrade, od šperploče. Kada poželi da posmatra nebo, on to odnese, jedno po jedno, na malu terasu za sunčanje iza kuhinje. Između nadstrešnice i paperjastih krošanja eukaliptusa koji rastu na padini ispod kuće ima samo uski prorez kroz koji se vidi nebo, ali kaže da je to više nego dovoljno za njegove ciljeve. I tamo, kad je nebo vedro, a Mesec nije previše sjajan, on pronalazi supernove.

* * *

Izraz supernova skovao je tridesetih godina dvadesetog veka jedan krajnje neobičan astrofizičar, po imenu Fric Cviki. Rođen u Bugarskoj i odgajan u Švajcarskoj, Cviki je dvadesetih godina došao na Kalifornijski tehnološki institut i tamo se smesta istakao svojom grubom ličnošću i nepouzdanim ta- lentima. Nije se činilo da je preterano bistar i mnoge kolege smatrale su ga pukim „nesnosnim bilme- zom”. Fanatik što se fitnesa tiče, često se spuštao na pod Kaltehove trpezarije ili na nekom drugom javnom mestu da bi radio sklekove na jednoj ruci i pokazao svoju muževnost svakome ko je eventual- no bio sklon da u nju posumnja. Bio je zloglasan zbog agresivnosti i ponašanje mu je na kraju postalo toliko zastrašujuće da je njegov dotadašnji najbliži saradnik, blagi muškarac po imenu Volter Bade, odbijao da ostaje nasamo s njim. Između ostalog, Cviki je optužio Badea, koji je bio Nemac, da je nacista, što ovaj nije bio. Najmanje jednom, Cviki je zapretio Badeu, koji je radio gore, u opservato- riji Maunt Vilson, da će ga ubiti ako ga ugleda u Kaltehovom kampusu.
Ali Cviki je takođe bio kadar za zaprepašćujuće briljantne stvari. Početkom tridesetih godina obratio je pažnju na pitanje koje je dugo mučilo astronome: na povremeno pojavljivanje neobjašnji- vih svetlih tačaka, novih zvezda na nebu. Za nevericu je da se zapitao nije li možda neutron – suba- tomska čestica koju je u Engleskoj upravo otkrio Džejms Čedvik, pa je zato bila i nova i prilično u modi – u srcu svega toga. Palo mu je na pamet da bi, u slučaju da zvezda kolabira do one gustine ka- kva se nalazi u jezgru atoma, rezultat bio nezamislivo kompaktno jezgro. Atomi bi se bukvalno smr- skali jedni o druge, elektroni bi im se prisilno našli u nukleusu, što bi formiralo neutrone. Imali biste neutronsku zvezdu. Zamislite milion baš teških komada topovske đuladi stisnutih u veličinu klikera i... pa, opet niste ni blizu toga. Jezgro neutronske zvezde toliko je gusto da bi obična kašičica te materije težila 90 milijardi kilograma. Kašičica! Ali bilo je toga još. Cviki je shvatio da bi posle kolapsa ta- kve zvezde preostala ogromna količina energije – dovoljna da dovede do najvećeg praska u vasioni. Eksplozije koje su rezultat toga nazvao je supernovama. I one bi bile – jesu – najveći događaji stvaranja.
Dana 15. januara 1934, časopis Fizička revija objavio je veoma sažet izvod iz prezentacije koju su Cviki i Bade imali prethodnog meseca na Univerzitetu Stanford. I pored toga što je bio ekstremno kratak – jedan pasus od dvadeset četiri reda – taj izvod je u sebi doneo ogromnu količinu nove na- uke: prvi put su pomenute supernove i neutronske zvezde; ubedljivo je objašnjen način njihovog for- miranja; i, kao završni dodatak, eksplozije supernova povezane su sa stvaranjem tajanstvenog novog
fenomena kosmičkih zraka, za koje je nedavno ustanovljeno da preplavljuju vasionu. Te su zamisli, u najmanju ruku, bile revolucionarne. Postojanje neutronskih zvezda neće biti potvrđeno još trideset če- tiri godine. Zamisao o kosmičkim zracima, iako se smatra verovatnom, još nije verifikovana. Sve u svemu, taj izvod je bio, po rečima astrofizičara Kipa S. Torna sa Kalteha, „jedan od najdalekovidni- jih dokumenata u istoriji fizike i astronomije”.
Zanimljivo, Cviki gotovo da nije razumeo zbog čega se ma šta od svega toga događa. Po Tornu,
„nije dovoljno dobro razumeo zakone fizike da bi bio u stanju da potkrepi svoje zamisli”. Cviki je bio talentovan za velike zamisli. Drugima – uglavnom Badeu – bilo je prepušteno da sve to mate- matički počiste.
Cviki je takođe prvi shvatio da u vasioni nema ni izbliza dovoljno vidljive mase da bi držala ga- laksije na okupu, te da mora postojati neki drugi gravitacioni uticaj – ono što sada nazivamo tamnom materijom. Ali propustio je da shvati da bi neutronska zvezda, ako bi se dovoljno skupila, postala to- liko gusta da čak ni svetlost ne bi mogla da umakne iz njene ogromne sile privlačenja. Imali biste cr- nu rupu. Nažalost, Cvikija je većina kolega toliko prezirala da njegove zamisli gotovo da nisu izazva- le nikakvu pažnju. Kada je, pet godina kasnije, veliki Robert Openhajmer obratio pažnju na neutron- ske zvezde u svom prekretničkom radu, nije niti jednom pomenuo bilo šta što je Cviki radio, iako se Cviki godinama bavio istim problemom u kancelariji koja se nalazila u istom hodniku kao i Openhaj- merova. Cvikijevi zaključci vezani za tamnu materiju privući će ozbiljnu pažnju tek posle gotovo če- tiri decenije. Možemo samo pretpostaviti da je u tom razdoblju on odradio popriličan broj sklekova.

* * *

Iznenađujuće mali deo vasione nam je vidljiv kada podignemo glavu prema nebu. Samo oko šest hi- ljada zvezda vidi se golim okom sa Zemlje, a samo oko dve hiljade može se videti sa bilo kog mesta. Sa dvogledom broj zvezda koje možete videti sa jedne lokacije raste na pedeset hiljada, a s malim te- leskopom od dva cola taj broj skače na trista hiljada. Sa teleskopom od 16 cola, kao što je onaj Evansov, više ne brojite zvezde, već galaksije. Evans pretpostavlja da sa svoje terase može da vidi između pedeset i sto hiljada galaksija, a svaka od njih ima na desetine milijardi zvezda. Naravno, to su brojke koje zavređuju respekt, ali čak i kad ima toliko mnogo toga da se vidi, supernove su izuzet- no retke. Zvezda može goreti milijardama godina, ali ona umire samo jednom i to brzo, dok samo ne- koliko zvezda na samrti eksplodira. Većina zgasne tiho, kao logorska vatra u zoru. U tipičnoj galaksiji koja se sastoji od sto milijardi zvezda, supernova se dogodi u proseku jednom u svakih dve ili tri sto- tine godina.4 Dakle, traganje za supernovom je donekle nalik na teleskopsko pretraživanje prozora po Menhetnu sa osmatračke platforme na Empajer stejt bildingu u nadi da ćete naći, recimo, nekoga ko pali svećice na torti za svoj dvadeset prvi rođendan.
I tako, kada je sveštenik tihog glasa i ispunjen optimizmom pozvao da pita postoje li kakve karte koje bi se dale iskoristiti za lov na supernove, astronomska zajednica je pomislila da je sišao s uma. U to vreme je Evans imao teleskop od 10 cola – što je vrlo respektabilna veličina za amatersko zija- nje u zvezde, ali nipošto stvar kojom se obavlja ozbiljna astrofizika – a predlagao je da započne s traženjem jednog od ređih fenomena u vasioni. U čitavoj astronomskoj istoriji, pre nego što je Evans 1980. godine započeo posmatranje, otkriveno je manje od šezdeset supernova. (U vreme kada sam ga posetio, u avgustu 2001, upravo je zabeležio svoje trideset četvrto vizuelno otkriće; trideset peto je usledilo tri meseca kasnije, a trideset šesto početkom 2003.)
Međutim, Evans je u izvesnoj prednosti. Većina posmatrača, kao i većina ljudi uopšte uzevši, nala- zi se na severnoj polulopti, tako da je on imao dobar deo neba uglavnom za sebe, pogotovo na počet-
ku. Takođe je imao brzinu i neverovatno pamćenje. Veliki teleskopi su nezgrapne stvari i najveći deo njihovog radnog vremena otpada na manevrisanje i dovođenje u potreban položaj. Evans je mogao da obrće svoj mali teleskop od 16 cola kao mitraljezac u repu borbenog aviona, a da ne troši više od ne- koliko sekundi na ma koju određenu tačku na nebu. Zahvaljujući tome mogao je da posmatra možda četiri stotine galaksija svake večeri, dok bi veliki profesionalni teleskop imao sreće da odradi pede- set ili šezdeset.
Traganje za supernovama uglavnom se svodi na njihovo neotkrivanje. Od 1980. do 1996. Evans je imao, u proseku, dva otkrića godišnje – što nije bila bogzna kakva nagrada za stotine noći provede- nih u gledanju i gledanju. Jednom je otkrio tri za petnaest dana, ali drugi put su prošle tri godine pre nego što je pronašao makar jednu.
„Zapravo, postoji izvesna korist i u tome da se ništa ne pronađe”, rekao je on. „To pomaže kosmo- lozima da izračunaju brzinu kojom galaksije evoluiraju. To je jedna od onih retkih oblasti gde odsu- stvo rezultata jeste rezultat.”
Na stolu pored teleskopa bile su gomile fotografija i papira važnih za njegovo traganje i on mi je sada pokazao neke od njih. Ako ste ikada prelistavali popularna astronomska izdanja, a u nekom tre- nutku svakako jeste, znaćete da su ona obično puna bogato osvetljenih kolor-fotografija udaljenih ma- glina i tome slično – vilinski osvetljenih oblaka nebeske svetlosti, krajnje delikatnih i dirljivo veli- čanstvenih. Evansove radne slike nisu ni nalik tome. To su samo zamućene crno-bele fotografije sa svetlim tačkicama okruženim oreolima. Na jednoj koju mi je pokazao video se roj zvezda gde je vre- bao tričavi plamičak koji sam mogao da razaznam tek kada sam fotografiju približio licu. To je, rekao mi je Evans, bila zvezda u sazvežđu zvanom Fornaks iz galaksije koja je u astronomiji poznata kao NGC1365 (NGC znači Novi generalni katalog, gde se takve stvari beleže. Nekada je to bila teška knjiga na nečijem stolu u Dablinu; danas, ne treba ni pominjati da je to baza podataka.) Šezdeset mili- ona godina, svetlost spektakularne propasti te zvezde putovala je neumoljivo kroz svemir sve dok jedne noći u avgustu 2001. nije stigla do Zemlje kao dašak sjaja, najslabijeg mogućeg osvetljenja na noćnom nebu. Naravno, Robert Evans je bio taj koji je to primetio na svom brdu mirisnom od euka- liptusa.
„Mislim da postoji nešto zadovoljavajuće”, rekao je Evans, „u zamisli da svetlost putuje milioni- ma godina kroz svemir i baš u onom pravom trenutku kada stigne do Zemlje, neko pogleda u odgova- rajući deo neba i ugleda je. Izgleda baš prikladno da neko posvedoči o događaju takvog reda veliči- ne.”
Supernove izazivaju mnogo više od zabezeknutosti. Ima ih nekoliko tipova (jedan od njih otkrio je Evans), a među njima je naročito jedan, poznat kao supernova Ia, značajan za astronomiju zbog toga što takve supernove uvek eksplodiraju na isti način, sa istom kritičnom masom. Iz tog razloga, mogu se koristiti kao „standardne sveće” – reperi po kojima se može meriti sjaj (i relativna udaljenost) drugih zvezda, pa tako i izmeriti brzina širenja vasione.
Godine 1987. Sol Perlmuter, iz laboratorije Lorens Berkli u Kaliforniji, kome je trebalo više su- pernova Ia nego što se moglo do tada videti, pokušao je da pronađe sistematičniji metod traganja za njima. Perlmuter je smislio zgodan sistem korišćenjem sofisticiranih računara i povezanih uređaja – u suštini, zaista dobrih digitalnih kamera. To je automatizovalo lov na supernove. Sada su teleskopi mogli da snimaju na hiljade slika i prepuštaju računaru da pronađe izdajničke sjajne tačke koje ozna- čavaju eksploziju supernove. Posle pet godina, s novom tehnikom, Perlmuter i njegove kolege iz Ber- klija pronašli su četrdeset dve supernove. Sada čak i amateri pronalaze supernove pomoću povezanih uređaja. „Sa njima možete uperiti teleskop u nebo i otići da gledate televiziju”, rekao je Evans sa iz- vesnim užasavanjem. „Tako da tu više nema nikakve romantike.”
Pitao sam ga da li je bio u iskušenju da se prikloni novoj tehnologiji. „O, ne”, rekao je on. „Previ- še uživam u sopstvenom načinu na koji to radim. Osim toga” – klimnuo je glavom prema fotografiji svoje najnovije supernove i osmehnuo se – „ponekad sam i dalje brži od njih.”

* * *

Pitanje koje se prirodno postavlja jeste kako bi izgledalo kada bi neka zvezda eksplodirala u blizini? Naša najbliža zvezdana komšinica, kao što smo videli, jeste Alfa Kentauri, udaljena 4,3 svetlosne go- dine. Mislio sam da ćemo, ako tamo dođe do eksplozije, imati 4,3 godine da posmatramo svetlost tog veličanstvenog događaja rasutu po nebu, kao da je izlivena iz neke džinovske konzerve. Kako bi iz- gledalo kad bismo imali četiri godine i tri meseca da posmatramo kako nam se približava neizbežna propast, znajući da će nas, kada konačno stigne, spržiti do kostiju? Da li bi ljudi i dalje išli na posao? Da li bi poljoprivrednici sejali useve? Da li bi iko to isporučivao prodavnicama?
Nedeljama kasnije, kad sam se vratio u grad Nju Hempšir, gde stanujem, postavio sam ta pitanja Džonu Torstensenu, astronomu sa koledža Darmut. „O, ne”, rekao je on kroz smeh. „Vest o takvom do- gađaju putuje brzinom svetlosti, ali isto tako i uništenje, pa biste za to saznali i umrli u istom trenutku. Ali, ne brinite, jer se to neće dogoditi.”
Da bi vas eksplozija supernove ubila, objasnio je, morali biste da budete „smešno blizu” – vero- vatno unutar deset svetlosnih godina iti tako nešto. „Opasnost bi poticala od raznih vrsta zračenja – kosmičkih zraka i tako dalje.” To bi izazvalo fenomenalne aurore, treperave zavese jezive svetlosti koje bi ispunile čitavo nebo. To ne bi bilo dobro. Sve dovoljno moćno da izvede takvu predstavu mo- glo bi ujedno i da raznese magnetosferu, magnetnu zonu visoko iznad Zemlje koja nas inače štiti od ultraljubičastih zraka i drugih kosmičkih napada. Bez magnetosfere, svako toliko zlosrećan da kroči na svetlost sunca vrlo brzo bi izgledao kao, recimo, prepečena pica.
Razlog za to da budemo relativno sigurni da se takav događaj neće zbiti u našem kutku galaksije, rekao je Torstensen, jeste to što je ponajpre potrebna posebna vrsta zvezde za nastanak supernove. Zvezda-kandidat mora biti deset do dvadeset puta masivnija od našeg Sunca, a „u našoj blizini nema ničeg dovoljno velikog. Vasiona je milostivo prostrana.” Najbliži potencijalni kandidat, dodao je, je- ste Betelgez, čije je brojno pućkanje godinama nagoveštavalo da se tamo dešava nešto zanimljivo ne- stabilno. Ali Betelgez je udaljen oko pet stotina svetlosnih godina.
Samo su pet-šest puta u pisanoj istoriji supernove bile dovoljno blizu da bi se ugledale golim okom. Jedna je bila eksplozija 1054. godine kojom je formirana maglina Raka. Druga, iz 1604. godi- ne, stvorila je zvezdu dovoljno sjajnu da se vidi tokom dana duže od tri nedelje. Najnedavnija je bila 1987, kada je supernova planula u obližnjoj galaksiji poznatoj kao Veliki Magelanov Oblak, ali to je bilo jedva vidljivo, i opet samo na južnoj polulopti – te udobno bezbedno, na udaljenosti od
169.000 svetlosnih godina.

* * *

Supernove su značajne za nas na jedan drugi neosporno direktan način. Bez njih ne bismo bili ovde. Prisetićete se kosmološke zavrzlame kojom smo okončali prvo poglavlje – da je Veliki prasak stvo- rio mnogo lakih gasova, ali ne i teške elemente. Oni su došli kasnije, ali veoma dugo niko nije mogao da prokljuvi kako su došli kasnije. Problem je bio u tome što vam je trebalo nešto baš vrelo – vreli- je čak i od središta najvrelijih zvezda – da biste iskovali ugljenik i gvožđe, kao i ostale elemente bez kojih bismo bili bolno nematerijalni. Supernove su dale objašnjenje, a do njega je došao jedan
engleski kosmolog gotovo jednako jedinstvenih manira kao i Fric Cviki.
Bio je to Jorkširac po imenu Fred Hojl. Hojl, koji je umro 2001. godine, opisan je u čitulji u časo- pisu Priroda kao „kosmolog i kontroverzijalista”, i svakako je bio i jedno i drugo. On je, po čitulji iz Prirode, bio „gotovo celog života upetljan u kontroverze” i „pripisao je svoje ime gomili đubreta”. Tvrdio je, na primer, i to bez dokaza, da je dragoceni fosil arheopteriksa iz Muzeja prirodnjačke isto- rije falsifikat u stilu prevare s Piltdaunskim čovekom, što je bacilo u veliko očajanje paleontologe iz muzeja koji su morali da provode dane odgovarajući na pozive novinara sa svih strana sveta. On je takođe smatrao da je Zemlja zasejana iz svemira ne samo životom, već i velikim brojem bolesti, kao što je grip i bubonska kuga, a jednom prilikom je izjavio dasu ljudi evoluirali noseve tako da im štrče s lica sa nozdrvama odozdo, kako im kosmički patogeni ne bi upadali unutra.
On je smislio termin Veliki prasak, u šali, dok je gostovao u jednoj radio-emisiji 1952. godine. Naglasio je da ništa u našem poimanju fizike ne može da objasni zbog čega bi sve, skupljeno u jednu tačku, iznenada i dramatično počelo da se širi. Hojl je više voleo teoriju večnog stanja po kojoj se vasiona konstantno širila i pri tom konstantno stvarala novu materiju. Hojl je takođe shvatio da bi zvezde, ako bi eksplodirale, oslobodile ogromne količine toplote – 100 miliona stepeni ili više, do- voljno da počnu da stvaraju teže elemente u procesu poznatom kao nukleosinteza. Godine 1957, dok je radio sa drugima, Hojl je pokazao kako su teži elementi formirani u eksplozijama supernova. Za taj rad je V. A. Fauler, jedan od njegovih saradnika, dobio Nobelovu nagradu. Hojl, na svu sramotu, nije. Po Hojlovoj teoriji, zvezda koja eksplodira generisala bi dovoljno toplote da stvori sve nove ele- mente i zaspe njima kosmos tako da formiraju gasne oblake – međuzvezdanu materiju, kako se to na- ziva – koji bi mogli da se eventualno zgusnu u nove Sunčeve sisteme. Sa novim teorijama pojavila se mogućnost da se makar konstruišu uverljivi scenariji o tome kako smo dospeli ovamo. Ono što sa-
da mislimo da znamo jeste sledeće:
Pre oko 4,6 milijardi godina, veliki kovitlac gasa i prašine prečnika oko 24 milijarde kilometara akumulirao se u prostoru gde smo sada i počeo da se gomila. Praktično sva njegova sadržina – 99,9 procenata mase Sunčevog sistema – otišla je na stvaranje Sunca. Od lebdećeg materijala koji je pre- ostao, dva mikroskopska zrnca lebdela su dovoljno blizu jedno drugom da bi se spojila elektrostatič- kim silama. To je bio trenutak začeća naše planete. širom nedovršenog Sunčevog sistema dešavalo se isto. Zrnca prašine u sudaru formirala su sve veće i veće grumenove. Na kraju su grumenovi narasli toliko da su mogli da se nazovu planetezimalima. Dok su se oni beskrajno sudarali i odbijali, pucali su, delili se ili prekombinovali u beskrajnim nasumičnim permutacijama, ali pri svakom susretu po- stojao je pobednik, a neki pobednici narasli su dovoljno da dominiraju orbitom oko koje su putovali.
Sve se to desilo izuzetno brzo. Smatra se da je za rast od majušne grudve zrnaca do bebe-planete promera nekoliko stotina kilometara trebalo samo nekoliko desetina hiljada godina. Za samo dvesta miliona godina, moguće i manje, Zemlja je u osnovi bila formirana, iako je još bila istopljena i izlo- žena neprekidnom bombardovanju svih preostalih otpadaka koji su lebdeli unaokolo.
U tom trenutku, pre 4,4 milijarde godina, nebesko telo veličine Marsa udarilo je o Zemlju i diglo dovoljno materijala da se formira sfera pratilac, Mesec. U roku od nekoliko nedelja, smatra se, izba- čeni materijal se preobrazio u jedan jedini grumen, a za godinu dana se formirao kao sferni kamen ko- ji nas i dan-danas prati. Najveći deo lunarnog materijala, smatra se, potiče iz Zemljine kore, a ne iz njenog jezgra, zbog čega Mesec sadrži tako malo gvožđa, a mi ga imamo mnogo. Ta teorija se, uzgred, gotovo uvek predstavlja kao nedavna, ali ju je zapravo prvi put izložio Redžinald Deli sa Harvarda četrdesetih godina dvadesetog veka. Jedino nedavno u vezi sa teorijom jeste to što ljudi na nju obra- ćaju pažnju.
Kada je Zemlja bila samo oko trećine svoje konačne veličine, verovatno je već počela da formira
atmosferu, uglavnom od ugljen-dioksida, azota, metana i sumpora. Teško da je to nešto što bismo ve- zali za život, a opet je iz te otrovne kaše život nastao. Ugljen-dioksid je moćan gas koji stvara efekt staklene bašte. To je bilo dobro, zato što je Sunce tada bilo znatno tamnije. Da nismo imali koristi od efekta staklene bašte, Zemlja bi možda još bila neprekidno zamrznuta, a život se možda nikada ne bi održao. Ali nekako jeste.
Sledećih pet stotina miliona godina, mladu Zemlju su i dalje neumoljivo gađale komete, meteoriti i ostali galaktički otpaci, što je izazvalo punjenje okeana vodom i komponentama neophodnim za uspe- šno formiranje života. Bilo je to krajnje negostoljubivo okruženje, a život se opet nekako razvio. Ne- ka vrećica hemikalija trznula se i dala u pokret. I mi smo se zaputili prema cilju.
Četiri milijarde godina kasnije ljudi su počeli da se pitaju kako se sve to dogodilo. I upravo to je mesto na koje nas priča dalje vodi.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:47 am




II VELIČINA ZEMLJE

Prirodu i zakone Prirode noć je skrivala tamom; I Bog nam posla Njutna sa svetlošću samom.

Aleksandar Poup, Epitaf namenjen ser Isaku Njutnu
4

Mera stvari

Ako biste morali da odaberete najneveseliju naučnu ekskurziju svih vremena, svakako ne biste pogre- šili ako biste se odlučili za peruansku ekspediciju Francuske kraljevske akademije nauka iz 1735. go- dine. Pod vođstvom hidrologa zvanog Pjer Buže i vojnika-matematičara po imenu Šarl Mari de la Kondamin, bila je to grupa naučnika i avanturista koji su otputovali u Peru da bi trigonometrijski me- rili udaljenosti kroz Ande.
U to vreme ljudi su odskora postali zaraženi močnom željom da razumeju Zemlju – da ustanove koliko je stara i koliko masivna, gde je smeštena u svemiru i kako je nastala. Cilj francuske grupe bio je da pomogne u razrešenju pitanja obima planete pomoću merenja dužine jednog stepena meridijana (ili jedne 360-ine obima planete) duž linije koja se protezala od Jarukija, blizu Kita, do odmah iza Kuenke u sadašnjoj državi Ekvador, što čini udaljenost od oko 320 kilometara.5
Stvari su gotovo smesta krenule po zlu, ponekad čak spektakularno. U Kitu, posetioci su nečim iza- zvali domaće stanovništvo pa ih je rulja izjurila iz grada gađajući ih kamenicama. Ubrzo potom, lekar ekspedicije ubijen je usled nesporazuma oko neke žene. Botaničar je poludeo. Ostali su pomrli od groznice ili usled padova. Treći najstariji član družine, čovek po imenu Pjer Goden, pobegao je sa trinaestogodišnjom devojčicom i nisu mogli da ga navabe da se vrati.
U jednom trenutku družina je morala da prekine rad na osam meseci jer je La Kondamin otputovao u Limu da reši problem s njihovim dozvolama. Konačno su on i Buže prestali da razgovaraju jedan s drugim i odbili da rade zajedno. Gde god da se ova, sve manja družina pojavila, nailazila je na naj- dublje podozrenje zvaničnika kojima je bilo teško da poveruju da bi grupa francuskih naučnika pro- putovala pola sveta kako bi izmerila globus. To nije imalo nikakvog smisla. Dva i po veka kasnije to pitanje i dalje deluje razumno. Zašto Francuzi nisu svoja merenja obavili u Francuskoj i poštedeli se- be gnjavaže i neprijatnosti avanture u Andima?
Odgovor delimično leži u činjenici da su naučnici iz osamnaestog veka, posebno Francuzi, retko obavljali stvari jednostavno, ako je na raspolaganju bila apsurdno zahtevna alternativa, a delimično u praktičnom problemu koji se mnogo godina ranije javio kod engleskog astronoma Edmonda Hale- ja – mnogo pre nego što su Buže i La Kondamin uopšte sanjali o tome da se zapute u Južnu Ameriku, a kamoli imali razloga za to.
Halej je bio izuzetan lik. Tokom duge i plodne karijere, bio je pomorski kapetan, kartograf, profe- sor geometrije na Oksfordskom univerzitetu, zamenik kontrolora Kraljevske kovnice, kraljevski astronom, i izumitelj ronilačkog zvona za velike dubine. Autoritativno je pisao o magnetizmu, plima- ma i kretanju planeta, a povoljno je pisao i o dejstvu opijuma. Izumeo je mapu vremenskih prilika i statističku tabelu, predložio metode za utvrđivanje starosti Zemlje i njene udaljenosti od Sunca, čak je i smislio praktičan metod za očuvanje svežine ribe. Jedino nije otkrio kometu koja nosi njegovo ime. Samo je zapazio da je kometa koju je video 1682. godine ista ona koju su drugi videli 1456, 1531. i 1607. Ona je postala Halejeva kometa tek 1758, nekih šesnaest godina posle njegove smrti.
Ipak, pored svih njegovih dostignuća, Halejev najveći doprinos ljudskom znaju možda je upravo skromna naučna opklada koju je sklopio sa drugom dvojicom uvaženih kolega i savremenika: sa Ro-
bertom Hukom, koji je možda najviše upamćen kao prva osoba koja je opisala ćeliju, te s velikim i dostojanstvenim ser Kristoferom Renom, koji je zapravo najpre bio astronom, a potom arhitekta, iako to sada, uopšte uzev, nije baš mnogo poznato. Godine 1683. Halej, Huk i Ren su obedovali u Londonu kada su usmerili razgovor na temu kretanja nebeskih tela. Bilo je poznato da su planete sklone tome da orbitiraju u posebnoj vrsti ovalne putanje poznate kao elipsa – „veoma specifična i precizna kri- va”, da citiramo Ričarda Fejnmena – ali niko nije znao zašto. Ren je velikodušno ponudio nagradu od 40 šilinga (što je bilo ekvivalentno iznosu nekoliko nedeljnih plata) onome od njih koji iznađe re- šenje.
Huk, koji je bio poznat po tome što je sebi pripisivao zasluge za zamisli koje nisu nužno potekle od njega, tvrdio je da je već rešio taj problem, ali da odbija da to rešenje podeli sa ostalima zbog za- nimljivog i inventivnog razloga da bi to ostalima uskratilo zadovoljstvo da sami otkriju odgovor. Umesto toga, „prikrivaće ga neko vreme, ne bi li ostali znali kako da ga cene”. Ako je o tome još ne- kad mislio, nije ostavio nikakav dokaz. Halej je, međutim, postao obuzet željom da pronađe odgovor, do te mere da je sledeće godine otputovao u Kembridž i smelo pozvao univerzitetskog profesora ma- tematike Isaka Njutna, koji je već tada bio na čuvenoj Lukasovoj katedri, u nadi da bi mu ovaj mogao pomoći.
Njutn je baš bio čudak – neizmerno nadaren, ali usamljen, turoban, nervozan do paranoje, čuven po rasejanosti (kad bi jutrom spustio noge s kreveta, sedeo bi navodno i po nekoliko sati, nepokretan usled iznenadne navale misli u glavi) i kadar za najupečatljivije neobičnosti. Sagradio je sopstvenu laboratoriju, prvu u Kembridžu, ali se zatim upustio u krajnje bizarne eksperimente. Jednom je ubacio
„bodkin” – dugačku iglu kakvom se šije koža – u sopstvenu očnu duplju i protrljao je oko „između oka i kosti što bliže zadnjoj očnoj strani” samo da bi video šta će se dogoditi. Začudo, nije se dogo- dilo ništa – bar ništa što bi izazvalo trajna oštećenja. Jednom drugom prilikom, zurio je u Sunce onoliko dugo koliko je mogao da istrpi, kako bi ustanovio kako će se to odraziti na njegov vid. I opet je izbegao trajna oštećenja, mada je morao da provede nekoliko dana u zamračenoj prostoriji pre ne- go što su mu rođene oči oprostile.
Međutim, povrh svih tih čudnih ubeđenja i hirovitih osobina bio je to um vrhunskog genija – ma- da i kada je radio na konvencionalan način. iskazivao je sklonost prema neobičnosti. Kao student, iz- nerviran ograničenjima konvencionalne matematike, izumeo je potpuno novu disciplinu, matematičku analizu, ali onda o tome nikome ništa nije rekao dvadeset sedam godina. Na sličan način radio je u optici i preobrazio naše poimanje svetlosti i postavio temelje za nauku spektroskopije, a onda opet odlučio da tri decenije ni sa kim ne podeli rezultate.
I pored sve te genijalnosti, prava nauka bila je samo deo njegovih interesovanja. Najmanje polo- vina njegovog radnog veka bila je posvećena alhemiji i zastranjujućim religijskim istraživanjima. To nije bila puka zanimacija, već potpuna posvećenost. Bio je u potaji priključen opasnoj jeretičkoj sek- ti zvanoj arijanizam, čija je glavna doktrina bilo verovanje da nije postojalo nikakvo Sveto trojstvo (što je donekle ironično, jer se Njutnov koledž u Kembridžu zvao Triniti).6 Provodio je beskrajne sa- te u izučavanju tlocrta izgubljenog Hrama kralja Solomona u Jerusalimu (pri čemu je sam naučio he- brejski, kako bi bolje proučio originalne zapise) u uverenju da se tamo možda nalaze matematičke in- dicije za datum drugog Hristovog dolaska i smaka sveta. Njegova privrženost alhemiji nije bila ništa manje strasna. Godine 1936. ekonomista Džon Majnard Kejns kupio je sanduk s Njutnovim radovima na aukciji i, sav zapanjen, ustanovio da je Njutn prevashodno bio zaokupljen ne optikom niti kreta- njem planeta, već jednim jedinim ciljem, da osnovne metale pretvori u dragocene. Analiza vlasi iz Njutnove kose izvršena sedamdesetih godina dvadesetog veka pokazala je da njegova kosa sadrži ži- vu – element zanimljiv alhemičarima, šeširdžijama i proizvođačima toplomera, ali gotovo nikom
drugom – u koncentraciji četrdesetak puta većoj od prirodnog nivoa. Možda i ne treba da čudi to što je jutrom zaboravljao da ustane.

* * *

Možemo samo da nagađamo šta je Halej tačno očekivao da čuje od njega kada ga je nenajavljen po- setio u avgustu 1684. godine. Ali zahvaljujući kasnijoj pripovesti Njutnovog prisnog prijatelja, Abra- hama Demoavra, imamo zapis o jednom od istorijski najznačajnijih naučnih susreta:

Godine 1684. doktor Halej je došao u posetu Kembridžu (i) pošto su neko vreme proveli zajed- no, doktor ga je upitao šta misli, kakva bi bila kriva koju bi planete opisivale pod pretpostav- kom da je sila privlačenja Suncu recipročna kvadratu njihove udaljenosti od njega.

Ovo je priziv na matematički zakon poznat kao zakon inverznog kvadrata, koji je, po Haleju, ležao u srcu objašnjenja, mada nije bio siguran kako.

Ser Isak je smesta odgovorio da bi to bila (elipsa). Doktor, obuzet radošću i zaprepašćenjem, upitao ga je otkud on to zna. „Ama”, rekao je on, „izračunao sam to”, posle čega je doktor Ha- lej, bez daljeg odugovlačenja, zatražio njegov proračun. Ser Isak ga je potražio među svojim papirima, ali nije mogao da ga pronađe.

To je bilo zapanjujuće – kao kad bi neko rekao da je pronašao lek za rak, ali da ne može da se se- ti gde je ostavio formulu. Pošto je Halej navaljivao, Njutn je pristao da ponovo uradi proračun i do- stavi mu taj rad. Učinio je kao što je obećao, ali je zatim uradio i mnogo više od toga. Povukao se i dve godine intenzivno razmišljao i škrabao, da bi na kraju napisao svoje remek-delo: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ili Matematički principi prirodne filosofije, poznatije pod nazivom Principia.
Ponekad, i to retko, samo nekoliko puta u istoriji, ljudski um proizvede zapažanje tako pronicljivo i neočekivano da ljudi ne mogu sasvim da se odluče šta više zapanjuje – sama činjenica, ili pomisao na nju. Pojava Principia bila je jedan takav događaj. Njutn je smesta postao slavan. Do kraja života biće zasipan aplauzima i počastima i postaće, između mnogo toga drugog, prva osoba u Britaniji pro- glašena vitezom zbog naučnog dostignuća. Čak je i veliki nemački matematičar Gotfrid Fon Lajbnic, sa kojim je Njutn vodio dugu, ogorčenu bitku u vezi s tim ko je prvi smislio matematičku analizu, smatrao njegove doprinose matematici jednakim čitavom akumuliranom radu koji mu je prethodio.
„Nema tog smrtnika koji se može više približiti bogovima”, napisao je Halej u sentimentu koji je imao beskrajni odjek među njegovim savremenicima i mnogim drugima od tada.
Iako je Principia nazivana „jednom od najnepristupačnijih knjiga koje su ikada napisane” (Njutn ju je namerno učinio teškom da ga ne bi gnjavili matematički „smarači” sveznalice, kako ih je nazivao), bila je kula svetilja za sve koji su mogli da je prate. Ne samo da je matematički objasnila orbite ne- beskih tela, već je i identifikovala silu privlačenja koja ih je uopšte i pokretala – gravitaciju. Izne- nada je svaki pokret u vasioni imao smisla.
U srcu Principia bila su tri Njutnova zakona kretanja (oni tvrde, veoma smelo, da se predmet kreće u smeru u kojem je gurnut; da će nastaviti da se kreće pravom linijom sve dok ga neka druga sila ne uspori ili odbije; i da svaka akcija ima suprotnu i jednaku reakciju), kao i njegov univerzalni zakon gravitacije. On tvrdi da svaki predmet u vasioni privlači svaki drugi. Možda ne izgleda tako, ali dok
sada sedite ovde, privlačite sve oko sebe – zidove, tavanicu, lampu, domaću mačku – sopstvenim malim (uistinu, veoma malim) gravitacionim poljem. A te stvari takođe privlače vas. Njutn je bio taj koji je shvatio da je privlačenje ma koja dva predmeta, da ponovo citiramo Fejnmena, „proporcio- nalno masi svakog od njih i inverzno varira sa kvadratom njihove međusobne udaljenosti”. Drugačije rečeno, ako udvostručite udaljenost između dva predmeta, privlačenje između njih slabije je četiri puta. To se može izraziti formulom
što je, naravno, daleko od bilo kakve praktične upotrebne vrednosti za ma koga od nas, ali makar možemo da se divimo njenoj elegantnoj kompaktnosti. Nekoliko kratkih množenja, jednostavno delje- nje i, pogodak, znate svoj gravitacioni položaj kud god da odete. Bio je to prvi zaista univerzalni pri- rodni zakon koji je ljudski um ikada izveo i zbog toga se Njutn svuda toliko iskreno i duboko ceni.
Ali ni pojavljivanje Principia nije prošlo bez drame. Na Halejev užas, baš kada se rad privodio kraju, Njutn i Huk su se posvađali oko toga ko je prvi smislio zakon inverznog kvadrata i Njutn je od- bio da objavi najvažniji, treći tom, bez kojeg su prva dva imala malo smisla. Tek posle malo leteće diplomatije i najliberalnije moguće primene laskanja, Halej je konačno uspeo đa od nepouzdanog profesora iznudi završni tom.
Halejeve muke još se nisu sasvim okončale. Kraljevsko društvo je obećalo da će objaviti delo, ali se sada izvuklo, navodeći finansijski posramljujuće rezultate. Godinu dana ranije društvo je podržalo skupi neuspeh nazvan Istorija riba, pa je podozrevalo da će se tržište teško otimati za jednu knjigu matematičkih principa. Halej, čija sredstva nisu bila zamašna, platio je iz svog džepa da se knjiga ob- javi. Njutn, po običaju, ničim tome nije doprineo. Da sve bude još gore, Halej je ovog puta prihvatio zvanje sekretara Društva, pa su ga obavestili da Društvo više ne može da mu obezbedi obećanu platu od 50 funti godišnje. Umesto toga, trebalo je da ga plate primercima Istorije riba.

* * *

Njutnovi zakoni objašnjavaju toliko toga – valjanje i bućkanje okeanske plime i oseke, kretanje pla- neta, zbog čega đulad opisuju određenu putanju pre nego što tresnu natrag na tlo, zbog čega ne odleti- mo u svemir dok se planeta obrće ispod nas stotinama kilometara na sat7 – da je bilo potrebno izve- sno vreme da se sve njihove implikacije ukažu. Ali jedno otkrovenje postalo je gotovo smesta kontro- verzno.
Bila je to sugestija da Zemlja nije baš potpuno okrugla. Po Njutnovoj teoriji, centrifugalna sila Ze- mljinog obrtanja trebalo bi da za rezultat ima blagu zaravnjenost na polovima i ispupčenost na ekva- toru, zbog čega bi planeta bila blago spljoštena. To je značilo da dužina stepena meridijana ne bi bila ista u Italiji kao u Škotskoj. Konkretno, dužina bi se smanjivala sa udaljavanjem od polova. To nije bila dobra vest za one ljude čije je merenje planete bilo zasnovano na pretpostavci da je ona savrše- na sfera, a takvi su bili svi.
Pola veka ljudi su pokušavali da prokljuve veličinu Zemlje, uglavnom veoma pipavim merenjem.
Jedan od prvih koji je to pokušao bio je engleski matematičar Ričard Norvud. Kao mladić, Norvud je otputovao na Bermude s ronilačkim zvonom izrađenim po ugledu na Halejev uređaj, u nameri da se obogati prikupljanjem bisera sa morskog dna. Šema mu se izjalovila zato što nikakvih bisera tamo ni- je bilo, a ni zvono mu nije radilo, ali Norvud nije bio od onih koji bi protraćili ma koje iskustvo. Po- četkom sedamnaestog veka, Bermude su bile poznate među brodskim kapetanima po tome što ih je bi- lo teško pronaći. Problem je bio u tome što je okean bio velik, Bermude male, a navigacione alatke za razrešenje takvog dispariteta beznadežno neprikladne. Nije čak još ni postignut dogovor oko duži- ne nautičke milje. Na nepreglednom okeanu i najmanja greška u proračunu obično se toliko uvećavala da su brodovi često užasavajuće neprecizno promašivali mete veličine Bermuda. Norvudova prva ljubav bila je trigonometrija, samim tim i uglovi, te je odlučio da u navigaciju unese malo matematič- ke strogosti, pa je u tom cilju rešio da izračuna dužinu jednog stepena.
Počevši leđima okrenut londonskom Taueru, Norvud je proveo dve godine posvećen samo tome, marširajući 208 milja na sever do Jorka, pri tom neprestano razvlačeći i mereći jedan lanac, i sve vreme je vršio krajnje minuciozna podešavanja zbog uzdizanja i pada tla, kao i zbog krivudanja puta. Poslednji korak bio je merenje ugla sunca u Jorku u isto doba istog dana u godini kao i kada je oba- vio svoje prvo merenje u Londonu. Iz toga bi, razmišljao je dalje, mogao da odredi dužinu jednog ste- pena Zemljinog meridijana i tako da izračuna dužinu čitavog obima. Bio je to gotovo smešno ambici- ozan poduhvat – greška za najmanji delić stepena odvela bi celu stvar miljama daleko – ali zapra- vo, kao što je Norvud ponosno izdeklamovao, bio je precizan do „u pedalj” – ili, tačnije, do u nekih šest stotina jardi. Metrički, njegova brojka iznosila je 110,72 kilometra po stepenu luka.
Godine 1637, objavljeno je Norvudovo remek-delo o navigaciji, Pomorac u praksi, i istog trena je steklo sledbenike. Pojavilo se sedamnaest izdanja i još se štampalo dvadeset pet godina po njegovoj smrti. Norvud se sa porodicom vratio na Bermude, gde je postao uspešan vlasnik plantaže, a slobod- no vreme je posvetio svojoj prvoj ljubavi, trigonometriji. Tamo je proživeo trideset osam godina i baš bi lepo bilo da kažemo da je to razdoblje proveo u sreći i obožavanju svojih bližnjih. U stvari, nije. Tokom putovanja iz Engleske njegova dva sinčića bila su smeštena u istu kabinu sa velečasnim Natanijelom Vajtom i nekako su toliko uspešno onesposobili mladog sveštenika da je ovaj najveći deo svoje potonje karijere posvetio proganjanju Norvuda na svaki mogući način koji bi mu pao na pamet.
Norvudove dve kćerke dodatno su ojadile oca udajom za siromahe. Jedan zet, možda na podsticaje sveštenika, neprekidno je tužakao Norvuda sudu za razne sitnice, dovodeći ga tako u očajanje i pri- moravajući ga da neprestano putuje po Bermudama kako bi se branio. Najzad, pedesetih godina se- damnaestog veka, suđenja vešticama stigla su na Bermude i Norvud je svoje poslednje godine proveo u krajnjoj nelagodnosti zbog mogućnosti da njegova trigonometrijska dela, sa tajanstvenim simboli- ma, budu protumačena kao opštenje sa đavolom i da ga zato dovedu do groznog smaknuća. O Norvu- du se zna tako malo, da može biti i da je zaslužio nesreću koja ga je snašla pred kraj života. Ono što se sa sigurnošću zna jeste da ga je snašla.
U međuvremenu, poriv za utvrđivanjem Zemljinog obima prešao je u Francusku. Tamo je astronom Žan Pikar smislio upečatljivo komplikovani metod triangulacije koji je podrazumevao kvadrante, sa- tove sa klatnom, sektore zenita i teleskope (za posmatranje kretanja Jupiterovih meseca). Posle dve godine bazanja i triangulisanja širom Francuske, godine 1699. on je objavio precizniju meru od 110,46 kilometara za jedan stepen luka. To je Francuze učinilo veoma ponosnim, ali bilo je zasnova- no na pretpostavci da je Zemlja savršena sfera – a Njutn je sada tvrdio da nije.
Da bi se stvari još više zakomplikovale, posle Pikarove smrti ekipa koja se sastojala od oca i si- na, Đovanija i Žaka Kasinija, ponovila je Pikarove eksperimente na većem prostoru i došla do rezul-
tata koji su nagovestili da Zemlja nije zadebljanija kod ekvatora, već kod polova – da je, drugim re- čima, Njutn potpuno pogrešio. Upravo to je nagnalo Akademiju nauka da otpremi Bužea i La Konda- mina u Južnu Ameriku, da obave nova merenja.
Odabrali su Ande zato što je bilo potrebno da izmere ekvator, kako bi utvrdili da li tamo zaista postoji razlika u sfernosti, kao i zato što su mislili da će sa planina imati dobar vidik. U stvari, plani- ne Perua bile su toliko neprekidno izgubljene u oblacima da je ekipa često morala da nedeljama čeka na jedan sat nesmetanog osmatranja. Povrh svega toga, odabrali su jedan od najnepristupačnijih tere- na na Zemlji. Peruanci za svoje pejzaže kažu da su muy accidentado – „krajnje slučajni” – i nada- sve je tako. Ne samo što su Francuzi morali da se veru uz neke od najnepristupačnijih planina na sve- tu – planina koje su bile prevelik zalogaj čak i za njihove mazge – već i da, kako bi do planina sti- gli, pregaze neobuzdane reke, proseku sebi put kroz džungle i prevale milje i milje po visokoj, kame- nitoj pustari, a gotovo sve to nikada nije bilo uneseno u mapu i nalazilo se daleko od svih izvora snabdevanja. Ali Buže i La Kondamin su bili krajnje žilavi, i držali su se svog zadatka devet i po du- gih, mračnih, suncem opečenih godina. Nešto pre okončanja projekta došla im je vest da je druga francuska ekipa, koja je vršila merenja u severnoj Skandinaviji (i sama suočena sa sopstvenim izrazi- tim neprijatnostima, od blatnih ritova do opasnih ledenih santi), ustanovila da je stepen blizu polova zapravo duži, kao što je Njutn i rekao. Zemlja je bila 43 kilometra deblja kada se merila ekvatorijal- no, nego kada se merila od vrha do dna oko polova.
Buže i La Kondamin su tako proveli gotovo čitavu deceniju radeći na rezultatu koji nisu želeli da dobiju, samo da bi sada saznali da čak nisu ni prvi koji su do njega došli. Bezvoljno su dovršili svoje osmatranje, koje je dokazalo da je prva francuska ekipa bila u pravu. I tada, i dalje ne govoreći me- đusobno, vratili su se na obalu i krenuli kući različitim brodovima.

