Ultima aventura: Universul

Page 1

Cristian Român

Ultima aventurã: Universul

Aceastã carte este dedicatã: Domnului Alexandru Mironov, fãrã de care aceastã carte nu ar fi existat Domnului Andrei Dorobanþu, care mã ajutã sã înþeleg lucruri Domnului Andrei Banc, cel care are îndrãzneala sã premieze în fiecare an, din propriul buzunar, jurnaliºti de ºtiinþã Domnului ªerban Ursu, care ºtie sã punã în ordine lucrurile Televiziunii România de Mâine, pentru cã acordã atenþie popularizãrii ºtiinþei Domnului Gheorghe (George) Cohal, pentru lungile seri în care experimentãm ºtiinþa în bucãtãria sa Domnilor Adrian Farcaº, Marius Paraschiv, Alexandru Dumitriu, cu care dezbatem pe chat-ul ªtiinþã ºi tehnicã actualitãþile ºtiinþei Familiei mele, care mã suportã.


CRISTIAN ROMÂN

ULTIMA AVENTURÃ:

UNIVERSUL

Editura pentru ªtiinþã S.I.T.

2007


Coperrta: Cristian Român Ilustraþiile pentru copertã: Space Telescope Science Institute Redactor: Cristian Român Tehnoredactare: Cristian Român Corecturã: Mihaela Manea Lucrare apãrutã cu sprijinul Autoritãþii Naþionale pentru Cercetare ªtiinþificã Copyright © 2007 Editura pentru ªtiinþã S.I.T.

ISBN 13-978-973-88225-2-8


SUMAR Cuvânt înainte

9

Universul

15

O revoluþie în cosmologie ................................. 15 Sondarea începuturilor Big Bang inflaþionar Primele stele

.....................................

24

......................................... 28

..................................................... 34

Materia întunecatã, energia întunecatã .............. 38 Gãurile negre primordiale

................................ 43

Cãpcãunii din Univers ....................................... 48 Apa în Univers ..................................................

52

ªi totuºi câte dimensiuni sunt? .......................... 57 Vom putea testa dimensiunile suplimentare Dincolo de galaxie

.... 64

...........................................

Constante inconstante? Ascultând infinitul...

67

................................... 74 ........................................ 77

Pãmânturi celeste

............................................

Sã stingem stelele

............................................. 87

Cãutãtorul de lumi

............................................ 91

Respiraþie extraterestrã

84

.................................... 95 5


Cãrãmizi ale vieþii

........................................

Viaþa poate apãrea oriunde în Univers?

.......

102

............

104

.................................

106

...............................................

108

...................................................

112

Carbon? Siliciu? Viaþa are de ales? Cum de reuºeºte viaþa? Naºterea stelei Viaþa stelei

Viaþa va avea un sfârºit?

.............................

Marte al ºaptelea continent

Oamenii ºtiinþei ..........

180

.....................

184

....................................

188

.......................................

198

Vlaicu, cel ce s-a ridicat la cer Omul ºi zborul

131 132 138 141 146 148 151 155 157 160 164 167 173

179

Kepler, cãutãtorul perfecþiunii cereºti Astronautul raþional

125

131

Marte: fiºã tehnicã ........................................ Din nou pe Lunã, urmeazã Marte ................. Omul pe Marte .............................................. Mars direct ................................................... Fabricarea de carburant in situ ...................... Unde este atmosfera marþianã? ...................... Apa marþianã ................................................ Trecutul apei marþiene .................................. Din nou despre apa marþianã ........................ Viaþã pe Marte? ............................................. Viaþa pe Marte, alte argumente .................... Posibila viaþã marþianã ................................ Terraformare marþianã ..................................

6

99


ªtiinþã ºi adevãr Vãzut la tv

199

...................................................... 199

Nu au fost pe Lunã!

........................................ 205

Radioactivitate sãnãtoasã! Despre medicamente

............................... 210

........................................ 214

O problemã de percepþie

.................................. 217

Prelucrare de rezultate

.................................... 220

Manipulãri de rezultate

.................................... 223

Cazul Hwang Woo Suk

.................................... 228

Fuziune rece... Poliapa

................................................ 234

............................................................. 239

O substanþã periculoasã

................................... 242

Intelligent Design vs. Evoluþionism

................ 244

Cazul Kitzmiller vs. Dover Area School District Procesul maimuþelor reloaded ......................... 252

7


Cuvânt înainte „Trebuie ca omul sã aibã un ideal pe mãsura colosalei sale puteri. Dar idealul de pânã acum al majoritãþii oamenilor se reduce la deziderate care nu ridicã cu nimic fiinþa umanã. Un mare ideal, chiar dacã nu poate fi atins niciodatã, este necesar omului. Este preferabil un om cu o iluzie grandioasã unui om încadrat într-o certitudine comodã.” Anton Dumitriu

Cartea aceasta este rezultatul unor cuvinte mustrãtoare pe care domnul Alexandru Mironov mi le-a adresat cu o lunã ºi jumãtate în urmã. Îmi reproºa Domnia Sa cã nu am finalizat textele pentru carte. Eu, de fapt, le adunasem pe toate, dar nu mã puteam decide sã le îndrept cãtre tipar. Motivul? Mereu gãseam câte ceva de adãugat, câte ceva de completat. ªi asta nu din pricina vreunei tendinþe perfecþioniste, ci dintro cauzã mai mult decât banalã. La fiecare capitol îmi soseau sãptãmânal informaþii noi, care conturau mai bine subiectele pe care mi le-am propus sã vi le povestesc. Aproape în fiecare clipã se întâmplã lucruri minunate în ºtiinþã, lucruri care musai trebuie povestite 9


Cuvânt înainte în carte. ªtiinþa se miºcã mai rapid decât viteza mea de a aºterne cuvintele necesare unei cãrþi. Reproºul domnului Mironov, cãruia îi mulþumesc, m-a trezit la realitate. O carte nu existã, câtã vreme nu ajunge la cititori. Pe de altã parte, dorinþa mea de a cuprinde cele mai noi întâmplãri din ºtiinþã îmi stârneºte o oarecare neliniºte. Sã vã dau câteva exemple. Încep cartea povestindu-vã despre marea descoperire din 1998, când, spre surpriza tuturor cosmologilor, s-a constatat cã expansiunea Universului nu este nici încetinitã (aceasta era ideea care domina lumea cosmologilor), nici constantã în timp: Universul se aflã în expansiune acceleratã! La ora la care puneam în paginã textele din aceastã carte, în luna decembrie a anului 2006, telescopul spaþial Hubble, ochiul nostru aruncat în spaþiu, a colectat informaþii mai precise despre aceastã expansiune acceleratã. Practic, oamenii de ºtiinþã l-au orientat astfel încât sã vadã un numãr de supernove de tip Ia, aflate la distanþe de pânã la 10 miliare ani-luminã. Deºi despre acest tip de supernove voi vorbi în primul capitol al cãrþii, îmi iau libertatea de a vã spune ºi aici câteva cuvinte despre ele. Acest tip de supernove se caracterizeazã prin aceea cã ele apar în sisteme stelare binare, atunci când avem de-a face cu o pereche piticã albã – gigantã roºie. Pitica albã absoarbe necontenit materie din giganta roºie, pânã în clipa în care atinge masa de circa 1,44 mase solare, dupã care devine instabilã ºi explodeazã. Devine astfel o supernovã de tip Ia. Este de remarcat un lucru: maximumul de strãlucire a acestui tip de supernove este acelaºi, în orice loc al Universului, deci le putem folosi ca pe niºte repere cosmice. Nu ne mai rãmâne nimic altceva de 10


