Rozmowa z prof. Jerzym M. Kreinerem - astronomem, dyrektorem Instytutu Fizyki Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie, kierownikiem Obserwatorium Astronomicznego na górze Suchora w Beskidach, autorem kilku podręczników astronomii.
Przegląd: Coraz częściej pojawiają się wiadomości, że niedaleko Ziemi odkrywa się coraz więcej asteroid. Czy powinniśmy bać się przestrzeni?
Jerzy Krainer: Inaczej zadałbym pytanie: czy powinniśmy się bać suszy czy opadów? Kataklizmy są różne i powinieneś być na nie przygotowany. Jeśli chodzi o zagrożenia astronomiczne, nie są one silniejsze niż wtedy, gdy mieliśmy mniejsze szanse na ich rozpoznanie. Ostatnim przypadkiem zderzenia z małą asteroidą jest upadek niewielkiego kawałka materii na Uralu koło Czelabińska. Wydarzenie to odbiło się dużym echem w mediach. Jednak każde zderzenie ciał niebieskich z Ziemią jest szeroko opisywane w prasie, po czym natychmiast pojawiają się teorie o nowych asteroidach.
„Albo wskrzeszą stare, jak te, które wyjaśniają wyginięcie dinozaurów
„Dla astronomów nie ma nic specjalnego ani niezbadanego w takich wydarzeniach. Znamy kratery po meteorytach. W naszym systemie planetarnym jest to bardzo powszechna rzecz; wystarczy spojrzeć na księżyc. Nie ma atmosfery, a cała jego powierzchnia jest usiana kraterami, które powstały w wyniku uderzenia asteroid, które spadły w ciągu ostatnich czterech miliardów lat. Na Ziemi panuje erozja atmosferyczna i takie ślady są zatarte, dlatego nie znamy najstarszych kraterów. A ostatnie oddziaływania (to znaczy te, które miały miejsce w ciągu ostatnich setek lub tysięcy lat) zostały już dość dobrze zbadane i przeanalizowane przez geologów.
Zwróć uwagę na niebezpieczeństwo
Czy wiadomość o zbliżających się asteroidach wynika z tego, że nabyliśmy bardziej zaawansowane instrumenty, które potrafią je zobaczyć? A może wcześniej próbowali ukryć tego rodzaju informacje?
Film promocyjny:
- To efekt ulepszenia sprzętu, dzięki któremu można zauważyć zbliżanie się jakiegoś ciała niebieskiego do Ziemi. W tym celu opracowano specjalne programy i systemy teleskopów, które zajmują się jedynie „przeczesywaniem” nieba w poszukiwaniu czegoś, co się tam pojawiło, poruszając się na tle innych gwiazd i kierując się w naszym kierunku. Oczywiście pozostaje pytanie, jak to zauważyć, a dokładniej, jak zauważyć w czasie. W tym aspekcie rozwój technologii komputerowej ma ogromne znaczenie.
Wyobraź sobie sytuację, w której na zdjęciu znajduje się milion gwiazd, które wyglądają jak punkty świetlne. Który z obiektów, które na pierwszy rzut oka przypominają słabą gwiazdę, może nam zagrozić? Jak się dowiedzieć? Można to zrobić, fotografując ten sam obszar nieba w odstępach kilku godzin lub dni, a następnie porównując, czy którykolwiek z tych punktów przesunął się względem innych. Następnie musisz jak najszybciej wykonać obliczenia, aby zrozumieć, czy ścieżka tego obiektu może przecinać się z orbitą Ziemi.
Jak wcześnie astronomowie mogą ostrzec Ziemian przed możliwą lub spodziewaną poważną kolizją?
- Nie da się bezpośrednio odpowiedzieć na to pytanie, chociaż jest pewien schemat. Im większy obiekt nam zagraża, tym łatwiej dostrzec go z daleka. Małe bloki o średnicy kilkudziesięciu metrów zwykle zauważamy w ostatniej chwili, ale - mały obiekt - niewielkie uszkodzenia. Aby asteroida o średnicy kilkuset metrów wpadła w środek dużego miasta, trzeba mieć pecha. Obiekty, które mogą spowodować globalną katastrofę, są identyfikowane w odpowiednim czasie.
Prawdopodobieństwo, że jakaś naprawdę duża asteroida zderzy się z Ziemią jest niewiarygodnie małe, ponieważ praktycznie rzecz biorąc, wszystkie te ciała poruszają się wokół Słońca, a my znamy ich orbity. Dlatego w przyszłości za kilkadziesiąt czy kilkaset lat nie spodziewamy się zderzenia Ziemi z jakimś dużym ciałem kosmicznym. Na razie nie znamy takiego obiektu, ale to nie znaczy, że coś podobnego może do nas przylecieć z kosmosu. Ale, jak powiedziałem, prawdopodobieństwo jest bardzo małe.
Jak można zapobiec kolizji?
