Nie uwierzysz!
i
Kometa C/2022 E3, 27.01.2023 r., zdjęcie: Alessandro Bianconi, Edu INAF/Flickr (CC BY-SA 2.0)
Kosmos

Nie uwierzysz!

Szymon Drobniak
Czyta się 15 minut

Trudno uwierzyć, że zielona kometa niesie w sobie atomy węgla starsze niż nasz system planetarny, a muszki owocowe potrafią liczyć. I świetnie, bo nauka ma na to nieodparte dowody, których zrozumienie nie wymaga wiary.

Zaczęła w sposób, w jaki z reguły nie rozpoczyna się dyskusji naukowej. Badaczka, z którą od kilkunastu dni mozolnie śledziłem każdy ruch i drżenie skrzydeł 1243 muszek owocowych, wpadła do pokoju przygotowawczego i od progu wykrzyknęła: „Nie uwierzysz!”. Wymachiwała nieco zmiętym rulonem papieru, z którego wyzierały czerwone linie i słupki. Mrowie punktów – galaktyka genomów naszych maleńkich bzyczących towarzyszek. Właś­nie w tej gęstwinie liczb i zgromadzonych danych miało się skrywać to, co niewiarygodne. I najwyraźniej, mimo że wypełniało plik zadrukowanych kartek, nie mogło się zmieścić w statecznej głowie badacza.

Szkiełko i oko

Naukowcy często chlubią się tym, że nie ulegają takim słabostkom jak szok czy niedowierzanie, kiedy wspinają się po kolejnych szczeblach kariery. W końcu wiara jest domeną metafizyki – tego, co niemierzalne i trudne do obliczenia. Nauka jej nie potrzebuje. Sam proces badawczy został tak skonstruowany, że wiara w zasadzie nie ma tam nic do powiedzenia. Stosując się do reguł nauki oraz przyjętej metodologii, badacz zabija w sobie potrzebę „uwierzenia” w to, co próbuje odkryć czy opisać. Najpierw bowiem cierpliwie i metodycznie zgłębia luki ziejące z misternej konstrukcji wiedzy. Poszukuje punktów zaczepienia, niedopowiedzeń ominiętych przez poprzednich eksploratorów, zawieszonych wątków i pytań irytująco pozostawionych bez odpowiedzi. Takie dojrzewanie do adopcji jakiegoś naukowego konceptu jest niejednokrotnie procesem długim i mozolnym. Potem odkrywa się w nim niedostatki, dostrzega się też nieścisłości we własnym rozumowaniu. Pomysł, obracany w głowie w tę i we w tę, na swój sposób powszednieje. Zrasta się z człowiekiem, staje się nawykiem, odruchem uruchamianym w mózgu tuż po przebudzeniu. Będąc raptem zalążkiem idei, punktem startowym długiej drogi, hipoteza badawcza krzepnie w umyśle naukowca. Już nie trzeba w nią „wierzyć”, osobista opinia odchodzi na bok. Czas tę hipotezę zweryfikować.

Falsyfikacja naukowych przypuszczeń, proces zwany testowaniem hipotez to właśnie clou metody naukowej i powód, dla którego nie ma w niej wiele miejsca na wiarę. Nawet jeśli badana rzeczywistość jest z definicji trudna do zaakceptowania czy dostrzeżenia na pierwszy rzut oka. W połowie XIX w. pewien angielski przyrodnik w dość przekonujący sposób uświadomił wszystkim, że w określonych sytuacjach ewolucja zwyczajnie musi zachodzić. Owszem, dzieje się to wolno i nie jesteśmy w stanie bezpośrednio zaobserwować jej podczas naszych pośpiesznych ludzkich żyć. Musimy więc uwierzyć w jej siłę – oraz rację niejakiego Darwina. Podobnie sprawa wygląda w innym obszarze wiedzy: weźmy taki akcelerator, złowieszczo przezwany Wielkim Zderzaczem Hadronów. Siedzi on jak tłusty pędrak zwinięty w perfekcyjny okrąg gdzieś głęboko pod powierzchnią Francji i Szwajcarii. Ponoć wsypuje się w jego gardziel garście cząsteczek pędzących niemal tak szybko jak światło. Podobno zderzają się one tam ze sobą w mikroskopijnych eksplozjach, odtwarzając zapomniane chwile z historii naszego wszechświata. Mówi się, że to wszystko jest bezpieczne, że nie powstanie tam żadna żarłoczna czarna dziura, nie otworzy się brama do innego wymiaru. Wypada uwierzyć tym szalonym fizykom. I fizyce kwantowej, według której cząsteczka może być w dwóch miejscach naraz, a kot może w tej samej chwili mruczeć z zadowolenia i nie żyć.