fãcut decât sã comparãm strãlucirea lor cu distanþa pânã la ele. Astfel am descoperit cã strãlucirea supernovelor de tip Ia aflate la mare distanþã este prea scãzutã, ceea ce implicã un Univers aflat în expansiune. Pânã sã finalizez aceastã carte se considera cã accelerarea expansiunii a început cândva, acum vreo 4-5 miliarde de ani. Dar ºtirea din decembrie 2006 avea sã aducã informaþii noi ºi de-a dreptul surprinzãtoare. Aceastã accelerare a început încã de acum 9 miliarde de ani, în vremea copilãriei Universului (avea pe atunci numai 4,7 miliarde de ani). Altfel spus, energia întunecatã (despre care nu ºtim deocamdatã ce este cu adevãrat, dar despre care veþi gãsi destule informaþii în cuprinsul cãrþii), energia întunecatã, ziceam, ºi-a fãcut repede simþitã prezenþa. De ce? Nu ºtim acum, dar cândva vom ºti. Cel de al doilea exemplu se referã la o informaþie apãrutã chiar în vremea în care scriam acest cuvânt înainte. „Vinovat” de ea este tot telescopul spaþial Hubble. Cu ajutorul lui s-a putut carta materia întunecatã pentru o zonã de cer cu o suprafaþã aparentã echivalentã cu cea a ºase Luni. Lucrul acesta este extraordinar, cu atât mai mult cu cât nu prea se ºtie ce este aceastã materie întunecatã. Unul dintre autorii lucrãrii publicate în 8 ianuarie 2006 în revista Nature fãcea o analogie sugestivã: este ca ºi cum am încerca sã realizãm harta Terrei bazându-ne exclusiv pe luminile oraºelor. Tehnica folositã pentru cartare a fost una cât se poate de subtilã. A fost folosit efectul de lentilã gravitaþionalã. Practic, razele de luminã ce ne vin de la surse îndepãrtate sunt deviate din drum atunci când întâlnesc mase mari. Iar materia întunecatã, deºi nu interacþioneazã cu materia obiºnuitã 11


Cuvânt înainte (cea din care suntem noi fãcuþi), având masã, produce, la rândul ei, devierea luminii. În etapa urmãtoare din harta iniþialã au fost eliminate masele cunoscute (stele, galaxii, roiuri de galaxii etc.), iar ceea ce a rãmas era tocmai harta materiei întunecate. Aceasta este o realizare de excepþie, care ºi-ar fi meritat un loc special în cartea pe care o citiþi acum. Dar, ca ºi în cazul primului exemplu, nu a mai fost timp. Cartea trebuia sã plece cãtre tipografie... ªi mai am un exemplu, de aceastã datã legat de viaþa marþianã. Americanul Dirk Schulze-Makuch ºi germanul Joop Houtkooper au revenit asupra experimentelor de cãutare a vieþii marþiene realizate în cadrul misiunilor Viking 1 ºi 2 (le veþi gãsi detaliate într-un subcapitol separat). Concluzia lor? Acele experimente nu aveau cum sã descopere vreo urmã de viaþã pe Marte, ci, mai mult decât atât, chiar au distrus-o. Asta pentru cã este posibil ca acolo, pe Marte, sã trãiascã bacterii cu metabolism bazat pe apã oxigenatã, H2O2. Apa oxigenatã prezintã douã mari avantaje pentru metabolismul marþian: este higroscopicã, deci va absorbi urmele de vapori de apã din atmosfera marþianã, ºi are un punct de îngheþ foarte scãzut (ajunge, în funcþie de concentraþie, pânã la -56 grade C). Din pãcate experimentele de pe Viking nu au avut în vedere o asemenea ipotezã. ªi era firesc sã nu o ia în seamã, deoarece, aºa cum ºtim cu toþii, apa oxigenatã este un dezinfectant, deci ea ucide bacteriile. Numai cã pe Terra existã cel puþin o bacterie, pe nume Acetobacter peroxidans, care foloseºte în metabolism apa oxigenatã... Mai mult decât atât, cei doi cercetãtori aratã cã rezultatele obþinute de Viking 1 ºi 2 sunt consistente cu prezenþa vieþii pe Marte... 12


Am dat doar trei exemple prin care încerc sã vã explic de ce am amânat cât am putut trimiterea acestei cãrþi cãtre tipografie. Dar vreau sã vã mai fac o mãrturisire, pentru care vã rog sã mã iertaþi... Eu, o spun fãrã sã încerc sã fac pe modestul, nu sunt nimic altceva decât un traducãtor. Încerc sã traduc limbajul ºtiinþei într-unul accesibil cât mai multor oameni. Nu ºtiu în ce mãsurã îmi reuºeºte asta. Dar am un test de verificare. Stimate cititor dacã, citind aceastã carte, vei simþi, mãcar pentru o clipã, o emoþie profundã, atunci înseamnã cã am reuºit. Eu cred cã, dincolo de dezvãluirea misterelor lumii, ºtiinþa are dimensiunea emoþiei...

13


1

Universul

O revoluþie în cosmologie În luna mai 1998, cu ocazia unui congres internaþional, unul în care se dezbãteau probleme din cosmologie, s-a supus la vot una dintre problemele fundamentale ale ultimilor ani. “Cosmologii prezenþi cred cã ultimele observaþii asupra supernovelor implicã - împotriva teoriilor standard - cã expansiunea Universului se accelereazã?” Din 60 de cosmologi prezenþi, 40 au rãspuns “da”. Aceasta este o revoluþie în tulburãtoarea ºtiinþã a cosmologiei. Un Univers care se dilatã La începutul secolului, înainte ca Einstein sã punã noi baze fizicii, se credea cã Universul are o dimensiune etern constantã. Universul era staþionar. Chiar ºi Einstein privea cu neîncredere propriile sale ecuaþii, pentru cã ele descriau un Univers nestaþionar. A umblat la ecuaþii, a introdus un termen suplimentar, pentru ca formulele sale sã corespundã ideii sale preconcepute. Dar, cam prin aceeaºi perioadã, mãsurãtorile miºcãrilor galactice, efectuate de Edwin Hubble, demonstrau, fãrã urmã de îndoialã, cã galaxiile îndepãrtate se distanþeazã mai rapid de Pãmânt decât cele apropiate, confirmând astfel ecuaþiile relativitãþii generalizate care, în fapt, descriu, prin faimoasa ecuaþie cosmologicã, un Univers aflat în expansiune. Despre ecuaþiile lui Einstein vom vorbi ceva mai încolo. 15


