Pytania bez odpowiedzi

Nauki przyrodnicze stawiają pytania, na które sztywna metodologia tych nauk wydaje się nie mieć odpowiedzi. Na przykład, dlaczego Wszechświat zdaje się być tak doskonale przystosowany do życia? Problem ten był dyskutowany przez kosmologów w ciągu minionych dwóch dekad jako „zasada antropiczna w kosmologii”. Wprowadzono wiele różnych definicji tej zasady – od tzw. „słabej”, która zasadniczo głosi, że jako obserwatorzy wewnątrz Wszechświata widzimy Wszechświat w powiązaniu z nami, do „silnej” zasady, wymagającej pewnego teleologicznego charakteru Wszechświata. Dla naszych celów konieczne jest podanie jedynie następujących dobrze ugruntowanych faktów: (1) istnienie rodzaju ludzkiego wymaga dobrze dobranych stałych fizycznych i praw przyrody odkrytych empirycznie dzięki badaniom naukowym Wszechświata; (2) nie istnieje żadna ogólna teoria kosmologiczna wyjaśniająca, dlaczego te stałe mają dokładnie takie wartości, a prawa są takie, a nie inne. Omówiono wiele przykładów dokładnego dopasowania. Zasadniczo istnieje następujący argument: spośród wielu stałych przyrody, np. prędkości ekspansji Wszechświata, masy i ładunku elektronu w porównaniu z protonem, stałej grawitacji, itp., wielkości zmierzone empirycznie są tak dokładne, że gdyby różniły się bardzo nieznacznie (na ogół o jedną milionową), niemożliwe byłoby powstanie człowieka. Dlaczego zatem wartości tych stałych są dokładnie takie, a nie inne?

Przeanalizujmy kilka przykładów. Rozszerzając się od momentu początkowego, czyli od Wielkiego Wybuchu, Wszechświat ostygł do obecnej temperatury około 3K. Proces ten zachodził zgodnie z dobrze znanym równaniem stanu dla gazów: podczas sprężania gaz nagrzewa się, a podczas rozprężania jego temperatura maleje. Gdyby obecna temperatura Wszechświata różniła się znacznie od tej, która jest, wówczas Ziemia nie byłaby w stanie oddać swojej energii i ciągle by się nagrzewała. Życie na jej powierzchni byłoby niemożliwe poza pewnym przedziałem temperatury. Dlaczego temperatura Wszechświata ma taką wartość, a nie inną, gdy przecież na początku sięgała milionów stopni? Można mnożyć tego typu przykłady – gdyby parametry jąder helu, węgla i azotu nie były dokładnie takie, jakie są, wówczas reakcje termojądrowe, wytwarzające pierwiastki cięższe, nie mogłyby zachodzić. Bez tych cięższych pierwiastków mogłoby nie być Wszechświata.

Faktem jest, że uzyskanie składu chemicznego potrzebnego do wytworzenia organizmu człowieka wymagało trzech generacji gwiazd. Jedynym, znanym nauce, sposobem wytwarzania cięższych pierwiastków są piece termojądrowe wewnątrz gwiazd. Podczas swego życia gwiazda przetwarza lżejsze pierwiastki (wodór, hel, itp.) w cięższe (węgiel, krzem, tlen itp.). Gdy umiera, zwraca cięższe pierwiastki Wszechświatowi. Następna generacja gwiazd, powstała z tego materiału, przechodzi ten sam cykl życia, Wszechświat więc jest ciągle zasilany cięższymi pierwiastkami. Tak więc gwiazdy odpowiadają za nasze chemiczne pochodzenie i jesteśmy bardzo ściśle powiązani z energią i materią we Wszechświecie, którego część stanowimy. Ciągle wymieniamy atomy z zasobem atomów we Wszechświecie. Każdego roku 98% atomów w naszym ciele jest odnawianych. Z każdym oddechem zatrzymujemy miliardy atomów przekształconych przez resztę naszego organizmu w ciągu minionych kilku tygodni. Rok temu cząsteczki niosące informację genetyczną były inne niż obecnie. Wszystko jest nowe, odtworzone z dostępnej energii i materii we Wszechświecie. Nasza skóra odnawia się co miesiąc, a wątroba co sześć tygodni. Mówiąc krótko, człowiek należy do najszybciej odnawiających się istot we Wszechświecie.