* * *

Druga stvar koju je Njutn pretpostavio u knjizi Principia bila je to da bi se uže okačeno vertikalno blizu kakve planine vrlo blago svijalo prema planini, pod uticajem gravitacione mase planine, kao i same Zemlje. Ta činjenica je bila više nego zanimljiva. Ako biste precizno izmerili to skretanje i iz- računali masu planine, mogli biste da izračunate univerzalnu gravitacionu konstantu – to jest, osnov- nu vrednost gravitacije, poznatu kao G – a zajedno s tim i masu Zemlje.
Buže i La Kondamin su pokušali na peruanskoj planini Čimborazo, ali su ih porazile kako tehničke poteškoće, tako i sopstvena svađa, pa je ta zamisao ostala neiskorišćena još trideset godina sve dok nije vaskrsla u Engleskoj zahvaljujući Nevilu Maskelinu, kraljevskom astronomu. U popularnoj knjizi Dave Sobel Geografska dužina Maskelin je predstavljen kao zvekan i zlikovac zbog toga što je pro- pustio da uvaži genijalnost časovničara Džona Harisona, i to je možda tačno; ali mi mu dugujemo za druge stvari koje u njenoj knjizi nisu pomenute, a pogotovo za njegovu uspešnu shemu merenja Ze- mljine težine.
Maskelin je shvatio da srž problema leži u tome da se pronađe planina približno pravilnog oblika kako bi se procenila njena masa. Na njegovo insistiranje, Kraljevsko društvo saglasilo se da angažuje pouzdanog čoveka koji bi obišao Britanska ostrva i ustanovio može li se jedna takva planina pronaći. Maskelin je poznavao upravo takvu osobu – astronoma i geometra Čarlsa Mejsona. Maskelin i Mej- son su se sprijateljili jedanaest godina ranije, dok su se bavili projektom merenja veoma važnog astronomskog događaja: prolaska planete Venere ispred Sunca. Neumorni Edmond Halej pretposta- vljao je godinama pre toga da, ako izmerite jedan takav prolazak sa odabranih tačaka na Zemlji, mo- žete iskoristiti principe triangulacije da izračunate udaljenost od Zemlje do Sunca, te tako kalibrirate
udaljenosti do svih drugih nebeskih tela u Sunčevom sistemu.
Nažalost, prolasci Venere, kao što je poznato, jesu krajnje neredovna pojava. Dešavaju se u paro- vima i razmacima od osam godina, ali onda odsustvuju vek ili više, a za Halejevog života nisu se do- godili nijednom.8 Ali ta zamisao se krčkala i kada je došao red na sledeći prolazak 1761. godine, go- tovo dve decenije posle Halejeve smrti, naučni svet je bio spreman – štaviše, spremniji nego ikada pre za neki astronomski događaj.
Sa instinktom za iskušenja karakteristična za to doba, naučnici su se zaputili na više od stotinu lo- kacija širom globusa – u Sibir, Kinu, Južnu Afriku, Indoneziju i šume Viskonsina, pored mnogih dru- gih. Francuska je poslala trideset dva posmatrača, Britanija još osamnaest, dok su se drugi otisnuli iz Švedske, Rusije, Italije, Nemačke, Irske i s drugih mesta.
Bio je to prvi kooperativni međunarodni naučni poduhvat, i gotovo svuda je zabasao u probleme. Mnogi posmatrači bili su osujećeni ratom, bolešću ili brodolomom. Ostali su stigli na svoja odredi- šta, ali su u sanducima opremu zatekli polomljenu ili izobličenu usled tropske vrućine. Izgleda da je Francuzima još jednom bilo suđeno da daju najupečatljivije zlosrećne učesnike. Žan Šap je proveo mesece putujući u Sibir kočijom, brodom i saonicama, čuvao je svoje osetljive instrumente od svake opasne džombe, samo da bi ustanovio da mu je poslednja, najvažnija deonica puta zaprečena nabuja- lim rekama koje su bile posledica neuobičajeno jakih prolećnih kiša, za šta je domaće stanovništvo hitro optužilo njega pošto ga je videlo da je uperio neobične instrumente u nebo. Šap je uspeo da umakne i sačuva život, ali nije obavio nikakva korisna merenja.
Još zlosrećniji bio je Gijom le Žentil, čije je eksperimente sjajno sumirao Timoti Feris u knjizi Sazrevanje u Mlečnom putu. Le Žentil se zaputio iz Francuske godinu dana ranije kako bi prolazak posmatrao iz Indije, ali raznorazne nedaće ostavile su ga i dalje na moru na dan prolaska – što je go- tovo najgore mesto gde je mogao da bude, jer je nemoguće mirno obaviti merenja na lađi koja se lju- lja.
Ipak, Le Žentil se nije obeshrabrio, već je nastavio put u Indiju kako bi sačekao sledeći prolazak 1769. godine. Sa osam godina za pripremu, sagradio je prvoklasnu osmatračku stanicu, stalno iznova je proveravao opremu i sve doveo u stanje savršene pripravnosti. U jutro drugog prolaska, 4. juna 1769, probudio se i video da je dan lep; ali baš kada je Venera počela da prolazi, jedan oblak se na- vukao ispred Sunca i ostao tamo gotovo tačno tri sata, četrnaest minuta i sedam sekundi koliko je pro- lazak trajao.
Le Žentil je stoički spakovao instrumente i uputio se u najbližu luku, ali se na putu zarazio dizente- rijom pa je preležao gotovo čitavu godinu. Još slab, konačno se domogao broda. Lađa umalo nije bila uništena u uraganu nedaleko od afričke obale. Kada je najzad stigao kući, jedanaest i po godina posle polaska, ne postigavši ništa, ustanovio je da su ga rođaci proglasili mrtvim u odsustvu i revnosno po- harali njegovu imovinu.
U poređenju s ovim, razočaranja koja su iskusila osamnaestorica raštrkanih britanskih posmatrača bila su blaga. Mejson je za saradnika dobio mladog geometra Džeremaju Diksona i izgleda da su se dobro slagali, jer su uspostavili dugotrajnu saradnju. Dobili su uputstva da otputuju na Sumatru i oda- tle zabeleže prolazak, ali posle samo jedne noći provedene na moru brod im je napala francuska fre- gata. (Iako su naučnici iz različitih zemalja bili raspoloženi za saradnju, njihove države nisu.) Mejson i Dikson su poslali poruku Kraljevskom društvu primetivši da je na otvorenom moru veoma opasno i zapitali se nije li možda najpametnije da se čitava stvar otkaže. Odgovoreno im je brzim i ledenim prekorom, sa napomenom da im je već plaćeno, da država i naučna zajednica računaju na njih i da bi njihova odluka da ne nastave dalje za rezultat imala nenadoknadiv gubitak ugleda. Tako ukoreni, na- stavili su plovidbu, ali usput im je stigla vest da je Sumatra pala u ruke Francuzima, pa su prolazak
posmatrali sa Rta dobre nade, bez ikakvih valjanih zaključaka. Na putu kući pristali su na samotnu atlantsku izbočinu Sv. Jelena gde su se sreli sa Maskelinom, čije su osmatranje osujetili oblaci. Mej- son i Maskelin su postali odlični prijatelji i proveli nekoliko zadovoljnih, moguće čak i blago kori- snih nedelja beležeći smenu plime i oseke.
Ubrzo potom Maskelin se vratio u Englesku, gde je postao kraljevski astronom, a Mejson i Dik- son – sada očigledno iskusniji – zaputili su se u dugogodišnje i često opasno merenje terena kroz 244 milje opasne američke divljine da bi razrešili spor oko međe između imanja Vilijama Pena i Lor- da Baltimora, odnosno njihovih kolonija Pensilvanije i Merilenda. Rezultat je bila čuvena Mejson- Diksonova linija koja je kasnije poprimila simboličan značaj kao razdelnica između robovlasničkih i slobodnih država. (Iako je ta linija bila njihov prvenstveni zadatak, takođe su obavili i nekoliko astronomskih osmatranja, uključujući i jedno od najpreciznijih merenja stepena meridijana u tom ve- ku – a to dostignuće im je u Engleskoj donelo daleko veća priznanja od rešavanja spora oko međe između razmaženih aristokrata.)
Ponovo u Evropi, Maskelin i njegove kolege u Nemačkoj i Francuskoj bili su prisiljeni da zaklju- če kako su merenja prolaska iz 1761. godine u suštini pretrpela neuspeh. Ironično, jedan od problema bilo je to što je postojalo previše rezultata osmatranja koji su, upoređeni jedni s drugima, često bili protivrečni i onemogućavali rešavanje. Uspešno beleženje prolaska Venere zapalo je umesto toga ma- lo poznatom pomorskom kapetanu rodom iz Jorkšira, Džejmsu Kuku, koji je 1769. posmatrao prola- zak s vrha osunčanog brda na Tahitiju, a zatim otišao da premeri i prisvoji Australiju za račun britan- ske krune. Po njegovom povratku bilo je sada dovoljno informacija da francuski astronom Žozef La- land izračuna da je srednja udaljenost od Zemlje do Sunca nešto preko 150 miliona kilometara. (Dva sledeća prolaska u devetnaestom veku omogućila su astronomima da vrednost odrede na 149,59 mili- ona kilometara, i taj podatak i dalje važi. Precizna udaljenost, kao što sada znamo, iznosi 149,597870691 miliona kilometara.) Zemlja je konačno stekla svoje mesto u svemiru.

* * *

Što se Mejsona i Diksona tiče, oni su se vratili u Englesku kao naučni heroji i, iz nepoznatih razloga, prekinuli međusobno da sarađuju. Ako se ima u vidu učestalost s kojom su se pojavljivali na važnim događajima za nauku osamnaestog veka, o obojici se zna izuzetno malo. Ne postoje nikakve slike, a u zapisima se veoma malo pominju. Za Diksona Rečnik nacionalne biografije zagonetno primećuje da se „pričalo da je rođen u rudniku uglja”, ali zatim prepušta čitaocu da sam smisli okolnosti koje bi to uverljivo objasnile, pa dodaje da je umro u Daremu 1777. godine. Osim njegovog imena i dugotrajne saradnje sa Mejsonom, ne zna se ništa više.
Mejson je jedva nešto jasniji lik. Znamo da je 1772. godine, na Maskelinovo navaljivanje, prihva- tio zadatak da pronađe odgovarajuću planinu za eksperiment sa gravitacionim odbijanjem, đa bi posle dužeg vremena izvestio da je planina koja im je potrebna u središtu Škotskih visija, odmah iznad Loh Teja, a ime joj je Šihalion. Međutim, ništa nije moglo đa ga ubedi đa provede leto u njenom merenju. Nikada se više nije vratio terenskom radu. Njegov sledeći zapaženi potez bio je 1786. godine, kada se, naglo i tajanstveno, obreo u Filadelfiji sa ženom i osmoro dece, očito na ivici bede. Nije se vra- ćao u Ameriku otkad je tamo završio svoje merenje osamnaest godina ranije, i ne zna se ni za kakav razlog njegovog dolaska, niti je bilo preostalih prijatelja ili mecena da ga dočekaju. Nekoliko nedelja kasnije, bio je mrtav.
Pošto je Mejson odbio da premeri planinu, posao je zapao Maskelinu. I tako, četiri meseca u leto 1774, Maskelin je živeo pod šatorom u dalekoj škotskoj klisuri i dane provodio vodeći ekipu geome-
tara koji su obavili na stotine merenja sa svakog mogućeg mesta. Da bi se ustanovila masa planine pomoću svih tih brojeva, bilo je potrebno obaviti mnogo tegobnih proračuna, za šta je angažovan ma- tematičar Čarls Haton. Geometri su prekrili mapu brojnim ciframa i svaka je označavala uzvisinu na ovom ili onom mestu oko planine. U suštini, bila je to samo zbunjujuća masa brojki, ali Haton je za- pazio da ona postaje mnogo urednija kada on olovkom spoji tačke iste visine. I zaista, tako je svako smesta mogao da stekne utisak o sveukupnom obliku i strmini planine. On je izumeo izohipse.
Ekstrapolacijom iz merenja na Šihalionu, Haton je izračunao da je masa Zemlje 5.000 miliona mi- liona tona, iz čega se mogla relativno pouzdano izvesti masa svih drugih velikih nebeskih tela u Sun- čevom sistemu, uključujući i Sunce. I tako smo zahvaljujući tom jednom eksperimentu saznali kolika je masa Zemlje, Sunca, Meseca, ostalih planeta i njihovih meseca, dobivši pride i topografske lini- je – što sve nije nimalo loše za rad koji je trajao jedno leto.
Međutim, nisu svi bili zadovoljni rezultatima. Nedostatak eksperimenta na Šihalionu bio je u tome što nije bilo moguće doći do zaista preciznog broja bez poznavanja stvarne gustine planine. Haton je, da bi mu bilo zgodnije, pretpostavio da je gustina planine ista kao gustina običnog kamena, oko 2,5 puta veća od gustine vode, ali to je bilo tek nešto više od pukog osnovanog nagađanja.
Osoba od koje se to moglo najmanje očekivati i koja se pozabavila tim pitanjem bio je seoski sve- štenik Dion Mičel, stanovnik samotnog jorkširskog sela Tornhila. I pored njegove udaljene i relativno skromne pozicije, Mičel je bio jedan od velikih naučnih mislilaca osamnaestog veka i zbog toga mno- go cenjen.
Pored mnogo drugih činjenica, on je uočio talasnu prirodu zemljotresa, obavio mnogo originalnih istraživanja magnetizma i gravitacije i, krajnje izvanredno, predvideo mogućnost postojanja crnih ru- pa dvesta godina pre svih ostalih – što je bio skok koji ni Njutn nije mogao da izvede. Kada je muzi- čar Vilijam Heršel, poreklom Nemac, zaključio da ga u životu zapravo jedino interesuje astronomija, upravo se Mičelu obratio za uputstva kako da napravi teleskop, a planetologija mu je za tu ljubaznost ostala dužnik sve do danas.9
Ali od svega što je Mičel postigao, ništa nije bilo ingenioznije niti je imalo veći učinak od mašine koju je projektovao i napravio za merenje Zemljine mase. Nažalost, umro je pre nego što je mogao da izvede eksperimente, a ideju i neophodnu opremu nasledio je genijalni, ali veličanstveno povučeni londonski naučnik Henri Kevendiš.
Kevendiš sam zavređuje čitavu knjigu. Rođen u porodici sa zamašnim privilegijama – dedovi su mu bili vojvode, jedan od Devonšira, drugi od Kenta – bio je najnadareniji engleski naučnik svog vremena, ali isto tako i najčudniji. Bio je stidljiv, po rečima jednog od njegovih malobrojnih biogra- fa, „do tog stepena da se to graničilo sa bolešću”. Svaki ljudski dodir bio je za njega izvor najdublje nelagodnosti.
Jednom je otvorio vrata i na ulaznom pragu zatekao austrijskog obožavaoca koji samo što je stigao iz Beča. Sav uzbuđen, Austrijanac je počeo da brblja i da ga hvali. Kevendiš je nekoliko trenutaka primao komplimente kao udarce tupim predmetom, a onda, kad više nije mogao to da trpi, pobegao je stazom i izašao kroz kapiju, ostavivši ulazna vrata širom otvorena. Prošlo je nekoliko sati pre nego što su uspeli da ga namame natrag na imanje. Čak je i kućepazitelj komunicirao s njim pismima.
Iako se povremeno upuštao u društvo – posebno je bio sklon nedeljnim naučnim večernjim pose- lima velikog prirodnjaka ser Džozefa Benksa – drugim gostima je uvek jasno stavljano do znanja da Kevendišu nipošto ne prilaze, niti da ga čak i gledaju. Onima koji su želeli da čuju njegovo mišljenje savetovano je da, kao slučajno, dotumaraju u njegovu blizinu i „govore kao da se obraćaju praznini”. Ako bi njihove primedbe imale kakvu naučnu vrednost, mogli bi da dobiju promumlani odgovor, ali češće bi začuli ozlojeđeno pištanje (izgleda da je imao visok glas) i okrenuli se da zaista ugledaju
prazninu i Kevendiša koji beži u neki mirniji ćošak.
Njegovo bogatstvo i sklonost ka samoći omogućili su mu da svoju kuću u Klapamu pretvori u veli- ku laboratoriju gde je mogao bez uznemiravanja da se bavi svim granama fizičkih nauka – elektrici- tetom, toplotom, gravitacijom, gasovima, svim što je u bilo kakvoj vezi bilo sa sastavom materije. U drugoj polovini osamnaestog veka ljudi skloni nauci bili su intenzivno zainteresovani za fizička svoj- stva fundamentalnih stvari – pogotovo gasova i elektriciteta – i počeli su da uviđaju šta bi sve s njima mogli da urade, obično s više entuzijazma nego smisla. Bendžamin Frenklin je u Americi slav- no stavio život na kocku pustivši zmaja usred električne oluje. U Francuskoj je hemičar Pilatr de Ro- zije ispitao zapaljivost vodonika tako što je njime napunio usta i dunuo preko otvorenog plamena, do- kazavši jednim potezom ne samo da je vodonik eksplozivno zapaljiv, već i da obrve nisu obavezno stalni sastojak ljudskog lica. Kevendiš je, sa svoje strane, izvodio eksperimente u kojima je sebe po- stepeno podvrgavao udarima električne struje, marljivo beležeći sve veće nivoe bola, sve dok je bio u stanju da se drži pera, a ponekad i svesti, ne duže od toga.
Tokom dugog života Kevendiš je načinio niz značajnih otkrića – između mnogo drugih stvari, prvi je izolovao vodonik i prvi kombinovao vodonik i kiseonik da bi dobio vodu – ali gotovo ništa što je radio nije bilo sasvim normalno. Na neprekidno očajavanje kolega naučnika, često je u objavljenim delima aludirao na rezultate eksperimenata o kojima nikome ništa nije rekao. U svoj toj tajnovitosti ne samo što je podsećao na Njutna, već ga je aktivno prevazilazio. Njegovi eksperimenti sa električ- nom provodljivošću bili su jedan vek pre svog vremena, ali su, nažalost, ostali neotkriveni sve dok taj vek nije prošao. I zaista, najveći deo onoga što je radio nije bio poznat sve do kraja devetnaestog veka, kada je fizičar sa Kembridža Džems Klerk Maksvel preuzeo na sebe zadatak da priredi Keven- dišove radove, a do tada je priznanje za njegova otkrića gotovo po pravilu već pripalo drugima.
Pored koječega drugog, ne govoreći nikome o tome, Kevendiš je otkrio ili predvideo zakon očuva- nja energije, Omov zakon, Daltonov zakon delimičnih pritisaka, Rihterov zakon recipročnih proporci- ja, Čarlsov zakon o gasovima i principe električne provodljivosti. To je samo delić. Po istoričaru na- uke Dž. G. Krouteru, takođe je bio preteča „radova Kelvina i Dž. H. Darvina u vezi s učinkom pli- mnog trenja na usporavanje obrtanja zemlje, kao i Larmorovog otkrića objavljenog 1915, o učinku lo- kalnog hlađenja atmosfere... Pikeringovog rada o smesama za zamrzavanje, i nekih radova Rozbuma o heterogenim ravnotežama.” Konačno, ostavio je indicije koje su direktno dovele do otkrića grupe ele- menata poznatih kao plemeniti gasovi, od kojih su neki toliko teško primetni da je poslednji pronađen tek 1962. godine. Ali nas ovde zanima poslednji poznati Kevendišov eksperiment kada je, krajem leta 1797, u šezdeset sedmoj godini, obratio pažnju na sanduke sa opremom kojemu je – očigledno iz či- stog naučničkog poštovanja – ostavio Džon Mičel.
Kada je bio sklopljen, Mičelov aparat ponajviše je ličio na neku verziju mašine za bildovanje Na- utilus iz osamnaestog veka. Bili su tu tegovi, kontrategovi, klatna, vratila i upredene žice. U srcu ma- šine nalazile su se olovne kugle teške 350 funti, koje su visile kraj dve manje sfere. Zamisao je bila da se izmeri gravitaciono odbijanje manjih sfera od većih, što bi omogućilo prvo merenje neuhvatlji- ve sile poznate kao gravitaciona konstanta, iz koje se mogla izvesti težina (strogo govoreći: masa) Zemlje.10
Pošto gravitacija drži planete u orbiti i nagoni predmete da padnu s treskom, skloni smo da misli- mo kako je to moćna sila, ali ona to zapravo nije. Moćna je jedino u nekakvom kolektivnom smislu, kada jedno masivno telo, kao što je Sunce, drži drugo masivno telo, kao što je Zemlja. Na elementar- nom nivou gravitacija nije nimalo robusna. Kad god podignete knjigu sa stola ili novčić s poda bez napora nadvladate gravitacioni trud čitave planete. Kevendiš je pokušao da izmeri gravitaciju upravo na tom, pero-lakom nivou.
Ključna reč bila je osetljivost. U prostoriji gde se aparat nalazio nije se smeo dozvoliti ni najma- nji poremećaj, pa je Kevendiš zauzeo mesto u susednoj sobi i zapažanja vršio pomoću teleskopa upe- renog kroz špijunku. Rad ;e bio neverovatno mukotrpan i obuhvatao je sedamnaest osetljivih, među- sobno povezanih merenja, a da se ona obave bila je potrebna gotovo čitava godina. Kada je najzad završio proračune, Kevendiš je objavio da je Zemlja teška nešto više od 13.000.000.000.000.000.000.000 funti ili šest milijardi biliona metričkih tona, da se izrazimo savre- menom merom. (Metrička tona, odnosno tona, iznosi 1.000 kilograma ili 2.205 funti.)
Danas naučnici imaju na raspolaganju mašine toliko precizne da mogu izmeriti težinu jedne jedine bakterije i toliko osetljive da očitavanje može poremetiti nečije zevanje na udaljenost od sedamdeset pet stopa, ali oni nisu znatno poboljšali Kevendišova merenja iz 1797. godine. Trenutno najbolja pro- cena Zemljine težine iznosi 5,9725 milijardi biliona tona, što se od Kevendiševog nalaza razlikuje za samo oko 1 procenat. Zanimljivo, sve to samo potvrđuje procene do kojih je Njutn došao nekih 110 godina pre Kevendiša, bez ikakvih eksperimentalnih dokaza.
Sve u svemu, krajem osamnaestog veka naučnici su veoma precizno poznavali oblik i dimenzije Zemlje i njenu udaljenost od Sunca i planeta; a sada im je Kevendiš, koji čak nije morao ni da izađe iz kuće, dao i njenu težinu. Zato možete pomisliti da bi utvrđivanje starosti Zemlje moglo biti relativ- no jednostavno. Najzad, svi neophodni materijali bili su im pod nogama. Ali ne. Ljudska bića će po- cepati atom i izumeti televiziju, najlon i instant kafu pre nego što budu u stanju da izračunaju starost sopstvene planete.
Da bismo razumeli zašto je tako, moramo otputovati u Škotsku i početi sa jednim genijem bez premca, za koga su retki uopšte čuli, i koji je upravo izumeo nauku zvanu geologija.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:48 am





5

Kamenolomci

Baš u vreme kada je Henri Kevendiš dovršavao svoje eksperimente u Londonu, četiri stotine milja dalje, u Edinburgu, pripremao se drugačiji ključni trenutak – smrt Džemsa Hatona. To je za Hatona, naravno, bila loša vest, ali za nauku je bila dobra, jer je tako čoveku koji se zvao Džon Plejfer bio otvoren put da prepiše Hatonov rad bez straha od neprijatnosti.
Haton je po svim izvorima bio krajnje pronicljiv čovek i vrlo pričljiv, omiljen u društvu i nepre- vaziđen kada je u pitanju poimanje tajanstvenih sporih procesa koji su oblikovali Zemlju. Nažalost, nije mu uspevalo da svoja zapažanja zabeleži u formi koju bi iko drugi makar počeo da shvata. On je bio, kao što je jedan biograf primetio sa gotovo čujnim uzdahom, „bezmalo sasvim lišen retoričkih dostignuća”. Gotovo svaka rečenica koju je napisao bila je uspavanka. Evo ga kako u svom remek- delu iz 1795. godine, Teorija o Zemlji sa dokazima i ilustracijama, dokazuje... pa, nešto:

Svet koji nastanjujemo sazdan je od materijala, ne od zemlje koja je bila neposredni prethodnik ove sadašnje, već od zemlje koju, uzlazno od sadašnje, smatramo trećom i koja je prethodila tlu koje se nalazilo iznad površine mora, dok se nase sadašnje tlo još nalazilo ispod okeanske vo- de.

A opet, gotovo bez ičije pomoći i sasvim genijalno, on je stvorio geologiju i preobrazio naše poi- manje Zemlje.
Haton je rođen 1726. godine u imućnoj škotskoj porodici i uživao ;e u materijalnom komforu koji mu je omogućio da najveći deo života provede u veselom i razbaškarenom smenjivanju lakog rada i intelektualnog boljitka. Studirao je medicinu, ali je ustanovio da mu se to ne dopada, pa se okrenuo zemljoradnji kojom se bavio na opušten i naučni način na porodičnom imanju u Berikširu. Umoran od njiva i stoke, 1768. godine se preselio u Edinburg, gde je osnovao uspešnu firmu za proizvodnju soli amonijaka od ugljene čađi, pa se upustio u raznorazna naučna istraživanja. Edinburg je u to doba bio središte intelektualne krepkosti i Haton se razbaškario koristeći sve njegove široke mogućnosti. Po- stao je vodeći član društva po imenu Klub ostrige, gde je provodio večeri u društvu ljudi kao što su bili ekonomista Adam Smit, hemičar Džozef Blek i filozof Dejvid Hjum, uz ponekog oštroumnog go- sta poput Bendžamina Frenklina i Džejmsa Vata.
U tradiciji tog doba, Haton se zanimao za gotovo sve, od mineralogije do metafizike. Vršio je ek- sperimente sa hemikalijama, istraživao metode kopanja uglja i izgradnje kanala, obilazio rudnike so- li, razmatrao mehanizme nasleđivanja, sakupljao fosile i iznosio teorije o kiši, sastavu vazduha i za- konima kretanja, između mnogih drugih stvari. Alt posebno ga je zanimala geologija.
Među pitanjima koja su privlačila interesovanje u to fanatično radoznalo doba bilo je ono koje je zbunjivalo ljude veoma dugo – naime, zašto se drevne ljušture školjki i drugi morski fosili tako če- sto pronalaze na planinskim vrhovima. Za ime sveta, kako su dospeli tamo? Oni koji su smatrali da znaju rešenje podelili su se u dva suprotstavljena tabora. Jedna grupa, poznata kao neptunisti, bila je ubeđena da se sve na Zemlji, uključujući i morske školjke na neverovatno visokim mestima, može ob-
jasniti podizanjem i spuštanjem nivoa mora. Oni su smatrali da su planine, brda i drugi tereni stari koliko i sama Zemlja, te da se menjaju samo kada ih voda prekrije tokom dugih razdoblja globalnih potopa.
Nasuprot njima bili su plutonisti, koji su zapazili da vulkani i zemljotresi, pored drugih živahnih pojava, neprekidno menjaju šar planete, ali očigledno ništa od toga ne duguju zabludelim morima. Plutonisti su takođe postavljali nezgodna pitanja o tome gde se gubila sva ta silna voda u razdobljima bez poplava. Ako je nje povremeno bilo dovoljno da prekrije Alpe, gde se onda, pobogu, nalazi u mirnim periodima kao što je ovaj? Oni su smatrali da Zemlja podleže dejstvu jakih unutrašnjih sila kao i površinskih. Međutim, nisu mogli ubedljivo da objasne kako su sve te silne školjke stigle tamo gore.
I upravo dok je razbijao glavu o tome, Haton je uvideo niz izuzetnih stvari. Posmatrajući sopstve- nu obradivu zemlju video je da je tlo stvoreno erozijom stena te da čestice tog tla neprekidno spiraju i odnose potoci i reke da bi ih premestile drugde. Shvatio je da bi Zemlja, ako bi se taj proces doveo do svog prirodnog završetka, na kraju bila potpuno glatka. A opet, svuda oko njega bila su brda. Oči- gledno je postojao još neki dodatni proces, neki oblik obnavljanja i uznošenja, koji je stvarao nova brda i planine kako bi ciklus neprekidno trajao. Morski fosili na planinskim vrhovima, zaključio je, nisu tamo naneseni za vreme poplava, već su se izdigli zajedno sa samim planinama. Takođe je izveo zaključak da je upravo vrelina iz unutrašnjosti Zemlje ono što stvara novo stenje i kontinente te izdiže planinske lance. Nije preterano ako kažemo da geolozi neće u potpunosti shvatiti sve implikacije te misli još sledećih dvesta godina, kada konačno budu usvojili koncept tektonskih ploča. Iznad svega, Hatonove teorije ukazivale su da procesi koji su oblikovali Zemlju zahtevaju ogromnu količinu vre- mena, daleko više nego što je iko ikada sanjao. Tu je bilo dovoljno pronicljivosti da u potpunosti preobrazi naše poimanje planete.
Godine 1785. Haton je svoje zamisli pretočio u dugačko delo koje je čitao na uzastopnim sastanci- ma Kraljevskog društva u Edinburgu. Gotovo da nije privukao nikakvu pažnju. Nije ni teško uvideti zašto. Evo, delom, kako je to predstavio svojoj publici:

U jednom slučaju, formirajući uzrok se nalazi u telu koje je odvojeno; jer pošto se telo aktivira- lo toplotom, upravo zahvaljujući reakciji odgovarajuće materije tela, formira se ponor koji sa- činjava žilu. Opet, u drugom slučaju, uzrok je spoljni u odnosu na telo u kojem je formiran po- nor. Došlo je do krajnje silovitog loma i rascepljivanja; ali za uzrokom još treba tragati; i on se ne pojavljuje u žili; jer to nije svaka fraktura i dislokacija u čvrstom telu naše zemlje, gde se pronalaze minerali, ili odgovarajuće supstance mineralnih žila.

Nepotrebno je pominjati da gotovo niko u publici nije imao ni najmanjeg pojma o čemu on to go- vori. Pošto su ga prijatelji ohrabrili da proširi teoriju, u dirljivoj nadi dabi on možda uspeo da natra- pa na jasniji izraz u dužoj formi, Haton je sledećih deset godina proveo u pripremi svog magnum opu- sa, koji je objavio u dva toma godine 1795.
Obe knjige zajedno imale su obim od gotovo hiljadu strana i bile su, začudo, gore nego što su se plašili čak i najveći pesimisti među njegovim prijateljima. Pored svega ostalog, gotovo polovina do- vršenog dela sada se sastojala od citata francuskih izvora, u francuskom originalu. Treći tom bio je toliko nezanimljiv da je objavljen tek 1899. godine, više od jednog veka posle Hatonove smrti, a če- tvrti i završni tom nikada nije ni objavljen. Hatonova Teorija o Zemlji jak je kandidat za najnečitaniju značajnu knjigu u nauci (ili bi makar to bila da nema još toliko drugih). Čak je i Čarls Lajel, najveći geolog sledećeg veka i čovek koji je čitao sve, priznao da nije mogao da je završi.
Na svu sreću, Haton je imao Bozvela u liku Džona Plejfera, profesora matematike na Edinburškom univerzitetu i bliskog prijatelja, koji ne samo da je umeo glatko da pripoveda, već je – zahvaljujući mnogim godinama provedenim kraj Hatona – zaista i shvatao šta je to Haton pokušavao da kaže, uglavnom. Godine 1802, pet godina posle Hatonove smrti, Plejfer je na pojednostavljen način izložio hatonovske principe u delu Ilustracije Hatonove teorije o Zemlji. Knjigu su zahvalno prigrlili oni koji su se aktivno zanimali za geologiju, a godine 1802. takvih nije bilo mnogo. To će se, međutim, već promeniti. I te kako.