Universul Acum vom spune cã, pentru a-ºi efectua mãsurãtorile, Hubble s-a bazat pe efectul Doppler. Atunci când o galaxie se îndepãrteazã de noi apare o deplasare spre roºu, proporþionalã cu viteza, a liniilor spectrale. Dupã catalogarea unui numãr imens de galaxii s-a putut calcula o constantã de proporþionalitate, care reprezintã raportul dintre viteza de îndepãrtare ºi distanþã, faimoasa constantã a lui Hubble. Conform ultimelor mãsurãtori, valoarea acceptatã pentru constanta lui Hubble este 70 km/s/megaparsec. De aici putem calcula vârsta Universului ca fiind undeva în jurul a 10 miliarde de ani (între timp datele transmise de cãtre sonda WMAP ne-au oferit o nouã vârstã pentru Univers: 13,7 miliarde de ani.) Iatã o cifrã al cãrei sens putem sã-l înþelegem cu uºurinþã. Dar ce ne facem: vârsta Universului intra în contradicþie cu valoarea determinatã pentru anumite corpuri cereºti, care au o vârstã cuprinsã între 15 ºi 20 de miliarde de ani! Asta da contradicþie! Pentru a explica acest paradox, astrofizicienii aveau în vedere ipoteza conform cãreia la depãrtãri foarte mari relaþia dintre deplasarea liniilor spectrale ºi distanþã ar trebui sã se modifice, fie datoritã faptului cã viteza de expansiune se modificã în timp, fie datoritã unei curburi a spaþiului. De aceea, mãsurarea acestei modificãri a devenit unul dintre marile obiective ale cosmologiei, o sarcinã cu adevãrat dificilã deoarece implicã mãsurarea distanþelor pânã la galaxii extrem de îndepãrtate, de la care ne vine foarte puþinã luminã. Ne ajutã moartea stelelor Obstacolul de care aminteam mai sus ar putea fi depãºit dacã am gãsi o sursã puternicã de energie în aceste galaxii foarte îndepãrtate. Care ar putea sã fie aceasta? Moartea unei stele: supernova. De fapt este vorba despre un anumit tip de supernove, cele de tip Ia. Una dintre explicaþiile producerii ei este urmãtoarea. O stea îºi începe existenþa strãlucitoare în momentul în care forþa gravitaþionalã comprimã suficient de mult o mare cantitate de hidrogen, declanºându-se astfel reacþia termonuclearã. Energia astfel degajatã provoacã o creºtere a presiunii, care, la rândul ei, echilibreazã forþa gravitaþionalã: steaua îºi începe “funcþionarea la valoarea nominalã”. Pe 16


mãsurã ce combustibilul nuclear este epuizat, presiunea devine insuficientã pentru menþinerea echilibrului, iar steaua se va prãbuºi în ea însãºi pânã când volumul sãu va fi egal, aproximativ, cu cel al Terrei, iar densitatea sa va fi de un milion de ori mai mare decât cea a materiei obiºnuite. Steaua a devenit o piticã albã. Cele mai multe pitice albe îºi desfãºoarã existenþa în anonimat, fãrã sã mai emitã luminã perceptibilã de pe Pãmânt. Totuºi, cele care fac parte dintr-un sistem binar (douã stele care sunt legate între ele prin forþa gravitaþiei) pot aspira materie suplimentarã din companionul lor, pânã la limita a circa 1,44 mase solare. Atunci devin atât de dense, încât se comprimã brusc. Cãldura care rezultã declanºeazã o explozie termonuclearã care distruge complet pitica albã, aruncând în spaþiul interstelar uriaºe cantitãþi de materie, cu o vitezã care poate atinge 10.000 km/s. Strãlucirea supernovei variazã, atingând maximumul dupã aproximativ trei sãptãmâni, dupã care luminozitatea sa începe sã scadã. Supernovele au strãluciri maxime variate, dar s-a constatat cã cele foarte luminoase dureazã mai mult decât cele mai slabe. Practic, s-a putut stabili o relaþie precisã între strãlucirea maximã ºi intervalul de timp dupã care ea este atinsã. În ultimii zece ani, prin studiul minuþios al supernovelor de tip Ia din vecinãtatea noastrã, s-a ajuns ca ele sã devinã adevãrate etaloane ale cerului. Supernove prea puþin luminoase Tehnologiile moderne, mai ales utilizarea dispozitivelor CCD (ele sunt folosite ºi la videocamere sau la scanere), care permit ocolirea incomodelor plãci fotografice ºi realizarea directã a unor imagini numerice de înaltã rezoluþie, au dus la creºterea randamentului observaþiilor astronomice. Urmãrind acelaºi sector de cer la intervale de câteva sãptãmâni ºi comparând imaginile obþinute se pot detecta cu uºurinþã supernovele apãrute în galaxiile foarte îndepãrtate. Deoarece dispozitivele CCD ne permit sã mãsurãm cu precizie numãrul de fotoni care alcãtuiesc fiecare element al imaginii (pixel), o simplã operaþie aritmeticã (o scãdere) ne poate indica diferen17


Universul þele dintre douã imagini succesive. Dacã facem abstracþie de zgomotul de fond ºi de existenþa stelelor variabile, atunci imaginea rezultatã este neagrã, mai puþin cazul în care a apãrut o supernovã. Acestea fiind spuse, restul decurge de la sine. Este suficient sã realizãm un program informatic, care sã permitã identificarea supernovelor, astfel încât sã ne ofere informaþii despre variaþia, în timp, a strãlucirii ºi am creat un sistem de monitorizare a supernovelor. La acesta vom adãuga informaþiile privitoare la deplasarea spre roºu (care, aºa cum spuneam, ne oferã informaþii asupra îndepãrtãrii lor faþã de Pãmânt) ºi vom avea la dispoziþie un material foarte interesant, care va da bãtaie de cap cosmologilor. Cercetãtorii americani: Craig Hogan, conducãtorul Departamentului de astronomie al Universitãþii Washington, Robert Krishner, de la Universitatea Harvard, ºi Nicholas Suntzeff, astronom la Observatorul Cerro Tololo, Chile, au mers pe acest drum. Dupã ce au studiat zeci de supernove foarte îndepãrtate, ei au constatat cã erau mult mai puþin luminoase decât le-ar fi impus teoria. Diferenþa nu era deloc neglijabilã: 25%. Oare care sã fie cauza? Ipoteze, ipoteze, ipoteze... Prima idee care ne vine în minte ar fi existenþa unui nor de praf interstelar, ce ar absorbi o parte din lumina care ne vine de la supernovele îndepãrtate. Aceastã ipotezã a fost respinsã cu rapiditate, deoarece se constatase cã absolut toate supernovele îndepãrtate, indiferent de direcþia în care le observam, ne trimiteau mai puþinã luminã decât ar fi impus calculul teoretic. Ar fi trebuit ca undeva, la mare distanþã de noi, sã existe un înveliº uniform de praf, care sã absoarbã fotonii supernovelor îndepãrtate. Acesta nu a putut fi confirmat de nicio altã observaþie astronomicã sau calcul teoretic. A doua idee implicã existenþa unor lentile gravitaþionale. Din câte ºtiþi, conform teoriei relativitãþii, traiectoria luminii este curbatã, atunci când ea trece prin preajma unei mase mari. Uneori acest efect amplificã luminozitatea surselor, alteori o micºoreazã. El ar putea explica, într-o anumitã mãsu18


