Nie wiem czy Bóg istnieje, ale byłoby z korzyścią dla Jego reputacji, gdyby nie istniał" - Renard
Obecnie pełnią one raczej rolę archiwów, do których nie sięgają nawet sami badacze, posługujący się nieformalnymi reprintami, pocztą komputerową i uczestniczący w konferencjach.5 Zasadnicza zawartość artykułów naukowych - a przynajmniej tych, które wytrzymają próbę czasu - w końcu dociera do wiadomości publicznej. Większość naukowców miałaby ze swojej pracy mniejszą satysfakcję, gdyby nasze badania nigdy nie wydostawały się poza krąg specjalistów. Oddziaływania i zasięgu, jakie stały się udziałem Stephe-na Hawkinga dzięki Krótkiej historii czasu, nie da się porównać z niczym. Niestety, sukces ten miał jeden negatywny skutek: książka zwróciła na siebie uwagę filozofów i teologów i została poddana zbyt dokładnej analizie. Czy Einstein miał rację? Renesans badań nad grawitacją, jaki rozpoczął się w latach sześćdziesiątych, był po części związany z wprowadzeniem lepszych metod matematycznych, ale przyczyniły się do niego także odkrycia obserwacyjne. Po raz pierwszy astronomowie uświadomili sobie, że we Wszechświecie - nawet w naszej Galaktyce - Istnieją takie miejsca, gdzie zjawiska relatywistyczne mogłyby wywierać niezwykle skutki. Ożywienie, jakie panowało w tamtych 118 • PRZED POCZĄTKIEM czasach, dobrze podsumował Thomas Gold. W czasie poobied niego przemówienia na pierwszej wielkiej konferencji poświęco nej nowej dziedzinie, astrofizyce relatywistycznej, zorganizowa nej w Dallas w 1963 roku, powiedział: „(...] relatywiści wraz z ich skomplikowaną pracą nie są tylko wspaniałym ornamentem kultury, ale mogą rzeczywiście być użyteczni dla nauki! Wszy scy są zadowoleni: relatywiści, którzy czują się doceniani, astro fizycy, ponieważ poszerzyli swoją dziedzinę, [...] wszystko to jest bardzo miłe, miejmy więc nadzieję, że to prawda". Ogólna teoria względności ma tę zaletę, że oferuje konkretne przewidywania. Jakakolwiek niezgodna z nią obserwacja lub wynik eksperymentu byłby dla niej śmiertelny - teorii tej nie dałoby się dopasować poprzez niewielkie poprawki i dostroje nia. Dlatego warto wymyślać nowe testy. Odkrycie czarnych dziur otwiera drogę do sprawdzenia najbardziej niezwykłych wniosków z teorii Einsteina. Obiekty takie jak Cygnus X-1 i środki galaktyk to miejsca, gdzie nasz Wszechświat został podziurawiony poprzez akumula cję i zapadnięcie się olbrzymich mas do postaci, którą można do kładnie opisać za pomocą całkiem prostych wzorów (rozwiązanie Kerra równań Einsteina). Jak zauważył Roger Penrose: „To śmiesz ne, że najbardziej niezwykły i najmniej poznany obiekt astrofi zyczny, czarna dziura, jest jednocześnie obiektem, który potrafi my opisać za pomocą teorii w najbardziej kompletny sposób". Największe nadzieje na porównanie obserwacji z teorią grawi tacji wiąże się z bardzo masywnymi czarnymi dziurami. Czarna dziura o masie gwiazdy powstaje po osiągnięciu gęstości jądro wych, jej opis jest więc obciążony wszystkimi niepewnościaml, jakie niesie ze sobą fizyka wysokich energii. Natomiast czarne dziury w jądrach galaktyk, mimo że masa niektórych z nich wy nosi miliardy mas Słońca, mogą powstawać, mając gęstość nie większą od powietrza.6 Promieniowanie takich obiektów pochodzi od gorącego gazu, który, wirując, spada do głębokiej studni grawitacyjnej. Ma ono duże przesunięcie Dopplera oraz dodatkowe przesunięcie ku czerwieni związane z silną grawitacja. Pomiary tego promieniowania, zwłaszcza w zakresie rentgenowskim, mogą dostarczyć in- CZARNE DZIURY: BRAMY DO NOWEJ FIZYKI • 119 formacji o przepływie materii w bliskim sąsiedztwie czarnej dziury i pomóc stwierdzić, czy „kształt przestrzeni" w jej pobliżu zgadza się z przewidywaniami Schwarzschllda i Kerra.7 Jeszcze głębsze tajemnice kryje w sobie wnętrze czarnej dziury. Warunki panujące na „powierzchniach" olbrzymich czarnych dziur, podobnych do tej w M87, nie są niebezpieczne. Gwiazda mogłaby wpaść pod horyzont, zanim zostanie rozerwana, a więc (w zasadzie) mógłby to uczynić również astronauta. Ciągle miałby on jeszcze przed sobą kilka godzin, albo nawet dni, na swobodne przeprowadzenie obserwacji, zanim niepokojąco zbliży się do centralnej osobliwości. Ale co się wtedy stanie? Jeśli czarna dziura nie obraca się i nie była niepokojona przez długi czas, siły pływowe rozciągną spadającego astronautę w kierunku radialnym. W bardziej realistycznej czarnej dziurze siły pływowe potrząsałyby nim coraz gwałtowniej - co doprowadziłoby do jego, jak się potocznie mówi, spaghettiflkacji. Bardziej spekulatywne rozważania mówią o przejściu do innej przestrzeni, a może nawet do nowego wszechświata inflacyjnego (patrz rozdział 14). Takie jest znaczenie czarnych dziur - wirów w środkach galaktyk i ich odpowiedników w małej skali, krążących wokół innych gwiazd w naszej Galaktyce - dla kosmologii. Spójny i niespójny postęp Ogólna teoria względności, czyli fizyka grawitacji, stanowi ciekawy przypadek dla badaczy historii nauki. Zasadniczy postęp pojęciowy, jaki dokonał się od lat sześćdziesiątych, można przypisać współpracy i wzajemnemu oddziaływaniu niewielkiej grupy uczonych. Niemal wszyscy wywodzili się z trzech szkól naukowych - pracujących pod kierunkiem Zeldowicza w Moskwie, Sclamy w Cambridge i Wheelera w Princeton. Co więcej, ich kontakty były prawie zawsze konstruktywne i miały charakter współpracy. (Wydana niedawno książka amerykańskiego teoretyka Kipa Thome'a Blade Holes and Timewtups, czyli Czarne dziwy i zmarszczki czasu, ukazuje ową grupę badaczy z jego perspektywy)