Informacja

Z ostatniej chwili! To pierwsza z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

Choć w tych i paru innych sytuacjach wypadałoby przyjąć małość człowieka, niedostatki jego zmysłów oraz umysłu, niezdolnych do naocznego przekonania się o prawdziwości tych wszystkich naukowych dziwów, i zwyczajnie zdać się ­na wiarę – badacz tego nie robi. Co więcej, ­­ ma w sobie tyle zuchwałości i bezczelności, że zaprasza do owego „niewierzenia” innych – w zasadzie cały świat. Robi to, bo wie, że w nauce niczego nie trzeba przyjmować za pewnik. Wystarczy ze ­stoickim spokojem zmierzyć się z pyta­niem.­ ­Wymyślić hipotezę, a następnie wrzucić ją w paszczę zachłannego eksperymentu. Jeśli połamie sobie na niej zęby, a ona wyjdzie z próby cało – przybliżymy się o krok, o milimetr do poznania prawdy o świecie (lub przynajmniej jej maleńkiego kawałeczka), a wszystko to bez konieczności wierzenia w cokolwiek na słowo.

Czasami faktycznie zderzanie się z taką przechodzącą kolejne próby hipotezą bywa szokujące. Nasze muszki owocowe, które od tygodni śledziliśmy w labiryntach i na maleńkich arenach, słusznie wprawiły moją koleżankę w zdumienie. Okazało się bowiem, że potrafiły liczyć! Uwierzylibyście? Pewnie, że tak – zwłaszcza po tym, jak opowiedziałbym wam ze szczegółami o eksperymencie i wyjaś­nił, dlaczego ten konkretny wynik mógł oznaczać tylko jedno. Nie byłoby tam miejsca na wiarę inną jak tylko ta retoryczna, wykrzyczana przez zaaferowaną eksperymentatorkę.

Nie zrozummy się źle. To, co piszę, nie oznacza ataku na wiarę w nadprzyrodzone, bezwzględnego zderzenia nauki z religijnością i metafizyką. Nie trzeba ich bowiem naukowcom odmawiać czy ich za nie piętnować – bo wierząc (w sensie religijnym), robią oni coś, co znajduje się „obok” nauki i w zasadzie nie ma z nią nic wspólnego. Z samej definicji tego, czym jest eksperyment, wynika, że nie da się go zastosować do metafizyki czy fundamentów wierzeń religijnych. I nie ma w tym nic złego czy szokującego – ot, nauka staje tu na granicy krainy, do której nie tylko nie ma wstępu, lecz także nigdy nie miałaby ambicji wchodzić. Po co pakować się gdzieś, gdzie nasze metody będą mało skuteczne, jeśli gdzie indziej istnieje świat najwspanialszych cudów i dziwów tylko czekających na ciekawskie szturchnięcia naukowych narzędzi?

Rozczarowania

Czemu więc ostatnio tak często się słyszy, że ktoś nie wierzy w naukę? Kilkaset lat jej uprawiania oraz stuprocentowa skuteczność (prędzej czy później) w odrzucaniu błędnych idei i hipotez nie są wystarczającymi argumentami za porzuceniem twierdzenia o „wierze w naukę” i zwyczajnym jej zaufaniu? Przecież metoda naukowa, nawet jeśli obudowana onieśmielająco skomplikowanymi twierdzeniami filozofów i myślicieli, wciąż opiera się na bajecznie prostej podstawie. Wymyśl problem. Tak dokładnie, jak tylko potrafisz, spróbuj przewidzieć, co powinno się wydarzyć, jeśli ów problem poprawnie opisuje wszechświat. A następnie zwyczajnie zobacz, czy to się dzieje.