rã, scãderea luminozitãþii supernovelor. Dar calculele au demonstrat cã acest efect devine important numai pentru obiecte care se aflã la distanþe ºi mai mari decât supernovele studiate de cercetãtorii americani, aºa cã ºi aceastã ipotezã a fost respinsã. Acum trecem direct la douã ipoteze care ar putea explica, cu adevãrat, fenomenul ciudat pe care noi l-am descris mai sus. Geometrie neeuclidianã Conform ecuaþiilor lui Einstein, spaþiul nostru ar putea avea o curburã negativã... Pentru a fi ceva mai expliciþi, sã facem o micã analogie cu o lume bidimensionalã. Fiinþele care ar trãi într-o lume bidimensionalã perfect planã, în care s-ar aplica axiomele lui Euclid, ar descoperi, ca ºi noi, cã perimetrul cercului este 2πr. În schimb, dacã lumea lor ar avea forma unei ºei (adicã o lume cu o curburã negativã), ar constata cã perimetrul cercului este mai mare de 2πr. Dacã spaþiul nostru ar avea o curburã negativã, atunci sfera de radiaþie produsã de o supernovã ar avea o suprafaþã mai mare decât în cazul unui spaþiu euclidian. Deci densitatea de radiaþie pe suprafaþa ei ar fi mai redusã, ceea ce ar explica luminozitatea mai redusã a supernovelor îndepãrtate. Expansiune acceleratã Supernovele îndepãrtate ar putea fi mai puþin luminoase decât ar fi trebuit ºi dintr-un motiv mai banal. Ele sunt la distanþe mai mari decât ne indicã deplasarea spre roºu. Altfel spus, constanta lui Hubble nu-i constantã... Miºcarea corpurilor se accelereazã pe mãsurã ce Universul îmbãtrâneºte. De ce se întâmplã acest fenomen ciudat? Existã cumva o forþã antigravitaþionalã care acþioneazã numai la mari distanþe? Existã o formã stranie de energie a vidului, care creeazã o forþã de respingere? Teoretic, expansiunea Universului poate fi de trei tipuri: ea se poate desfãºura cu vitezã constantã, se poate încetini sau se poate accelera. În fiecare dintre cele trei cazuri dimensiunea Universului creºte în timp. 19


Universul O ecuaþie fundamentalã Oamenii de ºtiinþã, atunci când au de rezolvat o problemã nouã, încearcã, într-o primã etapã, sã elaboreze un model simplificat al fenomenului studiat, dupã care îl comparã cu realitatea. Apoi apar corecþiile ºi, implicit, modele mai perfecþionate. Nici teoriile cosmologice, cele care încearcã sã studieze evoluþia Universului, în întregul sãu, nu s-au abãtut de la acest principiu. Cosmologii iau în calcul gravitaþia, deoarece ea guverneazã obiectele cosmice la distanþe mari ºi presupun cã Universul este omogen ºi izotrop. Primul model de Univers a fost elaborat de Einstein, în 1917. Pentru simplitate, el a înlocuit obiectul real, un ansamblu discontinuu de obiecte cereºti, printr-un „fluid” în care rolul moleculelor era jucat de galaxii. Acestui obiect i-a “aplicat” teoria generalizatã a relativitãþii ºi a obþinut niºte ecuaþii. La început, a crezut cã Universul nostru este staþionar, adicã nu se roteºte, nu se dilatã ºi nici nu se contractã. În acest caz, ecuaþiile scrise de Einstein erau simple ºi frumoase. Din pãcate, pentru a pãstra legãtura cu observaþiile astronomilor, el a fost nevoit sã introducã o constantã, faimoasa constantã cosmologicã λ, care strica ansamblul matematic al modelului, fiind, dupã cum recunoºtea el însuºi, o “complicare a teoriei, reducând simplitatea logicã”. Prin anii 1920, rusul A. Friedmann gãseºte niºte soluþii pentru ecuaþiie lui Einstein, descriind un Univers nestaþionar, care se poate dilata sau contracta. Iniþial, Einstein a respins cu vehemenþã ideea unor asemenea modele. Dar, ca orice om cu adevãrat genial, el ºi-a recunoscut la scurt timp greºeala, dupã ce mai mulþi cosmologi au ajuns la concluzii similare cu cele ale lui Friedmann. Iar faimoasele mãsurãtori ale lui Hubble nu au fãcut altceva decât sã înscrie cosmologia pe drumul pe care-l parcurge ºi în zilele noastre. ªi se cuvine aici sã spunem ceva. Acea constantã λ, introdusã de Einstein, este strict necesarã pentru descrierea Universului. Ea ne este impusã de noile observaþii. Altfel spus, chiar atunci când a crezut cã s-a înºelat, Einstein a avut dreptate! 20


Densitate ºi evoluþie Dacã presupunem cã λ=0, lucrurile par a fi simple. Putem stabili niºte scenarii de evoluþie a Universului. Astfel, dacã densitatea medie a Universului este mai micã decât o anumitã valoare, numitã ºi ρcr, atunci forþa gravitaþionalã va fi prea slabã pentru a opri expansiunea. Universul se va dilata la nesfârºit. Dacã densitatea acestuia este egalã cu ρcr, atunci am avea un Univers staþionar. Dacã, în sfârºit, densitatea sa este mai mare decât ρcr, atunci dupã expansiune va urma un proces de contracþie, deci avem un Univers care “pulseazã”, latã cum, în câteva rânduri, am putut descrie viitorurile probabile ale Universului în care trãim. Desigur, lucrurile nu sunt, nici pe departe, atât de simple, pentru cã.... Ce densitate are Universul? latã o problemã fundamentalã pentru cosmologie. Dumneavoastrã ce aþi face pentru a mãsura densitatea Universului? Cu siguranþã aþi lua un anumit volum din spaþiul cosmic, aþi determina masa conþinutã în el ºi apoi aþi trece la calcularea densitãþii, o simplã împãrþire. Metoda este foarte corectã, în mãsura în care puteþi determina, cu o precizie rezonabilã, cantitatea de materie. Numai cã rezultatele obþinute vã vor nemulþumi. Densitatea va fi, cu siguranþã, prea micã pentru a putea fi confirmatã, mãcar aproximativ, de dinamica actualã a Universului. Sã nu credeþi cã metoda pe care v-am propus-o este greºitã. La ea au apelat ºi astrofizicienii de seamã ai secolului nostru. Ei au constatat cã densitatea medie a Universului reprezintã doar 10% din valoarea care ar fi trebuit sã explice valoarea actualã a constantei lui Hubble. Dacã teoria este corectã, atunci e necesar sã cãutãm o explicaþie. Primul lucru care ne vine în minte este sã considerãm cã am luat în calcul doar o micã parte din materia conþinutã în Univers, respectiv materia vizibilã (cea pe care o putem detecta cu telescoape). Probabil cã mai existã ºi alte forme de materie, nedetectabilã cu instrumentele optice, adicã o materie invizibilã. Dar daca l nu este egalã cu zero? Dacã λ este diferitã de zero, atunci ea ºi nu materia ar determina evoluþia Universului. În acest caz, influenþa materiei 21