- To problematyczne. Metody zależą od wielkości obiektu. Najbardziej realistyczną opcją jest wystrzelenie rakiet z ładunkami jądrowymi w kierunku takiej asteroidy, aby eksplozja zmieniła trajektorię ciała latającego. Otrzyma mały impuls i ominie Ziemię w bezpiecznej odległości (kilka tysięcy kilometrów). Jest to możliwe, ponieważ dostępna obecnie moc komputera umożliwia bardzo dokładne obliczenie trajektorii takiego obiektu. Wcześniej obliczenia trwały wiele godzin, nie wspominając o tym, że ich dokładność nie byłaby zbyt wysoka. Nowoczesne komputery pozwalają szybko określić, czy istnieje realne zagrożenie.
- Jest też pomysł, by takie asteroidy rozwalać uderzeniami rakiet
- W zasadzie od tej koncepcji zrezygnowano już ze względu na ryzyko i wysokie koszty takiej operacji. Rozbicie asteroidy wymaga niewiarygodnej energii i pozostaje pytanie, czy gruz spadłby na ziemię.
Nowe dane w podręcznikach
Czy dowiedzieliśmy się czegoś o kosmosie, co spowodowało konieczność przepisania podręczników i książek o astronomii?
- Książki sprzed 80-100 lat są prawie całkowicie przestarzałe. Jeśli weźmiemy na przykład na tutejszej półce podręcznik „Astronomia ogólna” profesora Eugeniusza Rybki (pierwsze wydanie - początek lat 50.), to możemy powiedzieć, że nauka ta niesamowicie się zmieniła.
W jakim sensie?
- Po pierwsze, zmieniło się rozumienie struktury całego wszechświata. Po drugie, żeby wymienić tylko kilka rzeczy, nasza wiedza o Układzie Słonecznym uległa znaczącym zmianom w ciągu ostatnich 50 lat. Zacznij od księżyca. Szło po nim 12 astronautów, jest dużo zdjęć. Niedawno, w XIX wieku, w książkach science fiction napisano, że ciemna strona księżyca pokryta jest gęstymi lasami, w których żyją tajemnicze stworzenia. Udało nam się zrobić zbliżenia wszystkich planet w Układzie Słonecznym. Na Marsie, Wenus i jednym z księżyców Saturna, Tytanie, wylądowały sondy kosmiczne.
- Ostatnio poszukiwanie cywilizacji pozaziemskich stało się modnym tematem
- To bardzo medialny temat, który pojawił się na początku lat 90., kiedy odkryto pierwszą planetę poza Układem Słonecznym. Minęło zaledwie 20 lat, aw tym czasie odkryto kilkaset planet krążących wokół innych gwiazd. Około tysiąca innych podobnych odkryć czeka na potwierdzenie.
W każdej chwili możemy wykryć planetę o parametrach zbliżonych do tych na Ziemi. Znamy już planety podobne do Ziemi, ale nie wszystkie wskaźniki pokrywają się. Być może za 50 lat lub nawet wcześniej znajdziemy jakąś formę życia pozaziemskiego.
Czy istnieje międzynarodowa rywalizacja w kosmosie, czy też możemy powiedzieć, że potęgi tego świata zrozumiały, że współpraca przynosi więcej owoców?
- O wyraźnej rywalizacji można było mówić dopiero około lat 70., co znalazło odzwierciedlenie w wyścigu księżycowym, który wygrali Amerykanie. Kosmiczna rywalizacja między Związkiem Radzieckim a Stanami Zjednoczonymi kosztowała dużo pieniędzy, w wyniku czego obie strony zdały sobie sprawę, że wspólnym wysiłkiem można osiągnąć więcej. Amerykańscy astronauci wielokrotnie pracowali na stacjach kosmicznych z rosyjskimi kolegami, a międzynarodowe załogi coraz częściej zaczęły angażować się w badania kosmiczne.
Oczywiście wiodącą pozycję zajmuje amerykański sprzęt naukowy, ale w technologii rakietowej liderem jest Rosja. W rezultacie takie sytuacje często pojawiają się, gdy amerykańskie urządzenia latają w kosmos na rosyjskich rakietach. Tak więc element rywalizacji politycznej zszedł na dalszy plan, choć z pewnością istnieje, zwłaszcza po przystąpieniu do niej Unii Europejskiej i Chin.
Czy śledzisz doniesienia lub publikacje o UFO?
- Nie, nie wiem. Byłoby zbyt zarozumiałym stwierdzeniem, że nie ma zjawisk, o których byśmy nie wiedzieli. Prawdopodobnie są. Gdybyśmy o nich wiedzieli, nie nazwalibyśmy ich „niezidentyfikowanymi”. Jeśli prześledzimy zarejestrowane fakty z obserwacji UFO, odrzucając te, w których występują oznaki fałszerstwa, okazuje się, że przytłaczająca liczba tych obiektów to np. Sondy meteorologiczne, wynik testów wojskowych, czy bardzo jasne meteoryty.