* * *

U zimu 1807. trinaest istomišljenika sastalo se u Londonu u Konobi slobodnih zidara kod Dugačkog hektara, u Kovent Gardenu, kako bi formirali večernji klub koji će se zvati Geološko društvo. Zami- sao im je bila da se sastaju jednom mesečno i razmenjuju geološke stavove uz čašu ili dve madere i prijatnu večeru. Određena je namerno zamašna cena obroka od 15 šilinga kako bi se obeshrabrili oni čije su kvalifikacije bile samo cerebralne. Međutim, ubrzo je postalo očigledno da postoji potražnja za nečim što bi više ličilo na instituciju, sa stalnim sedištem, gde bi ljudi mogli da se okupljaju kako bi delili i razmatrali nova otkrića. Za jedva jednu deceniju članstvo je naraslo na 400 – naravno, i dalje su sve to bila gospoda – i Geološko društvo je zapretilo da pomrači slavu Kraljevskog kao vodećeg naučnog društva u zemlji.
Članovi su se sastajali dvaput mesečno od novembra do juna, kada su praktično svi odlazili da le- to provedu u terenskom radu. To, razumete, nisu bili ljudi koji su se komercijalno zanimali za minera- le, pa čak najvećim delom ni akademici, već prosto gospoda sa dovoljno bogatstva i vremena da se upuste u taj hobi na više ili manje profesionalnom nivou. Do 1830. godine bilo ih je već 745, i svet više nikada neće videti ništa slično.
Teško je sada to zamisliti, ali geologija je bila uzbudljiva za devetnaesti vek on je praktično bio obuzet njome – na način na koji nijedna nauka to nije ranije izvela, niti će ikad ponovo izvesti. Go- dine 1839, kada je Roderik Merčison objavio Silurski sistem, debelu i tegobnu studiju o vrsti kamena zvanoj grauvaka, ona je smesta postala bestseler i projurila kroz četiri izdanja, iako je koštala 8 gvi- neja po primerku i bila, u pravom hatonovskom stilu, nečitljiva. (Kako je čak i jedan Merčisonov pri- stalica priznao, „u potpunosti joj je nedostajala književna privlačnost”.) A kada je 1841. veliki Čarls Lajel otputovao u Ameriku da u Bostonu održi niz predavanja, publika koja je razgrabila svih tri hi- ljade karata po predavanju nagrnula je u Institut Lovel da čuje njegove uspavljujuće opise morskih zeolita i seizmičkih poremećaja u Kampaniji.
Širom modernog, mislećeg sveta, ali naročito u Britaniji, učeni ljudi odlazili su na selo da malo
„lome kamenje”, kako su to zvali. Bila je to ozbiljno shvaćena zanimacija, i obično su se odevali sa prikladnim dostojanstvom, u tamna odela i polucilindre, ako se izuzme velečasni Vilijam Baklend iz Oksforda, koji je imao običaj da terenski rad obavlja u akademskoj odori.
Teren je privlačio mnoge izuzetne likove, ne samo gorepomenutog Merčisona, koji je proveo prvih tridesetak godina svog života galopirajući za lisicama, pretvarajući sačmom aeronautički neprilago- đene ptice u oblačiće lebdećeg perja i ne iskazujući nikakvu mentalnu agilnost povrh one neophodne da se pročita Tajms ili odigra koja partija karata. Onda je ustanovio da ga zanima kamenje, te je s prilično zapanjujućom brzinom postao titan geološkog promišljanja.
Bio je onda tu i dr Džems Parkinson, rani socijalista i autor mnogih provokativnih pamfleta s na- slovima kao što je „Revolucija bez krvoprolića”. Godine 1794. bio je umešan u zaveru koja je zvuča- la donekle ludački i bila prozvana „Zavera pucaljke”, u kojoj je planirano da se kralj Džordž III po-
godi u vrat otrovnom strelicom dok sedi u svojoj loži u pozorištu. Parkinsona su odvukli na isleđiva- nje pred krunski savet i došlo je gotovo do toga da ga pošalju u okovima za Australiju, pre nego što je optužba protiv njega tiho povučena. Prihvativši nešto konzervativniji pristup životu, razvio je inte- resovanje za geologiju i postao jedan od članova-osnivača Geološkog društva i pisac važnog geolo- škog teksta Organski ostaci ranijeg sveta, koji se štampao sledećih pola veka. Više nikada nije pravio probleme. Danas ga, međutim, pamtimo po njegovoj istaknutoj studiji bolesti koja se tada zvala „drh- tavica”, ali je potom postala zauvek poznata kao Parkinsonova bolest. (Parkinson je donekle slavan zbog još nečega. Godine 1785. postao je možda jedina osoba u istoriji koja je na tomboli dobila mu- zej prirodnjačke istorije. Muzej, koji se nalazio na Lester skveru u Londonu, osnovao je ser Ešton Le- ver, koji je sebe oterao u bankrot neobuzdanim prikupljanjem prirodnih čudesa. Parkinson je držao muzej do 1805. godine, kada više nije mogao da ga izdržava, pa je zbirka rasparčana i prodata.)
Ne toliko izuzetnog karaktera, ali uticajniji od svih drugih zajedno, bio je Čarls Lajel. Lajel je ro- đen u godini Hatonove smrti, samo 70 milja daleko, u selu Kinordi. lako Škot po rođenju, odrastao je daleko na jugu Engleske, u Nju Forestu u Hempširu, zato što je njegova majka bila ubeđena da su Škoti beskorisne pijandure. Kako je to već obično išlo sa gospodom naučnicima iz devetnaestog ve- ka, Lajel je poticao iz dobrostojeće intelektualne porodice. Njegov otac, koji se takođe zvao Čarls, isticao se na neuobičajen način, kao vodeći autoritet za pesnika Dantea i za mahovinu. (Orthoricium lyelli, na kojoj je većina posetilaca engleskih seoskih krajeva u nekom trenutku sedela, dobila je ime po njemu.) Od oca je Lajel nasledio zanimanje za istoriju prirode, ali je tek u Oksfordu, gde je pot- pao pod čini velečasnog Vilijama Baklenda – onoga sa ustalasanim odorama – mladi Lajel zavoleo geologiju za ceo život.
Baklend je bio donekle šarmantan čudak. Imao je nekoliko stvarnih dostignuća, ali se makar jedna- ko toliko pamti i po svojim ekscentričnostima. Posebno se pominje zbog menažerije divljih životinja, među kojima su neke bile krupne i opasne, i kojima je bilo dozvoljeno da slobodno tumaraju po nje- govoj kući i vrtu, te zbog želje da proba svaku životinju koja je ikada stvorena. U zavisnosti od hira i raspoloživosti, gostima u Baklendovoj kući mogao je biti serviran prženi zamorac, miševi u testu od jaja, pečeni jež ili kuvani morski puž iz Jugoistočne Azije. Baklend je bio kadar da u svima njima na- đe nešto korisno, osim u običnoj baštenskoj krtici, koju je proglasio odvratnom. Gotovo neumitno, postao je vodeći autoritet za koprolite – fosilni izmet – i jedan sto mu je bio izrađen u potpunosti od zbirke uzoraka.
Čak i kada se ozbiljno bavio naukom, manir mu je obično bio osoben. Jednom je gospođa Baklend shvatila da je muž drmusa usred noći i uzbuđeno viče: „Draga moja, mislim da su tragovi Cheirothe- riuma nesumnjivo kornjačasti.” Zajedno su pohitali u spavaćicama u kuhinju. Gospođa Baklend je umesila testo i razvukla ga preko stola, dok je velečasni Baklend išao po porodičnu kornjaču. Pošto su je stavili na testo, pogurali su je napred i na svoje oduševljenje ustanovili da njeni tragovi zaista odgovaraju tragovima fosila kojeg je Baklend proučavao. Čarls Darvin je Baklenda smatrao tikva- nom – to je bila reč koju je upotrebio – ali izgleda da je Lajel u njemu nalazio nadahnuće i voleo ga dovoljno da se 1824. godine s njim zaputi u obilazak Škotske. Ubrzo posle tog putovanja, Lajel je odlučio da napusti karijeru pravnika i u potpunosti se posveti geologiji.
Lajel je bio izuzetno kratkovid i najveći deo života proveo je u bolnom čkiljenju, zbog kojeg je uvek izgledao zabrinuto. (Na kraju će u potpunosti ostati bez vida.) Njegova druga blaga neobičnost bila je navika da, kada je rastrojen ili zamišljen, zauzima neverovatne poze na nameštaju – da leži preko dve stolice odjednom ili „oslanja glavu o sedište stolice dok stoji” (da citiramo njegovog pri- jatelja Darvina). Često bi, izgubljen u mislima, skliznuo tako nisko na stolici da bi mu guzovi gotovo doticali pod. Jedini posao koji je Lajel obavljao u životu bila je profesura geologije na Kraljevom
koledžu u Londonu od 1831. do 1833. godine. Upravo u to vreme je napisao Principe geologije, obja- vljene u tri toma između 1830. i 1833, i oni su u mnogo čemu konsolidovali i elaborirali misli koje je prvi izrekao Haton jednu generaciju ranije. (Iako Lajel nikada nije čitao Hatona u originalu, bio je revnosni izučavalac Plejferove prerađene verzije.)
Između Hatonovog i Lajelovog doba pojavila se nova geološka kontroverza koja je gotovo u sve- mu prevazišla neptunističko-plutonistički spor, ali se i često brka s njim. Nova bitka je postala svađa između katastrofizma i uniformizma – što su ružni nazivi za jedan značajan i veoma dugotrajan spor. Katastrofisti su, kao što po imenu možete da očekujete, smatrali da su Zemlju oblikovali nagli katakli- zmični događaji – uglavnom potopi, zbog čega se katastrofizam i neptunizam često pogrešno stavlja- ju u isti koš. Katastrofizam je naročito prijao sveštenicima poput Baklenda zato što im je dopuštao da ugrade biblijski Nojev potop u ozbiljne naučne diskusije. Uniformisti su, nasuprot tome, smatrali da su promene na Zemlji bile postepene i da se gotovo svi zemaljski procesi odvijaju sporo, u ogromnim razdobljima. Haton je mnogo više od Lajela bio začetnik tog stava, ali Lajela je većina ljudi čitala, pa je u glavama većine ljudi, i tada i sada, on otac savremene geološke misli.
Lajel je smatrao da su Zemljine promene jednoobrazne i stalne – da sve što se ikada dogodilo u prošlosti može biti objašnjeno događajima koji se i dan-danas odvijaju. Lajel i njegove pristalice ni- su samo prezirali katastrofizam, gnušali su ga se. Katastrofisti su smatrali da su izumiranja vrsta bila deo niza u kojem su životinje iznova bile uništavane i zamenjivane novim vrstama – to uverenje je prirodnjak T. H. Haksli podrugljivo uporedio sa „nizom partija vista, na čijem završetku igrači prevr- nu sto i zatraže novi špil”. Bio je to suviše zgodan način da se objasni nepoznato. „Nikada nije posto- jala dogma toliko proračunata da podstiče na lenjost i otupljuje oštricu radoznalosti”, frktao je Lajel.
Lajelovi previdi nisu bili zanemarljivi. On nije uspeo da ubedljivo objasni formiranje planinskih venaca i prevideo je glečere kao činioce promena. Odbio je da prihvati Agasizovu zamisao o lede- nim dobima – „o globalnom rashlađivanju”, kako se prezrivo izrazio o tome – i bio je siguran u to da će sisari „biti pronađeni i u najstarijim fosilnim nalazištima”. Odbijao je pomisao da su životinje i biljke pretrpele iznenadna uništenja i smatrao je da su sve glavne životinjske grupe – sisari, reptili, ribe i tako dalje – zajedno postojale od osvita vremena. Ispostaviće se na kraju da je u svemu tome grešio.
A opet, bilo bi nemoguće preterati u isticanju Lajelovog uticaja. Principi geologije su imali dvana- est izdanja za njegovog života i sadržali zamisli koje su oblikovale geološku misao daleko u dvade- setom veku. Darvin je poneo prvo izdanje na putovanje Biglom, i potom je napisao da je „veliki do- prinos Principa bio u tome što su oni menjali čitav ton čitaočevog uma, pa je stoga taj čitalac, kada bi ugledao nešto što Lajel nikada nije video, opet delimično posmatrao Lajelovim očima”. Ukratko, smatrao ga je gotovo bogom, kao i mnogi drugi pripadnici njegove generacije. Ostavština snage Laje- lovog uticaja ogleda se u tome što su geolozi, koji su tokom osamdesetih godina dvadesetog veka bili primorani da napuste samo delić njegove teorije kako bi se uklopili u teoriju izumiranja zbog udara, jedva to preživeli. Ali to je već drugo poglavlje.
U međuvremenu, geologija je morala da se pozabavi zamašnim sortiranjem, koje nije uvek išlo baš glatko. Od samog početka, geolozi su pokušavali da kategorizuju kamenje po razdobljima u kojima je ono nastalo, ali često je dolazilo do ogorčenih neslaganja o tome gde da se povuku granice – a naj- poznatije od njih bila je dugotrajna debata koja je postala poznata kao „velika devonska kontrover- za”. Pitanje je postavljeno kada je velečasni Adam Sedžvik iz Kembridža izjavio da kambrijskom pe- riodu pripada kameni sloj koji je po uverenju Roderika Merčisona s punim pravom pripadao silur- skom. Spor je besneo godinama i postao je krajnje žestok. „De la Beš je prljavo pseto”, napisao je Merčison jednom prijatelju u tipičnom izlivu besa.
Izvestan utisak o snazi osećanja može se steći pregledom naslova poglavlja izvrsnog i sumornog prikaza cele te stvari iz pera istoričara geologije Martina Dž. S. Radvika, s naslovom Velika devon- ska kontroverza. Počinju sasvim nedužno, kao „Arene gospodske debate” i „Raspredanje o grauvaki”, ali onda prelaze u „Grauvaka branjena i napadana”, „Prekori i protivtužbe”, „Širenje ružnih glasina”,
„Viver se odriče svoje jeresi”, „Stavljanje provincijalca tamo gde mu je mesto” i (za slučaj da je preostala ikakva sumnja da je to rat), „Merčison započinje rajnlendsku kampanju”. Bitka je konačno razrešena 1879. godine, a izlaz je bio jednostavan – izmišljen je novi period, ordovicijski, koji je umetnut između kambrijskog i silurskog.
Pošto su Britanci bili najaktivniji tokom ranih godina razvića ove discipline, britanska imena pre- ovlađuju u geološkom leksikonu. Devonsko potiče, naravno, od engleskog okruga Devon. Kambrijsko potiče od rimskog naziva za Vels, dok ordovicijsko i silursko podseća na drevna velška plemena, Or- dovike i Silure. Ali sa usponom geoloških istraživanja na drugim mestima, imena su počela da se šu- njaju sa svih mogućih strana. Jursko se odnosi na planine Jure na granici Francuske i Švajcarske. Permsko podseća na bivšu rusku pokrajinu Perm na Uralu. Naziv kreda (po latinskoj reči za krečnjak) dugujemo belgijskom geologu kočopernog imena Ž. Ž. d’Omalije d’Aloj.
Prvobitno, geološka istorija je bila podeljena na četiri razdoblja: primarno, sekundarno, tercijarno i kvarterno. Taj sistem je bio isuviše uredan da bi potrajao i geolozi su ubrzo počeli da dodaju nove podele, eliminišući usput druge. Primarno i sekundarno su u potpunosti ispali iz upotrebe, dok su kvarterno neki odbacili, dok su ga drugi zadržati. Danas samo tercijarno ostaje svuda uobičajeno nai- menovanje, iako više ne predstavlja treće doba bilo čega.
Lajel je u svojim Principima uveo dodatne jedinice poznate kao epohe ili nizovi za pokrivanje pe- rioda od doba dinosaura, među kojima su pleistocen („najskorije”), pliocen („skorije”), miocen („osrednje skoro”) i prilično dražesno neodređen oligocen („malčice skoro”). Lajel je najpre name- ravao da koristi za završetak „-sinhrono”, i tako je davao tako nezgrapne nazive poput meizosinhrono i pleizosinhrono. Velečasni Vilijam Vevel, uticajan čovek, prigovorio je sa etimološkog stanovišta i sugerisao da se umesto toga koristi završetak „-ozno”, pa je smislio meionozno, pleionozno i tako da- lje. Završeci na „-cen” bili su, dakle, neka vrsta kompromisa.
U današnje doba, vrlo uopšteno govoreći, geološko vreme deli se na četiri velika komada poznata kao ere: prekambrijum, paleozoik (iz grčkog, što znači „stari život”), mezozoik („srednji život”) i ke- nozoik („skori život”). Te četiri ere se dalje dele na između deset i dvadeset podgrupa koje se obično nazivaju periodima, mada su ponekad poznate i kao sistemi. Većina njih je takođe relativno dobro po- znata; kreda, jura, trijas, silur i tako dalje.11
Onda su došle Lajelove epohe – pleistocen, miocen i tako dalje – koje se primenjuju na najsko- rijih (ali paleontološki veoma aktivnih) 65 miliona godina; i konačno imamo masu finijih potpodela poznatih kao faze ili doba. Većina ih se zove, uvek nezgrapno, po mestima: ilinojsko, demoinsko, kro- aksijsko, kimeridgovsko i tako dalje u tom stilu. Sve zajedno, po Džonu Makfiju, njih ima na „tuce desetina”. Na svu sreću, osim ako se ne odlučite za karijeru u geologiji, mala je verovatnoća da ćete ikada ponovo čuti za ma koje od njih.
Stvar koja dodatno zbunjuje jeste to što faze ili doba u Severnoj Americi imaju drugačije nazive od faza u Evropi i često se samo grubo ukrštaju s njima u vremenu. Otud severnoamerička sinsinatij- ska faza ponajviše odgovara ašgilijskoj fazi u Evropi, plus delić nešto ranije karadokijske faze.
Takođe, sve se to menja od udžbenika do udžbenika i od jedne osobe do druge, pa tako neki autori- teti opisuju sedam skorih epoha, dok se ostali zadovoljavaju sa četiri. Isto tako, u nekim knjigama na- ći ćete da su tercijarni i kvarterni period izbačeni i zamenjeni periodima različitih dužina koji se zo- vu paleogen i neogen. Drugi prekambrijum dele u dve ere, veoma staru arhejsku i skoriju, proterozo-
ik. Ponekad ćete, takođe, videti termin fanerozoik upotrebljen da se opiše razdoblje koje obuhvata ere kenozoika, mezozoika i paleozoika.
Štaviše, sve se to odnosi samo na jedinice vremena. Stene se dele na sasvim drugačije jedinice, poznate kao sistemi, serije i faze. Takođe se razlikuje kasno i rano (što se odnosi na vreme), te gornje i donje (što se odnosi na slojeve stena). Nekome ko nije stručnjak sve to može biti veoma zbunjujuće, ali za jednog geologa to može biti prava strast. „Video sam kako odrasli ljudi usplamte od besa zbog te metaforične milisekunde u istoriji života”, napisao je britanski paleontolog Ričard Forti u vezi s dugotrajnim sporom iz dvadesetog veka o tome gde leže granice između kambrijuma i ordovika.
Barem danas možemo staviti na sto i neke sofisticirane tehnike određivanja starosti. U najvećem delu devetnaestog veka geolozi nisu mogli da se oslone ni na šta drugo do na krajnje optimistično na- gađanje. Tada ih je frustrirala činjenica da mogu da poređaju razno stenje i fosile po dobima, ali poj- ma nemaju koliko je ijedno od tih doba trajalo. Kada je Baklend nagađao o starosti skeleta ihtiosaura, mogao je samo da sugeriše da je ovaj živeo pre oko „između deset hiljada (i) više od deset hiljada puta deset hiljada” godina.
Iako nije postojao pouzdani način da se odrede razdoblja, nije manjkalo ljudi voljnih da to poku- šaju. Najpoznatiji rani pokušaj izveden je 1650. godine kada je nadbiskup Džejms Ušer iz Irske crkve pažljivo proučio Bibliju i ostale istorijske izvore i zaključio, u zamašnoj knjizi s nazivom Anali Sta- rog zaveta, da je Zemlja stvorena u podne 23. oktobra 4004. pre nove ere, što je pretpostavka koja je od tada pa nadalje silno zabavljala istoričare i pisce udžbenika.12
Uzgred, postoji jedan uporan mit – koji se iznosi u mnogim ozbiljnim knjigama – o tome da su Ušerova gledišta dominirala naučnim uverenjima dobrano još u devetnaestom veku, te da je Lajel bio taj koji je sve raspravio. Stiven Džej Guld u Streli vremena navodi kao tipičan primer te zablude ovu rečenicu iz jedne knjige koja je bila popularna tokom osamdesetih godina dvadesetog veka: „Sve dok Lajel nije objavio svoju knjigu, većina mislilaca prihvatala je zamisao da je zemlja mlada.” U stvari, nije bilo tako. Kako Martin D. S. Radvik kaže: „Nijedan geolog bilo koje nacionalnosti čiji su rad ostali geolozi ozbiljno shvatali nije zastupao gledište o vremenskoj skali ograničenoj bukvalnom eg- zegezom Postanja.” Čak je i velečasni Baklend, pobožna duša onoliko koliko je to bilo moguće u de- vetnaestom veku, primetio da Biblija nigde ne ukazuje na to da je Bog stvorio Nebo i Zemlju prvog dana, već samo „u početku”. Taj početak, rezonovao je on, mogao je trajati „milionima i milionima godina.” Svi su se saglasili da je Zemlja prastara. Pitanje je bilo jednostavno: koliko prastara?
Jedna od boljih ranih zamisli o određivanju starosti planete potekla je od uvek pouzdanog Edmon- da Haleja, koji je 1715. god. sugerisao da biste, pod uslovom da podelite ukupnu količinu soli u mo- rima sveta sa količinom koja se svake godine doda, dobili broj godina postojanja okeana, na osnovu čega biste stekli neku predstavu o starosti Zemlje. Logika je bila privlačna, ali nažalost, niko nije znao koliko se soli nalazi u moru niti za koliko se količina soli svake godine uvećava, usled čega je eksperiment bio neizvodljiv.
Prvi pokušaj merenja koji se mogao nazvati iole naučnim izveo je Francuz Žorž-Luj Lekler, grof od Bufona, sedamdesetih godina osamnaestog veka. Dugo se već znalo da Zemlja ispušta značajne količine toplote – što je bilo očigledno svakome ko je ikad sišao u rudnik uglja – ali nije postojao nikakav način da se proceni stopa tog rasipanja. Bufonov eksperiment se sastojao od toga da zagreva sfere sve dok ne dođu u stanje belog usijanja, a potom meri stopu gubitka toplote dodirima (verovat- no isprva veoma lakim) dok su se hladile. Na osnovu toga je nagađao da je starost Zemlje negde iz- među 75.000 i 168.000 godina. Naravno, to je bilo krajnje potcenjivanje; ali je svejedno bila radi- kalna zamisao i Bufon je ustanovio da mu preti ekskomunikacija zbog toga što ju je izrazio. Kao prak- tičan čovek, smesta se izvinio za tu nepromišljenu jeres, a potom bezbrižno ponovio procene u svojim
naknadnim spisima.
Sredinom devetnaestog veka većina učenih ljudi smatrala je da je Zemlja u najmanju ruku stara ne- koliko miliona godina, možda čak i desetine miliona godina, ali verovatno ne više od toga. Zato je kao iznenađenje došla objava Čarlsa Darvina u knjizi O poreklu vrsta iz 1859. god. da je za završetak geoloških procesa koji su stvorili Vild, oblast u južnoj Engleskoj koja se prostire kroz Kent, Sari i Saseks, po njegovim proračunima trebalo 306.662.400 godina. Ta procena bila je izuzetna delimično zbog toga što je bila tako neodoljivo određena, ali još više zato što se smelo suprotstavila prihvaće- nom stanovištu o starosti Zemlje.13 Ona se pokazala toliko izazovnom da je Darvin zahvaljujući njoj izvukao i treće izdanje knjige. Problem koji je ležao u srži ipak je ostao. Darvinu i njegovim prijate- ljima geolozima bilo je potrebno da Zemlja bude stara, ali niko nije mogao da smisli način da to do- kaže.

* * *

Na nesreću po Darvina, baš kao i po progres, za to pitanje zainteresovao se veliki lord Kelvin (koji je tada, Lako nesumnjivo velik, još bio obični Vilijam Tomson; plemić će postati tek 1892, u svojoj šezdeset osmoj godini i pri kraju karijere, ali ja ću ovde poštovati običaj da se njegovo ime koristi retroaktivno). Kelvin je bio jedan od najneobičnijih likova u devetnaestom veku – zapravo, u bilo kom veku. Nemački naučnik Herman fon Helmholc, koji ni sam nije bio intelektualni lenjivac, napi- sao je da Kelvin poseduje nadaleko najveću „inteligenciju i lucidnost, te pokretljivost misli” među svim ljudima koje je ikada upoznao. „Ponekad sam se kraj njega osećao krajnje drveno”, dodao je, donekle potišteno.
Taj sentiment se da razumeti, jer Kelvin je zaista bio neka vrsta viktorijanskog Supermena. Rođen je 1824. u Belfastu, kao sin profesora matematike sa Kraljevskog akademskog instituta, koji je ubrzo potom premešten u Glazgov. Tamo se ispostavilo da je Kelvin toliki talenat da je primljen na Gla- zgovski univerzitet u krajnje nežnom uzrastu, kao desetogodišnjak. Kada je došao do svojih ranih dvadesetih godina, studirao je u Londonu i Parizu, diplomirao u Kembridžu (gde je osvojio prve na- grade univerziteta za veslanje i matematiku, a nekako je našao vremena i da osnuje muzičko društvo), izabrali su ga za člana Piterhausa i napisao je (na francuskom i engleskom) desetak radova iz čiste i primenjene matematike koji su bili toliko zapanjujuće originalni da je morao anonimno da ih objavi iz straha da ne postidi one koji su mu bili nadređeni. Sa dvadeset dve godine vratio se u Glazgov i po- stao profesor prirodne filozofije, da bi na tom mestu ostao sledeće pedeset tri godine.
Tokom duge karijere (živeo je do 1907. i navršio osamdeset tri godine) napisao je 661 rad, naku- pio šezdeset devet patenata (zahvaljujući kojima se veoma obogatio) i stekao priznanja u gotovo svim ograncima fizičkih nauka. Između mnogih drugih stvari, predložio je metod koji je doveo direktno do izuma rashlađivanja, smislio skalu apsolutne temperature koja još nosi njegovo ime, izumeo sprave za pojačavanje signala zahvaljujući kojima su telegrami mogli da se šalju preko okeana, te uneo broj- na poboljšanja u plovidbu i navigaciju tako što je izumeo popularni pomorski kompas i stvorio prvi dubinski sonar. A to su bila samo njegova praktična dostignuća.
Njegov teorijski rad u elektromagnetizmu, termodinamici i talasnoj teoriji svetlosti bio je jednako revolucionaran.14 On je imao samo jedan propust, a to je bio neuspeh da tačno izračuna starost Ze- mlje. To pitanje obuzelo je dobar deo druge polovine njegove karijere, ali on se nikada nije ni pribli- žio njegovom ispravnom odgovoru. Prvi njegov pokušaj, 1862. godine u jednom članku za popularni časopis zvani Makmilijan, sugerisao je da je Zemlja stara 98 miliona godina, ali je oprezno dopuštao mogućnost da ta brojka bude i samo 20 miliona godina, ili čak svih 400 miliona. Krajnje čestito, pri-
znao je da njegovi proračuni mogu biti pogrešni ako su „izvori koji su nam sada nepoznati pripre- mljeni u velikom skladištu stvaranja” – ali bilo je jasno da je to smatrao malo verovatnim.
Sa protokom vremena, Kelvin će biti sve određeniji u svojim pretpostavkama, i sve netačniji. Ne- prestano je revidirao procene naniže, od maksimalnih 400 miliona godina na 100 miliona godina, za- tim na 50 miliona godina i konačno, 1897. godine, na samo 24 miliona godina. Kelvin nije bio tvrdo- glav. Jednostavno, u fizici nije postojalo ništa što bi moglo da objasni kako jedno nebesko telo poput Sunca može da neprekidno gori duže od najviše nekoliko desetina miliona godina, a da ne iscrpi svo- je gorivo. Stoga, dalo se zaključiti da su Sunce i njegove planete relativno, ali neizbežno, mladi.
Problem je bio u tome što su gotovo svi fosilni dokazi protivrečili tome, a u devetnaestom veku se najednom pojavilo mnogo fosilnih dokaza.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:48 am






6

Nauka krvavih zuba i kandži

Godine 1787. neko je u Nju Džerziju – izgleda da je sada zaboravljeno ko je to tačno bio – prona- šao ogromnu butnu kost koja je štrčala iz obale rečice kod mesta zvanog Vudberi Krik. Kost očigled- no nije pripadala nijednoj živoj vrsti, pogotovo ne u Nju Džerziju. Prema ono malo stvari koje su sa- da poznate, smatra se da je ta kost pripadala hadrosauru, krupnom dinosauru sa pačjim kljunom. U to vreme, za dinosaure se nije znalo.
Kost su poslali doktoru Kasparu Vistaru, vodećem anatomu u zemlji, koji ju je te jeseni opisao na sastanku Američkog filozofskog društva u Filadelfiji. Nažalost, Vistar je u potpunosti propustio da prepozna značaj te kosti i samo je izneo nekoliko opreznih i nenadahnutih primedaba koje su značile da je kost baš pozamašna. Tako je propustio priliku da pola veka pre svih ostalih otkrije dinosaure. Zaista, kost je izazvala tako malo interesovanja da je smeštena u spremište, odakle je na kraju sasvim nestala. I tako je prva pronađena kost dinosaura ujedno bila i prva izgubljena.
To što kost nije privukla veće interesovanje prilično zbunjuje, jer se pojavila u vreme kada je Amerika zapenila od uzbuđenja zbog ostataka velikih drevnih životinja. Uzrok te zapenjenosti bila je neobična tvrdnja velikog francuskog prirodnjaka grofa od Bufona – onog sa zagrejanim sferama iz prethodnog poglavlja – da su živa stvorenja u Novom svetu gotovo u svakom pogledu inferiorna u odnosu na ona iz Starog sveta. Amerika je, napisao je Bufon u svojoj ogromnoj i veoma cenjenoj Hi- stoire naturelle (Prirodnoj istoriji), bila zemlja stajaće vode, neplodnog tla, sitnih i tromih životinja konstitucije oslabljene „smradnim isparenjima” koja su se dizala iz trulih močvara i suncem neoba- sjanih šuma. U takvom okruženju čak je i domorocima Indijancima nedostajalo muževnosti. „Oni ne- maju bradu niti telesne malje”, mudro je otkrio Bufon, „kao ni želju za ženama.” Njihovi organi za razmnožavanje bili su „mali i slabašni”.
Bufonova zapažanja naišla su na iznenađujuće revnosnu podršku među drugim piscima, naročito među onima čije zaključivanje nije bilo komplikovano stvarnim poznavanjem zemlje. Holanđanin Kornej de Pauv objavio je u popularnom delu pod naslovom Recherches philosophiques sur les americains da su muškarci američkih domorodaca ne samo reproduktivno neugledni, već da su „tako malo muževni da imaju mleko u grudima”. Takva gledišta bila su neverovatno dugotrajna i mogla su se zateći u evropskim tekstovima, u ponavljanjima ili odjecima, sve do pred kraj devetnaestog veka.
Nimalo začuđujuće, takve klevete dočekane su u Americi na nož. Tomas Džeferson je sročio besan (i, ukoliko se ne razume kontekst, potpuno zbunjujući) odgovor u svojim Beleškama o državi Virdži- niji, te nagovorio svog prijatelja iz Nju Hempšira, generala Džona Salivena, da pošalje dvadeset voj- nika u šume na severu kako bi pronašli mužjaka losa i poklonili ga Bufonu ne bi li dokazali koliko su američki četvoronošci stasiti i veličanstveni. Ljudima je trebalo dve nedelje da pronađu odgovaraju- ći subjekt. Nažalost, kada je los ulovljen, nedostajali su mu impozantni rogovi kakve je Džeferson za- htevao, ali Saliven je uviđavno dodao i rogove losa ili jelena sa sugestijom da mu se oni prikače. Najzad, ko će u Francuskoj imati pojma o tome?
U međuvremenu, u Filadelfiji – Vistarovom gradu – prirodnjaci su počeli da montiraju kosti
džinovskog stvorenja nalik na slona, koje je najpre bilo poznato kao „veliki američki inkognitum”, ali je kasnije identifikovano, ne baš sasvim korektno, kao mamut. Prva od tih kostiju otkrivena je u mestu zvanom Big Boun Lik u Kentakiju, ali ubrzo su i ostale počele da niču na sve strane. Činilo se da je Amerika nekada bila dom jednog zaista kabastog stvorenja – koje bi svakako opovrglo budalaste galske rasprave.
U svojoj revnosti da pokažu inkognitumovu veličinu i žestinu, američki prirodnjaci su se izgleda malčice zaneli. Preterali su u proceni njegove veličine sa faktorom šest i podarili mu zastrašujuće kandže, koje su zapravo pripadale Megaloniksu, ili džinovskom kopnenom lenjivcu, pronađenom u blizini. Zaista izvanredno, ubedili su sebe da je životinja posedovala „agilnost i žestinu tigra” i na ilustracijama su je prikazali kako mačje graciozno skače na plen sa stena. Kada su otkrivene kljove, strpane su životinji u glavu na bezbroj inovativnih načina. Jedan restaurator je ušrafio kljove naopa- ko, kao očnjake sabljozubog tigra, što je životinji podarilo zadovoljavajuće agresivan aspekt. Drugi je aranžirao kljove tako da su se povijale unazad zbog privlačne teorije da je biće bilo vodeno i da ih je koristilo kako bi se ukotvilo kraj drveća dok je dremalo. Međutim, najpristojnija tvrdnja vezana za inkognituma bila je da je on izgleda izumro – i tu činjenicu je Bufon veselo prigrabio kao dokaz nje- gove neporecivo degenerativne prirode.
Bufon je umro 1788, ali kontroverza se nastavila. Godine 1795. odabrane kosti su otputovale za Pariz, gde ih je pregledala paleontološka zvezda u usponu, mlađani aristokrata Žorž Kivije. Kivije je već opsenjivao ljude svojim genijalnim darom da od gomile rasparčanih kostiju stvori prikladne oblike. Pričalo se da on može da opiše izgled i prirodu neke životinje na osnovu jednog jedinog zuba ili dela vilice, a često i da podari vrsti i rodu ime, pride. Shvativši da niko u Americi nije pomislio da napiše formalni opis glomazne zveri, Kivije je to učinio, te ju je tako zvanično i otkrio. Nazvao ju je mastodon (što znači, donekle neočekivano, „bradavičasti zubi”).
Nadahnut kontroverzom, Kivije je 1796. napisao značajan rad, Belešku o vrstama živih ifosilnih slonova, gde je prvi put izneo formalnu teoriju o izumiranju. On je smatrao da je Zemlja s vremena na vreme trpela globalne katastrofe u kojima su grupe živih bića bivale zbrisane. Kod religioznih ljudi, među koje je spadao i sam Kivije, ta zamisao je izazivala neprijatne implikacije jer je ukazivala na nepouzdanu nehajnost što ste Proviđenja tiče. Zbog čega bi Bog stvarao vrste samo da bi ih kasnije zbrisao? Ta zamisao bila je u suprotnosti sa verovanjem u Veliki lanac bivstva, po kojem je svet bio brižljivo uređen i svako živo biće u njemu imalo svoje mesto i svrhu, kako od pamtiveka, tako i za ubuduće. Džeferson prvi nije mogao da podnese pomisao da je čitavim vrstama bilo dozvoljeno da nestanu (ili, kad smo već kod toga, da evoluiraju). I zato, kada mu je predočeno da bi možda bilo od naučnog i političkog značaja da se jedna grupa pošalje da istraži unutrašnjost Amerike iza Misisipija, on je prigrlio tu zamisao u nadi da će neustrašivi avanturisti pronaći krda zdravih mastodona i drugih povelikih stvorenja kako pasu u plodnim ravnicama. Džefersonov lični sekretar i pouzdani prijatelj Meriveder Luis odabran je da bude jedan od vođa ekspedicije, zajedno sa Vilijamom Klarkom, glav- nim prirodnjakom. Osoba odabrana da ga savetuje šta da traži kad su u pitanju žive i mrtve životinje bio je niko drugi do Kaspar Vistar.
Iste godine – u stvari, istog meseca – kada je proslavljeni aristokrata Kivije iznosio svoje teori- je o izumiranju u Parizu, s druge strane Lamanša jedan dosta manje poznati Englez uvideo je vrednost fosila, što je imalo veoma dugotrajne posledice. Vilijam Smit je bio mladi nadzornik izgradnje So- mersetskog kanala za ugalj. Dana 5. januara 1796, sedeo je uveče u kafani za kočijaše u Somersetu i zapisao zamisao zahvaljujući kojoj će na kraju postati tako ugledan. Da bi se stenje tumačilo, mora postojati neko sredstvo korelacije, osnova za to da tvrdite da je karbonsko stenje iz devona mlađe od kambrijskog stenja iz Velsa. Smitova pronicljivost potvrdila se time što je shvatio da je odgovor u fo-
silima. Sa svakom promenom u sloju kamena izvesne vrste fosila nestajale su, dok su druge prenoše- ne na sledeće nivoe. Ako zapazite koje se vrste pojavljuju u kom sloju, moći ćete da ustanovite rela- tivnu starost stena gde god da se one pojave. Koristeći znanje koje je stekao kao geometar, Smit je smesta počeo da pravi mapu slojeva britanskih stena, koja će biti objavljena posle mnogo muka 1815. i postati kamen temeljac savremene geologije. (Ta priča je iscrpno ispripovedana u popularnoj knjizi Sajmona Vinčestera Mapa koja je promenila svet.)
Nažalost, posle te zamisli, Smit se začudo uopšte nije zapitao zbog čega su stene postavljene baš tako. „Okanio sam se razmišljanja o poreklu slojeva i zadovoljio se saznanjem da je to prosto tako”, zapisao je on. „Pitanja o uzrocima i poreklu ne spadaju u domen jednog istraživača minerala.”
Smitovo otkriće vezano za slojeve doprinelo je još većoj moralnoj zbrci povodom pitanja izumi- ranja. Za početak, potvrdilo ;e da je Bog uništavao živa bića ne povremeno, već iznova i iznova. Zbog toga je izgledao krajnje nemaran i neobično neprijateljski nastrojen. Takođe, nekonvencionalno, ukazala se neophodnost da se objasni zbog čega su neke vrste bile zbrisane dok su druge bez ometa- nja nastavile da postoje u nastupajućim eonima. Očigledno, izumiranje vrsta nije se moglo objasniti samo jednim Nojevim potopom, kako se nazivala biblijska poplava. Kivije je to pitanje razrešio na sopstveno zadovoljstvo sugestijom da se Postanje odnosi samo na najskoriju poplavu. Bog, izgleda, nije želeo da ometa ili zabrinjava Mojsija vestima o ranijem, nevažnom izumiranju vrsta.
I tako, na samom početku devetnaestog veka, fosili su poprimili izvestan, neizbežan značaj, zbog čega je Vistarov propust da uvidi značaj njegove kosti dinosaura još žalosniji. U svakom slučaju, ko- sti su iznenada počele da niču na sve strane. Amerikanci su dobili još nekoliko prilika da sebi pripišu otkriće dinosaura, ali sve te prilike bile su protraćene. Godine 1806. ekspedicija Luisa i Klarka pro- šla je kroz planinsku formaciju Hel Krik u Montani, oblast gde će se lovci na fosile kasnije bukvalno saplitati o kosti dinosaura usađene u stene, ali to nisu ni na koji način iskoristili. Druge kosti i fosilni tragovi pronađeni su u rečnoj dolini Konektikata u Novoj Engleskoj pošto je seljače po imenu Plajnus Mudi uočilo prastare tragove na stenovitoj izbočini u Južnom Hedliju, u Masačusetsu. Neki od njih su makar opstali – posebno kosti anhiosaura, koje se nalaze u zbirci muzeja Pibodi u Jejlu. Pronađene 1818. godine, to su bile prve ispitane i sačuvane kosti dinosaura, ali nažalost nisu prepoznate kao ta- kve sve do 1855. Iste te 1818. godine umro je Kaspar Vistar, ali stekao je neku vrstu neočekivane be- smrtnosti kada je botaničar Tomas Nutal po njemu nazvao ljupku puzavicu. Izvesni botanički čistunci još insistiraju na tome da se njeno ime – vistarija – piše sa početnim slovom w.

* * *

U to vreme, međutim, zamah paleontologije preselio se u Englesku. Godine 1812, kod Lajm Redžisa na dorsetskoj obali, jedno izuzetno dete po imenu Meri Ening – staro jedanaest, dvanaest ili trinaest godina, u zavisnosti od izvora koji koristite – pronašlo je neobično fosilno morsko čudovište dugač- ko preko pet metara, sada poznato kao ihtiosaur, u strmim i opasnim liticama duž Engleskog kanala.
Bio je to početak jedne sjajne karijere. Eningova će sledećih trideset pet godina sakupljati fosile i prodavati ih posetiocima. (Opšte je gledište da je ona izvor čuvene brzalice „Ona prodaje školjke na morskoj obali”.)15 Otkrila je i prvog pleziosaura, još jedno morsko čudovište, kao i jednog od prvih pterodaktila. Iako tehnički nijedno od tih bića nije bilo dinosaur, to tada nije bilo mnogo važno zato što niko još nije znao šta je zapravo dinosaur. Bilo je dovoljno shvatiti da je svet ranije poznavao ži- va bića zapanjujuće drugačija od svega što bismo sada mogli pronaći.
Nije samo u pitanju bilo to što je Eningova uspešno uočavala fosile – iako u tome nije imala premca – već i to što je umela da ih krajnje obazrivo izvučene nanoseći im nikakva oštećenja. Ako
ikada budete u prilici da posetite dvoranu drevnih morskih reptila u Muzeju prirodnjačke istorije u Londonu, svakako to iskoristite, pošto ne postoji drugi način da uvažite razmere i lepotu onoga što je ta mlada žena postigla radeći praktično bez ikakve pomoći, najoskudnijim mogućim alatom, u gotovo nemogućim uslovima. Samo za pleziosaura bilo joj je potrebno deset godina strpljivog iskopavanja. Iako nije obučavana za to, Eningova je bila u stanju i da izradi veoma kompetentne crteže i opise za izučavaoce. Ali i pored svih tih njenih veština, značajna otkrića bila su retka i ona je najveći deo ži- vota provela u znatnoj nemaštini.
Teško je pronaći zapostavljeniju osobu u istoriji paleontologije od Meri Ening, ali zapravo posto- jala je jedna koja joj se bolno približila. Bio je to Gidion Aldžernon Mantel, seoski lekar iz Saseksa. Mantel je bio štrkljast i imao je silne mane – bio je uobražen, zaokupljen samim sobom, nadmen, zapostavljao je porodicu – ali nikada nije postojao veći zaljubljenik u amatersku paleontologiju od njega. Osim toga, imao je sreće što mu je žena bila odana i pronicljiva. Godine 1822, prilikom njego- ve kućne posete jednom bolesniku u seoskim predelima Saseksa, gospođa Mantel je otišla da se pro- šeta obližnjim sokakom i pronašla u gomili otpadaka ostavljenih za punjenje rupa neobičan pred- met – zakrivljeni mrki kamen, otprilike veličine omanjeg lešnika. Pošto je znala da se njen muž zani- ma za fosile i pošto je pomislila da bi to mogao biti jedan od njih, ona mu je taj predmet odnela. Mantel ga je smesta prepoznao kao fosilni zub i nakon letimičnog proučavanja postao je siguran da je poticao od neke životinje koja je bila biljojed, reptil, izuzetno krupna – dužine više metara – i iz perioda krede. Bio je u pravu u svemu tome; ali to su bili smeli zaključci, pošto ništa nalik tome rani-
je nije bilo ni viđeno ni izmišljeno.
Svestan da bi njegovo otkriće moglo da u potpunosti preokrene ono što se znalo o prošlosti, uz podsticaje prijatelja, velečasnog Vilijama Baklenda – onoga što je nosio odore i rado eksperimenti- sao – da oprezno nastavi, Mantel je posvetio tri godine minucioznog rada traganju za dokazima koji će podržati njegove zaključke. Poslao je zub Kivijeu u Pariz da bi dobio njegovo mišljenje, ali veliki Francuz je to pripisao nilskom konju. (Kivije se kasnije galantno izvinio zbog te, njemu nesvojstvene greške.) Jednog dana, dok je istraživao u Hanterovom muzeju u Londonu, Mantel se upustio u razgo- vor sa kolegom istraživačem koji mu je rekao da taj zub veoma liči na zube životinja koje je on izuča- vao, na zube južnoameričkih iguana. Žurno upoređivanje potvrdilo je tu sličnost. I tako je Mantelovo stvorenje postalo iguanodon, po tropskom gušteru koji se izležava na suncu, sa kojim ni na koji način nije bilo povezano.
Mantel je pripremio rad za izlaganje u Kraljevskom društvu. Nažalost, ispostavilo se da je drugi dinosaur pronađen u jednom kamenolomu u Oksfordširu i da ga je upravo formalno opisao – veleča- sni Baklend, isti onaj koji ga je ubeđivao da ne žuri s radom. Bio je to megalosaur, a to ime je Ba- klendu zapravo predložio doktor Džejms Parkinson, njegov prijatelj, budući radikal po kome je Par- kinsonova bolest dobila ime. Prisetićemo se da je Baklend prevashodno bio geolog i to je i pokazao u svom radu na megalosauru. U svom izveštaju za zbornik Radovi Londonskog geološkog društva, primetio je da zubi tog stvorenja nisu bili direktno spojeni sa viličnom kosti, kao u guštera, već ugla- vljeni u duplje, kao u krokodila. Ali, iako je to primetio, Baklend je propustio da shvati šta to zapra- vo znači: naime, da je megalosaur sasvim nova vrsta stvorenja. Opet, iako je njegov izveštaj iskazao malo oštrine ili pronicljivosti, bio je to prvi objavljeni opis jednog dinosaura – tako da je zasluga za otkriće te drevne grupacije živih bića pripala Baklendu, umesto Mantelu koji je to daleko više za- služio.
Nesvestan toga da će mu život do kraja biti obeležen razočaranjima, Mantel je nastavio da traga za fosilima – pronašao je još jednog džina, hileosaura, godine 1833 – dok je druge kupovao od ze- mljoradnika i radnika u kamenolomima sve dok nije sakupio verovatno najveću zbirku fosila u Brita-
niji. Mantel je bio odličan lekar i jednako nadareni lovac na kosti, ali nije bio u stanju da održi oba svoja talenta. Kako je rasla njegova kolekcionarska manija, sve je više zapostavljao medicinsku praksu. Ubrzo su mu fosili ispunili gotovo čitavu kuću u Brajtonu i pojeli najveći deo njegovih priho- da. Dobar deo ostatka otišao je na finansiranje objavljivanja knjiga koje su samo malobrojni želeli da poseduju. Ilustracije geologije Saseksa, objavljene 1827. godine, prodale su se samo u pedeset pri- meraka i olakšale mu džep za 300 funti – što je u to vreme bila neprijatno velika suma.
Donekle očajan, Mantel je došao na zamisao da pretvori kuću u muzej i da naplaćuje ulaz, ali je zatim prekasno shvatio da bi takav plaćenički čin upropastio njegov džentlmenski, a kamoli naučni ugled – pa je dozvolio ljudima da mu dolaze u kuću besplatno. Bilo ih je na stotine, nedelju za nede- ljom, i ometali su mu i praksu i život u kući. Na kraju je bio primoran da proda najveći deo zbirke ka- ko bi otplatio dugove. Nešto kasnije, žena ga je napustila i povela njihovo četvoro dece sa sobom.
Začudo, njegove nevolje tek su započele.

* * *

U oblasti Sidenem u južnom Londonu, na mestu zvanom Kristal Palas Park, stoji neobičan i zabora- vljeni prizor: grupa prvih modela dinosaura u prirodnoj veličini. Danas tamo odlaze samo malobroj- ni, ali nekada je to bila najpopularnija londonska atrakcija – praktično, kako je primetio Ričard For- ti, bio je to prvi svetski tematski park. Veliki broj modela nije strogo korektan. Iguanodonu je kandža stavljena na nos, kao neka vrsta šiljka, i on stoji na četiri stamene noge, tako da izgleda kao prilično zdepasti i nezgrapno prerasli pas. (Kada je bio živ, iguanodon nije čučao na sve četiri, već je bio dvonožac.) Kada ih sada pogledate, teško da biste pomislili da su te neobične i glomazne zveri izazi- vale veliku pizmu i ogorčenje, ali jesu. Možda ništa u prirodnjačkoj istoriji nije bilo u središtu žešćih i trajnijih mržnji kao grupa drevnih zveri poznatih kao dinosauri.
U vreme izgradnje modela dinosaura Sidenem se nalazio na rubu Londona i njegov prostrani park smatran je idealnim mestom za ponovno podizanje čuvenog Kristal Palasa, građevine od stakla i live- nog gvožđa koja je bila centralni eksponat Velike izložbe 1851. godine, i po kojoj je novi park, pri- rodno, dobio ime. Dinosauri, napravljeni od betona, bili su neka vrsta dodatne atrakcije. U novogodi- šnje veče 1853. godine, u nedovršenom iguanodonu održana je slavna večera za dvadeset jednog istaknutog naučnika. Gidion Mantel, čovek koji je pronašao i identifikovao iguanodona, nije bio među njima. Osoba u čelu stola bila je najveća zvezda mlade nauke paleontologije. Ime te zvezde bilo je Ričard Oven i on je do tada već posvetio nekoliko plodnih godina tome da pakleno zagorča život Gi- dionu Mantelu.
Oven je odrastao u Lankasteru, na severu Engleske, gde je studirao za lekara. Bio je rođeni anatom i toliko se posvetio studijama da ;e ponekad neovlašćeno pozajmljivao udove, organe i druge delove leševa i nosio ih kući da ih secira na miru. Jednom, dok je nosio džak sa glavom crnog afričkog mor- nara koju je upravo odsekao, Oven se okliznuo na vlažnoj kaldrmi i ostao da užasnuto posmatra kako glava odskakuje od njega niz ulicu, pa kroz otvoreni ulaz neke kućice, gde je završila u glavnom salo- nu. Možemo samo da zamislimo šta su ukućani imali da kažu kada su ustanovili da im se odsečena glava dokotrljala do nogu. Da se pretpostaviti da nisu došli do bogzna kako pametnog zaključka kada je, trenutak kasnije, natovareni mladić dojurio unutra, bez reči uzeo glavu i izjurio natrag.
Godine 1825, kada je imao samo dvadeset jednu godinu, Oven se preselio 11 London i ubrzo za- tim angažovao ga je Kraljevski hirurški koledž da pomogne u organizaciji njegove iscrpne ali neure- đene zbirke medicinskih i anatomskih uzoraka. Većinu je toj instituciji ostavio Džon Hanter, istaknuti hirurg i neumorni kolekcionar medicinskih kurioziteta, ali oni nikada nisu bili katalogizovani niti or-
ganizovani, mahom zbog toga što su papiri koji su objašnjavali značaj svakog od njih nestali ubrzo posle Hanterove smrti.
Oven se brzo istakao zahvaljujući svom smislu za organizaciju i dedukciju. Istovremeno se poka- zao kao nenadmašan anatom sa instinktima za rekonstrukciju gotovo ravnim velikom Kivijeu u Parizu. Postao je takav stručnjak za anatomiju životinja da je dobio pravo preče kupovine svake životinje ko- ja bi uginula u londonskim zoološkim vrtovima, te su ih obavezno dopremali njegovoj kući da ih pre- gleda. Jednom se njegova žena vratila kući i zatekla sveže uginulog nosoroga u predsoblju. Oven je ubrzo postao vodeći stručnjak za sve vrste životinja, živih i izumrlih – od kljunara, bodljikavih pra- sića-mravojeda i drugih tek otkrivenih torbara do zlosrećnog dodoa i izumrlih džinovskih ptica zva- nih moe, koje su tumarale Novim Zelandom sve dok ih Maori nisu sve pojeli. On je prvi opisao arhe- opteriksa, kada je pronađen u Bavarskoj 1861. godine, i prvi je napisao formalni epitaf za dodoa. Sveukupno, napisao je oko šest stotina anatomskih radova, što je veoma obilan rezultat.
Ali Oven se pamti po radu na dinosaurima. On je skovao naziv dinosauria godine 1841. To znači
„strašni gušter” i začudo, veoma je neprikladno ime. Kao što sada znamo, dinosauri nisu svi bili stra- šni – neki jedva da su bili veći od zeca i verovatno su bili krajnje plašljivi – a svakako nisu bili gušteri, koji u stvari potiču od mnogo starije loze (za trideset miliona godina). Oven je bio sasvim svestan toga da su stvorenja bila reptilska i imao je na raspolaganju savršeno dobru grčku reč, herpe- ton, ali iz nekog razloga, odlučio je da je ne upotrebi. Druga greška, koju mu je lakše oprostiti (ako se ima u vidu tadašnja oskudica u uzorcima) bio je propust da primeti da dinosauri čine ne jedan, već dva reda reptila: pticolike ornitishije i gušterolike saurishije.
Oven nije bio privlačna osoba, ni pojavom, ni temperamentom. Na fotografiji iz kasnih srednjih godina izgleda suvonjavo i zlokobno, kao kakav zlikovac iz viktorijanske melodrame, sa dugom, mli- tavom kosom i iskolačenim očima – takvim licem se plaše deca. Ponašao se hladno i naredbodavno i nije imao skrupula kad je u pitanju bilo ostvarenje njegovih ambicija. Bio je jedina poznata osoba koju je Čarls Darvin ikada mrzeo. Čak je i Ovenov sin (koji se ubrzo zatim ubio) pominjao očevu
„žalosnu hladnoću srca”.
Njegov nesumnjivi dar na polju anatomije dopuštao mu je da se izvlači i posle najbezobraznijih nepoštenih postupaka. Godine 1857. prirodnjak T. H. Haksli prelistavao je novo izdanje Čerčilovog medicinskog leksikona kada je primetio da je Oven naveden kao profesor uporedne anatomije i fizio- logije na Državnom rudarskom fakultetu, što je Hakslija prilično iznenadilo, jer je on zauzimao taj položaj. Kada je upitao kako je kod Čerčila mogla da se pojavi tako fundamentalna greška, rečeno mu je da im je tu informaciju dao lično dr Oven. Kolega prirodnjak po imenu Hju Falkoner je, u među- vremenu, uhvatio Ovena da je sebi pripisao jedno njegovo otkriće. Drugi su ga optužili da je pozaj- mljivao uzorke, a potom poricao da je to učinio. Oven se grdno posvađao sa kraljičinim zubarom u vezi s tim kome pripada zasluga za teoriju u fiziologiji zuba.
On je bez oklevanja progonio svakoga ko mu se nije dopadao. Početkom karijere, Oven je iskori- stio svoj uticaj u Zoološkom društvu da osujeti mladića koji se zvao Robert Grant i čiji je jedini zlo- čin bilo to što je mnogo obećavao na polju anatomije. Grant se zapanjio kada je iznenada ustanovio da mu je uskraćen pristup anatomskim uzorcima koji su mu bili potrebni za istraživanja. Pošto nije mogao da se bavi svojim radom, razumljivo obeshrabren, on je potonuo u anonimnost.
Ali niko nije više trpeo od Ovenove zlonamerne pažnje nego zlosrećni i sve tragičniji Gidion Mantel. Pošto je ostao bez žene, dece, lekarske prakse i najvećeg dela zbirke fosila, Mantel se prese- lio u London. Tamo je 1841 – što je bila sudbonosna godina, kada će Oven steći najveću slavu zbog imenovanja i identifikovanja dinosaura – Mantel doživeo strašnu nesreću. Dok je kočijom prelazio preko Klapam Komona, nekako je ispao sa sedišta, upetljao se u uzde, pa su ga uspaničeni konji od-
vukli po hrapavom tlu. Posle te nesreće ostao je pogrbljen, osakaćen i u hroničnim bolovima, sa ošte- ćenjima kičme koja se nisu dala zalečiti.
Iskoristivši Mantelovo urušeno zdravlje, Oven se dao na sistematsko izbacivanje njegovih dopri- nosa iz zvaničnih podataka, preimenovanjem vrsta kojima je Mantel godinama ranije dao imena i pri- svajanjem zasluga za njihovo otkriće. Mantel je i dalje pokušavao da se bavi originalnim istraživanji- ma, ali Oven je iskoristio svoj uticaj u Kraljevskom društvu kako bi obezbedio da najveći broj njego- vih radova bude odbačen. Godine 1852, nesposoban da dalje trpi bol ili šikaniranje, Mantel je sebi oduzeo život. Njegova deformisana kičma je izvađena i dostavljena Kraljevskom hirurškom koledžu gde je – eto vam sada ironije – poverena na brigu Ričardu Ovenu, direktoru Hanterovog muzeja na koledžu.
Ali s uvredama nije još bilo sasvim gotovo. Ubrzo posle Mantelove smrti, u Književnom glasniku se pojavila upadljivo nemilosrdna čitulja. U njoj je Mantel opisan kao osrednji anatom čiji su skrom- ni doprinosi paleontologiji bili ograničeni na „nedostatak egzaktnog znanja”. Čitulja mu je oduzela čak i otkriće iguanodona i pripisala ga umesto toga Kivijeu i Ovenu, između ostalih. Iako čitulja nije bila potpisana, stil je bio Ovenov i niko u svetu prirodnih nauka nije posumnjao u njegovo autorstvo.
Međutim, u to vreme su Ovena počeli da pristižu sopstveni gresi. Njegov pad započeo je kada je komisija Kraljevskog društva – komisija kojoj je on slučajno predsedavao – odlučila da mu dodeli svoju najveću počast, Kraljevsku medalju, za rad koji je napisao o izumrlom mekušcu zvanom belem- nit. „Međutim”, kao što Debora Kedberi zapaža u svojoj izvrsnoj istoriji tog razdoblja, Strašni gušter,
„taj rad i nije bio toliko originalan koliko se na prvi pogled činilo.” Belemnita je, kako se ispostavi- lo, četiri godine ranije otkrio prirodnjak amater zvani Čening Pirs, i to otkriće bilo je predmet iscrp- nog izveštaja na sastanku Geološkog društva. Oven je prisustvovao tom sastanku, ali nije to pomenuo kada je izveštaj predstavio kao svoj u Kraljevskom društvu – pri čemu je, nimalo slučajno, stvore- nje prekrstio u Belemnites owenii u sopstvenu čast. Iako je Ovenu bilo dozvoljeno da zadrži Kraljev- sku medalju, ta epizoda ostavila je stalnu mrlju na njegovom ugledu, čak i među njegovih nekoliko preostalih navijača.
Na kraju je Haksli uspeo da Ovenu uradi ono što je ovaj uradio brojnim drugim ljudima: izdej- stvovao je da bude izglasano njegovo isključenje iz Zoološkog i Kraljevskog društva. Da bi komple- tirao osvetu, Haksli je postao novi Hanterov profesor na Kraljevskom hirurškom koledžu.
Oven se više nikada nije bavio važnim istraživanjima, ali druga polovina njegove karijere bila je posvećena jednom neospornom cilju za koji mu svi možemo biti zahvalni. Godine 1856. on je postao šef Odseka za prirodnjačku istoriju u Britanskom muzeju, i u tom svojstvu bio je zamajac stvaranja Londonskog muzeja prirodnjačke istorije. Veliko i toliko voljeno gotsko zdanje elita u Južnom Ken- singtonu, otvoreno 1880. godine, gotovo u potpunosti je testament njegove vizije.
Pre Ovena, muzeji su bili građeni prvenstveno da bi ih koristila i u njima se obrazovala elita, a čak ni ona nije mogla tamo lako da pristupi. U prvim danima Britanskog muzeja, budući posetioci morali su da podnesu pisani zahtev i budu podvrgnuti kratkom razgovoru kako bi se ustanovilo da li su uopšte podobni da budu primljeni. Onda su morali da dođu ponovo i preuzmu kartu – naravno, pod uslovom da su dobro prošli na razgovoru – i konačno, da se vrate treći put da bi pogledali mu- zejsko blago. Čak i tada su ih na brzinu sprovodili u grupama i nisu im dozvoljavali da se zadržavaju. Oven je nameravao da dobrodošlicom dočeka svakoga, u tolikoj meri da je podsticao čak i radne lju- de da dolaze u večernje posete, i hteo je da najveći deo muzejskog prostora posveti javnim izložba- ma. Čak je predložio, krajnje radikalno, da se na svaki eksponat stavi etiketa sa podacima, ne bi li ljudi znali šta je to što posmatraju. U tome mu se, donekle neočekivano, suprotstavio T. H. Haksli, ko- ji je smatrao da muzeji treba prvenstveno da budu istraživačke institucije. Načinivši od Muzeja pri-
rodnjačke istorije instituciju za svakoga, Oven je preobrazio ideju o tome čemu zapravo muzeji služe. Ipak, njegovo čovekoljublje prema bližnjima nije ga, uopšte uzevši, odvratilo od ličnijih suparni- štava. Jedan od njegovih poslednjih zvaničnih postupaka bilo je lobiranje protiv predloga da se po- digne kip u znak sećanja na Čarlsa Darvina. U tome nije uspeo – iako je postigao neku vrstu zaka- snelog, nenamernog trijumfa. Danas njegov kip zauzima centralno mesto sa kojeg se pruža izvanredan pogled na stepenište glavne dvorane u Muzeju istorije prirode, dok su Darvin i T. H. Haksli smešteni donekle skriveno u muzejsku kafeteriju, gde krajnje ozbiljno zure iznad ljudi koji se okrepljuju šolja-
ma čaja i krofnama sa džemom.