Universul tinde sã scadã: atunci când diametrul Universului se dubleazã, densitatea sa scade de opt ori. Practic, într-un Univers aflat în expansiune, importanþa constantei cosmologice tinde sã creascã foarte rapid. Dacã luãm în calcul o constantã cosmologicã pozitivã, atunci el se va dilata în continuare, ca ºi cum la distanþe mari ar acþiona o forþã antigravitaþionalã, chiar dacã densitatea Universului este mai mare decât ρcr. În anii 1930, Paul Dirac ºi, mai târziu, Richard Feynman, Julian Shwinger ºi Shinichiro Tomonaga au demonstrat cã spaþiul vid este mult mai complex decât ne imaginãm noi. El este plin de particule, care apar din nimic ºi dispar atât de rapid, încât nimeni nu le poate detecta în mod direct. Aceste particule, numite virtuale, sunt niºte obiecte extrem de ciudate ºi totuºi ele pot produce efecte mãsurabile, modificând proprietãþile cuantice ale atomilor (anumite experimente au verificat acest lucru), fapt care demonstreazã, indirect, existenþa lor. Dacã aceste particule virtuale pot modifica proprietãþile atomilor, ele ar putea modifica ºi expansiunea Universului? latã o nouã întrebare la care va trebui sã gãsim, nu neapãrat acum, un rãspuns. În 1967, astrofizicianul sovietic lacov Zeldovici a demonstrat cã energia particulelor virtuale ar putea contribui la valoarea constantei λ. Calculele de mecanicã cuanticã au dus la un rezultat surprinzãtor: ar trebui sã existe un ansamblu de particule virtuale, care sã acopere toate lungimile de undã posibile! Dacã am aduna energia tuturor acestor particule ar rezulta o valoare infinitã... Inacceptabil. Mai mult decât atât, dacã am neglija anumite efecte cuantice, inferioare unei anumite lungimi de undã, energia vidului ar fi de 120 de ori mai mare decât energia conþinutã în toatã materia din Univers! latã, în sfârºit, un rezultat extraordinar. Sã vedem dacã el este ºi plauzibil. Paradox Acest rezultat ar duce la o valoare uriaºã a constantei cosmologice. Dacã am pune aceastã valoare în ecuaþiile care modeleazã dinamica Universului, ne-am trezi în faþa unui rezultat imposibil. Întindeþi mâna dreaptã ºi priviþi-vã degetele. 22


Dacã valoarea constantei cosmologice ar avea valoarea stabilitã pe baza datelor de mai sus, atunci nu ne-am mai vedea niciodatã degetele... ele s-ar îndepãrta de noi cu o vitezã mai mare decât cea a luminii... Faptul cã noi ne putem vedea liniºtiþi nu numai degetele, ci ºi stelele aflate aproape de marginea Universului, ne conduce la concluzia cã trebuie sã ne întoarcem din nou la ipoteze. Pentru a rezolva dificultatea apãrutã se presupune cã o lege fizicã, încã necunoscutã, anuleazã constanta cosmologicã. Teoreticienii s-ar debarasa cu plãcere de aceastã constantã, dar observaþiile astronomice sugereazã cã ea ar trebui sã fie totuºi diferitã de zero. Nu existã încã un rãspuns la întrebãri Conform ultimelor teorii (acest text a fost scris în anul 1999), constanta cosmologicã ar trebui sã contribuie cu 40% pânã la 70% din energia necesarã pentru ca Universul sã fie aºa cum îl ºtim. Steven Weinberg ºi colegii sãi de la Universitatea Austin studiazã aceastã problemã pe baza principiului antropic. Dacã Universul nostru nu este decât unul dintr-o infinitate de universuri posibile, singurul care poate adãposti viaþa aºa cum o ºtim noi, atunci am putea estima valoarea constantei cosmologice studiind în care dintre universuri s-ar putea dezvolta viaþa inteligentã. Steven Weinberg a obþinut pe aceastã cale o valoare, care este apropiatã de mãrimea aparentã a constantei cosmologice. În acelaºi timp, mulþi teoreticieni nu sunt de acord cu metoda folositã. Ei cred cã mãrimea constantei cosmologice ar trebui sã rezulte direct din aplicarea legilor fizicii. Unii dintre ei au continuat lucrãrile lui Dirac, care s-a arãtat interesat de numerele rezultate din combinarea algebricã a unor constante fundamentale. Astfel el a stabilit cã vârsta Universului este invers proporþionalã cu constanta gravitaþionalã ºi cã deci aceasta din urmã ar scãdea în timp. De aceea, constanta cosmologicã ar putea, la rândul ei, sã se modifice de-a lungul existenþei Universului. Aceastã idee, propusã de James Peebles ºi Bharat Ratra de la Universitatea Princeton, acum zece ani, a fost revitalizatã de recentele mãsurãtori asupra supernovelor de tip Ia. 23


Universul Concluzie parþialã De fapt nu putem stabili depcamdatã care dintre teoriile prezentate mai sus sunt purtãtoarele adevãrului. Am dorit sã prezentãm, e drept, foarte pe scurt, dilemele actuale ale cosmologiei (repet: este vorba de anul 1999). Poate cã unii vor spune cã oricum ea, cosmologia, nu are nicio finalitate practicã. Nici nu are vreuna. Dar cred cã tocmai studiul evoluþiei Universului ne-ar putea duce cu adevãrat, nu numai cu imaginaþia, mai aproape de stele. Vom descoperi lucruri noi, vom ºti sã ne aducem mai aproape de ele.

Post scriptum Acest text a fost scris în 1999. Pe atunci multe ne pãreau clare, chiar dacã ne erau învãluite de mister. Iar lucrurile s-au mai schimbat între timp. Este o mare problemã pentru noi, cei care încercãm sã povestim ºtiinþa. Textele noastre se demodeazã prea iute. ªtiam ieri ceva, înþelegeam ieri ceva, dar acum peisajul este schimbat cu totul. În capitolele urmãtoare veþi vede cum ºi de ce.

Sondarea începuturilor În ziua de 30 iunie 2001, de la Centrul Spaþial Kennedy, ºi-a luat zborul, purtatã de o rachetã Delta II, sonda MAP (Microwave Anisotropy Probe). Între timp numele ei s-a schimbat. Acum se numeºte Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, în onoarea lui David Todd Wilkinson (19352002), un renumit cosmolog american ºi unul dintre membri importanþi ai echipei ºtiinþifice a MAP. Misiunea ei? O cãlãtorie cãtre începuturile Universului... Universul timpuriu Teoria Big Bang-ului, larg acceptatã astãzi de cãtre oamenii de ºtiinþã, se bazeazã pe teoria generalizatã a relativitãþii a lui Albert Einstein ºi pe descoperirea, în 1929, a expansiunii Universului. Aceastã expansiune ne duce la concluzia cã în 24