Istnieje jednak niewielki procent zjawisk, których nie potrafimy wyjaśnić. Wciąż wątpię, czy to są małe zielone ludziki, które przyleciały na rakiecie i krążą nad nami, i jestem skłonny sądzić, że teraz niezrozumiałe zjawiska w najbliższej przyszłości będą stopniowo wyjaśniane.
Czy astronomia staje się nauką poszukującą innych cywilizacji?
- Nie? Nie! W najszerszym sensie celem astronomii jest obserwacja zjawisk w przestrzeni i formułowanie rządzących nimi praw, a ponadto zrozumienie istoty kosmicznej materii. Poszukiwanie cywilizacji pozaziemskich to tylko odrębny (i bynajmniej nie najważniejszy) obszar badań astronomicznych. Chociaż ten temat zawsze wzbudza duże zainteresowanie i rezonuje w mediach.
Większość problemów, nad którymi pracują astronomowie, w tym pytania badane na naszym wydziale, jest zupełnie nieinteresujących dla przytłaczającej masy populacji i prasy. Kogo interesuje nieradialna pulsacja specjalnego rodzaju gwiazd? Ludzi się tym nie interesuje, bo z grubsza rzecz biorąc nie ma to nic wspólnego z ich wynagrodzeniem czy urlopem. I jak ekscytujące jest myślenie, że gdzieś żyją myślące stworzenia, które mają wszystko lepsze niż nasze!
Czy interdyscyplinarne badania astronomów, genetyków, biologów i innych naukowców prowadzą do wniosku, że życie w kosmosie niekoniecznie ma taką samą formę jak na Ziemi?
- Pewnie. Istnieją specjalne grupy badawcze dla astrobiologów i jest ich coraz więcej. Wyniki ich pracy dostarczają wielu tematów do dyskusji z filozofami. Najważniejsza jest odpowiedź na pytanie: czy nasza cywilizacja jest samotna we Wszechświecie, czy też istnieje wiele podobnych cywilizacji? Nie ma oczywiście odpowiedzi na to pytanie: ani astrobiolodzy, ani filozofowie nie wysuwają argumentów za lub przeciw.
Jeśli przyjmiemy, że nasza cywilizacja nie jest jedyna, co to zmienia dla filozofów?
- Nie wiem, czy to coś zmienia. To stwierdzenie jest wciąż bardzo odległe: zdajemy sobie sprawę, że pojawienie się życia na Ziemi, a zwłaszcza cywilizacji, było niezwykle mało prawdopodobne od samego początku istnienia Wszechświata. Można długo mówić o szeregu warunków, które przyczyniły się do powstania życia. Na przykład przez 4,5 miliarda lat nasza planeta musiała krążyć wokół Słońca po mniej więcej kołowej orbicie. Gdyby orbita była spłaszczoną elipsą, to znaczy, gdyby Ziemia zbliżyła się do Słońca, a następnie oddaliła się od niego, wszystko na niej najpierw wypaliłoby się, a następnie zamarło.
Wielu naukowców uważa, że pojawienie się życia we wszechświecie jest zjawiskiem zupełnie wyjątkowym. Czy przedstawiają jakieś dowody? Nie. Inni mówią tak: wczoraj była burza z piorunami i nie ostatnia, co oznacza, że zjawiska naturalne się powtarzają. Dlaczego więc takie zjawisko jak życie nie może powstać gdzie indziej? Ale nawet tego nie da się udowodnić. Tymczasowo: podczas gdy technologia nam na to nie pozwala. Jest jednak całkiem możliwe, że we Wszechświecie istnieje inna planeta, która przypomina Ziemię, na której pojawiło się życie.
Newton, Einstein …
Jeśli założymy, że taka planeta istnieje, a na niej jest cywilizacja, która jest na niższym etapie rozwoju niż my, to o czym jej informować, przed czym ostrzegać?
- Nie mogę odpowiedzieć na to pytanie, to byłyby science fiction, rozmowy przy filiżance herbaty. Astronom dokonuje obserwacji, odkrywa coś na poziomie współczesnej nauki, próbuje znaleźć uogólnienia, reguły. Myślenie o „a co, jeśli” jest bardzo zabawne, ale to nie jest sprawa astronomów.
A kiedy astronom spotyka coś, czego nie rozumie?
- Że cierpliwie obserwuje to zjawisko lub problem i stara się je zrozumieć. W tym celu tworzone są hipotezy, opracowywane teorie, konstruowane są modele matematyczne, a następnie czas sprawdza, czy poprawnie zrozumieliśmy pewne rzeczy. Ktoś może zaproponować bardziej udaną teorię, ktoś - kto opracuje doskonalszy model matematyczny, abyśmy mogli zbliżyć się do zrozumienia istoty tajemniczych zjawisk dla nas dzisiaj. Jednak prawdopodobnie nigdy nie będziemy w stanie dojść do pełnej prawdy.
Newton odkrył reguły, które dziś nazywamy prawami Newtona i wydawało się, że doskonale opisują one zjawiska w mechanice. Ale potem Einstein udowodnił, że te zasady działają tylko w przybliżeniu, a pełny obraz daje tak zwana specjalna teoria względności.