* * *

Razumna je pretpostavka da je sa sitnim suparništvima Ričarda Ovena paleontologija devetnaestog veka pala na najniže grane, ali zapravo, spremalo se nešto još gore, ovog puta s druge strane okeana. U Americi je tokom poslednjih decenija veka došlo do suparništva koje je po otrovnosti bilo još spektakularnije, iako ne baš toliko destruktivno. Bilo je to suparništvo dva čudna i bezobzirna čove- ka, Edvarda Drinkera Kopa i Otnijela Čarlsa Marša.
Oni su imali mnogo toga zajedničkog. Obojica su bili razmaženi, drčni, egocentrični, svadljivi, ljubomorni, nepoverljivi i večito nezadovoljni. Zajedno, izmenili su svet paleontologije.
Počeli su kao prijatelji koji su se divili jedan drugom, i čak su davali imena fosilnim vrstama je- dan po drugom, te su proveli jednu prijatnu nedelju zajedno godine 1868. Međutim, nešto je krenulo loše među njima – niko nije sasvim siguran šta – i do početka sledeće godine postali su neprijatelji u toj meri da će se potpuno predati strasnoj mržnji u sledeće tri decenije. Verovatno može sa sigurno- šću da se kaže da ne postoje drugih dvoje ljudi iz prirodnih nauka koji su ikada jedan drugog više prezirali.
Marš, stariji osam godina, bio je povučen čovek i knjiški moljac, sa potkresanom bradom i gizda- vim manirima, malo je vremena provodio na terenu i retko je bilo šta pronalazio kada bi se i našao tamo. Prilikom posete čuvenom polju dinosaura Komo Blaf, u Vajomingu, propustio je da primeti da kosti, po rečima jednog istoričara, „leže posvuda kao trupci”. Ali imao je sredstva da kupi gotovo sve što bi poželeo. Iako je bio skromnog porekla – otac mu je bio zemljoradnik u državi Njujork – njegov ujak bio je izuzetno bogat i neuobičajeno tolerantan finansijer Džordž Pibodi. Kada je Marš pokazao interesovanje za prirodnjačku istoriju, Pibodi mu je sagradio muzej u Jejlu i obezbedio sred- stva dovoljna da ga ovaj napuni gotovo svakom stvari koju bi hteo.
Kop je direktno poticao iz bogate porodice – otac mu je bio bogati poslovni čovek iz Filadelfi- je – i bio je daleko veći avanturista. U leto 1876. godine u Montani, dok su Džordža Armstronga Kastera i njegove vojnike klali kod Litl Big Horna, Kop je u blizini tragao za kostima. Kada su mu ukazali na to da možda nije baš najpogodniji trenutak da se iznose blaga sa indijanskih teritorija, Kop je načas razmislio i odlučio da ipak nastavi. Imao je suviše dobru godinu. U jednoj prilici naleteo je na grupu podozrivih Indijanaca iz plemena Vrana, ali je uspeo da ih pridobije tako što je neprestano vadio i vraćao na mesto svoje lažne zube.
Tokom jedne decenije, Maršova i Kopova uzajamna netrpeljivost prevashodno je bila iskazana ti- him napadima, ali je 1877. god. prerasla u erupciju grandioznih dimenzija. Te godine, školski učitelj iz Kolorada koji se zvao Artur Lejks pronašao je kosti blizu Morisona dok je pešačio s jednim prija- teljem. Prepoznavši kosti „džinovskog guštera”, Lejks je promišljeno poslao uzorke i Maršu i Kopu. Oduševljeni Kop poslao je 100 dolara Lejksu kako bi mu se zahvalio za trud i zamolio ga da nikome ne kaže za to otkriće, pogotovo ne Maršu. Zbunjen, Lejks je tada zamolio Marša da prosledi kosti Ko-
pu. Marš je to i učinio, ali bila je to uvreda koju on nikada nije zaboravio.
To je takođe obeležilo početak rata između ove dvojice koji je postajao sve ogorčeniji, podmukliji i često smešan. Ponekad se srozavao na to da kopači jedne ekipe gađaju kopače druge ekipe kame- njem. Kopa su jednom zatekli kako na silu otvara sanduke koji su pripadali Maršu. Vređali su jedan drugog u štampi i omalovažavali jedan drugom rezultate. Retko – možda nikad – nauka nije toliko brzo i uspešno napredovala zahvaljujući nečijoj netrpeljivosti. U sledećih nekoliko godina ta dvojica su zajedno uvećala broj poznatih vrsta dinosaura u Americi sa devet na gotovo sto pedeset. Gotovo svakog dinosaura koga prosečan čovek ume da navede – stegosaurus, brontosaurus, diplodokus, tri- ceratops – otkrio je jedan od njih dvojice.16 Nažalost, oni su radili sa toliko nemara i žurbe da su često propuštali da primete kako je novo otkriće zapravo nešto već poznato. Zajedno su uspeli da „ot- kriju” vrstu zvanu Uintatheres anceps, ni manje ni više nego dvadeset dva puta. Bile su potrebne go- dine da se isprave klasifikacijske brljotine koje su oni pravili. Neke od njih još nisu ispravljene.
Kopova naučna zaostavština bila je mnogo bogatija. Tokom zahuktale plodonosne karijere on je napisao oko hiljadu i četiri stotine učenih radova i opisao gotovo hiljadu trista novih vrsta fosila (svih tipova, ne samo dinosaura) – što je više nego dvostruko u odnosu na Maršov rezultat u oba slučaja. Kop je mogao da uradi i više, ali nažalost, kada je ostario, situacija mu se prilično naglo po- goršala. Pošto je nasledio bogatstvo 1875. godine, nespretno ga je uložio u posao sa srebrom i sve iz- gubio. Završio je tako što je stanovao u jednoj sobi pansiona u Filadelfiji, okružen knjigama, papiri- ma i kostima. Nasuprot njemu, Marš je svoje dane okončao u raskošnoj palati u Nju Hejvenu. Kop je umro 1897, Marš dve godine kasnije.
U godinama pred smrt, Kop je bio opsednut još jednom zanimljivom idejom. Krajnje iskreno želeo je da bude proglašen tipskim uzorkom Homo sapiensa – što će reći, da njegove kosti budu zvanični primerak kompleta kostiju za ljudsku rasu. Uobičajeno je da tipski uzorak neke vrste bude prvi otkri- veni komplet kostiju, ali pošto nije postojao prvi komplet kostiju Homo sapiensa, tu je bila praznina koju je Kop želeo da popuni. Bila je to čudna i tašta želja, ali niko nije mogao da se seti nikakvog osnova da joj se suprotstavi. Sa tim ciljem, Kop je zaveštao svoje kosti Vistarovom institutu, učenom društvu iz Filadelfije koje su finansirali potomci naizgled neizbežnog Kaspara Vistara. Nažalost, kada su pripremili i sklopili njegove kosti, ustanovili su da se na njima vide tragovi sifilisa u začetku, što teško da je osobina koju bi neko voleo da sačuva u tipskom uzorku za sopstvenu rasu. I tako su Kopo- va molba i njegove kosti tiho uklonjene. Još ne postoji tipski uzorak za savremenog čoveka.
Što se tiče ostalih glumaca u ovoj drami, Oven je umro 1892, nekoliko godina pre Kopa ili Marša. Baklend je završio tako što je sišao s uma i skončao kao ruina od čoveka koja je bulaznila u ludnici u Klapamu, nedaleko od mesta gde je Mantel doživeo svoju tešku nesreću. Mantelova iskrivljena kičma ostala je izložena u Hanterovom muzeju gotovo jedan vek pre nego što ju je nemačka bomba milosrd- no uništila tokom blickriga. Ono što je preostalo od Mantelove zbirke posle njegove smrti prešlo je na njegovu decu i njegov sin Volter preneo je najveći deo na Novi Zeland, kada je tamo emigrirao 1840. godine. Volter je postao istaknuti Novozelanđanin i na kraju stekao zvanje ministra za odnose sa starosedeocima. Godine 1865. poklonio je najvažnije uzorke iz očeve zbirke, uključujući i čuveni zub iguanodona, Kolonijalnom muzeju (sada je to Muzej Novog Zelanda) u Velingtonu, gde su ostali do danas. Zub iguanodona od kojeg je sve to započelo – svakako najvažniji zub u paleontologiji – više nije izložen.

* * *

Naravno, lov na dinosaure nije se završio smrću velikih lovaca na fosile iz devetnaestog veka. Štavi-
še, u iznenađujućoj meri, tek što je započeo. Godine 1898, između smrti Kopa i Marša, otkriveno je – zapravo, primećeno – nalazište daleko veće od svega što je pre toga bilo pronađeno, na mestu zvanom kamenolom koštane brvnare, samo nekoliko milja od Maršovog glavnog lovišta kod Komo Blafa, u Vajomingu. Tamo su stotine i stotine fosilnih kostiju čekale da budu pronađene u brdima. U stvari, bile su toliko brojne da je neko iznad njih sagradio brvnaru – otud i ime. Za samo dva godi- šnja doba sa tog mesta je iskopano sto hiljada funti drevnih kostiju, a sledećih pet-šest godina još na desetine hiljada funti godišnje.
Dobra stvar je to što su sa nailaskom dvadesetog veka paleontolozi imali bukvalno tone starih ko- stiju po kojima su mogli da prebiraju. Problem je bio u tome što nisu imali pojma koliko su te kosti uopšte stare. Još gore, usaglašena starost Zemlje nije mogla bez natezanja da podrži broj eona, doba i epoha koje je prošlost očigledno sadržala. Ako je Zemlja zaista bila stara samo dvadesetak miliona godina, kao što je insistirao veliki lord Kelvin, čitavi redovi drevnih stvorenja morali su da nastanu i nestanu praktično u istom geološkom trenutku. To naprosto nije imalo smisla.
Drugi naučnici pored Kelvina pozabavili su se tim problemom i došli do rezultata koji su samo produbili neizvesnost. Semjuel Hoton, cenjeni geolog sa koledža Triniti u Dablinu, objavio je da pro- cenjuje starost Zemlje na 2.300 miliona godina – daleko više od svega što je iko drugi predlagao. Kada mu je na to skrenuta pažnja, on je izvršio ponovni proračun koristeći iste podatke i došao do brojke od 153 miliona godina. Džon Džoli, takođe sa Trinitija, odlučio je da se malo pozabavi ide- jom Edmonda Haleja o soli u okeanima, ali njegov metod bio je zasnovan na toliko mnogo pogrešnih pretpostavki da se beznadežno nasukao. On je izračunao da je Zemlja stara 89 miliona godina – što je starost koja se fino uklapala u Kelvinove pretpostavke, ali nažalost, ne i u stvarnost.
Takva je to zbrka bila da ste mogli da krajem devetnaestog veka, u zavisnosti od teksta koji proči- tate, saznate da je broj godina između nas i osvita složenog života u periodu kambrije 3 miliona, 18 miliona, 600 miliona, 794 miliona, ili 2,4 milijarde – ili neki drugi broj u tom rasponu. A 1910. go- dine Amerikanac Džordž Beker dao je jednu od najcenjenijih procena, da je Zemljina starost samo 55 miliona godina.
I baš kada se činilo da su stvari nerazmrsivo zapetljane, pojavila se još jedna izuzetna figura sa novim pristupom. Bilo je to jedno drsko i nadareno seljače sa Novog Zelanda po imenu Ernest Ra- derford, i on je dao gotovo neoborive dokaze da je Zemlja stara najmanje mnogo stotina miliona go- dina, a verovatno i mnogo više od toga.
Začudo, njegovi dokazi bili su zasnovani na alhemiji – prirodnoj, spontanoj, naučno uverljivoj i nimalo okultnoj, ali svejedno alhemiji. Kako se ispostavilo, Njutn i nije toliko pogrešio. A kako je to postalo očigledno jeste, naravno, druga priča.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:49 am





7

Elementarne stvari

Često se kaže da je hemija postala prava i poštovanja vredna nauka godine 1661, kada je Robert Bojl sa Oksforda objavio Skeptičnog hemičara – prvi rad u kojem je napravljena razlika između hemiča- ra i alhemičara – ali taj prelaz bio je spor, i često propraćen greškama. Početkom osamnaestog veka naučnici su mogli da se osećaju neobično komotno u obe grupacije – poput Nemca Johana Behera, koji je napisao trezveni i ni po čemu izuzetan rad iz mineralogije s nazivom Physica Subterranea, ali je takođe bio siguran da bi, ukoliko bi imao odgovarajuće materijale, sebe mogao učiniti nevidljivim. Možda ništa bolje ne karakteriše čudnu i često slučajnu prirodu hemijske nauke na njenom početku nego otkriće Nemca Heniga Branda godine 1675. Brand je postao ubeđen u to da bi zlato nekako mo- glo da se destiluje iz ljudske mokraće. (Sličnost boje izgleda da je bila važan faktor u njegovom za- ključivanju.) Sakupio je pedeset kofa ljudske mokraće i mesecima ih držao u podrumu. Različitim te- ško shvatljivim postupcima preobrazio je mokraću najpre u smrdljivu pastu, a potom u providnu vo- štanu supstancu. Naravno, ništa od toga nije iznedrilo zlato, ali desilo se nešto čudno i zanimljivo.
Posle izvesnog vremena, supstanca je počela da svetli. Štaviše, kada je bila izložena vazduhu, često se spontano palila.
Komercijalni potencijal te materije – koja je ubrzo postala poznata pod imenom fosfor, iz grčkih i latinskih korena koji znače „svetlonoša” – nije promakao revnosnim poslovnim ljudima, ali pote- škoće u proizvodnji učinile su je preskupom za eksploataciju. Unca fosfora koštala je u maloprodaji šest gvineja – možda nekih 300 funti u današnjem novcu – ili više nego zlato.
Isprva, zvali su vojnike da obezbede sirovinu, ali takav aranžman teško da se mogao primeniti za proizvodnju na industrijskom nivou. Tokom pedesetih godina osamnaestog veka švedski hemičar Karl Shele smislio je način da proizvodi fosfor u velikim količinama bez prolivanja ili smrada mokraće. Uglavnom zbog toga što je tako ovladala fosforom, Švedska je postala, i ostala, vodeći proizvođač šibica.
Shele je bio istovremeno izuzetan i izuzetno nesrećan čovek. Skromni apotekar sa vrlo malo mo- derne aparature, otkrio je osam elemenata – hlor, fluor, mangan, barijum, molibden, tungsten, azot i kiseonik – a ni za jedan od njih nijemu pripisana zasluga. U svakom slučaju, njegova otkrića bila su ili prenebregnuta, ili objavljena tek pošto je neko drugi nezavisno već otkrio isto to. Takođe je otkrio mnoge korisne smese, među njima amonijak, glicerin i taninsku kiselinu, i prvi je uvideo komercijalni potencijal hlora kao izbeljivača – sve su to bila otkrića koja su druge ljude učinila ekstremno boga- tim.
Jedan značajan Sheleov nedostatak bilo je neobično insistiranje na tome da proba po malo od sve- ga sa čim je radio, uključujući i tako zloglasno neprijatne supstance poput žive i cijanovodonične ki- seline (još jedno njegovo otkriće) – smese toliko slavno otrovne da ju je Ervin Šredinger 150 godi- na kasnije odabrao kao otrov izbora u čuvenom eksperimentu misli. Sheleu je na kraju došla glave njegova sopstvena naglost. Godine 1786, kada mu je bilo samo četrdeset tri, pronašli su ga mrtvog za radnim stolom, okruženog raznoraznim otrovnim hemikalijama, od kojih je svaka mogla biti odgovor- na za zapanjeni i samrtnički izraz na njegovom licu.
Da je svet govorio samo švedski, Shele je mogao da bude posvuda slavan. Ovako, lovorike su obično išle proslavljenijim hemičarima, mahom iz dela sveta koji je govorio engleski. Shele je otkrio kiseonik 1772. godine, ali zbog različitih tragično komplikovanih razloga nije mogao blagovremeno da objavi svoj rad. Zasluge su umesto toga pripale Džozefu Prisliju koji je nezavisno otkrio isti ele- ment, ali kasnije, u leto 1774. Još upadljiviji je Sheleov neuspeh da sebi pripiše zaslugu za otkriće hlora. Gotovo svi udžbenici i dalje pripisuju otkriće hlora Hamfriju Dejviju, koji ga je zaista otkrio, ali trideset šest godina posle Shelea.
Iako je hemija mnogo napredovala u veku koji je razdvojio Njutna i Bojla od Shelea, Prislija i Henrija Kevendiša, još ju je čekao dug put. Sve do poslednjih godina osamnaestog veka (a u Prislije- vom slučaju i malo iza toga), naučnici su svuda tragali, a ponekad verovali da su zaista i pronašli stvari kojih naprosto nije bilo: kužna isparenja, deflogistifikovane morske kiseline, flokse, kalkse, is- paravanje zemlje i, iznad svega, flogiston, supstancu za koju se smatralo da je aktivni sastojak pri sa- gorevanju. Negde u svemu tome smatralo se da obitava i tajanstveni élan vital, sila koja oživljava nežive predmete. Niko nije znao gde se nalazi ta eterična esencija, ali dve stvari su izgledale vero- vatne: da je možete oživeti električnim udarom (zamisao koju je Meri Šeli u potpunosti iskoristila u svom romanu Frankenštajn); i da ona postoji u nekim supstancama, ali ne i u drugim, zbog čega smo završili sa dva ogranka hemije: organskom (za one supstance za koje se smatralo da je imaju) i neor- ganskom hemijom (za one koje je nemaju).
Bio je potreban neko pronicljiv da pogura hemiju u moderno doba, i iznedrili su ga Francuzi. Zvao se Antoan-Loren Lavoazje. Rođen 1743. godine, Lavoazje je bio pripadnik nižeg plemićkog staleža (njegov otac je kupio titulu za porodicu). Godine 1768. kupio je sebi udeo radi obavljanja prakse u duboko prezrenoj instituciji koja se zvala Ferme Generale (ili „Opšta farma”) i bavila se prikuplja- njem poreza i dažbina u ime države. Iako je sam Lavoazje bio, po svemu sudeći, blag i pošten čovek, firma za koju je radio nije bila niti jedno od ta dva. Pod jedan, nije oporezovala bogate, već samo si- romašne, a i tada bez nekih pravila. Lavoazjea je ta institucija privlačila zbog toga što mu je pružala dovoljno finansijske podrške da se bavi svojom prvom ljubavi, naukom. U najbolje doba, zarađivao je 150.000 livri godišnje – u današnjim parama oko 12 miliona funti.
Tri godine pošto se otisnuo na taj unosni karijeristički put, oženio se četrnaestogodišnjom kćerkom jednog od svojih gazda. Taj brak bio je susret i srca i duša. Madam Lavoazje je posedovala britki in- telekt i ubrzo je plodotvorno radila kraj svog muža. Uprkos zahtevima njegovog posla i zahuktalog društvenog života, obično su uspevali da se pet sati dnevno bave naukom – dva sata rano ujutro i tri uveče – a na to su trošili i čitav nedeljni dan koji su nazivali svojim jour de bonheur (danom sreće). Lavoazje je nekako pronalazio vreme da bude i komesar za barut, da nadgleda izgradnju zida oko Pa- riza radi odvraćanja krijumčara, da pomaže u pronalaženju metričkog sistema i postane koautor pri- ručnika Methode de Nomenclature Chimique, koji je postao biblija za usaglašavanje naziva eleme- nata.
Kao vodeći član Kraljevske akademije nauka, morao je takođe da se aktivno i obavešteno uključu- je u svaku aktuelnu temu – hipnotizam, zatvorsku reformu, disanje insekata, vodosnabdevanje Pariza. U takvoj ulozi je Lavoazje 1780. izneo nekoliko primedaba kojima je otpisao novu teoriju sagoreva- nja što ju je akademiji podneo jedan mladi naučnik ispunjen optimizmom. Teorija je zaista bila po- grešna, ali naučnik mu to nikada nije oprostio. Ime mu je bilo Žan-Pol Mara.
Ali Lavoazje nikada nije učinio samo jedno – nije otkrio nijedan element. U doba kada se činilo da gotovo svako sa menzurom, plamenom i nekim zanimljivim praškovima može da otkrije nešto no- vo – i kada je, nimalo slučajno, preostalo da se otkrije još dve trećine elemenata – Lavoazje nije uspeo da otkrije ama baš nijedan. U pitanju svakako nije bio nedostatak menzura. Lavoazje ih je imao
trinaest hiljada u onome što je, gotovo krajnje bezobrazno, bila najbolja postojeća privatna laborato- rija.
Umesto toga, on je uzimao tuđa otkrića i činio ih jasnim. Odbacio je flogiston i kužna isparenja. Identifikovao je kiseonik i vodonik kao ono što jesu i dao im savremene nazive. Ukratko, pomogao je da se u hemiju unese strogost, jasnoća i metod.
A njegova skupa oprema pokazala se kao veoma korisna. Godinama su se on i madam Lavoazje bavili krajnje zahtevnim izučavanjem koje je zahtevalo najfinija moguća merenja. Ustanovili su, na primer, da predmet koji rđa ne gubi na težini, kao što su svi već dugo pretpostavljali, on postaje te- ži – što je bilo izuzetno otkriće. Nekako, dok je rđao, predmet je privlačio elementarne čestice iz vazduha. Bila je to prva spoznaja da se materija može transformisati, ali ne i eliminisati. Ako biste sada spalili ovu knjigu, njena materija bi se promenila u pepeo i dim, ali neto količina tvari u vasioni ostala bi ista. To je postalo poznato kao očuvanje mase, i bilo je revolucionarni koncept. Nažalost, taj koncept se poklopio sa drugom vrstom revolucije – onom Francuskom – i u njoj je Lavoazje bio na sasvim pogrešnoj strani.
Ne samo što je bio član omrznute Ferme Generale, već je sa velikim entuzijazmom sagradio zid oko Pariza – građevinu toliko omrznutu da su pobunjeni građani napali najpre nju, Iskoristivši to go- dine 1791, Mara, koji je sada bio vodeći glas u Narodnoj skupštini, denuncirao je Lavoazjea i ukazao na to da je ovaj odavno već trebalo da bude obešen. Ubrzo je Ferme Getierale zatvorena. Nedugo za- tim, Mara je ubijen u svojoj kadi, a to je učinila ogorčena mlada žena koja se zvala Šarlot Kordej, ali tada je za Lavoazjea već bilo prekasno.
Godine 1793, vladavina Terora, ionako intenzivna, još više se zahuktala. U oktobru su Mariju An- toanetu poslati na giljotinu. Sledećeg meseca, dok su on i njegova žena kovali zadocnele planove da klisnu u Škotsku, Lavoazje je uhapšen. U maju su on i još trideset jedan kolega sa Opšte farme izve- deni pred Revolucionarni sud (u sudnici kojom je predsedavala Maraova bista). Osmoricu su oslobo- dili, ali Lavoazjea i ostale odveli su pravo na Place de la Revolution (danas Place de la Concorde), mesto gde se nalazila najuposlenija francuska giljotina. Lavoazje je gledao kako odrubljuju glavu nje- govom tastu, a onda se i on popeo i prihvatio svoju sudbinu. Manje od tri meseca posle toga, 27. jula, i sam Robespjer bio je otpremljen na isti način i na isto mesto, a vladavina Terora se ubrzo okončala. Stotinu godina posle Lavoazjeove smrti u Parizu je podignuta njegova statua i svi su joj se mnogo divili sve dok neko nije primetio da uopšte ne liči na njega. Podvrgnut ispitivanju, vajar je priznao da je upotrebio glavu matematičara i filozofa markiza od Kondorsea – izgleda da je imao jednu vi- ška – u nadi da to niko neće primetiti ili, ako već neko i primeti, da neće za to mariti. U ovom dru- gom bio je u pravu. Dozvoljeno je da statua Lavoazjea/Kondorsea ostane na svom mestu još pola ve-
ka, do Drugog svetskog rata, kada su je jednog jutra odneli i istopili kao staro gvožđe.

* * *

Početkom devetnaestog veka u Engleskoj je zavladala moda udisanja azotnog oksida, ili gasa za sme- janje, pošto je otkriveno da je njegova upotreba „praćena veoma zadovoljavajućim uzbuđenjem”. Sledećih pola veka biće to droga izbora za omladinu. Jedno učeno telo, Askesko društvo, neko vreme nije se bavilo gotovo ničim drugim. U pozorištima su uvedene „večeri sa gasom za smejanje”, kada su dobrovoljci mogli da se osveže robusnim udisanjem, a zatim da uveseljavaju publiku svojim ko- mičnim teturanjem.
Tek je 1846. godine neko seo da smisli praktičnu primenu za azotni oksid, kao anestetik. Bog sveti zna koliko je desetina hiljada ljudi patilo od nepotrebnih bolova pod hirurškim nožem zato što se niko
nije setio najočiglednije praktične primene tog gasa.
Pominjem ovo kako bih naglasio da je hemija, koja je toliko daleko dogurala u osamnaestom veku, izgubila kompas u prvim decenijama devetnaestog, a to isto će se desiti sa geologijom početkom dva- desetog. To je delimično imalo veze sa ograničenjima opreme – na primer, nije postojala centrifuga sve do druge polovine veka, a to je drastično ograničilo mnoge vrste eksperimenata – a delimično je imalo socijalnu komponentu. Hemija je, uopšte govoreći, bila nauka za poslovne ljude, za one koji su poslovali ugljem, lužinom i bojama, a ne za gospodu, koja su bila sklonija geologiji, prirodnjačkoj istoriji i fizici. (To je donekle manje važilo za kontinentalnu Evropu nego za Britaniju, ali samo ma- lo.) Možda o tome rečito govori činjenica da jedno od najvažnijih otkrića veka, Braunovo kretanje, koje je ustanovilo aktivnu prirodu molekula, nije delo nekog hemičara, već škotskog botaničara Ro- berta Brauna. (Braun je 1827. primetio da sićušna trnca polena u vodi ostaju u beskrajnom kretanju koliko god da im ostavite vremena da se stalože. Uzrok tog neprekidnog kretanja – zapravo, dejstva nevidljivih molekula – dugo je predstavljao misteriju.)
Stvari su mogle biti još gore da nije bilo izvanredno neobičnog lika po imenu grof Fon Ramford koji je, uprkos grandioznoj tituli, započeo život u Vobernu, u Masačusetsu, godine 1753. kao obični Bendžamin Tomson. Tomson je bio drzak i ambiciozan, „zgodna lica i stasa”, povremeno hrabar i izu- zetno bistar, ali neopterećen tako nezgodnim stvarima kao što su skrupule. U devetnaestoj se oženio bogatom udovicom koja je bila četrnaest godina starija od njega, ali prilikom izbijanja revolucije u kolonijama nesmotreno se priklonio lojalistima i neko vreme je špijunirao u njihovu korist. Sudbono- sne 1776. godine, suočen sa hapšenjem „zbog mlakog angažovanja u osvajanju slobode”, napustio je ženu i dete i pobegao pred ruljom antirojalista naoružanih kofama s vrelim katranom, džakovima per- ja i iskrenom željom da ga ukrase i jednim i drugim.
Odselio se najpre u Englesku, a zatim u Nemačku, gde je služio kao vojni savetnik u vladi Bavar- ske, i toliko je impresionirao vlasti da su ga 1791. imenovali za grofa Fon Ramforda od Svetog Rim- skog Carstva. Dok je boravio u Minhenu, takođe je projektovao i izgradio čuveni park poznat kao En- gleska bašta.
Između tih poduhvata, nekako je našao vremena da se dobrano bavi i čistom naukom. Postao je najveći svetski autoritet za termodinamiku i prvi je razjasnio principe strujanja fluida i kruženja oke- anskih struja. Takođe je izumeo nekoliko korisnih predmeta, uključujući mašinu za pripremanje kafe, termo donji veš i vrstu kamina koja se i dan-danas zove ramford. Godine 1805, dok je boravio u Francuskoj, zaveo je madam Lavoazje i oženio se njome, udovicom Antoan-Lorena. Brak je bio neu- spešan i oni su se ubrzo razišli. Ramford je ostao u Francuskoj gde je umro 1814. godine, cenjen od svih širom sveta, ako se izuzmu njegove bivše žene.
Mi ga ovde pominjemo zbog toga što je 1799. godine, tokom relativno kratkog predaha u Londonu, osnovao Kraljevski institut, još jedno od mnogih učenih društava koja su se pojavljivala širom Brita- nije krajem osamnaestog i početkom devetnaestog veka. Neko vreme bila je to gotovo jedina ugledna institucija koja je aktivno promovisala mladu nauku hemiju, i to gotovo sasvim zahvaljujući briljant- nom mladiću koji se zvao Hamfri Dejvi i koji je imenovan za profesora hemije ubrzo posle njenog nastanka, da bi se hitro proslavio kao izuzetni predavač i plodan eksperimentator.
Ubrzo posle zauzimanja tog mesta, Dejvi je počeo da izbacuje nove elemente, jedan za drugim – kalijum, natrijum, magnezijum, kalcijum, stroncijum i aluminum ili aluminijum (u zavisnosti od toga koju granu engleskog više volite).17 On je otkrio toliko mnogo elemenata ne zato što je bio toliko oštrouman već zato što je razvio genijalnu tehniku primene elektriciteta na istopljenim supstanca- ma – elektrolizu, kako je ta tehnika poznata. Sveukupno, otkrio je desetak elemenata, petinu od ukup- no poznatog broja iz njegovog doba. Dejvi bi možda učinio i mnogo više od toga, ali nažalost, kao
mlad se navukao na uveseljavajuća zadovoljstva azotnog oksida. Toliko se navukao na gas da je du- vao (bukvalno) tri ili četiri puta dnevno. Konačno, smatra se da ga je to i ubilo 1829. godine.
Na svu sreću, drugde su radili trezveniji tipovi. Godine 1808. strogi kveker zvani Džon Dalton po- stao je prva osoba koja je upoznala prirodu atoma (o napretku na tom polju malo iscrpnije ćemo di- skutovati kasnije), a 1811. jedan Italijan sa divnim operetskim imenom Lorenco Romano Amadeo Karlo Avogadro, grof od Kvarekve i Ćereta, otkrio je nešto što će se pokazati veoma značajnim na duge staze – naime, da dve jednake zapremine gasova bilo koje vrste, ako se drže pod istim priti- skom i temperaturom, sadrže identičan broj molekula.
Dve stvari su bile značajne u vezi sa privlačno jednostavnim Avogadrovim principom, kako se to od tada zove. Najpre, on je dao osnovu za preciznije merenje veličine i težine atoma. Koristeći Avo- gadrovu matematiku, hemičari su na kraju uspeli da izračunaju da je, na primer, tipičan atom prečnika 0,00000008 centimetara, što je baš baš malo. I zatim, niko za to nije znao gotovo pedeset godina.18
Razlog za to delimično je u Avogadrovoj povučenosti – on je radio sam, veoma malo se dopisi- vao sa kolegama naučnicima, objavio je malo radova i nije išao na skupove – ali isto tako i u činje- nici da tada nije bilo skupova na koje bi išao, niti hemijskih časopisa u kojima bi objavljivao. To je prilično neuobičajena činjenica. Industrijska revolucija velikim delom je našla pogonsku snagu u he- miji, a opet, hemija jedva da je postojala nekoliko decenija kao organizovana nauka.
Londonsko hemijsko društvo osnovano je tek 1841. godine i nije počelo sa objavljivanjem redov- nog časopisa sve do 1848, kada je većina učenih društava u Britaniji – Geološko, Geografsko, Zoo- loško, Hortikulturno i Lineovo (za prirodnjake i botaničare) – bila stara najmanje dvadeset godina, a u nekim slučajevima i mnogo više. Suparnički Hemijski institut nastao je tek 1877, godinu dana po osnivanju Američkog hemijskog društva. Pošto se hemija tako sporo organizovala, vesti o važnom Avogadrovom otkriću iz 1811. godine nisu postale opštepoznate sve do prvog međunarodnog kongre- sa hemičara koji je održan 1860. u Karlsrueu.
Pošto su hemičari tako dugo radili u izolaciji, njihovi skupovi su se pomaljali veoma sporo. Sve dok nismo zašli duboko u drugu polovinu veka, formula H2O2 je za jednog hemičara mogla da znači vodu, ali za drugoga vodonik-peroksid. C2H4 je moglo da znači etilen ili močvarni gas. Teško da je postojao molekul koji je svuda bio uniformno prikazivan.
Hemičari su takođe koristili zbunjujuće raznovrsne simbole i skraćenice, koje su često sami izmi- šljali. J. J. Berzelijus iz Švedske dao je mnogo potrebnu meru reda stvarima tako što je objavio da elementi treba da imaju skraćenice na osnovu svojih grčkih ili latinskih imena, usled čega je skraće- nica za gvožđe Fe (od latinskog ferrum), a za srebro Ag (od latinskog argentum). To što su mnoge druge skraćenice u skladu sa svojim engleskim imenima (N za azot, O za kiseonik, H za vodonik i ta- ko dalje) samo odražava latinizovanu prirodu engleskog, a ne njegov uzvišeni status. Da bi ukazao na broj atoma u molekulu, Berzelijus je primenio izdignute brojke, kao u H2O. Kasnije, bez nekog po- sebnog razloga, ušlo je u modu da se broj spusti niže: H2O.
Uprkos povremenom spremanju, hemija je do druge polovine devetnaestog veka bila u izvesnom neredu, pa su svi bili toliko zadovoljni kada se 1869. godine proslavio čudan profesor ludačkog iz- gleda sa Univerziteta u Sankt Peterburgu, po imenu Dmitrij Ivanovič Mendeljejev.
Mendeljejev (čije prezime ponekad pišu Mendeljev ili Mendelef) rođen je 1834. u Tobolsku, na dalekom zapadu Sibira, u prilično obrazovanoj, relativno imućnoj i veoma brojnoj porodici – za- pravo, toliko brojnoj da je istorija izgubila računicu o tome koliko je tačno Mendeljejevih bilo: po nekim izvorima, bilo je četrnaestoro dece, po drugim, sedamnaestoro. U svakom slučaju, svi se slažu da je Dmitrij bio najmlađi. Mendeljejeve nije uvek pratila sreća. Kada je Dmitrij bio mali, njegov
otac, direktor lokalne škole, oslepeo je, pa je majka morala da mu se zaposli. Ova očigledno izuzetna žena na kraju je postala direktor uspešne staklare. Sve je išlo dobro do 1848. godine kada je fabrika izgorela, pa je porodica osiromašila. Odlučna da obrazuje svoje najmlađe dete, neustrašiva gospođa Mendeljejev stopirala je sa mladim Dmitrijem četiri hiljade milja do Sankt Peterburga – što mu do- đe kao da je putovala od Londona do Ekvatorijalne Gvineje – i ostavila ga na Pedagoškom institutu. Iscrpljena takvim naporima, ubrzo je umrla.
Mendeljejev je poslušno završio studije i konačno dobio posao na lokalnom univerzitetu. Tamo je bio sposoban, ali ne naročito istaknut hemičar, poznatiji po neobuzdanoj kosi i bradi, koju je štuco- vao samo jednom godišnje, nego po nadarenosti za laboratorijski rad.
Međutim, godine 1869, u svojoj trideset petoj, počeo je da se poigrava načinom uređenja eleme- nata. U to vreme elementi su se obično grupisali na dva načina – bilo po atomskoj težini (korišće- njem Avogadrovog principa), bilo po zajedničkim svojstvima (odnosno, da li su u pitanju, na primer, metali ili gasovi). Mendeljejevljevo otkriće bilo je u tome što je shvatio da se ta dva metoda mogu kombinovati u jednoj tabeli.
Kao što to obično biva u nauci, taj princip je zapravo najavio tri godine ranije hemičar-amater Džon Njulends u Engleskoj. On je primetio da, kada se elementi ređaju po težini, oni izgleda pona- vljaju izvesna svojstva – u određenom smislu se harmonizuju – na svakom osmom mestu po skali. Donekle nesmotreno, pošto je to bila zamisao čije vreme još nije nastupilo, Njulend je to nazvao Za- konom oktava i uporedio taj aranžman sa oktavama na klavijaturi. Možda je postojalo nešto u Nju- lendsovom načinu prezentacije, tek tu su zamisao svi smatrali krajnje apsurdnom i sprdali se s njom. Na skupovima, oni šaljiviji u publici ponekad su ga pitali da li bi mogao da nagovori elemente da od- sviraju neku melodiju. Obeshrabren, Njulends je digao ruke od promovisanja te zamisli i potpuno ne- stao sa vidika.
Mendeljejev je imao donekle drugačiji pristup, i svoje elemente je smestio u grupe od po sedam, ali primenio je suštinski istu premisu. Najednom je ta zamisao izgledala briljantno i čudesno pronic- ljivo. Pošto su se svojstva periodično ponavljala, taj izum postao je poznat kao Periodni sistem he- mijskih elemenata.
Pričalo se da je Mendeljejev bio nadahnut kartaškom igrom koja je u Severnoj Americi poznata kao „soliter” dok je drugde svi zovu pasijans, gde se karte ređaju horizontalno po boji, a vertikalno po broju. Primenivši donekle sličan koncept, on je poređao elemente u horizontalne redove zvane pe- riode, i vertikalne kolone zvane grupe. To je istog trena pokazalo jedan niz veza kada se čitalo gore- dole, a drugi kada se čitalo s jedne strane na drugu. Konkretno, vertikalne kolone su grupisale hemi- kalije sa sličnim svojstvima. Tako se bakar nalazi povrh srebra, a srebro povrh zlata, zbog njihovih hemijskih afiniteta kao metala, dok su helijum, neon i argon u koloni koju čine gasovi. (Stvarna, for- malna determinanta u poretku jeste nešto što se zove elektronska valenca, i ako želite to da shvatite, moraćete da upišete večernju školu.) Horizontalni redovi, u međuvremenu, grupišu hemikalije po uz- laznom redosledu i broju protona u njihovom jezgru – po onome što je poznato kao njihov atomski broj.
Struktura atoma i značaj protona uslediće u sledećem poglavlju; za sada, neophodno je samo shva- titi organizacioni princip: vodonik ima samo jedan proton, te je njegov atomski broj 1 i on je prvi na tabeli; uranijum ima 92 protona, pa je zato pri kraju sa atomskim brojem 92. U tom smislu, kao što je ukazao Filip Bol, hemija je zapravo samo stvar brojanja. (Uzgred, atomski broj ne treba mešati sa atomskom težinom, što je zapravo broj protona plus broj neutrona u datom elementu.)
Bilo je još mnogo toga nepoznatog i neshvaćenog. Vodonik je najprisutniji element u vasioni, a opet niko to neće ni pretpostaviti još trideset godina. Helijum, drugi element po količini, otkriven je
tek godinu dana ranije – pre toga se nije ni pretpostavljalo da on postoji – a i tada ne na Zemlji, već na Suncu, što je ustanovljeno pomoću spektroskopa za vreme pomračenja Sunca, usled čega ime- nom odaje poštu grčkom bogu sunca Heliju. On će biti izolovan tek 1895. godine. Čak i tako, zahva- ljujući Mendeljejevljevom izumu, hemija je sada imala čvrst oslonac.
Za većinu nas, Periodni sistem je nešto lepo i apstraktno, ali za hemičare on uspostavlja momen- talni poredak i jasnoću čiji se značaj nipošto ne može preceniti. „Bez ikakve sumnje, Periodni sistem hemijskih elemenata jeste najelegantniji organizacioni sistem koji je ikad izmišljen”, napisao je Ro- bert E. Krebs u Istoriji i upotrebi hemijskih elemenata Zemlje – a slične sentimente možete naći u svakoj istoriji hemije koja se trenutno može nabaviti.
Danas imamo „oko 120” poznatih elemenata – devedeset dva prirodna plus nekoliko desetina la- boratorijskih tvorevina. Stvarni broj je donekle sporan zato što teški, sintetizovani elementi postoje samo u milionitim delovima sekundi i hemičari se ponekad prepiru o tome da li je njihovo postojanje zaista primećeno ili ne. U Mendeljejevljevo doba bila su poznata samo šezdeset tri elementa, ali deo njegove pameti ogledao se u tome što je shvatio da elementi koji su tada bili znani nisu činili potpunu sliku, da je nedostajalo mnogo delova. Njegov sistem je predvideo, sa prijatnom preciznošću, mesta gde će se novi elementi uglaviti kada jednom budu otkriveni.
Uzgred, niko ne zna do kojih se visina može popeti broj elemenata, mada se sve iznad atomske te- žine 168 smatra „čistom spekulacijom”; ali izvesno je da će sve što bude otkriveno uredno da se uklopi u veliku Mendeljejevljevu shemu.