trecut Universul nostru era mult mai dens ºi mai fierbinte. Pentru a vã oferi elementele unei comparaþii, vã vom spune cã pe vremea în care densitatea medie a Universului era egalã cu cea a aerului la nivelul mãrii, ei bine, atunci temperatura medie a Universului era de 2,73 miliarde K! (Astãzi densitatea medie a Universului este de aproximativ un proton/m3.) La asemenea temperaturi agitaþia termicã nu permitea formarea atomilor primelor elemente: hidrogenul ºi heliul. Electronii care strãbãteau aceastã supã primordialã capturau orice foton întâlnit în drum. De dragul analogiilor, imaginaþi-vã un nor. Picãturile de apã care-l alcãtuiesc opresc fotonii veniþi de la Soare, astfel încât putem vedea conturul norilor, dar nimic în interiorul lor. Ei sunt opaci, întocmai ca Universul aflat în primele sale sute de mii de ani de existenþã. Pe mãsurã ce Universul s-a dilatat, s-a produs ºi rãcirea lui (întocmai ca un gaz care îºi mãreºte volumul). La aproximativ 380.000 de ani de la explozia iniþialã, temperatura sa a scãzut suficient de mult, pentru ca o parte din electronii liberi sã fie capturaþi de protoni. Astfel au apãrut pe lume primii atomi: cei de hidrogen. Din acest moment Universul a devenit transparent. De la aceastã datã ia naºtere fondul cosmic de radiaþie sau, altfel spus, radiaþia relictã. Aceasta a fost descoperitã, din întâmplare, de cãtre doi cercetãtori americani de la Bell Telephone Laboratories. Este vorba de celebrii Arno Penzias ºi Robert Wilson. Aceºtia au realizat o antenã pentru microunde, în încercarea de a descoperi fondul galactic de radiaþii. Încã de la primele mãsurãtori, efectuate în 1965, au detectat o radiaþie electromagneticã, corespunzãtoare unei temperaturi de aproximativ 2,7 K. Ciudat era faptul cã aceastã radiaþie avea intensitatea constantã, indiferent de zona cereascã spre care era îndreptatã antena. Iniþial au crezut cã vinovate de acest rezultat sunt aparatele folosite. Au verificat tot ce se putea verifica. Rezultatul a rãmas neschimbat. Aºa cã cei doi cercetãtori americani au comunicat rezultatul obþinut, fãrã sã ºtie cã tocmai descoperiserã radiaþia relictã, semnalul provenit de la începuturile Universului. Vom 25


Universul aminti, în treacãt, cã teoreticienii prevãzuserã deja existenþa acestui fond de radiaþii. Este vorba despre George Gamow, în 1948, ºi Ralph Alpher, împreunã cu Robert Herman, în 1950. De ce este importantã mãsurarea fondului de radiaþii cosmice? Deoarece viteza de deplasare a luminii are o valoare finitã, rezultã cã astronomii efectueazã, prin observaþiile lor, o cãlãtorie în trecut. Astfel, dacã am putea cartografia cerul pe lungimea de undã corespunzãtoare temperaturii de 2,7 K, am avea o imagine a Universului la numai 380.000 de ani de la naºterea sa. Aici se cuvine sã facem o precizare. Iniþial s-a considerat cã fondul cosmic de radiaþii este perfect izotrop, ceea ce ar însemna cã valoarea acestuia este constantã, indiferent de direcþia pe care efectuãm mãsurãtoarea. De aici apãrea o problemã: cum s-au putut forma stelele ºi galaxiile dintr-o „supã“ perfect omogenã? Nu vom da un rãspuns la aceastã întrebare. De fapt, izotropia era numai o aparenþã. Era rezultatul imperfecþiunii instrumentelor terestre. Teoria indica faptul cã, pentru a rezulta actuala structurã a Universului, era necesar ca în faza iniþialã, adicã în primele sute de mii de ani, în „supa primordialã“ sã aparã fluctuaþii de densitate. De exemplu, în zona în care avea sã se nascã galaxia noastrã, Calea Lactee, densitatea ar fi trebuit sã fie cu 0,5% mai mare decât cea din jurul ei. Astfel, odatã cu scãderea temperaturii Universului timpuriu, ar fi putut acþiona efectele gravitaþionale. Cum putem vedea noi aceastã variaþie de densitate? Simplu. Ea se traduce printr-o uºoarã modificare localã a temperaturii echivalente a radiaþiei relicte. Prima confirmare a acestei ipoteze a adus-o, în 1992, satelitul american COBE (Cosmic Background Explorer), care a detectat, pentru prima oarã, mici fluctuaþii în fondul cosmic de radiaþii, cuprinse între 2,251 K ºi 2,7249 K. Rezultatele, deºi spectaculoase, nu i-au satisfãcut pe cercetãtori. Era necesar un instrument mai precis. Acesta este WMAP. WMAP - un termometru uriaº Da, putem spune cã WMAP este un termometru... înalt de 3,8 m ºi cu un diametru de 5 m, cântãrind 850 kg. Sonda are 26


drept obiectiv mãsurarea temperaturii fondului de radiaþii cosmice, cu o precizie de o milionime de grad. Pentru aceasta, ea este echipatã cu douã oglinzi primare ºi douã secundare, care focalizeazã radiaþia primitã pe niºte detectoare de microunde ultrasensibile. Sã facem aici o micã precizare. De fapt, nu vom avea de-a face cu o mãsurãtoare directã a temperaturii fondului de radiaþii cosmice, ci cu una diferenþialã. Ce ar putea sã însemne aceasta? Nimic mai simplu. Se va mãsura diferenþa de temperaturã a douã puncte foarte apropiate (acesta este ºi motivul pentru care sonda este echipatã cu douã rânduri de oglinzi primare). Astfel se pot obþine rezultate mai precise. În plus, pe noi ne intereseazã fluctuaþiile, variaþiile de temperaturã. Mai rãmâne o problemã: cum putem separa semnalul util de cel parazit, provenit de la alte surse de microunde? Pentru rezolvarea ei sonda va efectua mãsurãtori pe cinci frecvenþe diferite, în gama 22-90 GHz. Prin prelucrarea matematicã a rezultatelor obþinute vor fi îndepãrtate semnalele parazite. Mai mult decât atât, WMAP nu va fi „aºezatã“ oriunde în spaþiu. Ei i-a fost rezervat punctul numit L2, unul dintre cele 5 puncte Lagrange, în care suma forþelor gravitaþionale produse de Pãmânt, Lunã ºi Soare este nulã. Evident, în oricare din aceste puncte, sonda va fi deosebit de stabilã, element extrem de important, dacã avem în vedere faptul cã ea priveºte la peste 10 miliarde de ani-luminã distanþã. Alegerea tocmai a punctului L2 a fost motivatã, în plus, de necesitatea ca Soarele ºi Pãmântul (surse importante de pertubaþii) sã se afle în permanenþã în spatele oglinzilor sondei WMAP. Obiective Aºa cum am mai arãtat, WMAP are ca sarcinã principalã realizarea unei hãrþi a Universului timpuriu. Importanþa acesteia pentru verificarea ºi dezvoltarea teoriilor cosmologice este crucialã. Vom putea realiza un model al Universului suficient de precis pentru a-i putea prezice viitorul. Astfel se va putea rezolva ºi spinoasa problemã a densitãþii medii a Universului. Spunem spinoasã, deoarece aceasta, aºa cum arãtam în subcapitolul anterior, îi afecteazã atât forma, cât ºi evoluþia. Dacã densitatea medie este mai micã decât o anumitã 27


Universul valoare, numitã densitate criticã, atunci avem un Univers deschis, aflat în expansiune continuã. Dacã densitatea este mai mare decât cea criticã, atunci Universul nostru este închis, are o curburã pozitivã (similarã cu cea a unei sfere), iar expansiunea se va opri la un moment dat, fiind urmatã de o contracþie. Dacã densitatea este egalã cu cea criticã, atunci geometria Universului nostru este cea euclidianã. Deºi ultimele informaþii obþinute prin experimentele Boomerang ºi Maxima par sã încline balanþa în favoarea unui Univers plat, oamenii de ºtiinþã aºteaptã sã vadã noile rezultate ce vor fi transmise de WMAP. Cu ajutorul acestora vom mai putea determina un parametru important, constanta lui Hubble. Valoarea acesteia, care reprezintã raportul dintre viteza de îndepãrtare ºi distanþa la care se aflã un anumit corp ceresc, este determinatã, în principal, prin mãsurãtori efectuate asupra stelelor variabile cunoscute sub numele de Cefeide. Înainte de WMAP, valoarea acesteia era consideratã a fi situatã undeva între 65 ºi 80 km/s·megaparsec. Vedeþi ºi dumneavoastrã câtã imprecizie! Iar de valoarea constantei lui Hubble depinde calcularea vârstei Universului. Or, tocmai WMAP ne-a permis sã determinãm, cu o precizie de 5%, nemaiîntâlnitã pânã acum, valoarea amintitei constante... Nu a trebuit sã aºteptãm prea mult. În 2004 deja aveam informaþii importante de la WMAP. Dar anul 2006 avea sã ne aducã ºi un rezultat, oarecum, neaºteptat.