Jak to jednak zazwyczaj w życiu bywa – rzeczywistość jest bardziej skomplikowana, a naukę już od pewnego czasu uprawiamy w sposób trudny do zrozumienia, zwłaszcza gdy tego zrozumienia oczekujemy od szerokich rzesz społeczeństwa. Jestem badaczem i nie zawsze potrafię wyjść ze swojej roli, stanąć obok i spojrzeć oczami „Kowalskiego” na to, co w moim codziennym odczuciu wcale nie wymaga wiary. Kiedy jednak to robię, trudno się nie przerazić. Jesteśmy bowiem jako naukowcy kapłanami świątyń nowego typu. Nikt poza nami nie ma do nich wstępu. Nawet jeśli czasami wpuszczamy postronnych (robię tak np. podczas festiwali naukowych czy dni otwartych uniwersytetu), rzadko pokazujemy im naukę taką, jaką uprawia się na co dzień. Łatwo przecież można zrobić kilka uogólnień i wystrzelić z probówki jakimś eksperymentem pewniakiem. Dużo trudniej jest mnożyć przed gościem liczne naukowe wątpliwości, przewidywać potknięcia, przywoływać niespodziewane zwroty akcji i eksploracje niezamierzonych ścieżek. Kiedy ogłaszamy nasze twierdzenia – a szczególnie gdy używamy ich do wspierania argumentem niełatwych lub kontrowersyjnych decyzji albo postaw – rzadko staramy się na tyle, by wszystko wyjaśnić do końca. Komu zresztą mamy to tłumaczyć? Szkoła, którą mają za sobą obecni dorośli, praktycznie nie uczy tego, jak funkcjonuje nauka, czego można się po niej spodziewać, a czego niekoniecznie. Oraz dlaczego z reguły ma ona rację. Nic więc dziwnego, że „Kowalski” tak często nie wierzy w naukę, a badaczom nie ufa.

Brak zaufania i rozgoryczenie to zresztą nie są emocje erodujące naukę wyłącznie od zewnątrz. My, badacze, też miewamy kryzysy „wiary”. Specyficzna forma rynkowego kapitalizmu, która od XVIII w. rządzi w nauce, dość jasno precyzuje waluty, jakimi płaci się za sukces badawczy. Są nimi: unikatowość dokonanego odkrycia, jego przełomowość oraz to, czy uda się je opublikować w prestiżowym czasopiśmie. Publish or perish (Opublikuj albo zgiń) – to mantra, z którą młodzi badacze wkraczają w świat nauki. Paradoksalnie właśnie owa pogoń za bezprecedensowością uczyniła z wielu dziedzin nauki karykatury ich dawnej świetności. Napędzani zupełnie zrozumiałymi motywami – pragnieniem sławy, sukcesu, uznania – naukowcy mniej lub bardziej świadomie filtrują wyniki swoich badań, wypuszczając na światło dzienne tylko te starannie wyselekcjonowane. Pokazują światu dopieszczone w każdym detalu historie sukcesów. Choć trudno w to uwierzyć, taka pogoń za sensacją doprowadziła do zaskakującego rezultatu: w wielu dyscyplinach dowody naukowe przestały być powtarzalne. Ileż bowiem w jednej dziedzinie może być wyników epokowych, spektakularnych? Ich ciągły napływ oznacza, że coraz więcej z nich to zwyczajnie szczęśliwe trafy albo przypadkowe fluktuacje opisujące nie tyle rzeczywistość, ile wyśrubowane do granic możliwości oczekiwania badaczy.