* * *

Devetnaesti vek je pripremio još jedno, poslednje značajno iznenađenje za hemičare. Započelo je to 1896. godine kada je Anri Bekerel u Parizu nemarno ostavio paketić uranijumske soli na umotanoj fo- tografskoj ploči u fioci. Kada je posle izvesnog vremena izvadio ploču, iznenadio se kada je video da je so u njoj ostavila nagoreli otisak, baš kao da je ploča bila izložena svetlosti. So je emitovala neku vrstu zračenja.
Iako je imao u vidu značaj onoga što je otkrio, Bekerel je učinio nešto krajnje neobično: prepustio je da tu stvar istraži jedan student diplomac. Na svu sreću, taj student bila je devojka koja je nedavno emigrirala iz Poljske, po imenu Marija Kiri. Bacivši se na posao zajedno sa svojim novim mužem, Pjerom, Kirijeva je ustanovila da određena vrsta kamenja zrači konstantnom i izuzetnom količinom energije, a da se opet ne smanjuje niti menja na bilo koji primetan način. Ono što ona i njen muž nisu mogli da znaju – ono što niko nije mogao da zna dok Ajnštajn nije objasnio stvari sledeće deceni- je – bilo je da to kamenje preobražava masu u energiju na izuzetno efikasan način. Marija Kiri je taj efekt nazvala „radioaktivnost”. Tokom rada, Kirijevi su otkrili i dva nova elementa – polonijum, ko- ji su nazvali po svojoj rodnoj grudi, i radijum. Godine 1903. Kirijevi i Bekerel su zajedno dobili No- belovu nagradu za fiziku. (Marija Kiri će dobiti i drugu nagradu, za hemiju, 1911. godine; to je jedina osoba kojoj je to uspelo i za fiziku i za hemiju.)
Na Univerzitetu Makgil u Montrealu, mladi Ernest Raderford, rodom sa Novog Zelanda, zaintere- sovao se za nove radioaktivne materijale. Sa kolegom Frederikom Sodijem otkrio je da su ogromne rezerve energije vezane u tim malim količinama materije i da radioaktivni raspad tih rezervi može da bude zaslužan za najveći deo Zemljine toplote. Oni su takođe otkrili da se radioaktivni elementi ras- padaju u druge elemente – da, recimo, jednog dana imate atom uranijuma, a već sledećeg atom olo- va. To je zaista bilo izvanredno. Bila je to čista i jednostavna alhemija; niko nikada nije ni zamislio da takva stvar može da se dogodi prirodno i spontano.
Večiti pragmatičar, Raderford je prvi uvideo da bi to moglo imati i vrednu praktičnu primenu. Pri- metio je da je u ma kom uzorku radioaktivnog materijala uvek potrebno isto vreme da bi se polovina uzorka raspala – slavni poluraspad19 – i da se ta stalna, pouzdana stopa raspada može koristiti kao neka vrsta sata. Izračunavanjem unazad od količine zračenja koje je sada preostalo u materijalu, po- moću brzine kojom se sada raspada, možete doći do njegove starosti. On je testirao komad uranovog oksida, glavne rude iz koje se dobija uranijum, i ustanovio da je ona stara 700 miliona godina – da- leko više od starosti koju je većina ljudi bila spremna da pripiše Zemlji.
U proleće 1904. Raderford je otputovao u London da bi održao predavanje u Kraljevskoj institu- ciji – uzvišenoj organizaciji koju je pre samo 105 godina osnovao grof Fon Ramford, iako sada to doba napuderisanih perika izgleda eonima daleko od robusnog zarozavanja rukava kasnog viktorijan- skog vremena. Raderford je tamo išao da bi govorio o svojoj novoj dezintegracionoj teoriji radioak- tivnosti, i izvukao je svoj komad uranovog oksida. Sa mnogo takta – jer je ostareli Kelvin bio prisu- tan, mada ne uvek sasvim budan – Raderford je napomenuo kako je sam Kelvin nagovestio da bi ot- kriće nekog drugog izvora toplote obezvredilo njegove kalkulacije. Raderford je pronašao taj drugi izvor. Zahvaljujući radioaktivnosti Zemlja je mogla da bude – i to je samo po sebi bilo očigled- no – mnogo starija od 24 miliona godina koliko su dozvolili konačni Kelvinovi proračuni.
Kelvin se ozario zbog Raderfordove prezentacije ispunjene poštovanjem, ali se zapravo nije pre- domislio. Nikada nije prihvatio revidirane brojke i do svoje smrti je verovao da je njegov rad na sta- rosti Zemlje njegov najoštroumniji i najvažniji doprinos nauci – daleko veći od njegovog rada u ter- modinamici.
Kao kada je u pitanju većina naučnih revolucija, Raderfordova nova otkrića nisu bila svuda doče- kana sa dobrodošlicom. Džon Džoli iz Dablina energično je insistirao sve do kasnih tridesetih godina da Zemlja nije starija od 89 miliona godina i u daljem insistiranju sprečila ga je samo smrt. Drugi su se zabrinuli da im je Raderford sada dao previše vremena. Ali čak i sa radiometrijskim određiva- njem starosti, kao što je postalo poznato merenje raspada, prošle su decenije pre nego što smo se pri- bližili na oko milijardu godina stvarnoj starosti Zemlje. Nauka je bila na pravom putu, ali i dalje veo- ma daleko.
Kelvin je umro 1907. Te godine umro je i Dmitrij Mendeljejev. Kao i kod Kelvina, najplodniji rad bio je daleko za njim, ali on je pred kraj života postao primetno manje smiren. Kako je stario, Men- deljejev je postajao sve ekscentričniji – odbio je da prizna postojanje radijacije, elektrona iti ma čega drugog što je bilo novo – i nepodnošljiviji. Poslednje decenije proveo je uglavnom tako što je naprasno bežao iz laboratorija i amfiteatara širom Evrope. Godine 1955. novootkriveni element 101 nazvan je u njegovu čast mendelevijumom. „Vrlo prikladno”, primećuje Pol Stratern, „to je nestabilan element.”
Radijacija je, naravno, išla svojim putem, bukvalno, i to na način koji niko nije očekivao. Počet- kom dvadesetog veka, Pjer Kiri je počeo da oseća jasne simptome radijacijske bolesti – naročito tu- pi bol u kostima i hroničnu slabost – što bi nesumnjivo napredovalo u neprijatnom smeru. Nikada to nećemo sa sigurnošću saznati pošto je 1906. poginuo kada ga je pregazila kočija, dok je prelazio uli- cu u Parizu.
Marija Kiri je provela ostatak života radeći, i istakla se na tom polju, pomogavši da se osnuje slavni Radijumski institut Pariskog univerziteta godine 1914.1 pored dve Nobelove nagrade, nikada je nisu primili u Akademiju nauka, velikim delom i zato što je posle Pjerove smrti imala vezu s jed- nim oženjenim fizičarem, dovoljno indiskretnu da skandalizuje čak i Francuze – ili makar starce koji su upravljali Akademijom, što je možda nešto sasvim drugo.
Dugo se pretpostavljalo da sve tako čudesno energično kao što je radioaktivnost mora biti korisno. Godinama su proizvođači paste za zube i laksativa stavljali radioaktivni torijum u svoje proizvode, i najmanje do kraja dvadesetih godina hotel Glen Springs u oblasti Finger Lejks u Njujorku (nesumnji- vo, i mnogi drugi pored njega), s ponosom je u svojoj ponudi imao i terapeutski učinak svojih „radio- aktivnih mineralnih izvora”. To nije bilo zabranjeno kao sastojak robe široke potrošnje sve do 1938. godine. U to vreme bilo je već prekasno za madam Kiri, koja je umrla od leukemije 1934. Radijacija je, zapravo, toliko pogubna i dugotrajna da su još i danas njeni radovi s kraja devetnaestog veka – čak i njeni kuvari – previše opasni da bi se njima rukovalo. Knjige iz njene laboratorije čuvaju se u kutijama obloženim olovom, a oni koji žele da ih vide moraju imati zaštitnu odeću na sebi.
Zahvaljujući posvećenom i nenamerno veoma rizičnom radu prvih atomskih naučnika, početkom dvadesetog veka postalo je jasno da je Zemlja nesumnjivo veoma stara, iako će morati da prođe još pola veka u nauci pre nego što iko bude u mogućnosti da sa sigurnošću ustvrdi koliko. U međuvreme- nu, nauku je očekivalo sopstveno novo doba – ono atomsko.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:49 am





III

OSVIT NOVOG DOBA




Fizičar je način na koji atomi razmišljaju o atomima.

Nepoznati autor
8

Ajnštajnova vasiona

Kako se devetnaesti vek bližio kraju, naučnici su mogli đa sa zadovoljstvom razmišljaju o tome kako su prokljuvili većinu misterija fizičkog sveta: elektricitet, magnetizam, gasove, optiku, akustiku, kine- tiku i statičku mehaniku, da pomenemo samo neke, fino su se poređali pred njima. Otkrili su rendgen- ske zrake, katodne zrake, elektron i radioaktivnost, uveli su om, vat, kelvin, džul, amper i mali erg.
Ako je nešto moglo da se osciliše, ubrza, uzburka, destiliše, kombinuje, izmeri ili pretvori u gas, oni su to uradili i pri tom doneli masu univerzalnih zakona toliko teških i veličanstvenih da smo i da- lje skloni da ih ispisujemo velikim početnim slovima: Teorija svetlosti elektromagnetnog polja, Rih- terov zakon recipročnih proporcija, Čarlsov zakon o gasovima, Zakon o kombinaciji zapremina, Nulti zakon termodinamike, Koncept valenci, Zakoni akcija mase i drugi, kojima broja nema. Čitav svet se menjao i huktao sa mašinerijom i instrumentima koje je proizvodila njihova dovitljivost. Mnogi mu- dri ljudi verovali su da nauci nije preostalo više ništa da uradi.
Godine 1875, kada je jedan mladi Nemac u Kilu, Maks Plank, odlučivao da li da posveti život matematici ili fizici, iz sveg srca su ga ubeđivali da ne odabere fiziku, zato što je tamo već sve bilo otkriveno. Nastupajući vek, uveravali su ga, biće vek konsolidacije i prečišćavanja, a ne vek revolu- cije. Plank ih nije poslušao. Izučavao je teorijsku fiziku i bacio se dušom i telom na rad vezan za en- tropiju, proces koji se nalazi u srcu termodinamike i koji je ambicioznom mladiću izgledao kao nešto što mnogo obećava.20 Godine 1891. on je izveo svoje rezultate i na sopstveni užas shvatio da je va- žan radna entropiji zapravo već bio obavljen i da je to, u ovom slučaju, uradio penzionisani naučnik sa Univerziteta Jejl koji se zvao Dž. Vilard Gibs.
Gibs je možda najbriljantnija osoba od onih za koje većina ljudi nikada nije čula. Skroman toliko da je bio gotovo nevidljiv, proveo je praktično čitav svoj život, ako se izuzmu tri godine studija u Evropi, na prostoru od oko tri bloka, omeđenom njegovom kućom i kampusom Jejla u Nju Hejvenu, u Konektikatu. Tokom svojih prvih deset godina na Jejlu nije se trudio čak ni da podiže platu. (Bio je nezavisan što se novca tiče.) Od 1871. godine, kada je došao na univerzitet kao profesor, pa do smrti 1903, njegova predavanja jedva da je u proseku pohađalo više od jednog studenta po semestru. Nje- gova pisana dela teško su se pratila i u njima je primenjivao sopstvenu formu napomena koja je za mnoge bila nedokučiva. Ali zakopana među njegovim tajanstvenim formulacijama bila je proniclji- vost najuzvišenijeg sjaja.
Od 1875. do 1878. godine Gibs je napisao niz radova sa zajedničkim nazivom O ravnoteži hetero- genih supstanci, koji je sjajno rastumačio termodinamičke principe, pa, bezmalo svega – „gasova, smesa, površina, čvrstih predmeta, faznih promena... hemijskih reakcija, elektrohemijskih ćelija, se- dimentacije i osmoze”, da citiramo Vilijama H. Kropera. U suštini, Gibs je pokazao da se termodina- mika ne odnosi samo na toplotu i energiju na nekom velikom i bučnom nivou parne mašine, već je prisutna i uticajna i na atomskom nivou hemijskih reakcija. Gibsovu Ravnotežu su nazvali „Principia termodinamike”, ali iz razloga koji prkose spekulacijama Gibs je odabrao da objavi svoja prekret- nička zapažanja u zborniku Radovi Akademije umetnosti i nauka Konektikata, časopisu kojem je uspelo da ostane nepoznat čak i u Konektikatu, zbog čega Plank nije čuo za njega sve dok nije bilo
prekasno.
Nepokoleban – pa, možda blago pokoleban – Plank se okrenuo drugim stvarima.21 I sami ćemo se za koji trenutak pozabaviti njima, ali moramo najpre da napravimo mali (ali važan) skok do Kli- vlenda u Ohaju, i institucije koja je tada bila poznata kao Fakultet primenjenih nauka. Tamo je, tokom osamdesetih godina devetnaestog veka Albert Majklson, fizičar u svojim ranim srednjim godinama, uz pomoć prijatelja hemičara Edvarda Morlija, započeo niz eksperimenata koji su doveli do zani- mljivih i uznemirujućih rezultata sa velikim posledicama po mnogo toga što će uslediti.
Majklson i Morli su, bez stvarne namere da to urade, potkopali dugotrajno ubeđenje u nešto što se zvalo svetlosni eter, stabilan, nevidljiv i nažalost sasvim izmišljeni medij bez težine i trenja, za koji se smatralo da prožima vasionu. Eter, koji je izmislio Dekart, prihvatio Njutn, da bi mu se klanjali gotovo svi od tada pa nadalje, zadržao je položaj apsolutno centralnog pitanja u fizici devetnaestog veka kao način na koji se objašnjavalo kako svetlost putuje kroz prazninu svemira. To je naročito bilo potrebno u vreme s početka devetnaestog veka, zato što su svetlost i elektromagnetizam sada posma- trani kao talasi, što će reći, kao vrsta vibracija. Vibracije se mogu desiti unutar nečega; otud potreba za eterom i trajna odanost prema njemu. Čak i tako kasno kao godine 1909, veliki britanski fizičar Dž. Dž. Tomson je insistirao: „Eter nije čudesna tvorevina jednog spekulativnog filozofa; on je za nas od suštinske važnosti kao i vazduh koji udišemo” – a to je bilo više od četiri godine pošto je prilično neporecivo utvrđeno da eter ne postoji. Ukratko, ljudi su mu baš bili privrženi.
Ako biste imali potrebu da ilustrujete zamisao o Americi devetnaestog veka kao o zemlji otvore- nih mogućnosti, teško da biste našli bolji primer od života Alberta Majklsona. Rođen 1852. na ne- mačko-poljskoj granici u porodici siromašnih jevrejskih trgovaca, stigao je s porodicom u Sjedinjene Američke Države kao beba i odrastao za vreme zlatne groznice u rudarskom logoru u Kaliforniji, gde mu je otac trgovao bakalskom robom. Previše siromašan da bi platio studije na koledžu, otputovao je u grad Vašington i muvao se pred ulaznim vratima Bele kuće ne bi li presreo Uliksa S. Granta kada predsednik izađe u svoje dnevne šetnje. (Očigledno, bilo je to mnogo naivnije doba.) Za vreme tih šetnji Majklson se toliko dodvorio predsedniku da je Grant pristao da mu obezbedi besplatno mesto na Pomorskoj akademiji SAD. Tamo je Majklson naučio fiziku.
Deset godina kasnije, sada već kao profesor na fakultetu Kejs u Klivlendu, Majklson se zaintere- sovao za pokušaje da izmeri nešto što se zvalo promaja etera – neku vrstu vetra koji prave predmeti u pokretu dok oru kroz svemir. Jedno predviđanje njutnovske fizike bilo je da brzina svetlosti, dok se probija kroz eter, varira u odnosu na posmatrača u zavisnosti od toga da li se posmatrač kreće ka izvoru svetlosti ili od njega, ali niko nije smislio način da to izmeri. Majklsonu je palo na pamet da Zemlja pola godine putuje prema Suncu, a pola godine se udaljava od njega, pa je rezonovao da ćete, ukoliko obavite dovoljno pažljiva merenja u suprotstavljenim godišnjim dobima i uporedite vreme putovanja svetlosti između njih, doći do odgovora.
Majklson je nagovorio Aleksandra Grejema Bela, koji se upravo obogatio pronalaskom telefona, da obezbedi sredstva za izgradnju ingenioznog i osetljivog instrumenta po Majklsonovoj zamisli, čiji je naziv bio interferometar, sa svrhom da s velikom preciznošću meri brzinu svetlosti. Tada, uz po- moć genijalnog ali tajanstvenog Morlija, Majklson se upustio u precizna merenja koja su trajala godi- nama. Rad je bio osetljiv i iscrpljujući i na neko vreme je morao da se prekine kako bi Majklson pre- trpeo kratak i sveobuhvatan nervni slom, no 1887. godine su konačno dobili rezultate. A oni uopšte nisu bili ono što su dva naučnika očekivala.
Kao što je astrofizičar sa Kalteha Kip S. Torn jednom prilikom napisao: „Ispostavilo se da je br- zina svetlosti ista u svim pravcima i u svim godišnjim dobima.” Bila je to prva naznaka posle dvesta godina – zapravo, posle tačno dvesta godina – da Njutnovi zakoni možda ne važe svugde sve vre-
me. Majklson-Morlijev ishod postao je, po rečima Vilijama H. Kropera, „verovatno najslavniji nega- tivan rezultat u istoriji fizike”. Majklson je dobio Nobelovu nagradu za fiziku zahvaljujući tom ra- du – kao prvi Amerikanac koji je dobio takvu počast – ali tek posle dvadeset godina. U međuvre- menu, Majklson-Morlijevi eksperimenti visiće neprijatno, kao zagušljiv zadah, u zaleđini naučne mi- sli.
Začudo, i uprkos sopstvenim rezultatima, u osvit dvadesetog veka Majklson je sebe ubrajao u one koji smatraju da je posao nauke gotovo pri kraju, sa „samo još nekoliko tornjeva i kula koje treba do- dati, još nekoliko krovnih izbočina koje treba isklesati”, po rečima jednog pisca u Prirodi.
U stvari, naravno, svet samo što nije kročio u vek nauke gde mnogi ljudi neće razumeti ništa, a ni- jedan čovek neće razumeti sve. Naučnici će ubrzo ustanoviti da su se nasukali na zbunjujući sprud če- stica i anti-čestica, gde stvari nastaju i nestaju u razmacima prema kojima nanosekunde izgledaju tro- mo i jednolično, gde je sve čudno. Nauka se selila iz sveta makrofizike, gde su predmeti mogli da se vide, uhvate i izmere, u svet mikrofizike, gde se događaji dešavaju nezamislivo brzo u redu veličine daleko ispod granica mašte. Spremali smo se da uđemo u kvantno doba, a prva osoba koja će odškri- nuti ta vrata bio je do sada zlosrećni Maks Plank.
Godine 1900, sada teorijski fizičar na Berlinskom univerzitetu, u donekle zrelim godinama jednog četrdesetdvogodišnjaka, Plank je obznanio novu „kvantnu teoriju”, koja je tvrdila da energija nije ne- što što se jednako nastavlja, kao tekuća voda, već dolazi u individualizovanim paketima, koje je on nazvao kvantima. To jeste bio novi koncept, i prilično dobar, pride. U kratkom roku on će pomoći da se dođe do rešenja zagonetke Majklson-Morlijevih eksperimenata tako što će pokazati da svetlost uopšte ne mora biti talas. Na duži rok, postaviće temelje čitave savremene fizike. Bio je to, u svakom pogledu, prvi nagoveštaj da će se svet promeniti.
Ali glavni događaj – osvit novog doba – nastupio je 1905. godine kada se u nemačkom časopisu za fiziku Annalen der Physik pojavio niz radova mladog švajcarskog birokrate koji nije bio vezan ni za jedan univerzitet, nije imao pristup niti jednoj laboratoriji niti je redovno koristio ma koju biblio- teku veću od državne kancelarije za patente u Bernu, gde je bio zaposlen kao tehnički analitičar treće klase. (Njegova molba da ga unaprede u tehničkog analitičara druge klase nešto ranije je bila odbije- na.)
Njegovo ime bilo je Albert Ajnštajn i te sudbonosne godine on je poslao u Annalen der Physik pet radova, od kojih su tri, po rečima S. P. Snoua, „bila među najvećim radovima u istoriji fizike” – pri čemu je jedan razmatrao fotoelektrični efekat posredstvom Plankove nove kvantne teorije, drugi po- našanje malih čestica u suspenziji (ono što je poznato kao Braunovo kretanje), a treći je izneo obrise specijalne teorije relativnosti.
Za prvi rad je autor dobio Nobelovu nagradu, jer je u njemu objasnio prirodu svetlosti (i takođe omogućio postojanje televizije, između ostalog).22 Drugi je obezbedio dokaz da atomi zaista posto- je – što je, začudo, bila činjenica koju su neki osporavali. Treći je samo promenio svet.

* * *

Ajnštajn je rođen u Ulmu, u južnoj Nemačkoj, 1879. godine, ali odrastao je u Minhenu. Malo toga je u njegovom detinjstvu ukazivalo na buduću veličinu. Opšte je poznato da nije naučio da govori do svo- je treće godine. Tokom poslednje decenije devetnaestog veka, pošto je posao njegovog oca sa elektri- kom išao loše, porodica se preselila u Milano, ali je Albert, sada tinejdžer, otišao u Švajcarsku da nastavi obrazovanje – iako nije uspeo da iz prve položi prijemni za koledž. Godine 1896. odrekao se nemačkog državljanstva kako bi izbegao vojnu obavezu i upisao četvorogodišnje studije na Ciri-
škom politehničkom institutu pripremljene tako da obrazuju profesore prirodnih nauka za srednje ško- le. Bio je bistar, ali ne i izuzetan student.
Godine 1900. diplomirao je i u roku od nekoliko meseci počeo da šalje radove u Annalen der Physik. Već njegov prvi rad, o fizici fluida u slamčicama za piće (od svih mogućih stvari), pojavio se u istom broju kao i Plankova kvantna teorija. Od 1902. do 1904. on je napisao niz radova o statici, samo da bi ustanovio da je tihi i plodni Dž. Vilard Gibs u Konektikatu uradio isto to, u svojim Ele- mentarnim principima statike iz 1901. godine.
Albert se zaljubio u koleginicu sa studija, Srpkinju iz tadašnje Mađarske koja se zvala Mileva Marić. Godine 1901. dobili su vanbračno dete, kćerku, koja je diskretno data na usvajanje. Ajnštajn nikada nije video svoje dete. Dve godine kasnije, on i Marićeva su se venčali. Između ta dva događa- ja, 1902, Ajnštajn se zaposlio u Švajcarskoj kancelariji za patente, gde se zadržao sledećih sedam godina. Uživao je na poslu: bio je dovoljno izazovan da mu zaokupi um, ali ne toliko izazovan da mu odvrati pažnju od fizike. U takvim uslovima on je stvorio posebnu teoriju relativnosti 1905. godine.
O elektrodinamici tela u pokretu jedan je od najizuzetnijih naučnih radova koji su ikada objavlje- ni, kako po načinu na koji je predstavljen, tako i po onome što u njemu piše. Nije sadržao nikakve fu- snote niti citate, bio je gotovo lišen matematike, nije pominjao niti jedan rad koji je na njega uticao ili mu prethodio, a pomenuo je pomoć samo jedne osobe, kolege iz kancelarije za patente, Mišela Be- soa. Bilo je to, napisao je S. P. Snou, kao da je Ajnštajn „došao do zaključaka čistim razmišljanjem, bez pomoći, ne osluškujući tuđa mišljenja. U iznenađujuće velikoj meri, upravo je to i uradio.”
Njegova čuvena jednačina, E=mc2, nije se pojavila u radu, ali je stigla u kratkom dodatku koji je usledio nekoliko meseci kasnije. Kao što se prisećate iz školskih dana, E u jednačini označava ener- giju, m masu, a c2 brzinu svetlosti na kvadrat.
U najjednostavnijim crtama, ta jednačina govori da su masa i energija ekvivalentne. To su dve for- me jednog te istog: energija je oslobođena materija; materija je energija koja čeka da se dogodi. Po- što je c2 (brzina svetlosti pomnožena sama sa sobom) uistinu ogroman broj, ta jednačina govori da postoji ogromna količina – zaista ogromna količina – energije vezane u svakoj materijalnoj stva- ri.23
Možda se ne osećate bogzna kako robusno, ali ako ste odrasla osoba prosečne građe, u vašem skromnom telu nalazi se ništa manje do 7 x 1018 džula potencijalne energije – dovoljno da eksplodi- rate sa silinom trideset veoma velikih vodoničnih bombi, pod pretpostavkom da znate kako da tu energiju oslobodite i da stvarno želite time nešto da dokažete. Baš sve sadrži tu vrstu energije zapre- tenu u sebi. Mi samo ne umemo baš najbolje da je izvučemo napolje. Čak i uranijumska bomba – najenergičnija stvar koju smo do sada proizveli – oslobađa manje od jednog procenta energije koju bi mogla da oslobodi samo da smo mi malo lukaviji nego što jesmo.
Pored mnogih drugih stvari, Ajnštajnova teorija objasnila je i kako funkcioniše radijacija: kako grumen uranijuma može da izbacuje konstantne struje energije visokog nivoa, a da se ne istopi kao kocka leda. (To može da čini ako pretvori masu u energiju ekstremno efikasno, a la E=mc2.) Ona je objasnila kako zvezde mogu da gore milijardama godina, a da ne utroše svoje gorivo. (Isto.) Jednim potezom, u jednostavnoj formuli, Ajnštajn je podario geolozima i astronomima luksuz od više milijar- di godina. Prevashodno, posebna teorija je pokazala da je brzina svetlosti konstantna i iznad svega. Ništa ne može da je pretekne. Unela je svetlost (ovde nemam nameru da koristim igru reči) u samo sr- ce našeg poimanja prirode vasione. Nimalo slučajno, takođe je rešila problem svetlosnog etera, jer je postalo jasno kao dan da tako nešto ne postoji. Ajnštajn nam je dao vasionu kojoj eter nije potreban.
Fizičari se po pravilu ne obaziru mnogo na objave službenika Švajcarske kancelarije za patente i
tako, uprkos izobilju korisnih novosti koje su nudili, Ajnštajnovi radovi privukli su malo pažnje. Po- što je upravo rešio nekoliko najdubljih tajni vasione, Ajnštajn se prijavio za posao kao predavač na univerzitetu gde su ga odbili, a zatim za profesora u srednjoj školi, gde su ga takođe odbili. I tako se vratio svom poslu analitičara treće klase – ali je, naravno, nastavio da razmišlja. Nije se još ni pri- bližio kraju.

* * *

Kada je pesnik Pol Valeri jednom upitao Ajnštajna ima li ovaj neku beležnicu u koju zapisuje ideje, Ajnštajn ga je pogledao s blagim ali iskrenim iznenađenjem. „O, to nije neophodno”, odgovorio je.
„Retko mi se desi da mi neka padne na pamet.” Jedva da moram da napomenem kako su ideje koje su mu padale na pamet obično bile dobre. Ajnštajnova sledeća ideja bila je jedna od najvećih koju je iko ikada imao – zapravo najveća, ako je verovati Bursu, Mocu i Viveru i njihovoj promišljenoj istoriji atomske nauke. „Kao tvorevina jednog jedinog uma”, napisali su oni, „to je nesumnjivo najvi- še intelektualno dostignuće čovečanstva”, što je naravno najbolji mogući kompliment.
Godine 1907, ili se bar ponekad tako piše, Albert Ajnštajn je video pad nekog radnika s krova t počeo da razmišlja o gravitaciji. Avaj, kao i većina dobrih priča, i ova je apokrifna. Po samom Ajn- štajnu, on je prosto sedeo na stolici kada mu je na pamet pao problem gravitacije.
Zapravo, ono što je Ajnštajnu palo na pamet pre je bilo nalik na začetak rešenja problema gravita- cije, pošto mu je od samog početka bilo očigledno da jedino što nedostaje posebnoj teoriji jeste gra- vitacija. Ta je teorija bila „posebna” zato što se bavila stvarima koje su se kretale u suštinski nereme- ćenom stanju. Ali šta bi se desilo ako bi neka stvar u pokretu – svetlost, iznad svega – naišla na prepreku kao što je gravitacija? To pitanje će mu zaokupljati misli najvećim delom sledeće decenije i dovesti početkom 1917. do objavljivanja rada s nazivom Kosmološka pitanja opšte teorije relativno- sti. Posebna teorija relativnosti iz 1905. bila je duboko i značajno delo, naravno; ali kao što je jed- nom primetio S. P. Snou, da Ajnštajn nije tada pomislio na to, pomislio bi neko drugi, verovatno u sledećih pet godina; bila je to zamisao koja je samo čekala svoj trenutak. Ali opšta teorija je nešto sasvim drugo. „Bez nje”, napisao je Snou 1979. godine, „verovatno bismo t dan-danas čekali na ta- kvu teoriju.”
Sa svojom lulom, prijazno nenametljivim manirima i nakostrešenom kosom, Ajnštajn je bio previ- še upečatljiv lik da bi ostao stalno skriven i 1919. godine, po završetku rata, svet ga je najednom ot- krio. Gotovo istog trenutka, njegove teorije relativnosti stekle su reputaciju nečeg što obična osoba ne može da pojmi. Nimalo nije pomoglo, kako to napominje Dejvid Bodanis u svojoj izvrsnoj knjizi E=mc2, kada je Njujork tajms rešio da o tome objavi članak i – iz razloga koji nikada ne omanu da izazovu čuđenje – poslao svog dopisnika za golf, izvesnog Henrija Krauča, da obavi razgovor.
Krauč je bio beznadežno nedorastao zadatku, i gotovo sve je pogrešno shvatio. Među trajnijim greškama u njegovom izveštaju bila je tvrdnja da je Ajnštajn pronašao dovoljno smelog izdavača da objavi knjigu koju samo dvanaest ljudi „u čitavom svetu mogu da shvate”. Niti je bilo takve knjige, niti takvog izdavača, niti takvog kruga učenih ljudi, ali ta ideja se svejedno zadržala. Ubrzo je broj ljudi kadrih da pojme relativnost još više umanjen u popularnoj mašti – a naučni establišment, mora se reći i to, nije se bogzna kako potrudio da taj mit poremeti.
Kada je jedan novinar upitao britanskog astronoma ser Artura Edingtona da li je tačno da je on je- dan od trojice ljudi u svetu koji mogu da shvate Ajnštajnove teorije relativnosti, Edington se na trenu- tak duboko zamislio i odgovorio: „Pokušavam da se setim ko je taj treći.” Zapravo, problem sa rela- tivnošću nije bio u tome što je za nju bilo vezano mnogo jednačina, Lorencovih transformacija i osta-
lih komplikovanih matematičkih operacija (mada jeste – čak je i Ajnštajnu bila potrebna pomoć za neke od njih), već što je bila tako iscrpno neintuitivna.
U suštini, relativnost veli da prostor i vreme nisu apsolutni, već relativni, kako za posmatrača, ta- ko i za posmatranu stvar, i što se brze neko kreće, ti efekti postaju sve izraženiji. Nikada ne možemo ubrzati sebe do brzine svetlosti, i što se više trudimo (i što se brže krećemo), to izobličeniji postaje- mo, u odnosu na spoljnog posmatrača.
Gotovo najednom, popularizatori nauke pokušali su da iznađu načine da te koncepte približe pro- sečnoj publici. Jedan od uspelijih pokušaja – bar u komercijalnom smislu – bilo je ABC relativno- sti, matematičara i filozofa Bertranda Rasela. Tamo je Rasel primenio sliku koja je od tada korišćena mnogo puta. Tražio je od čitaoca da zamisli voz dugačak 100 jardi koji se kreće brzinom jednakom 60 procenata brzine svetlosti. Za nekoga ko stoji na peronu i posmatra kako voz prolazi, on će izgle- dati kao da je dugačak samo 80 jardi i sve na njemu biće jednako sabijeno. Ako bismo bili u stanju da čujemo govor putnika u vozu, glasovi bi im zvučali nejasno i sporo, kao ploča puštena manjim brojem obrtaja od potrebnog, a i pokreti bi im izgledali jednako nespretno. Činilo bi se čak i da sato- vi u vozu rade pri samo četiri petine svoje normalne brzine.
Međutim – i tu je caka – ljudi u vozu ne bi ni na koji način osećali ta izobličenja. Njima bi sve u vozu izgledalo potpuno normalno. Mi, na peronu, izgledali bismo im čudnovato sabijeni i usporeni. Vidite, sve to ima veze s položajem koji zauzimate u odnosu na predmet u kretanju.
Taj efekat se zapravo dešava svaki put kada se krećete. Preletite preko Sjedinjenih Američkih Dr- žava i kročićete iz aviona za petmilioniti deo sekunde, ili tako nešto, mlađi od onih koje ste ostavili za sobom. Čak i kad pređete na drugu stranu sobe, veoma blago ćete izmeniti sopstveni doživljaj vre- mena i prostora. Izračunato je da lopta za bezbol bačena brzinom od 160 kilometara na sat naraste u masi za 0,000000000002 grama dok ne stigne do poslednje baze. Tako su efekti relativnosti stvarni i izmereni. Problem je u tome što su te promene previše male da bismo uopšte mogli da ih primetimo. Ali za druge stvari u vasioni – svetlost, gravitaciju, samu vasionu – to su važna pitanja.
Zato ako zamisao o relativnosti izgleda čudno, razlog je jedino to što takvu vrstu interakcija ne možemo da iskusimo u normalnom životu. Međutim, da se opet vratimo Bodanisu, svi obično susreće- mo druge vrste relativnosti – na primer, u vezi sa zvukom. Ako ste u parku, a neko pušta muziku koja vas nervira, znate da morate da se udaljite da bi vam muzika izgledala tiša. Naravno, nije to zato što je muzika tiša, već jednostavno zato što se promenio vaš položaj u odnosu na nju. Nečemu premale- nom ili presporom da bi ponovilo to iskustvo – recimo, pužu – zamisao da dvojici posmatrača mo- že da se čini da isti zvučnik istovremeno proizvodi dve različite jačine zvuka izgledala bi neverovat- no.
Najizazovniji i najneintuitivniji od svih koncepata u opštoj teoriji relativnosti jeste zamisao da je vreme deo prostora. Mi instinktivno posmatramo vreme kao nešto večno, apsolutno, nepromenjivo; verujemo da ništa ne može poremetiti njegovo neprekidno kuckanje. U stvari, po Ajnštajnu, vreme je varijabilno i neprekidno se menja. Ima čak i oblik. Vezano je – „neodvojivo ispovezivano”, kao što to kaže Stiven Hoking – sa tri dimenzije prostora u neobičnoj strukturi poznatoj kao prostor-vreme.
Prostor-vreme se obično objašnjava tako što se od vas zahteva da zamislite nešto pljosnato ali gipko – recimo, dušek, ili prostirku od rastegnute gume – gde se nalazi neki težak okrugli predmet, kao što je gvozdena kugla. Od težine gvozdene kugle materijal na kojoj ona počiva donekle se rasteže i ugiba. To je otprilike analogno efektu koji masivno telo kao što je Sunce (gvozdena kugla) ima na prostor-vreme (materijal); ono ga rasteže, zakrivljuje i izobličava. E sad, ako preko prostirke zakotr- ljate manju kuglu, ona se trudi da se kreće pravolinijski, u skladu s Njutnovim zakonima kretanja, ali kada se približi masivnom telu i nagibu utonulog materijala, zakotrlja se naniže, neizbežno privučena
masivnijem telu. To je gravitacija – proizvod iskrivljenja prostor-vremena.
Svako telo koje ima masu stvara malo udubljenje u tkanju kosmosa. Tako je vasiona, kako je to Denis Overbaj rekao, „konačni ulegnuti dušek”. Gravitacija u tom smislu više nije toliko stvar koliko ishod – „nije ’sila’ već nusproizvod iskrivljenja prostor-vremena”, po rečima fizičara Mičio Kakua, koji nastavlja: „U izvesnom smislu, gravitacija ne postoji; ono što pokreće planete i zvezde jeste izo- bličenost prostora i vremena.”
Naravno, analogija sa uleglim dušekom može da nas dovede samo donekle, jer ona ne obuhvata i učinak vremena. Ali opet, i naš mozak može da nas odvede samo donekle, jerje gotovo nemoguće predvideti dimenziju koja se sastoji od tri dela prostora i jednog dela vremena, a sve je to isprepleta- no poput niti u kariranoj tkanini. U svakom slučaju, mislim da se možemo saglasiti da je to bila veo- ma velika misao za jednog mladića koji je zurio kroz prozor kancelarije za patente u glavnom gradu Švajcarske.