Big Bang inflaþionar Sonda WMAP (Wilkinson Map Anisotropy Probe), despre care tocmai aþi citit, a adus multe clarificãri asupra a ceea ce era Universul în prima sa tinereþe. Iatã cã, în 2006, echipa de cercetãtori care prelucreazã datele transmise de cãtre sonda plasatã (ºtiþi deja) în punctul Lagrange 2 (L2), la aproximativ 1,5 milioane km de Terra, vine sã ne aducã informaþii noi ºi extraordinare. Prima centralizare a datelor transmise de cãtre WMAP a fost fãcutã publicã în februarie 2003. Erau 241 de pagini pline de ºtiinþã purã care ne fãceau cunoscut Universul, aºa cum era el la mai puþin de 380.000 de ani de la Big Bang. Imagi28


nile transmise de WMAP au fãcut înconjurul lumii. Ele ne dezvãluiau un Univers primar plin de mici fluctuaþii de temperaturã, semn al fluctuaþiilor de densitate de materie din acea vreme. Practic vedeam seminþele din care au rãsãrit galaxiile. Rezultatele erau cu adevãrat impresionante, motiv pentru care revista Science a plasat pe primul loc în topul ºtiinþei anului 2003 rezultatele obþinute de WMAP. Lucrurile nu s-au oprit aici. Fondul cosmologic de radiaþii Aveam informaþii mai bune decât oricând despre radiaþia relictã (CMB - Cosmic Microwave Background), dar în ºtiinþã se cere continuu creºterea preciziei mãsurãtorilor. Este nevoie de o precizie sporitã tocmai pentru a putea verifica ipotezele ºtiinþei, de aici rezultând ºi posibilitatea de a alege între teorii. Înainte de a trece mai departe vom reveni, cât se poate de scurt, asupra problemei radiaþiei relicte, a fondului cosmologic de radiaþii. Vom repeta cele spuse mai devreme. Materia, aºa cum o cunoaºtem noi, s-a nãscut la circa trei minute dupã Big Bang, în momentul în care temperatura Universului a scãzut suficient de mult, ajungând la 109 K. În acest moment se formeazã nucleele uºoare. Protonii ºi neutronii se combinã ºi apar nucleele de hidrogen, deuteriu, heliu ºi litiu. Electronii liberi interacþioneazã puternic cu fotonii, astfel cã Universul este opac. Am putea sã-l asemuim cu o ceaþã din care lumina nu poate sã iasã. Abia dupã vreo 380.000 de ani universul se dilatã suficient, iar temperatura scade destul de mult pentru ca electronii sã fie capturaþi de nucleele sintetizate dupã cele trei minute de la Big Bang. În acest moment Universul devine transparent. Un flux de radiaþii intens, cu temperatura echivalentã de circa 3.000 K, este emis în acest moment. În timp, datoritã expansiunii Universului temperatura acestei „lumini” iniþiale a scãzut la numai 2,7 K. Acest fond de radiaþii primordiale îl mãsurãm acum cu WMAP. Polarizarea radiaþiei cosmologice ºi primele stele Revenind la WMAP, vom spune cã în rezultatele prezentate în februarie 2003 aveam, de fapt, o hartã de tempe29


Universul raturi care prezenta fluctuaþii foarte mici, dar semnificative, de ordinul a 200 microK. Aºa cum spuneam mai devreme tocmai aceste fluctuaþii reprezintã urma „seminþelor” din care aveau sã aparã mai târziu galaxiile, stelele. Dacã fondul cosmic de radiaþii ar fi fost perfect omogen, atunci Universul ar fi acum o uriaºã supã de atomi de hidrogen, heliu ºi litiu, singurii sintetizaþi pe parcursul primelor sute de mii de ani de existenþã ai Universului nostru. Rezultatele din 2003 confirmau teoria, dar ele nu erau de ajuns. Aveam nevoie de o precizie mai bunã. În plus unele teorii indicau necesitatea ca acest fond de radiaþii sã fie polarizat, adicã undele electromagnetice, simplist vorbind, sã vibreze într-un singur plan. Pentru aceasta oamenii de ºtiinþã care folosesc WMAP au fost nevoiþi sã recurgã la tot soiul de artificii tehnologice subtile. Practic, întreg softul aparatelor de la bordul WMAP a fost rescris. Astfel s-a putut creºte precizia de mãsurare de 100 de ori! Acum vine obiºnuita noastrã analogie. Unii dintre dumneavoastrã sunt pescari. De obicei este bine sã pescuieºti în locurile în care balta are peºte. Numai cã nu se prea poate vedea dincolo de luciul apei, vã împiedicã lumina reflectatã de cãtre suprafaþa lacului. Ar fi o soluþie sã vedeþi dincolo de suprafaþã, în adâncimea apei? Existã una, dacã se întâmplã sã cunoaºteþi puþinã fizicã. Astfel aþi ºti cã lumina reflectatã este polarizatã. Este suficient sã luaþi un filtru polarizor, care lasã numai lumina polarizatã într-un anume plan. Astfel puteþi „obtura” reflexia, strãlucirea nedoritã ºi sã vedeþi în adâncul apei. Lyman Page, fizician la Universitatea Princeton, remarca, în cazul lui WMAP, cã „pe noi ne-a interesat strãlucirea”. Sã vedeþi de ce. Între noi ºi momentul de la 380.000 de ani de la Big Bang existã, conform teoriei, un nor, o ceaþã de electroni rezultaþi din activitatea primelor stele apãrute în Univers. Aceastã ceaþã de electroni produce polarizarea radiaþiei cosmologice, prin mecanisme asemãnãtoare reflexiei. (De fapt este vorba despre împrãºtierea fotonilor de cãtre electronii aflaþi între noi ºi fondul cosmologic de radiaþii.) Dacã vom putea determina direcþiile de polarizare a radiaþiei de fond, atunci vom putea afla lucruri interesante. De exemplu, putem 30