„Pięknie – pomyślisz. – Skoro badacze przestali wierzyć w naukę, chyba możemy się zwijać? I dlaczego – pytasz dalej, zapewne ze słusznym oburzeniem – naukowcy o tym nie mówią? Dlaczego nauka popularna wciąż pełna jest okrągłych zdań, zapewnień o skuteczności tej »największej przygody ludzkości«?”. Odpowiedź jest bardzo prosta: mówimy o tym. Przynajmniej niektórzy z nas – ci, co po „kryzysie wiary” wkroczyli na ścieżkę waleczności i zmiany. Bo to nie jest tak, że nauka została bezpowrotnie zepsuta, a wszystko, co kiedykolwiek ogłosili badacze, należy włożyć między bajki. Problem, z którym współcześnie nauka musi się zmierzyć, tkwi w ludziach i w żaden sposób nie podważa jednego: metoda naukowa działa, bo zwyczajnie musi działać. Jedyne, co trzeba zrobić, to zresetować nasze do niej podejście. Z kliencko-konsumpcyjnego modelu, w którym za odpowiednio dobre wyniki i wykresy kupuje się dożywotnie kariery oraz miejsca na łamach czołowych czasopism, musimy wrócić do korzeni. Do przekonania, że nie ma „złych wyników” ani badań „niewartych publikowania”. I wiedz, że jest to fala, która coraz szerzej rozlewa się w świecie nauki. W takich dziedzinach, jak psychologia czy medycyna – a więc potencjalnie mających znacznie większy wpływ na ludzkie życie niż np. ornitologia czy astrofizyka – jest to już niemal rewolucja. I jak to z rewolucjami bywa, nie da ona natychmiastowych rezultatów. Ale nawet teraz, raptem 10–15 lat od ukazania się pierwszych alarmujących danych na temat niereprodukowalności badań (językowy łamaniec oznaczający brak możliwości uzyskania tych samych wyników przy powtarzaniu jakiegoś eksperymentu), nauka sama się ulecza. Czasopisma przyjmują transparentne, bardziej rygorystyczne praktyki. Powstają towarzystwa naukowe oddane monitorowaniu jakości nauki i jej uzdrawianiu. Najwięksi badacze swoją postawą tworzą etyczny precedens, rodzaj niepisanego kodeksu, którego ignorowanie wiąże się z coraz większym wykluczeniem z naukowego mainstreamu. Tak rodzi się nowe zaufanie – i tak też znika potrzeba wiary w cokolwiek. Może poza wiarą w ludzką uczciwość.

Kometa

„Dziwna rzecz z tymi rzekami i drogami – rozmyślał Ryjek. – Widzi się je, jak pędzą w nieznane, i nagle nabiera się strasznej ochoty, żeby samemu też się znaleźć gdzie indziej, żeby pobiec za nimi i zobaczyć, gdzie się kończą…” (Tove Jansson, Kometa nad Doliną Muminków).

Styczniowe nocne niebo na początku 2023 r. nie było takie jak zawsze. Mknęła przez nie bowiem kometa C/2022 E3 (ZTF), szybko ochrzczona mianem zielonej komety ze względu na miętowo-seledynową poświatę otaczającą jej głowę. Miałem pecha, bo w chwilach jej największej jasności przebywałem na południowej półkuli naszej planety. Na „moje” południowe niebo kometa miała nadlecieć dopiero na początku lutego. Przeczesywałem lornetką nocny firmament tuż obok rdzawoczerwonego, doskonale widocznego Marsa, nie wiedząc właściwie, co zobaczę. Miałem nadzieję na rozmazany, ledwie widoczny obłoczek kosmicznego światła, przy odrobinie szczęścia podbarwionego zielonkawym blaskiem. Wiem, że ten kolor to świadectwo obecności węgla w głowie komety. Bombardowane wiatrem słonecznym atomy węgla parują i pożerają energię, oddając jej część właś­nie w postaci zielonego światła.