* * *

Pored mnogo čega drugog, Ajnštajnova opšta teorija relativnosti sugerisala je da se vasiona ili širi, ili skuplja. Ali Ajnštajn nije bio kosmolog i prihvatio je preovlađujuće mišljenje da je vasiona fiksi- rana i večita. Manje ili više promišljeno, ubacio je u svoje jednačine nešto što se zove kosmološka konstanta, što je bilo kontrateg efektima gravitacije i služilo kao neka vrsta matematičkog dugmeta za pauzu. Knjige o istoriji nauke uvek opraštaju Ajnštajnu tu omašku, ali s naučnog stanovišta to je bilo prilično grozno i on je to znao. Nazvao je to „najvećim gafom svog života”.
Slučajno, otprilike u vreme kada je Ajnštajn fiksirao mesto kosmološke konstante u svojoj teoriji, u opservatoriji Lovel u Arizoni astronom sa veselo intergalaktičkim imenom Vesto Slifer (koji je za- pravo bio rodom iz Indijane) vršio je spektrografska očitavanja dalekih zvezda i ustanovio da se čini da se one udaljavaju od nas. Vasiona nije bila statična. Zvezde koje je Slifer posmatrao pokazivale su nesumnjive znake Doplerovog pomeranja – istog onog mehanizma koji stoji iza izraženo rastegnutog zvuka ji-jammm koji kola proizvode dok prolaze u blesku kraj nas na trkalištu.24 Taj fenomen se pri- menjuje i na svetlost i u slučaju udaljavajućih galaksija poznat je kao crveni pomak (zato što se sve- tlost izvora koji se udaljavaju od nas pomera prema crvenom kraju spektra; svetlost izvora koji se približavaju pomera se prema plavom).
Slifer je prvi primetio taj efekt kod svetlosti i shvatio njegov potencijalni značaj za poimanje kre- tanja kosmosa. Nažalost, niko nije obratio mnogo pažnje na njega. Opservatorija Lovel, ako se prise- tite, bila je donekle čudna zahvaljujući opsednutosti Persivala Lovela kanalima na Marsu, što ju je u drugoj deceniji dvadesetog veka učinilo, u svakom smislu, isturenom stanicom za astronomska preg- nuća. Slifer nije znao za Ajnštajnovu teoriju relativnosti, a svet podjednako nije znao za Slifera. Tako njegovo otkriće nije imalo nikakav učinak.
Slava će umesto njemu pripasti masivnijem egu čije je ime bilo Edvin Habl. Habl je rođen 1889, deset godina posle Ajnštajna, u malom gradu u Misuriju, na rubu Ozarka, a odrastao je tamo i u Vito- nu, u Ilinoisu, odnosno u predgrađu Čikaga. Njegov otac bio je uspešan poslovni čovek koji se bavio osiguranjem, pa je život oduvek bio udoban, a Edvin je i fizički bio bogato obdaren. Bio je snažan i nadaren sportista, šarmantan, pametan i veoma je dobro izgledao – „zgodan gotovo toliko da vam se smuči”, po opisu Vilijama H. Kropera, „pravi Adonis” po rečima jednog drugog obožavaoca. Po sopstvenim rečima, uspevalo mu je da u život uključi i manje ili više neprekidna plemenita dela – spasavanje davljenika, odvođenje uplašenih ljudi na sigurno na bojištima Francuske, posramljivanje svetskih šampiona u boksu udarcima za nokdaun u egzibicionim mečevima. Sve je to izgledalo previ-
še dobro da bi bilo istinito. I upravo tako. Pored sve nadarenosti, Habl je bio i zagriženi lažov.
To je bilo poprilično čudno, jer je Hablov život od rane mladosti bio ispunjen stvarnim osobeno- stima koje su povremeno bile gotovo neverovatno izuzetne. Na jednom jedinom gimnazijskom atlet- skom takmičenju održanom 1906. godine on je pobedio u skoku s motkom, bacanju kugle, bacanju di- ska, bacanju kladiva, skoku uvis iz mesta i iz zaleta, a učestvovao je i u pobedničkoj ekipi u štafetnoj trci na jednu milju – što će reći, sedam prvih mesta na jednom takmičenju – a završio je kao treći u skoku udalj. Iste godine postavio je državni rekord u skoku uvis u Ilinoisu.
Kao student bio je jednako uspešan i bez problema je primljen na studije fizike i astronomije na Čikaškom univerzitetu (gde je, sasvim slučajno, šef katedre tada bio Albert Majklson). Tamo je iza- bran za jednog od prvih Roudsovih studenata za Oksford. Tri godine engleskog života očigledno su ga preobratile, jer se vratio u Viton 1913. sa Invernes kapom na glavi, pušio je tulu i govorio čudnovato visokoparnim naglaskom – gotovo britanskim, ali ne baš sasvim – koji će zadržati do kraja života. Iako je kasnije tvrdio da je proveo najveći deo druge decenije veka kao advokat u Kentakiju, zapravo je radio kao profesor u srednjoj školi i trener košarkaškog tima u Nju Olbeniju, u Indijani, pre nego što je, zakasnelo, odbranio doktorat i nakratko boravio u vojsci. (Stigao je u Francusku mesec dana pre primirja i gotovo je izvesno da nikada nije čuo nijedan hitac ispaljen u gnevu.)
Godine 1919, sada već tridesetogodišnjak, preselio se u Kaliforniju i zaposlio se u opservatoriji Maunt Vilson blizu Los Anđelesa. Brzo, i prilično neočekivano, postao je najistaknutiji astronom dvadesetog veka.
Vredi zastati na tren i prisetiti se koliko se u to vreme zapravo malo znalo o kosmosu. Danas astro- nomi smatraju da u vidljivoj vasioni postoji možda nekih 140 milijardi galaksija. To je ogroman broj, daleko veći nego što puko njegovo pominjanje može da vas navede da pretpostavite. Da su galaksije zamrznuta zrna graška, napunile bi neki veliki auditorijum – recimo, stari Boston garden, ili Rojal Albert hol. (Astrofizičar Brus Gregori je zaista to izračunao.) Godine 1919, kada je Habl prvi put približio glavu okularu, broj galaksija koje su nam bile poznate iznosio je tačno jedan; Mlečni put. Smatralo se da sve ostalo ili čini deo samog Mlečnog puta ili je jedan od mnogobrojnih dalekih, peri- fernih oblaka gasa. Habl je brzo pokazao koliko je to stanovište bilo pogrešno.
Tokom sledeće decenije, Habl se uhvatio u koštac sa dva najfundamentalnija pitanja vasione: koli- ko je ona stara, i koliko je velika. Da bi se odgovorilo na oba, neophodno je znati dve stvari – koli- ko su daleko određene galaksije i koliko brzo lete sve dalje od nas (što je poznato kao njihova brzina bekstva). Crveni pomak daje brzinu kojom se galaksije udaljavaju, ali nam ne govori koliko su, za početak, daleko. Za to vam treba ono što se zove „standardne sveće” – zvezde čiji se sjaj može pou- zdano obračunati i upotrebiti kao mera za sjaj (pa tako i relativnu udaljenost) drugih zvezda.
Habl je imao tu sreću da se pojavi ubrzo pošto je jedna genijalna žena po imenu Henrijeta Svon Livit smislila način da pronađe te zvezde. Livitova je radila u opservatoriji koledža Harvard kao ra- čunar, kako su tada nazivali te ljude. Računari su provodili život u izučavanju fotografskih ploča zve- zda i proračunima – otud i njihovo ime. Bilo je to jedva nešto više od argatovanja, samo što se dru- gačije zvalo, ali je ujedno bilo i najbliže što su se žene mogle približiti stvarnoj astronomiji na Har- vardu – ili, zapravo, praktično bilo gde – u to doba. Sistem je, koliko god da nije bio fer, ipak do- nosio izvesne neočekivane koristi; zahvaljujući njemu, polovina najprefinjenijih raspoloživih umova bila je usmerena na posao koji bi inače privukao malo promišljene pažnje i to je omogućilo da žene pojme finu strukturu kosmosa na način koji je često izmicao njihovim muškim parnjacima.
Jedna računarka sa Harvarda, Eni Džamp Kenon, iskoristila je svoje stalne susrete sa zvezdama da izmisli sistem zvezdane klasifikacije toliko praktičan da se i dan-danas upotrebljava. Doprinos Livi- tove bio je još važniji. Ona je primetila da vrsta zvezda poznata kao cefeidna promenljiva (po sazve-
žđu Cefej ili Kefej, gde je ova vrsta zvezda pronađena) pulsira u pravilnom ritmu – nekom vrstom zvezdanih otkucaja srca. Cefeide su prilično retke, ali najmanje jedna od njih svima nam je poznata. Polaris, poznat kao Severnjača ili Polarna zvezda, jeste Cefeida.
Sada znamo da Cefeide tako pulsiraju zato što su to postarije zvezde koje su prošle svoju „fazu glavnog niza”, kao što to kažu astronomi, pa su postale crveni džinovi. Hemija crvenih džinova je malčice teška za naše sadašnje ciljeve (potrebno je da se shvate svojstva jedanput jonizovanih atoma helijuma, pored mnogo drugih stvari), ali jednostavno rečeno, to znači da oni sagorevaju svoje preo- stalo gorivo na način koji proizvodi veoma ritmično, veoma pouzdano jačanje i slabljenje sjaja. Ge- nijalnost Livitove sastojala se u tome da poređenjem relativne veličine Cefeida na različitim mestima na nebu možete da izračunate gde se one nalaze jedna u odnosu na drugu. One se mogu koristiti kao standardne sveće – što je naziv koji je ona skovala, a i dalje je u opštoj upotrebi. Taj metod je omo- gućavao da se pronikne samo u relativne udaljenosti, ne u apsolutne, ali čak i tako, prvi put je neko smislio koristan način da se izmeri vasiona u velikoj srazmeri.
(Koliko da ta saznanja smestimo u perspektivu, možda vredi primetiti da je u doba kada su Livito- va i Kenonova izvodile zaključke o fundamentalnim svojstvima kosmosa iz mutnih mrlja dalekih zve- zda na fotografskim pločama, harvardski astronom Vilijam H. Pikering, koji je naravno mogao da za- viri u prvoklasni teleskop kad god bi mu se ćefnulo, razvio svoju začetničku teoriju da tamne mrlje na Mesecu izazivaju rojevi insekata u sezonskim migracijama.)
Kombinujući kosmički aršin Livitove sa zgodnim crvenim pomakom Vesta Slifera, Habl je počeo da meri odabrane tačke u svemiru na nov način. Godine 1923. dokazao je da oblačić daleke paučine u sazvežđu Andromede poznat kao M31 uopšte nije oblak gasa, već buktanje zvezda, samostalna galak- sija, širine stotinu hiljada svetlosnih godina, udaljena najmanje devet stotina hiljada svetlosnih godi- na. Vasiona je bila veća – daleko veća – nego što je iko to ikada pretpostavljao. Godine 1924. Ha- bi je napisao značajan rad, Cefeide u spiralnim maglinama (magline, engl. nebulae, od latinske reči za „oblake”, bile su njegov termin za galaksije), pokazavši da se vasiona ne sastoji samo od Mlečnog puta, već od mnoštva samostalnih galaksija – „ostrvskih vasiona” – među kojima su mnoge veće od Mlečnog puta i mnogo udaljenije.
I samo ovo otkriće obezbedilo bi Hablu ugled, ali on se sada okrenuo pitanju izračunavanja toga koliko je vasiona ogromnija, pa je došao do još upečatljivijeg otkrića. Habl je počeo da meri spektre dalekih galaksija – taj posao je Slifer započeo u Arizoni. Koristeći novi Hukerov teleskop od 100 inča na Maunt Vilsonu i domišljato zaključivanje, početkom tridesetih godina on je izračunao da se sve galaksije na nebu (osim našeg lokalnog roja zvezda) udaljavaju od nas. Štaviše, njihova brzina i udaljenost uredno su srazmerni: što dalja galaksija, to se brže kreće.
To je bilo uistinu zaprepašćujuće. Vasiona se širila, brzo i ravnomerno u svim pravcima. Nije bila potrebna velika količina mašte da bi se odatle čitalo unazad i shvatilo kako je to moralo početi iz ne- ke središnje tačke. Daleko od toga da bude stabilna, fiksirana, večita praznina koju su svi oduvek pretpostavljali, ovo je bila vasiona koja je imala početak. Samim tim, mogla bi da ima i kraj.
Pravo je čudo, kao što je zapazio Stiven Hoking, da niko nije već ranije naišao na zamisao o vasi- oni koja se širi. Statička vasiona, kao što je moralo biti očigledno Njutnu i svakom mislećem astrono- mu posle njega, urušila bi se sama u sebe. Postojao je i problem zbog toga što bi zvezde, u slučaju da beskonačno gore u statičkoj vasioni, sve to učinile neverovatno vrelim – svakako previše vrelim za bića kao što smo mi. Vasiona koja se širi razrešila je najveći deo ovih pitanja jednim potezom.
Habl je bio mnogo bolji posmatrač nego mislilac i nije smesta u potpunosti pojmio implikacije sopstvenog otkrića. To je delimično bilo zbog njegove žalosne neupućenosti u Ajnštajnovu opštu teo- riju relativnosti. A to je bilo krajnje neverovatno zato što su, ako ništa drugo, Ajnštajn i njegova teo-
rija postigli do tada svetsku slavu. Štaviše, godine 1929. Albert Majklson – sada u svojim poznim godinama, ali i dalje jedan od najagilnijih i najcenjenijih svetskih naučnika – prihvatio je položaj na Maunt Vilsonu kako bi merio brzinu svetlosti svojim pouzdanim interferometrom, i sigurno je Hablu makar pomenuo primenjivost Ajnštajnove teorije na njegova (Hablova) otkrića.
U svakom slučaju, Habl je propustio da napravi teorijski darmar kada mu se prilika ukazala. Ume- sto njega, ostalo je jednom belgijskom svešteniku-naučniku (koji je doktorirao na MIT-u), po imenu Žorž Lemetr, da sabere dva i dva u svojoj „teoriji vatrometa”, koja je sugerisala da je vasiona zapo- čela kao geometrijska tačka, „praiskonski atom”, koji je prasnuo u slavu i od tog trena se neprekidno širi.25 Ta je zamisao vrlo čisto prethodila savremenoj koncepciji Velikog praska, ali toliko ispred sopstvenog vremena da Lemetr retko dobije više od rečenice ili dve koje smo mu i mi ovde posvetili. Svetu će biti potrebne dodatne decenije, i nehotično otkriće pozadinskog kosmičkog zračenja koje su izveli Penzijas i Vilson kraj svoje šišteće antene u Nju Džerziju, da bi Veliki prasak počeo da se kre- će iz domena zanimljive zamisli do prihvaćene teorije.
Ni Habl ni Ajnštajn neće igrati bogzna kakvu ulogu u toj velikoj priči. Mada u to vreme niko to ne bi pogodio, oba čoveka su odradila najveći deo svog životnog posla.
Godine 1936. Habl je napisao popularnu knjigu s naslovom Carstvo maglina, koja je u laskavom stilu objasnila njegova dostignuća. Tu je konačno pokazao da se upoznao sa Ajnštajnovom teori- jom – makar donekle; posvetio joj je četiri strane od ukupno dvestotinak.
Habl je umro od srčanog udara 1953. godine. Čekala ga je jedna mala neobičnost. Iz razloga zao- grnutih tajnom, njegova žena odbila je da mu priredi sahranu i nikada nije otkrila šta je učinila s nje- govim telom. Pola veka kasnije, mesto gde počivaju zemni ostaci najvećeg astronoma veka i dalje je nepoznato. Ako vam je do komemoracije, morate podići pogled prema nebu i svemirskom teleskopu Habl, lansiranom 1990. i nazvanom u njegovu čast.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:50 am





9

Moćni atom

Dok su Ajnštajn i Habl izdašno rasplitali strukturu kosmosa u velikim razmerama, drugi su se upinjali da shvate nešto bliže, ali na sopstveni način jednako daleko: majušni i večito tajanstveni atom.
Veliki fizičar sa Kalteha Ričard Fejnmen jednom je primetio da bi, kad biste morali da svedete istoriju nauke na jednu važnu tvrdnju, ona glasila: „Sve su stvari sačinjene od atoma.” Oni su svuda i čine sve. Pogledajte oko sebe. Sve su to atomi. Ne samo čvrste stvari kao što su zidovi, stolovi i tro- sedi, već i vazduh između njih. A oni su tu u broju koji zaista ne možete ni da zamislite.
Osnovno funkcionalno uređenje atoma jeste molekul (od latinskog izraza za „malu masu”). Mole- kul jednostavno predstavlja dva ili više atoma koji zajedno rade u manje-više stabilnom aranžmanu: dodajte dva atoma vodonika jednom atomu kiseonika i dobićete molekul vode. Hemičari obično mi- sle o molekulima radije nego o elementima, dosta nalik tome kako pisci misle o rečima, a ne o slovi- ma, tako da su molekuli ono što prebrojavaju, a oni su, u najmanju ruku, veoma brojni. Na nivou mo- ra, pri temperaturi od 0 stepeni Celzijusa, jedan kubni centimetar vazduha (to jest, prostor otprilike veličine kocke šećera) sadržaće 45 milijardi milijardi molekula. A oni su u svakom kubnom centime- tru koji vidite oko sebe. Pomislite koliko kubnih centimetara postoji u svetu iza vašeg prozora – ko- liko bi bilo potrebno kocki šećera da ispune taj pogled. Onda pomislite koliko bi bilo potrebno da sazdaju vasionu. Ukratko, atoma ima u velikom izobilju.
Oni su čudesno trajni. Pošto su tako dugovečni, atomi se baš muvaju okolo. Svaki atom koji pose- dujete gotovo sigurno je prošao kroz nekoliko zvezda i bio deo miliona organizama pre nego što se pretvorio u vas. Svi smo atomski tako brojni i tako mnogo reciklirani kad umremo daje značajan broj naših atoma – do milijarde za svakog od nas, tako je negde rečeno – verovatno nekada pripadao Šekspiru. Još po milijardu smo dobili od Bude, Džingis kana i Betovena, kao i od bilo kog drugog istorijskog lika koji želite da pomenete. (Očigledno, likovi moraju biti istorijski, pošto je atomima potrebno nekoliko decenija da se dobrano preraspodele; koliko god da to želite, još se niste sjedinili sa Elvisom Prislijem.)
Dakle, svi smo mi reinkarnacije – iako kratkovečne. Kada umremo, naši atomi se raziđu i odsele tamo gde mogu iznova biti korisni – kao deo lista, drugog ljudskog bića ili kapi rose. Međutim, sami atomi traju praktično večno. Niko zapravo ne zna koliko dugo jedan atom može da preživi, ali po Martinu Risu to je verovatno oko 1035 godina – što je broj toliko veliki da sam čak i ja srećan što mogu da ga izrazim matematičkom oznakom.
Iznad svega, atomi su majušni – veoma, veoma majušni. Pola miliona njih poredanih rame uz ra- me moglo bi da se sakrije iza ljudske dlake. U takvoj razmeri, praktično je nemoguće zamisliti poje- dinačni atom, ali naravno da možemo da pokušamo.
Počnimo milimetrom, a to je ovoliko dugačka crtica: -. E sad, zamislimo da je ta crtica podeljena na hiljadu delova jednake širine. Svaka takva širina je mikron. To je razmera mikroorganizama. Jedan tipičan paramecijum, na primer – majušno jednoćelijsko stvorenje koje živi u slatkoj vodi – širok je oko 2 mikrona, 0,002 milimetra, što je zaista veoma malo. Ako biste golim okom poželeli da vidite paramecijuma kako pliva u kapi vode, morali biste kap da uveličate toliko da bude široka dvanaestak
metara. Međutim, ako biste poželeli da u istoj toj kapi vidite atome, morali biste da je uveličate toli- ko da joj širina bude 24 kilometra.
Drugim rečima, atomi postoje u razmerama majušnosti sasvim drugog reda. Da biste sišli do raz- mere atoma, morali biste da uzmete svaki od tih mikronskih odsečaka i podelite na po još deset hilja- da manjih delova. To je razmera atoma: desetmilioniti deo milimetra. To je stepen majušnosti daleko izvan domašaja naše mašte, ali možete steći neku sliku o proporcijama ako imate na umu da je jedan atom za tu milimetarsku crticu odozgo isto što i debljina lista papira u odnosu na visinu Empajer stejt bildinga.
Naravno, upravo izobilje i ekstremna trajnost atoma čini ih tako korisnim, dok ih je zbog majušno- sti tako teško otkriti i shvatiti. Pomisao da za atome važe te tri stvari – da su mali, brojni, praktično neuništivi – i da je sve sazdano od njih, nije najpre pala na pamet Antoan-Lorenu Lavoazjeu, kao što biste mogli da pomislite, pa čak ni Henriju Kevendišu ili Hamfriju Dejviju, već jednom oskudno i la- ko obrazovanom engleskom kvekeru koji se zvao Džon Dalton, a prvi put smo se s njim sreli u Pogla- vlju 7.
Dalton je rođen 1766. godine na rubu Jezerskog okruga, blizu Kokermuta, u porodici siromašnih i pobožnih kvekerskih tkača. (Četiri godine kasnije, pesnik Vilijam Vordsvort takođe će doći na svet u Kokermutu.) On je bio izuzetno bistar učenik – u stvari, toliko bistar da mu je u neverovatnom uzra- stu od dvanaest godina povereno da vodi lokalnu kvekersku školu. To možda jednako mnogo govori o školi kao i o Daltonovoj starmalosti, ali možda i ne: iz njegovih dnevnika znamo da je negde u to vre- me čitao Njutnove Principia – u latinskom originalu – i druga dela jednako zahtevne prirode. U petnaestoj, dok je još vodio školu, zaposlio se u obližnjem gradu Kendalu i deceniju potom preselio se u Mančester, odakle se retko kada mrdao u preostalih pedeset godina svog života. U Mančesteru je postao neka vrsta intelektualnog vihora i pisao je knjige i radove o temama u rasponu od meteorolo- gije do gramatike. Slepilo za boje, od kojeg je bolovao, dugo je nazivano daltonizmom, zbog njego- vih studija. Ali njegovu reputaciju uspostavila je debela knjiga s nazivom Novi sistem hemijske filo- zofije, objavljena 1808. godine.
Tamo, u kratkom poglavlju od samo pet strana (od više od devet stotina koliko knjiga sadrži), uče- ni ljudi prvi put su se sreli sa atomima u nečemu što liči na njihovo savremeno poimanje. Daltonov jednostavni zaključak bio je da u korenu svega postoje izuzetno male čestice koje se dalje ne mogu deliti. „Mogli bismo isto tako da pokušamo da uvedemo neku novu planetu u Sunčev sistem ili da uni- štimo neku koja već postoji, kao što bismo mogli da stvorimo ili uništimo česticu vodonika”, napisao je on.
Ni zamisao o atomima, niti sam termin, nisu bili baš novi. I jedno i drugo razvili su drevni Grci. Daltonov doprinos sastojao se u tome što je razmotrio relativne veličine i karakter tih atoma i način na koji se uklapaju. Znao je, na primer, da je vodonik najlakši element, pa mu je dao atomsku težinu
1. Smatrao je takođe da se voda sastoji od sedam delova kiseonika uz jedan deo vodonika, pa je kise- oniku dao atomsku težinu 7. Na taj način bio je u stanju da dođe do relativnih težina poznatih eleme- nata. Nije uvek bio bogzna kako precizan – atomska težina kiseonika je zapravo 16, a ne 7 – ali princip je bio zdrav i formirao je osnovu za čitavu savremenu hemiju i dobar deo ostatka savremene nauke.
Zahvaljujući tom delu Dalton se proslavio – mada na nekako tih način, kao što i dolikuje jednom engleskom kvekeru. Godine 1826. francuski hemičar P. Ž. Peletje otputovao je u Mančester da bi se upoznao s atomskim herojem. Peletje je očekivao da ga zatekne u nekoj velikoj instituciji, pa se za- prepastio kada je ustanovio da ovaj predaje elementarnu aritmetiku dečacima u maloj školi u jednoj zabačenoj ulici. Po istoričaru nauke E. Dž. Holmjardu, kada je zbunjeni Peletje ugledao tog velikana,
promucao je:

„Est-ce que j’ai l’honneur de m’addresser a Monsieur Dalton?” jer je jedva mogao da poveruje da je to hemičar evropskog glasa, i da nekog dečaka podučava osnovnim pravilima. „Da”, re- kao je prostodušno kveker. „Da li biste seli dok ovom momčiću ne objasnim malo aritmetiku?”

* * *

Mada je Dalton pokušavao da izbegne sve počasti, uprkos njegovim željama izabrali su ga za Kra- ljevsko društvo, obasuli ga medaljama i dodelili mu zamašnu državnu penziju. Kada je umro 1844. godine, četrdeset hiljada ljudi došlo je da vidi kovčeg, a pogrebna povorka otegla se na čitave dve milje. Njegova odrednica u Rečniku nacionalne biografije jedna je od najdužih, i od naučnika iz de- vetnaestog veka mogu joj parirati po dužini samo Darvin i Lajel.
Čitav vek posle Daltona, njegova pretpostavka ostala je potpuno hipotetična i nekoliko istaknutih naučnika – posebno bečki fizičar Ernst Mah, po kojem je brzina zvuka dobila ime – sumnjali su da atomi uopšte postoje. „ Atomi se ne mogu opaziti čulima... oni su stvar promisli”, napisao je on. Skepsa s kojom se gledalo na postojanje atoma, posebno na nemačkom govornom području, bila je tolika da se govorilo kako je odigrala određenu ulogu u samoubistvu velikog teorijskog fizičara i atomskog entuzijaste Ludviga Bolcmana godine 1906.
Prve neporecive dokaze o postojanju atoma dao je Ajnštajn u svom radu o Braunovom kretanju godine 1905, ali to nije privuklo mnogo pažnje, a Ajnštajn će se ionako ubrzo sasvim posvetiti svom radu na opštoj relativnosti. I tako je prvi stvarni heroj atomskog doba, iako ne i prvi akter na pozorni- ci, bio Ernest Raderford.
Raderford je rođen 1871. godine u „zabiti” Novog Zelanda, gde su mu roditelji emigrirali iz Škot- ske kako bi gajili malo lana i mnogo dece (da parafraziramo Stivena Vajnberga). Pošto je odrastao u zabačenom kraju zabačene zemlje, bio je onoliko daleko od glavnog toka nauke koliko je to bilo mo- guće, ali 1895. godine je stekao stipendiju koja ga je odvela u laboratoriju Kevendiš na Univerzitetu u Kembridžu, koja samo što nije postala najvažnije mesto na svetu za bavljenje fizikom.

* * *

Fizičari su poznati po tome što preziru naučnike iz drugih grana nauke. Kada je velikog austrijskog fi- zičara Volfganga Paulija žena ostavila zbog jednog hemičara, bio je preneražen i ispunjen nevericom.
„Da se zaljubila u toreadora, pa još i da razumem”, rekao je sav začuđen jednom prijatelju. „Ali u hemičara...”
Taj stav bi Raderford razumeo. „Čitava nauka može se podeliti na fiziku, i na skupljanje maraka”, rekao je on jednom i ta se rečenica od tada mnogo puta koristila. Stoga ima izvesne simpatične ironi- je u tome što je Nobelovu nagradu 1908. dobio za hemiju, a ne za fiziku.
Raderford je bio srećnik – srećan što je bio genije, ali još srećniji što je živeo u doba kada su fi- zika i hemija bile tako uzbudljive i tako kompatibilne (ne uzimajući u obzir njegova osećanja). Nikad se više one neće tako zgodno preklapati.
Uprkos silnom uspehu, Raderford nije bio naročito briljantan čovek i zapravo je bio veoma loš u matematici. Često bi se, usred predavanja, izgubio u sopstvenim jednačinama toliko da bi odustao na pola puta i rekao studentima da sami to prokljuve. Po Džejmsu Čedviku, koji je otkrio neutron i koji je dugo bio njegov saradnik, Raderford se nije naročito isticao pameću ni prilikom eksperimentisa-
nja. Bio je naprosto uporan i širokih nazora. Briljantnost je zamenio lukavošću i nekom vrstom drsko- sti. Njegov um je, po rečima jednog biografa, „uvek bio okrenut prema granicama, koliko god je mo- gao da vidi, a to je bilo mnogo više nego u većine drugih ljudi”. Suočen s nekim upornim problemom, bio je spreman da radi na njemu duže i marljivije od većine i da bude otvoreniji za neuobičajena ob- jašnjenja. Do svog najvećeg otkrića došao je zato što je bio spreman da provede strahovito tegobne sate prebrojavajući svetlucave alfa čestice, kako je to tada bilo poznato – što je posao koji je treba- lo da odrade drugi. On je bio jedan od prvih – moguće, baš prvi – koji su uvideli da bi snaga za- pretena u atomu mogla, ako bi se zauzdala, stvoriti bombe dovoljno moćne da „čitav ovaj stari svet nestane u dimu”.
Fizički, bio je krupan i bučan, sa glasom od kojeg su stidljiviji ljudi bežali. Jednom, kada su mu rekli da Raderford treba da govori nešto na radiju preko Atlantika, jedan kolega je suvo upitao: „A šta će mu radio?” Osim toga, imao je ogromnu količinu dobrodušnog samopouzdanja. Kada mu je ne- ko prigovorio kako se čini kao da je neprekidno odlično raspoložen, kao da je na vrhu talasa, on je odgovorio: „Pa, na kraju krajeva, ja sam i stvorio taj talas, zar ne?” S. P. Snou se prisetio kako je, kod krojača u Kembridžu, čuo Raderfordovu primedbu: „Svakog dana sam sve veći po gabaritu. A i mentalno.”
Ali i gabarit i slava nadaleko su ga pretekli godine 1895. kada se pojavio u Kevendišovoj labora- toriji.26 Bilo je to po događajima jedinstveno razdoblje u nauci. U godini Raderfordovog prispeća u Kembridž, Vilhelm Rendgen je otkrio X-zrake na Univerzitetu Vircburg u Nemačkoj; sledeće godine, Henri Bekerel je otkrio radioaktivnost. A sama laboratorija Kevendiš spremala se za dugi period sla- ve. Godine 1897, Dž. Dž. Tomson i njegovi saradnici tamo će otkriti elektron, godine 1911. S. T. R. Vilson će tamo napraviti prvi detektor čestica (kao što ćemo već videti), a 1932. Džejms Čedvik će tamo otkriti neutron. Još dalje u budućnosti, 1953. godine, Džejms Votson i Frensis Krik otkriće u Ke- vendišu strukturu DNK.
Na početku, Raderford se bavio radio-talasima i tu se prilično istakao – uspeo je da prenese čist signal na udaljenost dužu od jedne milje, što je za to doba bilo znatno dostignuće – ali odustao je od toga kada ga je jedan stariji kolega ubedio u to da radio nema bogzna kakvu budućnost. Uopšte uzev- ši, međutim, Raderford nije napredovao u Kevendišu, i posle tri godine provedene tamo, shvativši da nema neku perspektivu, prihvatio je mesto na Univerzitetu Makgil u Montrealu, gde je započeo duga- čak i neprekidan uspon ka slavi. U doba kada je dobio Nobelovu nagradu (za „istraživanje raspada elemenata i hemiju radioaktivnih supstanci”, po zvaničnom navodu), preselio se na Univerzitet u Mančesteru i zapravo je tamo obavio svoje najvažnije radove na utvrđivanju strukture i prirode ato- ma.
Početkom dvadesetog veka znalo se da su atomi sazdani od delova – Tomsonovo otkriće elektro- na dovelo je do toga – ali nije se znalo koliko delova postoji, kako se uklapaju niti koji oblik popri- maju. Neki fizičari su smatrali da atomi mogu biti oblika kocke, zato što se kocke mogu spakovati ta- ko uredno da se ne traći prostor. Međutim, preovlađivalo je gledište da atom pre liči na kolač s ribi- zlama ili na puding od šljiva; da je to gusto, čvrsto telo sa pozitivnim nabojem, ali načičkano negativ- no nabijenim elektronima, nalik na ribizle u kolaču s ribizlama.
Godine 1910, Raderford je (uz pomoć svog studenta Hansa Gajgera, koji će kasnije izumeti detek- tor radijacije, pa on nosi njegovo ime) ispalio jonizovane atome helijuma, ili alfa čestice, u list zlatne folije.27 Raderford se zaprepastio kada su neke čestice odskočile natrag. Bilo je to, rekao je, kao da je ispalio granatu od 15 inča u list papira, a ona mu se odbila u krilo. To jednostavno nije trebalo da se dogodi. Posle znatnog razmišljanja shvatio je da postoji samo jedno moguće objašnjenje: čestice koje su se odbile natrag udarile su u nešto malo i gusto u srcu atoma, dok su druge čestice projezdile
bez prepreka. Raderford je shvatio da je atom prevashodno prazan prostor, sa veoma gustim jezgrom u središtu. Bilo je to veoma zadovoljavajuće otkriće, ali je smesta dovelo do jednog problema. Po svim zakonima klasične fizike, atomi dakle nije trebalo ni da postoje.

* * *

Zastanimo na trenutak da razmotrimo strukturu atoma kakvu danas poznajemo. Svaki atom sazdan je od tri vrste elementarnih čestica: protona, koji imaju pozitivan električni naboj; elektrona, koji imaju negativan električni naboj; i neutrona, koji nemaju nikakav naboj. Protoni i neutroni spakovani su u jezgro, dok se elektron obrće spolja oko njih. Ono što jednom atomu daje njegov hemijski identitet je- ste broj protona. Atom sa jednim protonom jeste atom vodonika, onaj sa dva protona je helijum, sa tri protona litijum, i tako dalje. Kad god dodate proton, dobijete novi element. (Pošto je broj protona u jezgru uvek u ravnoteži sa jednakim brojem elektrona, ponegde ćete pročitati da je broj elektrona ono što definiše element; svodi se na jedno te isto. Meni su to objasnili na sledeći način: protoni daju ato- mu identitet, dok mu elektroni daju ličnost.)
Neutroni ne utiču na identitet atoma, ali doprinose njegovoj masi. Broj neutrona je generalno jed- nak broju protona, ali to može malo da varira naviše i naniže. Dodajte ili oduzmite neutron ili dva i dobićete izotop. Termini koje čujete u vezi s tehnikama određivanja starosti u arheologiji odnose se na izotope – na primer, ugljenik-14, što je atom sa šest protona i osam neutrona (četrnaest je njihov zbir).
Neutroni i protoni zauzimaju jezgro atoma. Jezgro atoma je majušno – čini tek milioniti deo mili- jarditog dela čitave zapremine atoma – ali čudesno zgusnuto, pošto sadrži praktično svu masu atoma. Kao što je to Kroper rekao, ako bi se atom uvećao do razmera katedrale, jezgro bi bilo veliko tek kao muva – ali bi ta muva bila mnogo hiljada puta teža od katedrale. Upravo taj prostor – ta odzvanja- juća, neočekivana prostranost – nagnala je Raderforda da se počeše po glavi 1910. godine.
Zamisao da su atomi mahom sazdani od praznog prostora i da je čvrstina koju možemo da iskusi- mo svuda oko nas iluzija i dalje je prilično zapanjujuća. Kada se dva tela spoje u stvarnom svetu – obično se kao ilustracija koriste bilijarske kugle – ona u stvari ne udare jedno o drugo. „Radije”, kako to objašnjava Timoti Feris, „negativno nabijena polja dve kugle odbiju jedno drugo... da nije njihovog električnog naboja one bi, kao galaksije, prošle jedna kroz drugu neokrnjene.” Kada sedite na stolici, zapravo ne sedite tamo već levitirate iznad nje na visini od jednog angstrema (stomilioniti deo centimetra), i vaši i njeni elektroni neumoljivo su suprotstavljeni svakoj bližoj intimizaciji.
Slika atoma koju gotovo svako ima u glavi jeste slika jednog ili dva elektrona u letu oko jezgra, poput planeta u orbiti oko sunca. Ta slika stvorena je 1904. godine, zasnovana gotovo isključivo na pronicljivom nagađanju japanskog fizičara Hantara Nagaoke. Ona je potpuno pogrešna, ali svejedno istrajna. Kao što je Isak Asimov voleo da napomene, nadahnula je generacije pisaca naučne fantastike da stvaraju priče o svetovima unutar svetova, gde su atomi postajali majušni nastanjeni Sunčevi siste- mi ili se ispostavljalo da je naš Sunčev sistem samo čestica u nekoj daleko krupnijoj shemi. Čak i da- nas CERN, Evropska organizacija za nuklearna istraživanja, koristi Nagaokinu sliku kao logo svog veb-sajta. U stvari, kao što će fizičari ubrzo shvatiti, elektroni uopšte nisu kao planete u orbiti, već pre kao lopatice ventilatora koji se okreće, tako da uspevaju da istovremeno ispune i poslednji delić prostora u svojim orbitama (ali sa ključnom razlikom da se za lopatice ventilatora samo čini da su svuda odjednom; elektroni to jesu).

* * *
Ne treba ni govoriti da se malo od svega ovoga pojmilo godine 1910. ili mnogo godina potom. Ra- derfordova otkrića dovela su do nekih velikih i momentalnih problema, da ne pominjemo to što nije- dan elektron ne bi trebalo da bude u mogućnosti da orbitira oko jezgra bez pada. Konvencionalna teo- rija elektrodinamike nalagala je da leteći elektron vrlo brzo treba da ostane bez energije – za samo delić trenutka – i da se u spirali sunovrati u jezgro, sa katastrofalnim posledicama za oboje. Takođe je tu bio problem načina na koji protoni, sa svojim pozitivnim nabojem, mogu da se skupe unutar je- zgra, a da ne raznesu i sebe i ostatak atoma. Očigledno, šta god da se dešavalo tamo dole, u veoma malom svetu, nije bilo podložno zakonima koji važe u makro svetu gde obitavaju naša očekivanja.
Kada su fizičari počeli da zalaze u to subatomsko područje, shvatili su da ono nije tek drugačije od svega što smo poznavali, već drugačije od svega što smo ikada zamišljali. „Pošto atomsko pona- šanje nije ni nalik na svakodnevno iskustvo”, primetio je jednom Ričard Fejnmen, „veoma je teško navići se na njega i ono izgleda neobično i tajanstveno svima, kako novopečenim, tako i iskusnim fi- zičarima”. Kada je Fejnmen izrekao taj komentar, fizičari su imali već pola veka da se prilagode neo- bičnosti atomskog ponašanja. Pomislite onda kako li je samo bilo Raderfordu i njegovim kolegama početkom druge decenije dvadesetog veka, kada je sve to bilo ganc-novo.
Jedan od ljudi koji su radili sa Raderfordom bio je blagi i predusretljivi mladi Danac Nils Bor. Godine 1913, zbunjen strukturom atoma, Bor je došao na zamisao toliko uzbudljivu da je odložio svoj medeni mesec kako bi napisao ono što će postati prekretnički rad.
Pošto fizičari nisu mogli da vide ništa tako malo kao što je atom, morali su da pokušaju da pro- kljuve njegovu strukturu po načinu na koji se ponaša kad mu nešto rade, kao što je to Raderford ura- dio ispaljivanjem alfa čestica u foliju. Ponekad, nimalo iznenađujuće, rezultati tih eksperimenata bili su zbunjujući. Jedna dugo prisutna zagonetka imala je veze s očitavanjem spektra talasnih dužina vo- donika. Ono je proizvodilo šare koje su pokazivale da atomi vodonika emituju energiju na određenim talasnim dužinama, ali ne i na drugim. Bilo je to prilično nalik na osobu pod nadzorom koja se poja- vljuje na određenim lokacijama, ali niko nikada ne vidi da ona putuje između njih. Niko nije mogao da shvati zbog čega je to tako.
Dok je razmatrao taj problem, Boru je palo na pamet rešenje, pa se dao na pisanje svog čuvenog rada. S naslovom O konstituciji atoma i molekula, rad je objasnio kako to da elektroni ne padaju u je- zgro pretpostavkom da oni mogu da zauzimaju samo određene, dobro definisane orbite. Po novoj teo- riji, jedan elektron koji se kreće između orbita nestaje iz jedne i ponovo se pojavi u drugoj u trenu, ne posećujući prostor između njih. Naravno, ta zamisao – slavni „kvantni skok” – krajnje je čudna, ali i previše dobra da ne bi bila tačna. To ne samo što je sprečavalo elektrone da se u katastrofalnoj spi- rali ne sruče u jezgro, već je takođe objašnjavalo zbunjujuće talasne dužine vodonika. Elektroni su se pojavljivali u određenim orbitama zato što su postojali samo u određenim orbitama. Bio je to blistavi prodor zahvaljujući kojem je Bor 1922. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziku, godinu dana pošto je Ajnštajn dobio svoju.
U međuvremenu, neumorni Raderford, sada ponovo u Kembridžu, gde je nasledio Dž. Dž. Tomso- na na mestu šefa laboratorije Kevendiš, smislio je model koji je objasnio zbog čega jezgra ne eksplo- diraju. Uvideo je da pozitivni naboj protona sigurno mora biti poništen nekom vrstom neutrališućih čestica, koje je nazvao neutronima. Ta zamisao je bila jednostavna i privlačna, ali ne i lako dokaziva. Raderfordov saradnik Džejms Čedvik posvetio je jedanaest godina intenzivnog rada lovu na neutrone pre nego što je konačno uspeo godine 1932.1 on je dobio Nobelovu nagradu za fiziku 1935. godine. Kao što Burs i njegove kolege ističu u svojoj istoriji ove teme, kašnjenje u otkriću bilo je verovatno veoma dobro, pošto je ovladavanje neutronom bilo od suštinske važnosti za razvoj atomske bombe.
(Budući da neutroni nemaju naboj, njih ne odbija električno polje u srcu atoma, pa se stoga mogu ispaljivati kao majušna torpeda u atomsko jezgro gde izazivaju destruktivni proces poznat kao fisija.) Da je neutron bio izolovan dvadesetih godina, „veoma je verovatno da bi atomska bomba najpre bila razvijena u Evropi, te da bi to nesumnjivo uradili Nemci”.
Ovako, Evropljani su imali pune ruke posla pokušavajući da shvate neobično ponašanje elektrona. Glavni problem sa kojim su bili suočeni bilo je to što se elektron ponekad ponašao kao čestica, a po- nekad kao talas. To nemoguće dvojstvo dovodilo je fizičare gotovo do ludila. Sledeće decenije oni su širom Evrope furiozno razmišljali, škrabali i nudili konkurentne hipoteze. U Francuskoj, princ Luj- Viktor de Brolji, potomak kneževske porodice, ustanovio je da određene anomalije u ponašanju elek- trona nestaju kada se oni tretiraju kao talasi. To zapažanje izazvalo je pažnju Austrijanca Ervina Šre- dingera, koji je uneo izvesna zgodna poboljšanja i smislio zgodan sistem zvani talasna mehanika. Go- tovo istovremeno, nemački fizičar Verner Hajzenberg smislio je konkurentnu teoriju zvanu matrična mehanika. Ona je bila matematički toliko složena da je jedva bilo onih koji su zaista mogli da je shvate, uključujući i samog Hajzenberga („ja čak ne znam ni šta je to matrica”, rekao je jednom Haj- zenberg prijatelju, sav očajan), ali izgleda da je rešavala izvesne probleme koje Šredingerovi talasi nisu mogli da objasne.
Dobra stvar u svemu tome bilo je to što je fizika imala dve teorije, zasnovane na suprotstavljenim premisama, koje su davale iste rezultate. Bila je to nemoguća situacija.
Najzad, 1926. godine, Hajzenberg je iznašao slavni kompromis i proizveo novu disciplinu koja će postati poznata kao kvantna mehanika. U njenom srcu bio je Hajzenbergov princip neizvesnosti, koji tvrdi da je elektron čestica, ali čestica koja se može opisati kao talas. Neizvesnost oko koje je teorija sazdana jeste u tome što možemo da znamo kojim putem se elektron kreće dok se pomera kroz prostor ili gde se nalazi u datom trenutku, ali ne možemo znati oboje.28 Svaki pokušaj da izmerite jedno nei- zostavno će poremetiti drugo. To nije naprosto stvar potrebe za preciznijim instrumentima; to je ne- promenljivo svojstvo vasione.
U praksi to znači da nikada ne možete predvideti gde će neki elektron biti u ma kom datom trenut- ku. Možete samo navesti verovatnoću da će biti tamo. U izvesnom smislu, kao što je to rekao Denis Overbaj, elektron ne postoji dok ne bude opažen. Ili, rečeno donekle drugačije, mora se smatrati da je elektron, sve dok ne bude opažen, „istovremeno i svugde i nigde”.
Ako vam ovo izgleda zbunjujuće, možda će vas utešiti to da je bilo zbunjujuće i za fizičare. Over- baj primećuje: „Bor je jednom prokomentarisao da osoba koja ne ostane preneražena kada prvi put čuje kvantnu teoriju nije ni shvatila šta joj je rečeno.” Kada su Hajzenberga upitali kako bi neko mo- gao da zamisli atom, on je odgovorio: „Ne trudite se.”
I tako se ispostavilo da atom uopšte ne liči na sliku koju je stvorila većina ljudi. Elektron ne leti oko jezgra kao planeta oko svog sunca, već umesto toga poprima amorfniji aspekt oblaka. „Ljuštura” atoma nije neki tvrdi, sjajni oklop kako nas ilustracije ponekad navode da pretpostavimo, već jedno- stavno spoljna površina tih čupkavih elektronskih oblaka. Sam oblak je praktično samo zona statistič- ke verovatnoće koja označava područje iza kojeg elektron veoma retko odluta. Stoga bi atom, ako bi- ste mogli da ga vidite, više ličio na čupkavu tenisku loptu nego na tvrdu metalnu sferu (ali ne mnogo nalik ni na jedno ni na drugo, niti, štaviše, na bilo šta što ste ikad videli; najzad, ovde se bavimo sve- tom mnogo drugačijim od onoga koji vidimo oko sebe).
Činilo se da neobičnostima nema kraja. Prvi put, kao što je to Džejms Terfil rekao, naučnici su na- išli na „područje vasione za čije poimanje naši umovi prosto nisu podešeni”. Ili, kako je Fejnmen to opisao, „stvari se na maloj skali ne ponašaju nimalo nalik stvarima na velikoj skali”. Kako su se fizi- čari više udubljivali u to, shvatali su da su pronašli svet gde ne samo da elektroni mogu da skoče iz
jedne orbite u drugu a da ne prevale put kroz prostor koji te orbite deli, već i gde materija može da se pojavi ni iz čega – „pod uslovom”, po rečima Alana Lajtmena sa MIT-a, „da ponovo nestane do- voljno brzo”.
Možda je najprivlačnija od svih kvantnih neverovatnoća zamisao koja je ponikla iz principa is- ključenja Volfganga Paulija iz 1925. godine, da izvesni parovi subatomskih čestica, čak i kada ih raz- dvaja zamašna udaljenost, smesta mogu da „saznaju” šta radi jedna, odnosno druga. Čestice poseduju kvalitet koji se naziva obrtanje i, po kvantnoj teoriji, u trenutku kada odredite obrtanje jedne čestice, njena sestra čestica, koliko god daleko bila, smesta će početi da se obrće u suprotnom smeru, istom brzinom.
To je kao da, po rečima naučnog pisca Lorensa Džozefa, imate dve identične bilijarske kugle, jed- nu u Ohaju, a drugu na Fidžiju, i u trenutku kada zavrtite jednu, druga odmah počne da se vrti u su- protnom smeru potpuno istom brzinom. Začudo, taj fenomen je dokazan 1997. kada su fizičari na Uni- verzitetu u Ženevi odaslali fotone na daljinu od sedam milja u suprotnim smerovima i demonstrirali da petljanje sa jednim izaziva trenutnu reakciju kod drugog.
Stvari su otišle toliko daleko da je na jednoj konferenciji Bor zapazio u vezi s novom teorijom da nije pitanje da li je ona luda, već da li je dovoljno luda. Da bi ilustrovao neintuitivnu prirodu kvant- nog sveta, Šredinger je ponudio čuveni misaoni eksperiment u kojem je hipotetička mačka smeštena u kutiju s jednim atomom radioaktivne supstance prikačenim za bočicu cijanovodonične kiseline. Ako bi se čestica smanjila u roku od jednog sata, aktivirala bi mehanizam koji bi razbio bočicu i otrovao mačku. U suprotnom, mačka bi preživela. Ali mi ne bismo mogli da znamo kakav je ishod, tako ne bi- smo imali drugi izbor, u naučnom smislu, osim da smatramo da je mačka istovremeno 100 odsto živa i 100 odsto mrtva. To znači, kao što je Stiven Hoking zapazio sa izvesnim razumljivim uzbuđenjem, da čovek „ne može tačno predvideti buduće događaje bas kao što ne može precizno ni da izmeri sada- šnje stanje vasione”.
Zbog svih tih neobičnosti, mnogim fizičarima se kvantna teorija nije dopala, ili makar neki njeni aspekti, a niko nije bio vise protiv nje od Ajnštajna. To je bilo više nego ironično pošto je upravo on, u svom annus mirabilis iz 1905. tako ubedljivo objasnio zbog čega fotoni svetlosti mogu ponekad da se ponašaju kao čestice, a ponekad kao talasi – što je zapažanje koje leži u samom srcu nove fizike.
„Kvantna teorija je veoma vredna razmatranja”, primetio je on pristojno, ali mu se zapravo nije do- pala. „Bog se ne igra kockicama”, rekao je on.29
Ajnštajn nije mogao da podnese pomisao da je Bog mogao da stvori vasionu u kojoj će neke stvari zauvek ostati nesaznatljive. Štaviše, zamisao o akciji sa daljine – o tome da jedna čestica može tre- nutno da utiče na drugu bilionima milja daleko – bila je direktno kršenje posebne teorije relativno- sti. Ništa nije moglo biti brže od brzine svetlosti, a opet su neki fizičari tu tvrdili da, nekako, na suba- tomskom nivou, informacije to mogu. (Uzgred, niko nije nikada objasnio kako česticama to uspeva. Naučnici su se nosili s tim problemom, po fizičaru Jakiru Aharonovu, „tako što nisu razmišljali o nje- mu”.)
Iznad svega, problem s kvantnom fizikom bio je u tome što je ona unela nivo nereda koji ranije ni- je postojao. Najednom su vam trebala dva skupa zakona da biste objasnili ponašanje vasione – kvantna teorija za svet veoma malog i relativnost za veću vasionu izvan toga. Težište teorije relativ- nosti briljantno je objašnjavalo zbog čega planete kruže oko sunaca ili zašto se galaksije grupišu, ali ispostavilo se da nema nikakvog uticaja na nivou čestica. Da bi se objasnilo šta drži atome na okupu, bile su potrebne druge sile, a dve takve otkrivene su tridesetih godina: jaka nuklearna sila i slaba nu- klearna sila. Jaka sila veže atome u skup; to je ono što dozvoljava protonima da se međusobno druže u jezgru. Slaba sila bavi se raznovrsnijim zadacima, koji uglavnom imaju veze s kontrolisanjem stope
određenih vrsta radioaktivnog raspada.
Slaba nuklearna sila, uprkos njenom nazivu, deset je milijardi milijardi milijardi puta jača od gra- vitacije, dok je jaka nuklearna sila još moćnija – u stvari, daleko moćnija – ali njihov uticaj prote- že se samo na najmanje moguće udaljenosti. Zahvat jake sile pruža se samo do stohiljaditog dela prečnika atoma. Zbog toga su jezgra atoma tako kompaktna i zgusnuta, i zbog toga su elementi s veli- kim, pretrpanim jezgrima obično tako nestabilni: jaka sila jednostavno ne može da drži sve protone.
Dobra strana svega ovoga jeste u tome što je fizika završila sa dva korpusa zakona – jednim za svet veoma malog, i jednim za krupnu vasionu – koji žive sasvim zasebno. Ajnštajnu se ni to nije dopadalo. On je ostatak života posvetio potrazi za načinom da poveže sve te repove iznalaženjem Ve- like jedinstvene teorije, i nijednom nije uspeo. S vremena na vreme bi pomislio da ju je prokljuvio, ali bi mu se na kraju uvek rasplela u rukama. Kako je vreme prolazilo, on je postajao sve marginali- zovaniji, a čak su ga pomalo i žalili. Gotovo bez izuzetka, napisao je Snou, „njegove kolege su misli- le, i još to misle, da je straćio drugu polovinu života”.
Međutim, drugde je došlo do stvarnog napretka. Sredinom četrdesetih godina naučnici su došli do tačke gde su shvatili atom na izuzetno dubokom nivou – što su i previše efektno demonstrirali u av- gustu 1945. eksplozijom dve atomske bombe iznad Japana.
Do te tačke fizičarima je moglo da se oprosti to što su mislili da samo što nisu pobedili atom. U stvari, sve u fizici čestica spremalo se da se dodatno zakomplikuje. Ali pre nego što krenemo na tu donekle iscrpljujuću priču, moramo ažurirati jednu drugu stranu naše istorije razmatranjem značajne i blagotvorne pripovesti o pohlepi, prevari, lošoj nauci, nekoliko nepotrebnih smrti i konačnom utvrđi- vanju starosti Zemlje.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:51 am




10

Uklanjanje olova30


Krajem četrdesetih godina, Kler Paterson, diplomac na Univerzitetu u Čikagu (koji je, bezobzira na ime, bio momak iz jednog sela u Ajovi) koristio je novi metod merenja izotopa olova kako bi poku- šao da konačno ustanovi starost Zemlje. Nažalost, svi njegovi uzorci kamena su se zagadili – i to, najčešće, poprilično. Većina je sadržala negde dvesta puta više olova od nivoa koji bi se normalno mogao očekivati. Mnogo godina će proći pre nego što Paterson shvati da je razlog za to jadni izumite- lj iz Ohaja zvani Tomas Midžli Mlađi.
Midžli je po obrazovanju bio inženjer i svet bi nesumnjivo bio bezbednije mesto da je to i ostao. Ali, umesto toga, on je počeo da se zanima za industrijsku primenu hemije. Godine 1921, dok je radio za Istraživačku korporaciju Dženeral motors u Dejtonu u Ohaju, istraživao je smesu koja se zvala te- traetil-olovo (takođe poznatu, zbunjujuće, kao olovni tetraetil) i otkrio da ona znatno umanjuje stanje silovitog vibriranja poznato kao lupnjava motora.
Iako je bilo opšte poznato da je olovo opasno, početkom dvadesetog veka ono se moglo pronaći u raznoraznim proizvodima za široku potrošnju. Hrana se prodavala u konzervama zatvorenim olovnim limom. Voda se često čuvala u rezervoarima obloženim olovom. Olovni arsenat koristio se za prska- nje voća kao pesticid. Olovo je bilo čak i sastavni deo tuba za zubnu pastu. Teško da je postojao neki proizvod koji nije u život potrošača unosio malčice olova. Međutim, ništa mu nije pružilo veću i du- gotrajniju intimnost nego dodavanje motornom gorivu.
Olovo je nervni otrov. Uzmite preveliku količinu i nepovratno ćete oštetiti mozak i centralni nerv- ni sistem. Među mnogim simptomima koji se vezuju za preterano izlaganje olovu jesu slepilo, nesani- ca, otkazivanje rada bubrega, gubitak sluha, rak, paraliza i grčevi. U svom najakutnijem vidu ono iza- ziva nagle i zastrašujuće halucinacije, uznemirujuće kako po žrtve, tako i po posmatrače, koje zatim obično vode u komu i smrt. Zaista je bolje da ne unesete mnogo olova.
S druge strane, olovo je bilo lako vaditi i obrađivati, i gotovo da je bilo sramno unosno za indu- strijsku proizvodnju – a tetraetil-olovo je nesumnjivo zaustavilo lupnjavu motora. I tako su 1923. godine tri najveće američke korporacije, Dženeral motors, Djupont i Standard oil iz Nju Džerzija, obrazovale zajedničku firmu s nazivom Etil-benzin korporacija (kasnije skraćen na jednostavno Etil- korporacija) s ciljem da proizvodi onoliko tetraetil-olova koliko je svet bio voljan da kupi, a ispo- stavilo se da je to veoma mnogo. Svoj aditiv nazvali su „etil” zato što je to zvučalo prijaznije i manje otrovno od „olova” i uveli ga u široku potrošnju (na mnogo više načina nego što su ljudi shvatali) 1. februara 1923. godine.
Gotovo odmah, radnici u proizvodnji počeli su da posrću u hodu i ponašaju se zbunjeno kao osobe upravo izložene trovanju. Takođe gotovo odmah, Etil korporacija je usvojila politiku mirnog ali ne- popustljivog poricanja koja će joj dobro poslužiti decenijama. Kao što Šeron Berč Makgrejn beleži u svojoj vrlo zanimljivoj istoriji industrijske hemije, Prometejci u laboratoriji, kada su zaposleni u jednoj fabrici počeli nesumnjivo da haluciniraju, portparol je podsmešljivo obavestio novinare: „Ti ljudi su verovatno poludeli zato što su previše marljivo radili.” Sve u svemu, najmanje petnaest rad- nika umrlo je na početku proizvodnje olovnog benzina, a nebrojeno ih se porazboljevalo, često sa si-
lovitim simptomima; tačan broj se ne zna zato što je kompanija gotovo uvek uspevala da zataška vesti o neprijatnom curkanju, izlivima i trovanjima. Povremeno, međutim, zataškavanje vesti nije bilo mo- guće – posebno 1924. godine, kada je za samo nekoliko dana pet proizvodnih radnika umrlo, dok je još trideset pet nepovratno preobraženo u posrćuće ruine, u jednom jedinom loše provetrenom pogo- nu.
Dok su kružile glasine o opasnostima novog proizvoda, usplahireni izumitelj etila, Tomas Midžli, odlučio je da održi demonstraciju za novinare kako bi suzbio njihove brige. Dok je ćeretao o tome koliko je kompanija posvećena zaštiti na radu, sipao je tetraetil-olovo sebi po šakama, a onda držao bokal pod nosom šezdeset sekundi, tvrdeći sve vreme da bi mogao isti postupak svakodnevno da po- navlja, a da mu nimalo ne naškodi. U stvari, Midžli je veoma dobro znao za opasnosti trovanja olo- vom: i sam se ozbiljno razboleo od preteranog izlaganja nekoliko meseci ranije i sada, osim kada je razuveravao novinare, nije ni prilazio tome bez krajnje nužde.

* * *

Osokoljen uspehom olovnog benzina, Midžli se okrenuo drugom tehnološkom problemu svog doba. Frižideri su tokom dvadesetih godina često bili užasno rizični zato što su se u njima koristili podmu- kli i opasni gasovi koji su ponekad curkali napolje. Jedno takvo curkanje iz frižidera u bolnici u Kli- vlendu (Ohajo) ubilo je 1929. više od stotinu ljudi. Midžli se namerio da stvori gas koji će biti stabi- lan, nezapaljiv, nekorozivan i bezbedan za udisanje. Sa instinktom vrednim sažaljenja, koji je bio go- tovo neverovatan, izumeo je hlorofluorougljenike, ili skraćeno CFC-e.
Retko kada je neki industrijski proizvod bio brže ili zlosrećnije prihvaćen. CFC-i su ušli u proi- zvodnju početkom tridesetih godina i našli hiljadu primena u svemu, od klima-uređaja u kolima do dezodoransa u spreju, pre nego što je primećeno, pola veka kasnije, da oni proždiru ozon u stratosfe- ri. A kao što već znate, to nije dobro.
Ozon je oblik kiseonika u kojem svaki molekul sadrži tri atoma kiseonika umesto, kao obično, dva. Malčice je hemijski neobično to što je na nivou tla on zagađivač, dok je visoko u stratosferi koristan zato što upija opasno ultraljubičasto zračenje. Međutim, korisnog ozona nema u nekom naročitom izo- bilju. Ako bi se ravnomerno rasporedio kroz stratosferu, obrazovao bi sloj debljine od samo oko 2 milimetra. Zato ga je tako lako poremetiti.
Hlorofluorougljenici takođe nisu mnogo obilni – oni čine samo negde jedan milijarditi deo atmo- sfere kao celine – ali su neverovatno razorni. Jedan jedini kilogram CFC-a može da uhvati i uništi
70.000 kilograma atmosferskog ozona. CFC-i se takođe dugo zadržavaju – u proseku oko jedan vek – i sve vreme prave haos. A uzgred su i veliki upijači toplote. jedan molekul CFC-a oko deset hiljada puta efikasnije pogoršava efekat staklene bašte od molekula ugljen-dioksida – a ugljen-diok- sid, naravno, nije nikakav zabušant u ulozi gasa koji proizvodi efekat staklene bašte. Ukratko, može se tvrditi da su hlorofluorougljenici najgori izum dvadesetog veka.
Midžli to nikada nije saznao zato što je umro mnogo pre nego što je iko ustanovio koliko su CFC-i razorni. I sama njegova smrt bila je neobično upečatljiva. Pošto je postao bogalj zbog dečje paralize, Midžli je izumeo skalameriju koja je koristila niz motorizovanih čekrka i automatski ga podizala ili okretala u postelji. Godine 1944. upleo se u kablove kada se mašina aktivirala i ugušio se.

* * *

Ako vas je zanimalo kako da otkrijete koliko su pojedine stvari stare, pravo mesto za vas bio je Uni-
verzitet u Čikagu četrdesetih. Vilard Libi je upravo bio na putu da izmisli način za određivanje staro- sti pomoću radiougljenika. To će naučnicima omogućiti da precizno očitaju starost kostiju i drugih or- ganskih ostataka, što nikada ranije nisu mogli da urade. Sve do tada, najstariji pouzdani datumi nisu sezali dalje od Prve dinastije u Egiptu – oko 3000. godine pre nove ere. Niko, na primer, nije mogao sa sigurnošću da kaže kada se povukao poslednji led ili u koje vreme su kromanjonci ukrašavali peći- ne Laskoa u Francuskoj.
Libijeva zamisao bila je tako korisna da je za nju 1960. godine dobio Nobelovu nagradu. Zasniva- la se na shvatanju da svi živi organizmi u sebi nose izotop ugljenika zvani ugljenik-14, koji počinje da se raspada merljivom brzinom od trenutka kada oni umru. Ugljenik-14 ima vreme poluraspada – što će reći, vreme potrebno da polovina ma kog uzorka nestane – od oko 5.600 godina, pa je Libi iz- računavanjem količine raspada datog uzorka ugljenika mogao dosta dobro da proceni starost objek- ta – mada, samo donekle. Posle osam poluraspada, preostane samo 0,39 odsto prvobitnog radioak- tivnog ugljenika, što je premalo da bi se obavila pouzdana merenja, pa tako određivanje starosti radi- ougljenikom deluje samo za objekte stare do nekih četrdesetak hiljada godina.
Začudo, baš kada je ta tehnika postala široko prihvaćena, postali su očigledni neki njeni nedostaci. Za početak, ustanovljeno je da je jedna od osnovnih komponenti Libijeve formule, poznata kao kon- stanta raspada, pogrešna za oko 3 odsto.” Do tada je, međutim, obavljeno na hiljade merenja širom sveta. Umesto da svako od njih ponove, naučnici su odlučili da zadrže nepreciznu konstantu. „Tako , beleži Tim Flaneri, „svaki sirovi radiougljenični datum koji danas očitate smatra se premladim za oko 3 odsto.” Problemi se nisu baš okončali time. Ubrzo je ustanovljeno da se uzorci ugljenika-14 la- ko mogu zagaditi ugljenikom iz drugih izvora – na primer, iz komadića biljne materije koja je uzeta sa uzorkom i nije primećena. Za mlađe uzorke – one ispod dvadesetak hiljada godina – malo zaga- đenje ne znači uvek bogzna šta, ali kod starijih uzoraka to može biti ozbiljan problem zato što se pre- brojava tako malo preostalih atoma. U prvi mah, da pozajmimo to od Flanerija, kao da omanete za je- dan dolar kada brojite do hiljadu; u drugi mah, to vam je pre kao da omanete za jedan dolar kada za prebrojavanje imate samo dva.
Libijev metod se takođe zasnivao na pretpostavci da su količina ugljenika-14 u atmosferi i brzina kojom ga apsorbuju živa stvorenja u istoriji bile postojane. Zapravo, nisu. Sada znamo da zapremina atmosferskog ugljenika-14 varira u zavisnosti od toga koliko dobro ili ne Zemljin magnetizam skreće kosmičke zrake, te da vremenom to može značajno da se menja. To znači da su neki datumi dobijeni pomoću ugljenika-14 sumnjiviji od drugih. Među sumnjivijima su datumi otprilike iz vremena kada su ljudi prvi put došli u obe Amerike, i to je jedan od razloga što se čitava stvar tako beskonačno ospo- rava.
Najzad, i možda malčice neočekivano, očitavanja mogu da omanu zbog naizgled nepovezanih spoljnih faktora – kao što je vrsta ishrane onih čije se kosti testiraju. Jedan nedavni slučaj izazvao je dugotrajnu debatu o tome da li je sifilis potekao iz Novog sveta ili Starog. Arheolozi u Halu ustanovi- li su da su monasi iz manastirskog groblja bolovali od sifilisa, ali prvobitni zaključak da se to mona- sima desilo pre Kolumbovog putovanja doveden je u sumnju saznanjem da su oni jeli mnogo ribe, zbog čega bi moglo da se desi da im kosti izgledaju starije nego što zapravo jesu. Monasi su zaista mogli da boluju od sifilisa, ali kako je on do njih stigao, i kada, ostaje i dalje izluđujuće nerazrešeno pitanje.
Zbog nagomilanih nedostataka ugljenika-14, naučnici su smislili druge metode određivanja starosti drevnih materijala, među kojima je termoluminiscencija, koja meri elektrone uhvaćene u ilovači, i obrtna rezonanca elektrona, gde se uzorak bombarduje elektromagnetnim talasima, pa se mere vibra- cije elektrona. Ali čak i najbolji od tih metoda nisu mogli da odrede starost ničega starijeg od dvesto-
tinak hiljada godina, dok neorganske materijale kao što je kamen nisu mogli uopšte da datiraju, a to vam je, naravno, neophodno ako želite da ustanovite starost svoje planete.
Problemi utvrđivanja starosti kamenja bili su takvi da su ujednom trenutku gotovo svi na svetu odustali od toga. Da nije bilo jednog odlučnog engleskog profesora koji se zvao Artur Holms, to pregnuće moglo je u potpunosti da zapadne u stanje neaktivnosti.
Holms je bio pravi heroj, kako zbog prepreka koje je savladao, tako i zbog rezultata koje je posti- gao. Do treće decenije dvadesetog veka, kada je on bio na vrhuncu karijere, geologija je izašla iz mo- de – fizika je donela nova uzbuđenja tom dobu – pa je ostala krajnje bedno finansirana, pogotovo u Britaniji, na mestu svog duhovnog rođenja. Na Daramskom univerzitetu, Holms je mnogo godina či- nio čitavu katedru za geologiju. Često je morao da pozajmljuje ili krpi opremu kako bi radio na svom radiometrijskom utvrđivanju starosti kamenja. Jednom su njegovi proračuni bili zadržani praktično godinu dana dok nije sačekao da ga univerzitet opskrbi jednostavnom mašinom za sabiranje. Povre- meno je morao sasvim da se udalji iz akademskog života kako bi izdržavao porodicu – neko vreme je vodio prodavnicu retkosti u Njukaslu na reci Tajn – a ponekad nije mogao sebi da priušti čak ni tri funte koliko je koštala godišnja članarina u Geološkom društvu.
Tehnika koju je Holms koristio u svom radu bila je teorijski direktna i ponikla je pravo iz postup- ka koji je prvi zapazio Ernest Raderford godine 1904, gde se neki atomi raspadom menjaju iz jednog elementa u drugi brzinom dovoljno predvidivom da možete da ih koristite kao satove. Ako znate koli- ko je potrebno da kalijum-40 postane argon-40, i izmerite količinu i jednog i drugog u uzorku, možete izračunati koliko je materijal star. Holmsov doprinos bio je u tome što je merio brzinu raspada urani- juma u olovo kako bi izračunao starost kamenja, pa tako – nadao se on – i Zemlje.
Ali morao je da savlada mnogo tehničkih poteškoća. Holmsu su takođe bile potrebne – ili bi to makar veoma cenio – sofisticirane spravice koje su mogle da vrše fina merenja iz majušnih uzoraka, a kao što smo već videli, jedva da je mogao da dobije i jednostavnu mašinu za sabiranje. I stoga je bilo istinsko dostignuće kada je 1946. objavio sa prilično samopouzdanja da je Zemlja stara najma- nje tri milijarde godina, a verovatno i mnogo više. Nažalost, naišao je na još jednu veliku prepreku u prihvatanju: na konzervativnost sopstvenih kolega naučnika. Iako su sa zadovoljstvom hvalili njegovu metodologiju, mnogi su smatrali da on nije otkrio starost Zemlje, već samo starost materijala od kojih je Zemlja formirana.
Baš negde u to vreme, Harison Braun sa Univerziteta u Čikagu razvio je novi metod za prebroja- vanje izotopa olova u magmatskim stenama (što će reći da su one nastale zagrevanjem, nasuprot sle- ganju ili sedimentaciji). Shvativši da će mu posao biti krajnje tegoban, dodelio je to mladom Kleru Patersonu kao projekt za disertaciju. Poznato je da je obećao Patersonu da će utvrđivanje starosti Ze- mlje tim novim metodom biti „mačji kašalj”. U stvari, potrajaće godinama.
Paterson je počeo rad na projektu 1948. godine. U poređenju sa živopisnim doprinosima Tomasa Midžlija marširajućem progresu, Patersonovo otkriće starosti Zemlje deluje kao popriličan antikli- maks. Sedam godina, najpre na Univerzitetu u Čikagu, a zatim na Kalifornijskom institutu za tehnolo- giju (gde se preselio 1952) on je radio u sterilnoj laboratoriji i vršio veoma precizna merenja odnosa olova i uranijuma u pažljivo odabranim uzorcima starog kamenja.
Teškoća u merenju starosti Zemlje bila je u tome što vam je potrebno izuzetno prastaro kamenje, sa kristalima koji nose olovo i uranijum starim otprilike koliko i sama planeta – bilo šta mnogo mlađe očigledno bi vam dalo varljive mlađe datume – ati zaista prastaro stenje retko se može naći na Ze- mlji. Krajem četrdesetih godina niko nije sasvim shvatao zašto je to tako. Štaviše, a to je i prilično neverovatno, dobrano ćemo kročiti u svemirsko doba pre nego što iko bude u stanju da na uverljiv način objasni kuda je nestalo prastaro kamenje sa Zemlje. (Odgovor je: u tektonskim pločama, ali do
toga ćemo, naravno, tek doći.) U međuvremenu, Patersonu je bilo prepušteno da pokuša da razabere sve to sa veoma ograničenim materijalima. Konačno, i genijalno, palo mu je na pamet da bi mogao da zaobiđe nedostatak kamenja tako što će koristiti kamenje koje nije sa Zemlje. Okrenuo se meteoriti- ma.
Pretpostavka koju je postavio – prilično krupna ali, kako se ispostavilo, tačna – bila je da su mnogi meteoriti u suštini višak građevinskog materijala preostao iz ranog doba Sunčevog sistema, pa su stoga uspeli da sačuvaju manje-više netaknutu unutrašnju hemiju. Izmerite starost tog lutajućeg ste- nja i doći ćete ujedno (dovoljno blizu) do starosti Zemlje.
Kao i uvek, međutim, ništa nije bilo tako jednostavno kao što ovaj lagani opis može da zazvuči. Meteorita nema u izobilju, a do uzoraka nije baš ni lako doći. Štaviše, ispostavilo se da je Braunova tehnika merenja krajnje ćudljiva i da joj treba mnogo poboljšanja. Iznad svega, problem je bio u tome što su Patersonovi uzorci bili neprekidno i neobjašnjivo zagađeni velikim dozama atmosferskog olo- va gde god su bili izloženi vazduhu. Upravo to ga je na kraju navelo da stvori sterilnu laboratoriju – prvu takvu na svetu, po najmanje jednom izvoru.
Patersonu je trebalo sedam godina strpljivog rada samo da pronađe i izmeri odgovarajuće uzorke za završno testiranje. U proleće 1953. odneo je uzorke u Nacionalnu laboratoriju Argon u Ilinoisu, gde je, povremeno, dobijao na korišćenje najnoviji spektrograf mase, mašinu kadru da otkrije i izmeri i najmanje količine uranijuma i olova zaključane u drevnim kristalima. Kada je konačno došao do svojih rezultata, Paterson je bio toliko uzbuđen da se odvezao pravo u grad u kojem je proveo detinj- stvo u Ajovi i naterao majku da ga odvede u bolnicu, jer je pomislio da ima srčani napad.
Ubrzo zatim, na jednom sastanku u Viskonsinu, Paterson je objavio da je definitivna starost Zemlje
4.550 miliona godina (plus ili minus 70 miliona godina) – „što je broj koji se nije promenio ni 50 godina kasnije”, kao što sa divljenjem piše Makgrejnova. Posle dvesta godina i raznih pokušaja, Ze- mlja je konačno imala starost.

* * *

Gotovo smesta, Paterson je obratio pažnju na pitanje tolike količine olova u atmosferi. Zapanjio se kada je otkrio da je ono malo što se znalo o učinku olova po ljudska bića gotovo neizostavno pogre- šno ili zavaravajuće – što nimalo ne iznenađuje, jer su četrdeset godina svaku studiju učinka olova finansirali isključivo proizvođači olovnih aditiva.
U jednoj takvoj studiji, lekar koji nije imao nikakvu specijalističku obuku iz hemijske patologije započeo je petogodišnji program u kojem se od dobrovoljaca tražilo da udišu ili gutaju povišene ko- ličine olova. Potom je testiran njihov urin i izmet. Nažalost, čini se da taj lekar nije znao da se olovo ne izbacuje kao otpadna materija. Umesto toga, taloži se u kostima i krvi – zbog toga je toliko opa- sno – a ni kosti ni krv nisu bili testirani. Posledica svega bilo je to da je olovo dobilo čistu zdrav- stvenu potvrdu.
Paterson je ubrzo ustanovio da smo imali mnogo olova u atmosferi – imamo ga, zapravo, i danas jer se olovo nikada ne gubi – i da verovatno oko 90 odsto potiče iz automobilskih izduvnih cevi; ali on to nije mogao da dokaže. Bio mu je potreban način da uporedi nivoe olova u današnjoj atmosferi sa nivoima koji su postojali pre 1923. godine, kada je tetraetil-olovo ušlo u masovnu proizvodnju. Palo mu je na pamet da bi odgovor mogla da daju ledena jezgra.
Bilo je poznato da se snežni nanosi na mestima kao što je Grenland akumuliraju u tanane godišnje slojeve (pošto razlike u temperaturama godišnjih doba izazivaju male promene u boji od zime do le- ta). Brojanjem unazad kroz te slojeve i merenjem količine olova u svakom od njih, on je mogao da iz-
računa globalne atmosferske koncentracije olova u ma kom trenutku za stotine, pa čak i hiljade godi- na. Ta zamisao postala je osnova za izučavanje ledenog jezgra, na kojem se zasniva savremeni klima- tološki rad.
Paterson je otkrio da pre 1923. u atmosferi gotovo da uopšte nije bilo olova i da su se od tada ni- voi olova peli neprekidno i opasno. Sada je imao novi životni cilj – da izvadi olovo iz benzina. Zbog toga je postao stalni i često glasni kritičar industrije olova i njenih interesa.
Ispostavilo se da je to bila paklena kampanja. Etilje bio moćna globalna korporacija s mnogo pri- jatelja na visokim funkcijama. (Među njenim direktorima bili su i sudija Vrhovnog suda Luis Pauel i Gilbert Grosvenor iz Nacionalnog geografskog društva.) Paterson je najednom ustanovio da mu je fi- nansiranje istraživanja ukinuto, ili da mu je teško da do njega dođe. Američki institut za naftu raski- nuo je istraživački ugovor s njim, kao i Javna zdravstvena služba Sjedinjenih Američkih Država, na- vodno neutralni državni organ.
Kako je Paterson bivao sve štetniji po svoju instituciju, poverenici Kalteha trpeli su neprekidno pritisak zvaničnika industrije olova koji su tražili da Paterson bude ućutkan ili otpušten. Kako kaže Džejmi Linkoln Kitmen u jednom napisu za Naciju iz 2000. godine, funkcioneri Etila navodno su po- nudili da finansiraju jedno mesto u Kaltehu „ako Paterson otperja odatle”. Apsurdno je to što su ga 1971. godine isključili iz diskusije Nacionalnog istraživačkog veća postavljenog da istraži opasnosti od trovanja atmosfere olovom, iako je on tada već nesumnjivo bio vodeći američki stručnjak za atmo- sfersko olovo.
Ono što Patersonu veoma služi na čast jeste da nikada nije popustio. Najzad je njegov trud doveo do uvođenja Zakona o čistom vazduhu 1970. godine i konačno do potpunog uklanjanja iz prodaje olovnog benzina u Sjedinjenim Američkim Državama 1986. godine. Gotovo odmah, nivo olova u krvi Amerikanaca pao je za oko 80 odsto. Ali pošto je olovo večno, danas svaki živi Amerikanac ima oko 625 puta više olova u krvi nego što su ljudi imali pre jednog veka. Količina olova u atmosferi isto ta- ko nastavlja da raste, sasvim legalno, za oko stotinu hiljada tona godišnje, uglavnom zbog rudnika, to- pionica i industrijskih aktivnosti. Sjedinjene Američke Države su zabranile olovo i u farbi za kreče- nje enterijera, „44 godine posle najvećeg dela Evrope”, kao što primećuje Makgrejnova. Začudo, ako se ima u vidu njegova zapanjujuća otrovnost, olovni lim uklonjen je iz američkih posuda za hranu tek 1993. godine.
Što se tiče Etil korporacije, ona i dalje odlično radi, mada Dženeral motors, Standard oil i Dju- pont više nemaju akcije u toj kompaniji. (Prodali su ih 1962. kompaniji koja se zove Albermarl pej- per.) Po Makgrejnovoj, sve do februara 2001. Etil je nastavio da tvrdi kako „istraživanja nisu doka- zala da olovni benzin predstavlja pretnju po ljudsko zdravlje ili okolinu”. Na veb-sajtu kompanije, u njenom istorijatu olovo se uopšte ne pominje – baš kao ni Tomas Midžli – već se prvobitni proi- zvod jednostavno opisuje kao da sadrži „određenu kombinaciju hemikalija”.
Etil više ne proizvodi olovni benzin, mada je, po završnim računima kompanije za 2001. godinu tetraetil-olovo (ili TEL, kako to firma zove) i dalje imalo udeo od 25,1 miliona dolara u 2000. godini (od ukupne prodaje koja je iznosila 795 miliona dolara), što je porast u odnosu na 24,1 miliona dola- ra iz 1999, ali pad sa 117 miliona dolara u 1998. godini. Kompanija je u svom izveštaju navela da je odlučna da „maksimalizuje gotovinu koju donosi TEL jer njegova upotreba nastavlja da opada širom sveta”. Etil prodaje TEL u svetu preko ugovora koji ima sa engleskim Asošijeted oktel Ltd-jem.
Kada je u pitanju druga pošast koju nam je zaveštao Tomas Midžli, hlorofluorougljenici su 1974. godine zabranjeni u Sjedinjenim Američkim Državama, ali to su žilavi đavolčići i sva ona količina puštena u atmosferu pre tog vremena (na primer, iz dezodoransa ili laka za kosu) gotovo izvesno biće tu i proždiraće ozon još dugo pošto vi i ja zapalimo odavde. Još gore, i dalje svake godine ubacuje-
mo ogromne količine CFC-a u atmosferu. Po Vejnu Bidlu, preko 27 miliona kilograma toga, u vredno- sti od milijardu i po dolara, i dalje svake godine nade put do tržišta. Pa ko to onda proizvodi? Mi – što će reći, mnoge velike korporacije i dalje to proizvode u svojim prekomorskim fabrikama. U ze- mljama trećeg sveta to neće biti zabranjeno sve do 2010. godine.
Kler Paterson je umro 1995. godine. Nije dobio Nobelovu nagradu za svoj rad. Geolozi je nikad ne dobiju. Zbunjuje to što se nije proslavio niti privukao mnogo pažnje čak ni posle pola veka konzi- stentnih i sve nesebičnijih dostignuća. Može se sa dosta osnova zastupati gledište da je on bio najuti- cajniji geolog dvadesetog veka. A opet, ko je čuo za Klera Patersona? U većini udžbenika geologije nije ni pomenut. U dvema skorijim popularnim knjigama o istoriji određivanja starosti Zemlje čak mu je ime pogrešno napisano. Početkom 2001. godine, prikazivač jedne od tih knjiga u časopisu Priroda načinio je dodatnu, prilično zapanjujuću grešku pomislivši da je Paterson bio žena.
U svakom slučaju, zahvaljujući radu Klera Patersona, 1953. godine Zemlji je konačno određena starost oko koje su svi mogli da se slože. Jedini problem sada je predstavljala činjenica što je starija od vasione u kojoj se nalazi.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:51 am






11

Master Markovi kvarkovi

Godine 1911. britanski naučnik S. T. R. Vilson izučavao je formacije oblaka tako što se redovno peo na vrh Ben Nevisa, škotske planine čuvene po vlažnosti, kada mu je palo na pamet da mora postojati neki lakši način. Kada se vratio u laboratoriju Kevendiš u Kembridžu, sagradio je komoru za veštač- ke oblake – jednostavnu spravu u kojoj je mogao da hladi i vlaži vazduh, i stvori razuman model oblaka u laboratorijskim uslovima.
Sprava je radila vrlo dobro, ali donela je i dodatnu, neočekivanu korist. Kada je ubrzao jednu alfa česticu kroz komoru kako bi začeo svoje ko bajagi oblake, ona je ostavila vidljiv trag – nalik na trag kondenzacije iz mlaznog aviona. Upravo je izumeo detektor čestica. To je dalo ubedljiv dokaz da subatomske čestice uistinu postoje.
Konačno su dva druga naučnika iz Kevendiša izumela moćniju spravu za protonske zrake, dok je u Kaliforniji Ernest Lorens na Berkliju izumeo svoj slavni i nezaboravni ciklotron, ili razbijač atoma, kao što se takvi uređaji već dugo i sa uzbuđenjem nazivaju. Sva ta skalamerija je radila – štaviše, i dalje radi – na manje-više istom principu, gde je zamisao takva da se ubrza proton iti druga nabijena čestica do ekstremno velike brzine duž staze (ponekad kružne, ponekad linearne), a zatim da tresne u drugu česticu, pa da se vidi šta će odleteti odatle. Zbog toga se to naziva razbijačem atoma. Nije to baš bila nauka u svom najsuptilnijem izdanju, ali generalno je bila efektna.
Dok su fizičari gradili veće i ambicioznije mašine, počeli su da iznalaze ili postuliraju naizgled bezbrojne čestice ili familije čestica: mione, pione, hiperone, mezone, K-mezone, Higsove bozone, posredničke vektorske bozone, barione, tahione. Čak je i fizičarima postalo malčice neprijatno.
„Mladiću”, odgovorio je Enriko Fermi kada ga je neki student pitao kako se zove neka čestica, „da mogu da upamtim sve te nazive čestica, bio bih botaničar.”
Danas akceleratori imaju imena koja zvuče nalik na nešto što bi Flaš Gordon koristio u borbi: su- perprotonski sinhotron, veliki elektronsko-pozitronski sudarač, veliki hadronski sudarač, relativistič- ki sudarač teških jona. Korišćenjem ogromnih količina energije (neki rade samo noću kako ljudi u okolnim gradovima ne bi osetili pad napona u kućnom osvetljenju prilikom aktiviranja aparata), oni mogu naterati čestice u tako aktivno stanje da jedan jedini elektron može da obrne 47.000 krugova oko tunela dugačkog sedam kilometara za manje od sekunde. Pojavila su se strahovanja da bi naučni- ci u svom entuzijazmu mogli nenamerno da stvore crnu rupu ili čak i nešto što se zove „čudni kvarko- vi”, što bi, teorijski, moglo da uđe u interakciju s drugim subatomskim česticama i nekontrolisano se množi. Ako čitate ovo, to se još nije desilo.
Pronalaženje čestica zahteva izvesnu količinu koncentracije. One ne samo da su majušne i brze, već su i izluđujuće nepostojane. Čestice mogu da nastanu i ponovo nestanu za samo 0,000000000000000000000001 sekunde (10-24 sekundi). Čak i najsporija nestabilna čestica zadržava se najduže 0,0000001 sekunde (10-7 sekundi).
Neke čestice su gotovo komično neuhvatljive. Svake sekunde Zemlju posete desetine hiljada bilio-
na biliona majušnih neutrina gotovo bez ikakve mase (uglavnom ih ispaljuje nuklearno ključanje Sun-
ca) i praktično sve prođu kroz planetu i sve što se na njoj nalazi, uključujući vas i mene, kao da uop- šte nismo tu. Da bi uhvatili samo nekoliko njih, naučnici moraju da koriste rezervoare koji sadrže do
57.000 kubnih metara teške vode (to jest, vode relativno bogate deuterijumom) u podzemnim prosto- rijama (obično u starim rudnicima), gde ne mogu da im smetaju druge vrste zračenja.
Tek povremeno, neutrino se u prolazu sudari sa atomskim jezgrom u vodi i izazove oblačić energi- je. Naučnici broje te oblačiće i na taj način nas malčice približavaju shvatanju fundamentalnih svoj- stava vasione. Godine 1988. japanski posmatrači izvestili su da neutrini imaju masu, ali ne bogzna koliku – otprilike desetmilioniti deo mase elektrona.
Danas pronalaženje čestica zapravo zavisi najviše od novca i toga da li ga ima mnogo. Postoji ne- obična inverzna veza u savremenoj fizici između majušnosti stvari za kojima se traga i veličine pro- storija potrebnih da se to traganje obavi. CERN, Evropska organizacija za nuklearna istraživanja, liči na mali grad. Ona opkoračuje granicu Francuske sa Švajcarskom, upošljava tri hiljade ljudi i zauzima prostor koji se meri kvadratnim kilometrima. CERN može da se pohvali nizom magneta čija je težina veća od težine Ajfelove kule, i podzemnim tunelom koji se pruža unaokolo dužinom od oko 26 kilo- metara.
Kao što je Džejms Trefil primetio, razbijanje atoma je lako; to radite svaki put kada uključite fluo- rescentno svetlo. Međutim, razbijanje atomskih jezgara zahteva veoma mnogo novca i zamašne koli- čine elektriciteta. Silazak do nivoa kvarkova – čestica od kojih su sazdane čestice – zahteva još vi- še: bilione volti elektriciteta i budžet omanje države iz Centralne Amerike. Novi CERN-ov veliki ha- dronski sudarač, čiji rad treba da započne 2005. godine, dosegnuće do 14 biliona volti energije, a njegova izgradnja koštaće preko milijardu i po dolara.31
Ali ti brojevi nisu ništa u poređenju s onim što bi mogao dosegnuti i utrošiti ogromni i sada zlo- srećni superprovodnički supersudarač koji se nikada neće izgraditi, iako je njegova izgradnja zapo- čela blizu Vaksahačija u Teksasu tokom osamdesetih godina prošlog veka, pre nego što se desio nje- gov supersudar sa Kongresom Sjedinjenih Američkih Država. Namena sudarača bila je da naučnici- ma omogući da ispitaju „krajnju prirodu materije”, kako se to uvek kaže, ponovnim stvaranjem, u me- ri u kojoj je to maksimalno moguće, uslova koji su vladali u vasioni tokom njenog prvog deset hiljada milijarditog dela sekunde. Plan je bio da se čestice bace niz tunel dugačak 84 kilometra, uz dosezanje zaista zaprepašćujućih 99 biliona volti energije. Bila je to velika zamisao, ali izgradnja uređaja ko- štala bi 8 milijardi dolara (brojka koja je na kraju narasla na 10 milijardi dolara), a za njegov rad bi- le bi potrebne stotine miliona dolara godišnje.
U možda najboljem istorijskom primeru za sipanje novca u rupu bez dna, Kongres je potrošio dve milijarde dolara za projekt, a onda ga otkazao 1993. godine pošto je već bilo iskopano 22 kilometra tunela. I tako Teksas sada može da se pohvali najskupljom rupom u vasioni. Gradilište je, kao što mi kaže moj prijatelj Džef Gvin iz Fort Vort star-telegrama, „u suštini ogromno, raskrčeno polje okruže- no nizom razočaranih gradića”
Posle debakla sa supersudaračem, fizičari čestica malo su spustili durbin, ali čak i relativno skromni projekti mogu svojim troškovima oduzimati dah u poređenju sa, pa, gotovo bilo čim. Predlo- žena izgradnja neutrinske opservatorije u starom rudniku Homstejk u Ledu, u Južnoj Dakoti, koštala bi 500 miliona dolara – i to u rudniku koji je već iskopan. Bio bi tu još 281 milion dolara „opštih tro- škova konverzije”. U međuvremenu, samo rekonstrukcija akceleratora čestica u Fermilabu u Ilinoisu koštala je 260 miliona dolara.
Ukratko, fizika čestica je strahovito skupo pregnuće – ali ujedno i produktivno. Danas je izbroja- no više od 150 raznih čestica, dok se sumnja na stotinak dodatnih, ali nažalost, po rečima Ričarda Fejnmena, „veoma je teško shvatiti odnose svih tih čestica i zbog čega su one potrebne prirodi, kao i
kakve veze postoje od jedne do druge”. Neizbežno, kad god uspemo da otključamo neku kutiju, usta- novimo da se unutra nalazi nova zaključana kutija. Neki ljudi smatraju da postoje čestice koje se zovu tahioni, sposobne da putuju brže od svetlosti. Drugi čeznu da otkriju gravitone – osnovu gravitacije. Nije lako ustvrditi kada ćemo doći do dna koje se više ne može deliti. Karl Segan je u Kosmosu iz- neo mogućnost da, ukoliko se spustite do nivoa elektrona, ustanovite da on sadrži samosvojnu vasio- nu, prisetivši se tako svih tih naučnofantastičnih priča iz pedesetih godina. „Unutar njega, u organiza- ciji koja predstavlja lokalni ekvivalent galaksija i manjih struktura, nalaze se mnogo manje elemen- tarne čestice koje su i same vasione na sledećem nivou, i tako dalje večito – u beskonačnoj regresiji naniže, vasione unutar vasiona, bez kraja i konca. Naviše, takođe.”
Za većinu nas to je svet koji prevazilazi poimanje. Da biste danas pročitali makar najelementarniji vodič za fiziku čestica morate se snaći u leksičkom čestaru nalik na ovo: „Nabijeni pion i antipion raspadaju se u mion plus antineutrino, odnosno antimion plus neutrino sa prosečnim životnim vekom od 2,603 x 10-8 sekundi, dok se mion i antimion raspadaju u...” I tako to dalje ide – a citat je iz knji- ge za prosečnog čitaoca koju je napisao jedan od (obično) najlucidnijih tumača, Stiven Vajnberg.
Tokom šezdesetih, u pokušaju da makar malo pojednostavi materiju, fizičar sa Kalteha Mari Gel- Man izmislio je novu klasu čestica, u suštini, po rečima Stivena Vajnberga, da bi „uneo nešto ekono- mičnosti u mnoštvo hadrona” – što je zajednički izraz koji fizičari koriste za protone, neutrone i dru- ge čestice kojima vlada jaka nuklearna sila. Gel-Manova teorija bila je da su svi hadroni sačinjeni od još manjih, još fundamentalnijih čestica. Njegov kolega Ričard Fejnmen želeo je da te nove osnovne čestice nazove partoni, nalik prezimenu pevačice Doli, ali su ga nadglasali. Umesto toga, postale su poznate pod imenom kvarkovi.
Gel-Man je naziv uzeo iz jedne rečenice u Fineganovom bdenju: „Trt kvarka za Master Marka!” (Pažljivi fizičari rimuju tu reč sa storks – rode – a ne sa larks – laste – iako je potonje svakako izgovor koji je Džojs imao na umu.) Fundamentalna jednostavnost kvarkova nije imala dugi vek. Ka- da je bolje shvaćena njihova priroda, pojavila se neophodnost da se uvedu nove podele. Iako su kvarkovi premali da bi imali boju, ukus ili ma koje druge prepoznatljive fizičke karakteristike, grupi- sani su u šest kategorija – gore, dole, čudno, šarmantno, na vrhu i na dnu – što fizičari začudo po- minju kao njihove „arome”, koje se dalje dele po bojama na crvene, zelene i plave. (Čoveku pada na pamet da i nije sasvim slučajno što su ti termini prvi put primenjeni u Kaliforniji u doba psihodelije.) Iz svega toga na kraju se pojavilo ono što se naziva Standardnim modelom, a to je u suštini kom- plet sastavnih delova za subatomski svet. Standardni model sastoji se od šest kvarkova, šest leptona, pet poznatih bozona i postulisanog šestog, Higsovog bozona (koji je ime dobio po škotskom naučniku
Piteru Higsu), plus tri od četiri fizičke sile: jaka i slaba nuklearna sila i elektromagnetizam.
U suštini, svi se slažu da su osnovne kockice za pravljenje materije kvarkovi; njih na okupu drže čestice koje se zovu gluoni; a kvarkovi i gluoni zajedno formiraju protone i neutrone, od kojih su sa- stavljena atomska jezgra. Leptoni su izvor elektrona i neutrina. Kvarkovi i leptoni se zajedno zovu fermioni. Bozoni (koji su ime dobili po indijskom fizičaru S. N. Bozu) jesu čestice koje proizvode i nose sile, a obuhvataju fotone i gluone. Higsov bozon možda postoji, a možda i ne; izmišljen je jed- nostavno kao način da se česticama podari masa.
Kao što vidite, sve je to malčice nezgrapno, ali jeste najjednostavniji model koji može da objasni sve što se dešava u svetu čestica. Većina fizičara čestica smatra, kao što je to Leon Lederman napo- menuo u jednom televizijskom dokumentarcu iz 1985. godine, da standardnom modelu nedostaje ele- gancija i jednostavnost. „Previše je komplikovan. Sadrži previše arbitrarnih parametara”, rekao je Lederman. „Ne vidimo tvorca da podešava dvadeset dugmića kako bi odredio dvadeset parametara i stvorio vasionu kakvu poznajemo.” Fizika u stvari nije ništa više od potrage za krajnjom jednostavno-
šću, ali do sada imamo samo neku vrstu elegantnog nereda – ili kako je to Lederman rekao: „Postoji ukorenjeno osećanje da ta slika nije lepa.”
Standardni model ne samo što je nezgrapan, već je i nedovršen. Najpre, on ama baš ništa nema da kaže o gravitaciji. Pretražujte standardni model koliko vam volja, ali nećete pronaći ništa što bi obja- snilo zbog čega šešir ne odlebdi do tavanice ako ga stavite na sto. Niti može, kao što smo upravo pri- metili, da objasni masu. Da bismo dali česticama ma kakvu masu, moramo uvesti apstraktni Higsov bozon; da li on zaista postoji pitanje je za fiziku dvadeset prvog veka. Kao što je Fejnmen veselo pri- metio: „Dakle, zaglavili smo se sa teorijom i ne znamo je li ona tačna ili pogrešna, ali znamo da jeste malčice pogrešna, ili makar nedovršena.”
U pokušaju da sve okupe na jednom mestu, fizičari su smislili nešto što se zove teorija superstru- na. Ona postulira da su sve te stvarčice poput kvarkova i leptona koje smo prethodno smatrali česti- cama zapravo „strune” – vibrirajuće niti energije koje osciliraju u jedanaest dimenzija, od kojih su nam tri već poznate plus vreme i sedam drugih dimenzija koje, pa, ne možemo da pojmimo. Strune su veoma male – dovoljno male da prođu kao čestice.
Uvođenjem dodatnih dimenzija teorija superstruna omogućuje fizičarima da smeste kvantne i gra- vitacione zakone u jedno relativno uredno pakovanje; ali to ujedno znači da sve što naučnici kažu o toj teoriji počinje da zvuči zabrinjavajuće nalik na misli zbog kojih biste se odmakli od nepoznatog čoveka na klupi u parku, ukoliko bi vam ih on izložio. Evo kako, na primer, fizičar Mičio Kaku obja- šnjava strukturu vasione iz perspektive superstruna:

Heterotička struna sastoji se od zatvorene strune koja ima dve vrste vibracija, u smeru kazaljki na satu i suprotno od njega, koje se različito tretiraju. Vibracije u smeru kazaljki na satu žive u desetodimenzionalnom prostoru. One sa suprotnim smerom žive u 26-dimenzionalnom prostoru, gde je 16 dimenzija kompaktifikovano. (Sećamo se da je u Kalucinom prvobitnom petodimenzi- onalnom prostoru peta dimenzija bila kompaktifikovana tako što je posuvraćena u krug.)