To jedna z tzw. komet długookresowych. Leciała do nas jakieś 50 tys. lat. Gdy minie punkt, w którym najbardziej w swoim komecianym życiu zbliży się do Słońca, wystrzeli w mrok kosmosu i nie wróci w pobliże Ziemi wcześniej niż za kilka milionów lat. Być może już nigdy nie zawita w nasze okolice – wszystko zależy od jej losów po opuszczeniu bezpośredniego sąsiedztwa Słońca. Jak w ogóle podejść do spotkania z czymś takim? Ta kometa niesie w sobie węgiel sprzed uformowania się naszej planety. Żaden z tych atomów nigdy nie był i nigdy nie będzie składnikiem jakiegokolwiek życia tu, na Ziemi. Patrząc na nią, widzimy okruch starożytnej ciemności, w której dopiero kończyło się formować Słońce i w absolutnej ciszy powstawały pierwsze zalążki planet. Dziesiątki tysięcy lat temu ów odprysk zapomnianej historii pławił się w mroku Obłoku Oorta, gigantycznej chmury skalnych okruchów i lodu otaczającej Układ Słoneczny. Loso­we zachwianie grawitacji ­właśnie jego ­wyrwało z długiego snu i szturchnięciem posłało w kierunku Słońca.

Raczej niewiele możemy zrobić w zetknięciu ze świadkiem historii tak dawnej, że równie dobrze mogłaby być zapomnianą wiecznością. Nie dotkniemy go. Nie poczujemy zapachu mokrej sadzy, nie usłyszymy trzasku pękających warstw lodu, gdy głowa komety runie po nitce swojej orbity w stronę roztapiającego ją Słońca. Możemy jedynie łapczywie chwytać fotony zielonego światła wyrywane z jej atmosfery przez wiatr słoneczny, smakować je spektroskopami, przepuszczać przez filtry – by w ten sposób dowiedzieć się czegoś o historii niezapowiedzianego gościa. Czy w takiej chwili mogę sobie pozwolić na to, żeby zapomnieć o naukowej ścisłości i po prostu być sam na sam z kometą? Wierząc, że we mnie nie uderzy, że nie przynosi ze sobą zarazy, że nie jest łzą żadnego boga ani płonącym mieczem anioła? Chyba tak. To moja chwila, zrobię z nią, co tylko zechcę. A co, jeśli chwycę się tej komety, nabiorę ochoty, by za nią pobiec i zobaczyć, gdzie kończy się jej ścieżka? Cóż, wtedy nie pozostanie mi nic innego, jak głośno odchrząknąć, mocniej oprzeć się stopami o ziemię i zdać się na naukę. Taką, która po prostu wyjaśni mi, co widzę, a nie taką, w którą muszę z wysiłkiem wierzyć. Na razie to ona doprowadziła nas dalej niż jakakolwiek inna aktywność człowieka.

Czytaj również:

Kosmiczne różności Łukasza Kaniewskiego – 2/2023
i
Pierwsze zdjęcie egzoplanety – 2M1207b (fragment), VLT, ESO, 2004 r./zdjęcie: Wikimedia Commons (CC BY 4.0)
Kosmos

Kosmiczne różności Łukasza Kaniewskiego – 2/2023

Łukasz Kaniewski

Mała gwiazda, duży kłopot

Astronomowie z Instituto de Astrofísica de Canarias poinformowali, że odkryli dwie planety krążące wokół gwiazdy GJ 1002 – czerwonego karła w gwiazdo­zbiorze Wieloryba. Obie są co najmniej wielkości Ziemi, obie krążą w ekosferze swojej macierzystej gwiazdy, a zatem w takiej od niej odległości, która pozwala na obecność płynnej wody na powierzchni planety. Teoretycznie mogłoby zatem istnieć na nich życie podobne do ziemskiego. Jednak jeśli sprawie przyjrzeć się bliżej, to choć hipotetycznie życie na odkrytych globach jest możliwe, w praktyce musiałoby pokonać wiele trudności.

Zacznijmy od tego, że gwiazda GJ 1002 jest mała (12% masy Słońca) i emituje niewiele energii, więc zdatne do zamieszkania ciała niebieskie muszą krążyć w niedalekiej od niej odległości. Bliskość gwiazdy macierzystej powoduje, że może zajść zjawisko obrotu synchronicznego – oznacza to, że planeta jest zwrócona zawsze tą samą stroną ku swojemu słońcu. Powoduje to ziąb i ciemność po jej jednej stronie, a nieznośny upał po drugiej.

Czytaj dalej