I tako to ide, nekih 350 strana.
Teorija struna je dalje izrodila nešto što se zove M-teorija, a obuhvata površine poznate kao mem- brane – ili jednostavno „brane” za modernije duše u svetu fizike. To je, plašim se, stanica na auto- stradi znanja gde većina nas silazi. Evo rečenice iz Njujork tajmsa koja to objašnjava prosečnom či- taocu što jednostavnije može:

Ekpirotički proces počinje daleko u nedefinisanoj prošlosti sa parom ravnih praznih „brana” postavljenih paralelno jedna u odnosu na drugu u zakrivljenom petodimenzionalnom prostoru... Dve „brane”, koje obrazuju zidove pete dimenzije, mogle su da se pojave iz ništavila kao kvantna fluktuacija u još daljoj prošlosti, da bi se onda razdvojile.

Tome se nema šta prigovoriti. Niti se može razumeti. Ekpirotički, uzgred, potiće od grčke reči za vatru.
Stvari su u fizici sada dosegle takve visine da je, kao što to Pol Dejvis zapaža u Prirodi, „gotovo nemoguće za nekoga ko nije naučnik da razlikuje ono što je legitimno neobično od potpune ludosti”. Zanimljivo, to pitanje se pojavilo u jesen 2002. kada su dva francuska fizičara, braća blizanci Igor i Griška Bogdanov, izneli teoriju impozantne nerazumljivosti koja sadrži takve koncepte kao što je „iz- mišljeno vreme” i „Kubo-Švinger-Martinovo stanje”, a smisao joj je da opiše ništavilo koje je bilo vasiona pre Velikog praska – period za koji se oduvek pretpostavljalo da je nesaznatljiv (pošto
prethodi rađanju fizike i njenih svojstava).
Gotovo odmah, teorija Bogdanovih izazvala je debatu među fizičarima o tome da li je u pitanju na- klapanje, delo genija ili podvala. „U naučnom smislu, jasno je da je to manje-više potpuna besmisli- ca”, saopštio je fizičar Piter Vojt sa Univerziteta Kolumbija Njujork tajmsu, „ali se danas ona po to- me ne razlikuje mnogo od ostatka literature.”
Karl Poper, koga je Stiven Vajnberg nazvao „starešinom savremenih filozofa nauke”, jednom je sugerisao da zapravo možda ne postoji ultimativna teorija za fiziku – da, radije, svako objašnjenje može da zahteva dalja objašnjenja, te tako proizvodi „beskrajni lanac sve fundamentalnijih principa”. Suprotstavljena mogućnost jeste da takvo znanje jednostavno prevazilazi naše mogućnosti. „Za sada, na svu sreću”, piše Vajnberg u Snovima o konačnoj teoriji, „čini se da se ne približavamo krajnjem dometu svojih intelektualnih resursa.”
Ovo je gotovo sigurno oblast u kojoj će nastupiti dalji razvoj misli, i opet gotovo sigurno takve misli prevazilaziće mogućnosti poimanja većine među nama.

* * *

Dok su fizičari sredinom dvadesetog veka bili smeteno zagledani u svet veoma malog, astronomi su pronalazili ništa manje upečatljivu nekompletnost poimanja vasione u krupnim razmerama.
Kada smo se poslednji put sreli sa Edvinom Hablom, on je zaključio da gotovo sve galaksije u na- šem polju lete dalje od nas i da su brzina i udaljenost tog povlačenja direktno proporcionalne: što je neka galaksija udaljenija, to se brže kreće. Habl je shvatio da se to može izraziti jednostavnom jedna- činom, Ho = v/d (gde je Ho konstanta, v recesivna brzina galaksije u letu, a d njena udaljenost od nas). Ho je od tada poznata kao Hablova konstanta, a cela jednačina kao Hablov zakon. Korišćenjem te formule Habl je proračunao da je vasiona stara oko dve milijarde godina, što je pomalo nezgodno jer je čak i krajem dvadesetih godina bilo sve očiglednije da su mnoge stvari u vasioni – uključuju- ći, verovatno, i samu Zemlju – starije od toga. Usaglašavanje te brojke postalo je stalna preokupaci- ja kosmologije.
Gotovo jedina konstantna stvar u vezi s Hablovom konstantom bila je količina neslaganja o tome koju joj vrednost treba dati. Godine 1956. astronomi su otkrili da su promenljive cefeide promenlji- vije nego što su mislili; bilo ih je dve vrste, a ne jedna. To im je omogućilo da ponovo izvrše prora- čune i dobiju novu starost vasione, između sedam i dvadeset milijardi godina – to nije baš naročito precizno, ali je makar dovoljno staro da se uklopi nastanak Zemlje.
U godinama koje su usledile izbio je spor koji će trajati i trajati, između Alana Sendidža, Hablo- vog naslednika na Maunt Vilsonu, i Žerara de Vokulera, astronoma rodom iz Francuske, koji je radio na Teksaškom univerzitetu. Sendidž je, posle više godina pažljivog proračunavanja, došao do toga da je vrednost Hablove konstante 50, što je vasioni podarilo starost od dvadeset milijardi godina. De Vokuler je bio podjednako siguran da je Hablova konstanta 100.32 To bi značilo da je vasiona samo upola velika i stara u odnosu na ono u šta je Sendidž verovao – deset milijardi godina. Stvari su do- datno posrnule u neizvesnost kada je 1994. jedna ekipa iz Opservatorije Karnegi u Kaliforniji, kori- steći merenja sa Hablovog svemirskog teleskopa, sugerisala da je vasiona možda stara samo 8 mili- jardi godina – što su čak i oni smatrali mlađim uzrastom od nekih zvezda u vasioni. U februaru 2003. ekipa iz NASA i Godarovog centra za svemirske letove u Merilendu, koja je koristila novi, da- lekosežni tip satelita zvani „Vilkinsonov istraživač mikrotalasne anizotropije”, objavila je s prilično samopouzdanja da je starost vasione 13,7 milijardi godina, plus-minus stotinak miliona. I tu se stvar smirila, makar za sada.
Poteškoća u određivanju konačnog zaključka leži u tome što često postoji ogroman prostor za tu- mačenje. Zamislite da stojite noću na poljani i pokušavate da ustanovite koliko su udaljene dve elek- trične svetiljke. Koristeći prilično neposredne alatke astronomije možete sasvim lako ustanoviti da su sijalice iste jačine i da je jedna, recimo, 50 posto udaljenija od druge. Ali ne možete biti sigurni u to da li je bliža sijalica, recimo, snage 58 vati i udaljena 37 metara, ili snage 61 vat i udaljena 36,5 me- tara. Povrh svega, morate uvažiti i distorzije koje izazivaju varijacije u Zemljinoj atmosferi, međuga- laktička prašina, svetlost najbližih zvezda koja se meša, i mnogi drugi faktori. Glavna stvar je što su vaši proračuni nužno zasnovani na nizu uvreženih pretpostavki, od kojih se svaka pojedinačno može osporavati. Takođe postoji problem u tome što je pristup teleskopima uvek ograničen i što je, istorij- ski, merenje crvenih pomaka uvek bilo veoma skupo u teleskopskom vremenu. Mogla bi da vam za- treba čitava noć da dođete do jednog jedinog snimka. Posledica je da su astronomi ponekad bili pri- morani (ili voljni) da zasnivaju zaključke na primetno oskudnim dokazima. U kosmologiji, kao što je to sugerisao Džefri Kar, imamo „planinu teorije sagrađenu na krtičnjaku dokaza”. Ili kao što je to re- kao Martin Ris: „Naše sadašnje zadovoljstvo (stepenom našeg razumevanja) može odražavati nesta- šicu podataka pre nego kvalitet teorije.”
Nesigurnost važi, uzgred, i za relativno bliske stvari jednako kao i za daleke rubove vasione. Kako je to primetio Donald Goldsmit, kad astronomi kažu da je galaksija M87 udaljena šezdeset miliona svetlosnih godina, ono što zaista misle („ali ne saopšte to često širokom auditorijumu”) jeste da je ona udaljena negde između četrdeset i devedeset miliona svetlosnih godina – što nije baš isto. U va- sioni u krupnim razmerama stvari su prirodno uveličane. Uprkos silnim eclat oko najnovijih objava, daleko smo od jednoglasnog stava.
Jedna nedavna zanimljiva teorija sugerisala je da vasiona nije ni blizu toliko velika koliko smo mislili: da kada zavirimo u daljinu, neke galaksije koje vidimo mogu jednostavno biti odrazi, duhovi i slike koje stvara odbijena svetlost.
U stvari, postoji mnogo toga, čak i na sasvim fundamentalnom nivou, što ne znamo – a kamoli to od čega je vasiona sazdana. Kada naučnici izračunaju količinu materije potrebne da drži sve na oku- pu, uvek očajno podbace. Izgleda da je najmanje 90 odsto vasione, a možda čak i svih 99 odsto, sa- zdano od „tamne materije” Frica Cvikija – od tvari koja je po svojoj prirodi za nas nevidljiva. Po- malo razdražuje pomisao da živimo u vasioni koju najvećim delom ne možemo da vidimo, ali šta da se radi. Makar su imena dva glavna moguća krivca zabavna: kaže se da su to ili WIMP-ovi (od „sla- bo interaktivnih masivnih čestica”, što će reći, delići nevidljive materije preostali posle Velikog pra- ska) ili MACHO-i (od „masivnih kompaktnih halo objekata” – što je zapravo samo drugo ime za cr- ne rupe, smeđe patuljke i druge veoma tamne zvezde).33
Fizičari čestica bili su skloni da zastupaju čestično objašnjenje pomoću WIMP-ova, dok su astro- fizičari zastupali zvezdana objašnjenja iz MACHO-a. Neko vreme, MACHO objašnjenje nosilo je šnjur, ali njih je premalo otkriveno, pa se naklonost vratila WIMP-ovima – s tim problemom što ni- jedan WIMP nikada nije pronađen. Pošto su oni slabo interaktivni, veoma ih je teško (pod pretpostav- kom da uopšte postoje) identifikovati. Kosmički zraci izazvali bi preveliku interferenciju. I zato na- učnici moraju da odu duboko pod zemlju. Jedan kilometar pod zemljom kosmičko bombardovanje je deset miliona puta slabije od onoga na površini. Ali čak i kada se sve to doda, „dve trećine vasione još nedostaje u bilansu stanja”, po rečima jednog komentatora. U ovom trenutku, možemo ih isto tako zvati i DUNNOS (po „tamnim nepoznatim nereflektivnim neprimetnim objektima negde”).34
Nedavni dokazi ukazuju na to da ne samo što galaksije vasione hitaju dalje od nas, već i da to čine sve brže i brže. To je suprotno svim očekivanjima. Izgleda da vasiona nije ispunjena samo tamnom materijom, već i tamnom energijom. Naučnici je ponekad nazivaju i vakuumskom energijom ili kvin-
tesencijom. Šta god bilo, čini se da to stoji iza ekspanzije koju niko ne može sasvim da objasni. Teo- rija je da prazan prostor uopšte nije toliko prazan – da se čestice materije i antimaterije pojavljuju i ponovo nestaju – i da one guraju vasionu napolje sve brže i brže. Krajnje neverovatno, jedina stvar koja sve to razrešava jeste Ajnštajnova kosmološka konstanta – ono parčence matematike koje je ubacio u opštu teoriju relativnosti kako bi zaustavio pretpostavljeno širenje vasione, a onda to nazvao
„najvećim gafom svog života”. Sada se čini da je izgleda ipak bio u pravu!
Iz svega ovoga proističe da živimo u vasioni čiju starost ne možemo sasvim da izračunamo, okru- ženi zvezdama čiju međusobnu udaljenost i udaljenost od nas ne znamo sasvim, u vasioni ispunjenoj materijom koju ne možemo identifikovati, i podložnoj fizičkim zakonima čija svojstva zapravo ne ra- zumemo.
I s tom prilično onespokojavajućom napomenom, vratimo se planeti Zemlji i razmotrimo nešto što razumemo – mada se sada verovatno ne biste iznenadili ako biste čuli da to ne razumemo sasvim, a i ono što razumemo, ne razumemo naročito dugo.

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Mustra taj Čet Jun 14, 2018 8:51 am





12

Zemlja se pomera

U jednom od svojih poslednjih profesionalnih nastupa pred smrt 1955. godine, Albert Ajnštajn je na- pisao kratak, ali blistav predgovor za knjigu geologa Čarlsa Hepguda s naslovom Zemljina kora se pomera: ključ za neke osnovne probleme nauke o Zemlji. Hepgudova knjiga bila je uporno razaranje zamisli da se kontinenti kreću. Tonom koji je gotovo pozivao čitaoca da mu se pridruži u tolerantnom kikotu, Hepgud je primetio da je nekoliko lakovernih duša zapazilo „očigledno poklapanje oblika iz- među izvesnih kontinenata”. Čini se, nastavlja on, „da bi Južna Amerika mogla da se sklopi s Afri- kom, i tako dalje... Čak se tvrdi da se poklapaju i formacije stena na suprotnim stranama Atlantika.”
Gospodin Hepgud je oštro odbacio svaku takvu zamisao, s napomenom da su geolozi K. E. Kaster i H. S. Mendes obavili iscrpan rad na terenu na obe strane Atlantika i ustanovili van svake sumnje da takve sličnosti uopšte ne postoje. Samo nebo zna u šta su gospoda Kaster i Mendes gledali, zbog či- njenice da su mnoge formacije stena sa obe strane Atlantika zaista iste – ne samo veoma slične, već iste.
To nije bila zamisao koja se dopadala g. Hepgudu, kao ni mnogim drugim geolozima iz njegovog vremena. Teoriju na koju je Hepgud aludirao prvi put je izneo 1908. američki geolog amater Frenk Barsli Tejlor. Tejlor je poticao iz bogate porodice i imao je i sredstva i nesputanost akademskim ograničenjima za primenu nekonvencionalnih načina istraživanja. On je bio jedan od onih kojima je za oko zapala sličnost oblika između sučeljenih obala Afrike i Južne Amerike, a iz tih zapažanja raz- vio je zamisao da su kontinenti jednom skliznuli u krug. Pretpostavio je – kako se pokazalo, vidovi- to – da je sudaranje kontinenata moglo izgurati naviše svetske planinske lance. Međutim, nije uspeo da za to pruži mnogo dokaza, a teoriju su smatrali suviše ludom da bi joj ozbiljno posvetili pažnju.
Međutim, u Nemačkoj je Tejlorovu zamisao prihvatio, i praktično prisvojio teoretičar Alfred Ve- gener, meteorolog sa Marburškog univerziteta. Vegener je istraživao mnoge biljne i fosilne anomalije koje se nisu udobno uklapale u standardni model istorije Zemlje i shvatio da veoma malo toga ima smisla ako se konvencionalno tumači. Životinjski fosili su se neprestano pojavljivali na suprotnim stranama okeana koji su bili očigledno preširoki da bi se preplivali. Kako su, pitao se on, torbari pu- tovali iz Južne Amerike u Australiju? Kako su se identični puževi pojavljivali u Skandinaviji i Novoj Engleskoj? I kako su se, kad smo već kod toga, mogle objasniti naslage uglja i drugi polutropski osta- ci na ledenim mestima kao što je Špicbergen, više od 600 kilometara severno od Norveške, ako nisu nekako migrirali tamo iz toplijih klimatskih područja?
Vegener je smislio teoriju po kojoj su kontinenti sveta nekada postojali kao jedinstvena kopnena masa zvana Pangea, gde su flora i fauna bile u mogućnosti da se mešaju, pre nego što se ona razdelila u komade koji su otplovili na svoje sadašnje položaje. Tu zamisao je predstavio u knjizi Die Enste- hung der Kontinente und Ozeane, ili Poreklo kontinenata i okeana, koja je na nemačkom objavljena 1912. godine i – uprkos tome što je u međuvremenu izbio Prvi svetski rat – tri godine kasnije na engleskom.
Zbog rata, Vegenerova teorija isprva nije privukla mnogo pažnje, ali oko 1920. godine, kada je na-
pisao izmenjeno i prošireno izdanje, brzo je postala predmet diskusije. Svi su se slagali da se konti- nenti kreću – ali gore-dole, a ne postrance. Proces vertikalnog kretanja, poznat kao izostaza, bio je temelj geološke misli pokolenjima, mada niko nije imao nikakve zaista dobre teorije o tome kako se ili zašto taj proces dešavao. Jedna zamisao, koja se zadržala u udžbenicima čak i u doba kada sam ja išao u školu, bila je teorija „pečene jabuke” koju je izneo Austrijanac Eduard Zis neposredno pred prekretnicu veka. Ona je sugerisala da se istopljena Zemlja ohladila, smežurala se kao pečena jabuka i tako stvorila okeanske basene i planinske vence. Nema veze što je Džejms Haton mnogo pre toga dokazao da bi svaki takav statički aranžman na kraju za rezultat imao sferoid bez ikakvih osobenosti jer bi erozija sravnila kvrge i ispunila udubljenja. Takođe je postojao problem koji su početkom veka demonstrirali Raderford i Sodi, u tome što zemaljski elementi sadrže ogromne rezerve toplote – pre- više da bi se prihvatilo takvo hlađenje i skupljanje koje je Zis sugerisao. I uostalom, da je Zisova te- orija bila tačna, planine bi bile podjednako raspoređene Zemljinim šarom, a očigledno je da nisu, i bile bi manje-više jednake starosti; ipak, početkom devedesetih bilo je očigledno da su neki venci, kao što su Ural i Apalači, stotinama miliona godina stariji od drugih, poput Alpa ili Stenovitih plani- na. Bilo je jasno da je vreme sazrelo za novu teoriju. Nažalost, geolozi nisu želeli da tu teoriju iznese čovek kao što je bio Alfred Vegener.
Za početak, njegove radikalne zamisli dovodile su u pitanje temelje njihove discipline, što je retko način da se u publici izazove naklonost. Bilo bi dovoljno bolno da je takav izazov potekao od jednog geologa, ali Vegener u geologiji nije imao nikakva iskustva. Pobogu, pa on je bio meteorolog. Pro- gnostičar vremenskih prilika – i to Nemac. Te falinke se ničim nisu mogle ispraviti.
1 tako su se geolozi svojski potrudili da odbace njegove dokaze i obezvrede njegove sugestije. Da bi zaobišli probleme razmeštaja fosila, postavili su drevne „kopnene mostove” gde god im je to za- trebalo. Kada je ustanovljeno da je drevni konj zvani Hiparion istovremeno živeo u Francuskoj i na Floridi, kopneni most nacrtan je preko Atlantika. Kada se shvatilo da su drevni tapiri istovremeno postojali u Južnoj Americi i Jugoistočnoj Aziji, i tamo je nacrtan kopneni most. Ubrzo su mape prai- storijskih mora bile gotovo prekrivene hipotetičkim kopnenim mostovima – od Severne Amerike do Evrope, od Brazila do Afrike, od Jugoistočne Azije do Australije, od Australije do Antarktika. Ti spojni pipci ne samo što su se zgodno pojavljivali kad god je bilo neophodno da se neki živi organi- zam preseli s jedne kopnene mase na drugu, već su onda poslušno nestajali ne ostavljajući nikakvog traga svog ranijeg postojanja. Naravno, ništa od toga nije bilo poduprto ni mrvom dokaza – to je ne- moguće za nešto toliko pogrešno – a opet, bilo je to geološko pravoverje sledećih pola veka.
Čak ni kopneni mostovi nisu mogli da objasne neke stvari. Ustanovljeno je da je jedna vrsta trilo- bita dobro poznata u Evropi živela na Njufaundlendu – ali samo na jednoj strani. Niko nije mogao ubedljivo da objasni kako mu je uspelo da pređe 3.000 kilometara preko neprijateljski nastrojenog okeana, da bi onda omanuo da obiđe oko ćoška na ostrvu širokom 300 kilometara. Još nezgodniju anomaliju predstavljala je druga vrsta trilobita pronađena u Evropi i Pacifiku severozapadno od Amerike, ali nigde između, tako da to nije zahtevalo kopneni most, koliko prelet preko okeana. A opet, još 1964. godine, kada je Enciklopedija Britanika razmatrala suprotstavljene teorije, za Vegene- rovu je rečeno da je puna „brojnih ozbiljnih teorijskih poteškoća”. Da budemo sigurni, Vegener jeste pravio greške. Procenio je da Grenland pluta prema zapadu brzinom od nekih 1,6 kilometara godi- šnje, što je očito besmislica. (Pre će biti da je brzina oko jednog centimetra godišnje.) Povrh svega, on nije mogao da ponudi ubedljivo objašnjenje kako su se kopnene mase kretale unaokolo. Da biste poverovali u njegovu teoriju, morali ste da prihvatite da su se masivni kontinenti nekako progurali kroz čvrstu koru, kao ralo pluga kroz zemlju, ne ostavivši nikakvu brazdu za sobom. Ništa tada pozna- to nije moglo uverljivo da objasni šta je bilo motorna snaga iza tih masivnih pokreta.
I upravo je Artur Holms, onaj engleski geolog koji je toliko doprineo utvrđivanju starosti Zemlje, smislio jednu pretpostavku. Holms je prvi naučnik koji je shvatio da radioaktivno zagrevanje može da izazove struje konvekcije u Zemlji. Teoretski, one su mogle biti dovoljno jake da poguraju konti- nente da klize po površini. U svom popularnom i uticajnom udžbeniku Principi fizičke geologije, prvi put objavljenom 1944. godine, Holms je postavio teoriju kontinentalnog kretanja koja je, u osnovama, danas preovlađujuća. Za to vreme ona je još bila previše radikalna i veoma kritikovana, posebno u Sjedinjenim Američkim Državama, gde je otpor kontinentalnom kretanju trajao duže nego drugde. Je- dan tamošnji kritičar se uplašio, bez ikakvog smisla za ironiju, da Holms svoje argumente iznosi toli- ko jasno i ubedljivo da bi studenti mogli čak i da mu poveruju. Drugde, međutim, nova teorija stekla je postojanu, mada obazrivu podršku. Godine 1950, glasanje na godišnjem sastanku Britanskog dru- štva za unapređenje nauke pokazalo je da je oko polovine prisutnih prigrlilo zamisao o kontinental- nom kretanju. (Hepgud je ubrzo zatim naveo tu brojku kao dokaz koliko su britanski geolozi tragično zavedeni.) Začudo, i sam Holms je povremeno bio nesiguran u svom ubeđenju. Godine 1953. je pri- znao: „Nikada nisam uspeo da se otresem dosadne predrasude protiv kontinentalnog kretanja; u svo- jim geološkim kostima, da tako kažem, osećam da je ta hipoteza čudesna.”
Kontinentalno kretanje nije bilo sasvim bez podrške u Sjedinjenim Američkim Državama. Redži- nald Deli sa Harvarda zalagao se za njega, ali to je, ako se možda sećate, onaj čovek koji je sugeri- sao da je Mesec nastao kosmičkim sudarom i njegove zamisli smatrane su zanimljivim, vrednim čak, ali donekle preobilnim za ozbiljno razmatranje. I tako je većina američkih akademika ostala privrže- na verovanju da su kontinenti zauzimali svoje sadašnje položaje oduvek i da se izgled njihove površi- ne mogao pripisati nečemu drugom, a ne bočnom kretanju.
Zanimljivo je da su geolozi iz naftnih kompanija godinama znali da, ukoliko želite da pronađete naftu, morate da uvažite upravo onu vrstu površinskog kretanja na koju su navodile tektonske ploče. Ali naftni geolozi nisu pisali akademske radove; samo su pronalazili naftu.

* * *

Postojao je još jedan veliki problem s teorijama o Zemlji koji niko nije rešio, pa čak ni prišao blizu tome da ga reši. Bilo je to pitanje kuda odlaze svi ti sedimenti. Svake godine reke Zemlje nosile su velike zapremine erodiranog materijala – 500 miliona tona kalcijuma, na primer – u mora. Ako po- množite stopu odlaganja sa brojem godina koliko je ono trajalo, dođete do uznemiravajuće brojke: trebalo bi da na okeanskom dnu leži sloj sedimenata debeo 20 kilometara. Naučnici su se pozabavili tim paradoksom na najzgodniji mogući način. Ignorisali su ga. Ali konačno su došli do tačke kada vi- še nisu mogli da ga ignorišu.
U Drugom svetskom ratu, izučavalac minerala sa Univerziteta Prinston po imenu Hari Hes postao je zapovednik jurišnog broda za prevoz trupa USS Kejp Džonson. Na toj lađi nalazio se novi, moder- ni sonar koji se zvao hvatomer, a bio je projektovan tako da olakša priobalne manevre tokom iskrca- vanja, ali Hes je shvatio da bi on mogao isto tako da se koristi i u naučne svrhe pa ga nikada nije is- ključivao, čak ni daleko na otvorenom moru, čak ni u žaru borbe. Ono što je otkrio bilo je potpuno neočekivano. Ako su okeanska dna bila prastara, kao što su svi pretpostavljali, trebalo je da budu za- strta debelim slojem sedimenata, nalik na blato na dnu reke ili jezera. Ali Hesova očitavanja pokaza- la su da dno okeana nudi sve, samo ne sluzavu glatkoću drevnog mulja. Bilo je puno kanjona, rovova i pukotina, i istačkano vulkanskim morskim planinama koje je nazvao „gijo”, po jednom ranijem geo- logu sa Prinstona, Aroldu Gijou. Sve je to bilo zagonetka, ali Hes je morao da učestvuje u ratu, pa je te misli odložio u glavi za kasnije.
Posle rata Hes se vratio Prinstonu i predavačkim preokupacijama, ali tajne mora i dalje su mu ob- uzimale misli. U međuvremenu, tokom pedesetih, okeanografi su se bavili sve sofisticiranijim ispiti- vanjem okeanskog dna. Pri tom su naišli na još veće iznenađenje: najmoćniji i najveći planinski ve- nac na Zemlji bio je – uglavnom – pod vodom. On je pratio stalni put duž dna svetskih mora dosta nalik šarama na loptici za tenis. Ako biste krenuli sa Islanda i putovali na jug, mogli biste da ga prati- te sve do središta Atlantskog okeana, oko dna Afrike i preko Indijskog i Južnog okeana, pa u Pacifik tik ispod Australije; tamo je pod uglom skretao preko Pacifika kao da se pruža prema Baha Kaliforni- ji pre nego što bi se odvojio duž zapadne obale Sjedinjenih Američkih Država sve do Aljaske. Po- vremeno bi viši vrhovi izvirili iznad vode kao ostrvo ili arhipelag – Azorska i Kanarska ostrva u Atlantiku, Havaji na Pacifiku, na primer – ali većinom je taj planinski venac bio prekriven hiljada- ma hvatova slanog mora, nepoznat i neočekivan. Kad se dodaju svi njegovi ogranci, mreža mu se pro- teže na 75.000 kilometara.
Neko vreme se o tome znalo veoma malo. Ljudi koji su polagali kablove na okeansko dno u devet- naestom veku shvatili su po načinu na koji su se kablovi pružali, da postoji neka vrsta planinolikog ispupčenja usred Atlantika, ali neprekidnost i sveukupna razmera lanca izazvala je zaprepašćenje. Štaviše, on je sadržao fizičke anomalije koje se nisu mogle objasniti. Niz sredinu srednjoatlantskog grebena pružao se kanjon – raselina – širine i do 20 kilometara čitavom dužinom od 19.000 kilo- metara. To je navodilo na pomisao da se Zemlja cepa po šavovima, kao orah koji izbija iz ljuske. Bi- la je to apsurdna i zabrinjavajuća pomisao, ali dokazi se nisu mogli poreći.
Onda su 1960. godine uzorci jezgra pokazali da je okeansko dno veoma mlado kod srednjoatlant- skog grebena, ali da postepeno postaje sve starije kako se udaljavate od njega prema istoku ili zapa- du. Hari Hes je razmislio o tome i shvatio da to može značiti samo jedno: nova okeanska kora formi- rala se s obe strane centralne raseline, da bi zatim bila odgurana dalje od nje kako bi ustupila mesto novoj kori. Atlantsko dno bilo je praktično dvostruka transportna traka, pri čemu je jedna nosila koru prema Severnoj Americi, dok je druga nosila koru prema Evropi. Taj proces postao je poznat kao ši- renje morskog dna.
Kada bi kora došla do kraja svog putovanja na granici kontinenata, uronila bi natrag u Zemlju u procesu poznatom kao povlačenje. To je objašnjavalo nestanak svih tih sedimenata. Vraćali su se u utrobu Zemlje. Takođe je objašnjavalo zbog čega su okeanska dna svuda relativno mlada. Nije prona- đeno nijedno starije od oko 175 miliona godina, što je bilo zagonetka zato što je kontinentalno stenje često bilo staro milijardama godina. Sada je Hes uvideo i zašto. Okeansko stenje trajalo je samo ono- liko koliko mu je bilo potrebno da doputuje do obale. Ta divna teorija je objasnila mnogo šta. Hes je svoje argumente izložio u jednom važnom časopisu, da bi ih gotovo svi prenebregli. Ponekad svet prosto nije spreman za dobru zamisao.
U međuvremenu, dvojica istraživača koji su radili nezavisno došli su do nekih zapanjujućih otkri- ća na osnovu neobične činjenice o istoriji Zemlje otkrivene nekoliko decenija ranije. Godine 1906. francuski fizičar Bernar Brine otkrio je da se magnetno polje planete s vremena na vreme okreće una- zad i da su zapisi o takvim događajima trajno zabeleženi u stenju u vreme njegovog nastanka. Naime, zrnca gvozdene rude u stenju usmerena su prema mestu gde se magnetni pol nalazi u vreme njegovog formiranja, i ostanu tako usmerena dok se stenje hladi i stvrdnjava. Praktično, ono „pamti” gde su se magnetni polovi nalazili u vreme njegovog nastanka. Godinama to jedva da je bilo nešto više od pu- kog kurioziteta, ali tokom pedesetih godina Patrik Bleket sa Londonskog univerziteta i S. K. Rankorn sa Univerziteta u Njukaslu izučavali su drevne magnetne šare zaleđene u britanskom stenju i zaprepa- stili su se, da upotrebimo blagi izraz, kada su ustanovili da one ukazuju na to da se u jednom trenutku u dalekoj prošlosti Britanija okrenula oko sopstvene ose i otputovala na sever, kao da se nekako otka-
čila sa mesta gde je bila ukotvljena. Štaviše, ustanovili su takođe i da, ukoliko stavite mapu magnet- nih šara Evrope duž američke iz istog razdoblja, one se glatko uklapaju kao dve polovine pocepanog pisma. Bilo je to neverovatno. I njihova otkrića su ignorisana.
Konačno je zapalo dvojici ljudi sa Univerziteta Kembridž, geofizičaru Dramondu Metjuzu i njego- vom diplomcu Fredu Vajnu, da saberu dva i dva. Godine 1963, koristeći magnetne studije dna Atlant- skog okeana, nepobitno su dokazali da se morska dna razdvajaju upravo na način na koji je Hes uka- zao i da su i kontinenti u pokretu. Nesrećni kanadski geolog Lorens Morli došao je u isto vreme do is- tog zaključka, ali nije mogao da nađe nikoga ko bi štampao njegov rad. U onome što je postalo slavni prekor, urednik Časopisa za geografska istraživanja rekao mu je: „Takve spekulacije su interesantne za razgovore na koktelima, ali nisu nešto što bi trebalo da bude objavljeno pod plaštom ozbiljnog na- učnog rada.” Jedan geolog je kasnije to opisao kao „verovatno najznačajniji rad iz nauka o Zemlji ko- jem je uskraćeno objavljivanje”.
U svakom slučaju, pokretna kora bila je zamisao čije je vreme najzad nastupilo. Simpozijum mno- gih značajnih figura iz te branše sazvan je 1964. u Londonu pod pokroviteljstvom Kraljevskog dru- štva i najednom, činilo se, svi su bili preobraćeni. Zemlja je, saglasio se skup, mozaik međusobno povezanih segmenata čije je raznovrsno sporo gurkanje odgovorno za dobar deo ponašanja površine planete.
Naziv „kontinentalno kretanje” brzo je odbačen kada se shvatilo da je čitava kora u pokretu, a ne samo kontinenti, ali bilo je potrebno izvesno vreme da se usaglasi naziv za pojedine segmente. Isprva su ih ljudi nazivali „blokovima kore”, a ponekad i „kaldrmom”. Tek krajem 1968. godine, kada je ob- javljen članak tri američka seizmologa u Časopisu za geografska istraživanja, segmenti su dobili ime pod kojim su od tada pa nadalje poznati: ploče. Isti članak nazvao je novu nauku tektonikom.
Stare ideje teško odumiru i niko nije požurio da prigrli uzbudljivu novu teoriju. Dobrano već u se- damdesetim godinama, jedan od najpopularnijih i najuticajnijih geoloških udžbenika, Zemlja, iz pera uglednog Harolda Džefrisa, žustro je insistirao na tome da su tektonske ploče fizički nemoguće, baš kao i u svom prvom izdanju još iz 1924. godine. To se podjednako moglo odbaciti kao i širenje mor- skog dna. A u knjizi Kotlina i masiv, objavljenoj 1980. godine, Džon Makfi je zapazio da čak ni tada svaki osmi američki geolog još nije verovao u tektonske ploče.
Danas znamo da je površina Zemlje sačinjena od osam do dvanaest velikih ploča (u zavisnosti od toga kako definišete veliko) i dvadesetak manjih, kao i da se sve one kreću različitim smerovima i ra- zličitim brzinama. Neke ploče su velike i relativno neaktivne, druge male, ali energične. One samo uzgred imaju veze sa kopnenim masama koje leže povrh njih. Na primer, Severnoamerička ploča mnogo je veća od kontinenta za koji se vezuje. Ona grubo prati konture zapadne obale kontinenta (usled čega je ta oblast toliko seizmički aktivna, jer se rubovi ploča ćuškaju i sudaraju), ali u potpu- nosti ignoriše istočnu morsku obalu i proteže se umesto toga na pola puta preko Atlantika do central- nog okeanskog masiva. Island je podeljen po polovini, što ga tektonski čini pola američkim i pola evropskim. U međuvremenu, Novi Zeland je deo ogromne ploče Indijskog okeana iako se ne nalazi ni blizu Indijskog okeana. I tako to ide za većinu ploča.
Ustanovljeno je da su veze između savremenih kopnenih masa i onih iz prošlosti beskrajno slože- nije nego što je iko mogao da zamisli. Ispostavilo se da je Kazahstan nekada bio spojen sa Norve- škom t Novom Engleskom. Jedan ćošak Staten Ajlenda, ali samo ćošak, pripada Evropi. Isto tako i deo Njufaundlenda. Uzmite oblutak sa plaže u Masačusetsu i njegov najbliži srodnik biće sada u Afri- ci. Škotske visije i najveći deo Skandinavije zapravo pripadaju Americi. Smatra se da je deo lanca Šeklton na Antarktiku nekada možda pripadao Apalačima iz istočnih Sjedinjenih Američkih Država. Ukratko, stenje se muva svuda okolo.
Neprekidno previranje sprečava da se ploče stope u jednu nepomičnu ploču. Pod pretpostavkom da se stvari nastave uglavnom kao što se sada odvijaju, Atlantski okean će se širiti sve dok ne posta- ne na kraju mnogo veći od Pacifika. Najveći deo Kalifornije će otplutati i postati neka vrsta Madaga- skara na Pacifiku. Afrika će se gurati na sever, u Evropu, istisnuće Sredozemno more koje će nestati, i podići će planinski lanac veličanstven poput Himalaja, na potezu od Pariza do Kalkute. Australija će kolonizovati ostrva koja leže severno od nje i spojiti se nekom vrstom zemljouzne pupčane vrpce sa Azijom. To su budući ishodi, ali ne i budući događaji. Događaji se zbivaju sada. Dok sedimo ovde, kontinenti plutaju, kao lišće po barici. Zahvaljujući sistemu globalnog pozicioniranja možemo da vi- dimo da se Evropa i Severna Amerika razilaze otprilike brzinom kojom rastu nokti – negde dva me- tra tokom ljudskog veka. Ako ste spremni da dovoljno dugo čekate, možete se odvesti od Los Anđele- sa sve do San Franciska. Samo je kratak životni vek ono što nas sprečava da primetimo te promene. Kada pogledate globus, vidite u stvari samo snimak kontinenata kakvi su bili tokom jedne desetine jednog procenta istorije Zemlje.
Zemlja se izdvaja od kamenitih planeta po tektonskim pločama i pomalo je misteriozno zbog čega je to tako. Nije samo u pitanju veličina ili gustina – Venera je po tome gotovo bliznakinja Zemlje, a opet nema tektonskih aktivnosti – ali može biti da mi imamo upravo one prave materijale u pravoj meri da bi Zemlja i dalje bućkala. Smatra se – mada je to zapravo samo pomisao – da tektonska aktivnost igra važnu ulogu u organskom blagostanju planete. Kako je to rekao fizičar i pisac Džejms Trefil: „Teško je poverovati da stalno pomeranje tektonskih ploča nema nikakvog uticaja na razvoj ži- vota na Zemlji.” On sugeriše da su izazovi tektonike – na primer, promene klime – bili značajan podsticaj razvoju inteligencije. Drugi smatraju da je plutanje kontinenata izazvalo makar neke od ra- zličitih događaja izumiranja vrsta na Zemlji. U novembru 2002. Toni Dikson sa Univerziteta Kem- bridž napisao je izveštaj objavljen u časopisu Nauka, sa snažnom pretpostavkom da može postojati i veza između istorije stena i istorije života. Dikson je ustanovio da se hemijski sastav svetskih okeana naglo i dramatično menjao s vremena na vreme tokom proteklih pola milijarde godina i da su te pro- mene često bile u korelaciji sa značajnim događajima iz biološke istorije – sa ogromnim naletom majušnih organizama koji su stvorili krečnjačke litice na južnoj obali Engleske, iznenadnim pomodar- stvom među morskim organizmima koje je podrazumevalo ljušture u periodu kambrije, i tako dalje. Niko ne može da kaže šta izaziva tako dramatičnu promenu okeanske hemije s vremena na vreme, ali otvaranje i zatvaranje okeanskih grebena bilo bi očigledan mogući krivac.
U svakom slučaju, tektonske ploče objasnile su ne samo površinsku dinamiku Zemlje – na primer, kako je drevni Hiparion dospeo iz Francuske u Floridu – ali isto tako i mnoge njene unutrašnje ak- tivnosti. Zemljotresi, formiranje ostrvskih lanaca, ugljenični ciklus, lokacije planina, nastupanje lede- nih doba, poreklo samog života – teško da je postojalo nešto na šta ta izuzetna nova teorija nije ne- posredno uticala. Geolozi su se, kako je zapazio Makfi, našli u vrtoglavom položaju odakle je „čitava Zemlja najednom dobila smisao”.

* * *

Ali samo donekle. Razmeštaj kontinenata u ranijim dobima mnogo je nejasniji nego što većina ljudi neupućenih u geofiziku misli. Iako udžbenici daju ubedljive prikaze drevnih kopnenih masa sa imeni- ma kao što su Laurazija, Gondvana, Rodinija i Pangea, oni su ponekad zasnovani na zaključcima koji ne drže sasvim vodu. Kako to primećuje Džordž Gejlord Simpson u Fosilima i istoriji života, vrste biljaka i životinja iz drevnog sveta imaju nezgodnu naviku da se pojavljuju tamo gde ne bi trebalo i izostaju tamo gde bi trebalo da budu.
Obrisi Gondvane, nekada moćnog kontinenta koji je spajao Australiju, Afriku, Antarktik i Južnu Ameriku, velikim delom zasnovane su na razmeštaju prastare jezičaste paprati zvane Glossopteris, pronađene na svim odgovarajućim mestima. Međutim, mnogo kasnije, GIossopteria je otkrivena i u delovima sveta koji nisu imali nikakvu poznatu vezu sa Gondvanom. To uznemirujuće odudaranje bilo je – a i dalje je – mahom ignorisano. Slično tome, reptil iz trijasa zvani listrosaur pronalažen je od Antarktika pa sve do Azije, što je podržalo zamisao o ranijoj vezi između tih kontinenata, ali nikada se nije pojavio u Južnoj Americi ili Australiji, za koje se veruje da su bile u isto vreme delovi istog kontinenta.
Postoje takođe mnoge površinske osobenosti koje tektonika ne može da objasni. Na primer, Den- ver. On je, kao što svi u Sjedinjenim Američkim Državama znaju, na nadmorskoj visini od jedne mi- lje, ali ta uzvisina relativno je mlada. Kada su dinosauri tumarali Zemljom, Denver je bio deo okean- skog dna, mnogo hiljada metara niže. A opet, stene na kojima se Denver nalazi izgurane su naviše pri sudaru ploča, i Denver je uostalom bio predaleko od rubova ploča da bi bio podložan njihovim ak- tivnostima. Bilo bi to kao kad biste gurnuli ivicu tepiha u nadi da ćete podići nabor na drugom kraju. Misteriozno, tokom miliona godina, čini se da se Denver dizao, kao testo sa kvascem. Isto tako i naj- veći deo južne Afrike; 1.600 kilometara izdiglo se za oko jedan i po kilometar tokom stotinu miliona godina nevezano ni za jednu poznatu tektonsku aktivnost. Australija se u međuvremenu krivila i tonu- la. U proteklih sto miliona godina, dok je plutala prema Aziji, njena prednja strana potonula je za go- tovo 200 metara. Izgleda da se Indonezija veoma sporo davi i vuče Australiju za sobom. Ništa u teo- riji tektonike ne može da objasni ništa od ovoga.
Alfred Vegener nije doživeo da vidi pobedu svoje zamisli. Za vreme jedne ekspedicije na Gren- land godine 1930, krenuo je sam, na svoj pedeseti rođendan, da ispita obližnju strminu. Nikada se ni- je vratio. Pronašli su ga nekoliko dana kasnije, smrznutog na ledu. Sahranili su ga na licu mesta i po- čiva tamo i dan-danas, ali je oko metar bliže Severnoj Americi nego onog dana kada je umro.
Ajnštajn takođe nije poživeo dovoljno dugo da vidi da se kladio na pogrešnog konja. U stvari, on je umro na Prinstonu, u Nju Džerziju, 1955. godine, pre nego što je otrcavanje teorija kontinentalnog kretanja Čarlsa Hepguda uopšte objavljeno.
Drugi glavni igrač u nastanku teorije tektonike, Hari Hes, takođe je u to vreme bio na Prinstonu i ostatak karijere provešće tamo. Jedan od njegovih studenata bio je bistar momak po imenu Volter Al- varez, koji će na kraju izmeniti svet nauke na sasvim drugačiji način.
A što se tiče same geologije, njene kataklizme tek što su počele i upravo je mladi Alvarez pomo- gao da taj proces započne.
IV OPASNA PLANETA

Istorija ma kog dela Zemlje, kao i života vojnika, sastoji se od dugih perioda dosade i kratkih perioda strave.

Britanski geolog Derek V. Ejger

_________________
avatar
Mustra

Broj poruka : 66499
Datum upisa : 09.11.2011

Pogledaj profil korisnika

Nazad na vrh Ići dole

Re: Bil Brajson - Kratka istorija bezmalo svačega

Počalji od Sponsored content


Sponsored content


Nazad na vrh Ići dole

Strana 1 od 3 1, 2, 3  Sledeći

Nazad na vrh


 
Dozvole ovog foruma:
Ne možete odgovarati na teme u ovom forumu