sã determinãm momentul apariþiei primelor stele. Despre ele vom scrie noi un subcapitol întreg. Pânã la WMAP se avansa ca datã a naºterii primelor stele undeva în prima sutã de milioane de ani de dupã Big Bang. Alte date mãreau intervalul la 200 de milioane de ani. Or, tocmai aici WMAP ne-a adus precizãri. Noile date ne-au permis sã „vedem” polarizarea radiaþiei de fond. De aici s-a obþinut o nouã valoare: primele stele au apãrut la 400 milioane de ani dupã Big Bang. Dacã ne-am opri aici ºi încã ar fi o informaþie extraordinarã. Numai cã harta direcþiilor de polarizare a radiaþiei cosmologice ne mai ajutã la ceva. Cu ajutorul ei putem elimina, prin calcul, efectele parazite ale „ceþii de electroni” de care aminteam mai sus. Obþinem astfel o hartã mult mai precisã a fondului cosmologic de radiaþii. Aceastã nouã hartã ne oferã prima confirmare palpabilã a teoriei inflaþionare, confirmare aºteptatã de mai bine de 25 de ani. Perioada inflaþionarã Teoria Big Bang-ului, cea clasicã, explicã destul de bine fondul cosmologic de radiaþii ºi originea elementelor uºoare. Totuºi ea nu poate rãspunde la câteva întrebãri fundamentale. l De ce este Universul, la scarã mare, este atât de uniform? l De ce sunt atât de mulþi fotoni în Univers? l Ce proces fizic a produs fluctuaþiile iniþiale în densitatea materiei? La aceste întrebãri încearcã sã rãspundã teoria inflaþionarã, dezvoltatã de Alan Guth, Andrei Linde, Paul Steinhardt ºi Andy Albrecht. Aceastã teorie presupune o perioadã de expansiune extrem de rapidã (o expansiune exponenþialã) imediat dupã declanºarea Big Bang-ului. Pentru a descrie aceastã expansiune mã voi folosi de minunata carte Melodia secretã – ºi omul a creat Universul, scrisã de astrofizicianul Trinh Xuan Thuan, carte apãrutã la editura Eonul dogmatic în 2005. „Cum a fost posibil ca regiuni diametral opuse ale cerului, aparent fãrã niciun contact vizibil, sã îºi coordoneze proprie31


Universul tãþile cu o precizie atât de mare?” De fapt, dacã expansiunea ar fi fost una normalã, ºi nu una exponenþialã, inflaþionarã, am fi avut un Univers de coºmar pentru minþile noastre, deoarece proprietãþile lui ar fi fost diferite în funcþie de punctul în care ne-am fi aflat. „Dupã inflaþie întreg Universul observabil abia avea dimensiunile unei portocale, adicã aproximativ 10 cm. [...] Deoarece în faza inflaþionarã el a crescut de 1050 ori, el era parte dintr-un mic spaþiu cu diametrul de 10-49 cm, adicã de miliarde de miliarde de miliarde de ori mai mic decât nucleul unui atom. Acest Univers de început (la 10-35 s) era atât de mic, încât fiecare parte infinitezimalã pe care o conþinea era în contact cu fiecare dintre celelalte. Lumina, care era calea de comunicaþie preferatã între aceste regiuni ºi care cãlãtorea cu viteza de 300.000 km/s, parcursese deja 10-25 cm, chiar dacã a avut la dispoziþie timpul infinitezimal de 10-35 s. Zona posibilã de comunicaþie era deja de un milion de miliarde de miliarde de ori mai mare decât Universul ºi diversele regiuni nu întâlneau nicio problemã în a-ºi coordona proprietãþile pentru a fi perfect asemãnãtoare. Dupã inflaþie, la 10-32 s, regiunile universului-portocalã nu mai sunt în contact unele cu altele, dar ele îºi «amintesc» faptul cã au fost.” Se pare cã faptul cã Universul observabil este plat, adicã euclidian, este explicatã tot de aceastã fazã inflaþionarã, deoarece „geometria spaþiului s-a aplatizat în timpul inflaþiei, aºa dupã cum suprafaþa unui balon se aplatizeazã atunci când balonul se umflã. Suntem cu toþii conºtienþi de faptul cã o sferã are o curburã cu atât mai micã cu cât raza sa este mai mare. Crescându-ºi dramatic dimensiunea, Universul devine plat.”. Vreau sã precizez un lucru. Un Univers plat nu este unul plan, ca o foaie de hârtie. Este doar unul euclidian, unul în care, de pildã, suma unghiurilor unui triunghi este de 180 de grade. Dar numãrul mare de fotoni din Univers? Dar fluctuaþiile iniþiale în densitatea materiei? La aceste întrebãri rãspunsul ne vine tot de la teoria inflaþionarã. Explicaþia fizicã riguroasã este dificil de dat într-o carte de popularizare a ºtiinþei. Vom spune doar cã întreaga materie din Universul cunoscut este rezultatul unui fenomen extraordinar. La momentul t=10-43 s, 32


adicã la momentul din care fizica noastrã poate oferi rãspunsuri, întregul Univers avea numai 10-33 cm ºi o temperaturã enormã, 1043 K! Materia nu existã, existã numai vidul cuantic. Este momentul în care apare spaþiu-timpul ºi gravitaþia. Teoria inflaþionarã ne vorbeºte despre fluctuaþii în vidul cuantic, fluctuaþii care duc la apariþia de perechi de particule ºi antiparticule virtuale, de perechi de particule ºi antiparticule fantomã. Ceva se întâmplã ºi spaþiul explodeazã. La momentul t=10-35 s Universul îºi scade temperatura de 10.000 de ori, forþa nuclearã slabã se separã acum de forþa electrostaticã. Universul începe sã „cristalizeze” eliberând o mare energie cãtre vidul cuantic, ceea ce declanºeazã inflaþia de care aminteam mai devreme. Între t=10-35 s ºi t=10-32 s Universul creºte de 1050 ori! În aceastã perioadã particulele ºi antiparticulele fantomã devin reale. Apar quarcii, electronii, neutrinii ºi antiparticulele lor. Începe un proces frenetic de anihilare, rezultând fotoni. Aceºtia, la rândul, lor dispar aproape imediat, pentru a se transforma în perechi de particulã-antiparticulã. Este mai mult decât un infern. Dar se întâmplã ceva, ceva aproape straniu. Natura favorizeazã materia. Existã un mic excedent de materie, astfel la fiecare miliard de antiquarci existã un miliard de quarci plus unul. Astfel materia învinge, pe mãsurã ce Universul continuã sã se rãceascã. Dar pentru fiecare quark avem 1 miliard de fotoni. Aceasta este explicaþia datã de teoria inflaþionarã pentru numãrul mare de fotoni din Univers. Cât despre fluctuaþiile în densitatea materiei, tot teoria inflaþionarã ne spune cã ele sunt rezultatul fluctuaþiilor iniþiale din vidul cuantic din care a explodat Universul... ªi sã vã mai spunem ceva, un lucru ce ar putea pãrea cã þine de SF: teoria inflaþionarã prevede existenþa universurilor paralele! Ce aduce nou WMAP? Aici este punctul cel mai important al expunerii noastre. Noua hartã a radiaþiei cosmologice confirmã, pentru prima oarã, modelul inflaþionar al Big Bang-ului. Practic ea ne lasã sã „vedem” pânã cãtre momentul de început al Universului. Reacþiile fizicienilor nu s-au lãsat aºteptate. Ei remarcau cu entuziasm cã „Este o zi mare pentru cosmolo33


Universul gie” (Andrei Linde, acum profesor la Stanford, unul dintre întemeietorii teoriei inflaþionare), „Am depãºit o limitã” (David N. Spergel, profesor la Princeton), „Este prima dovadã pentru inflaþie” (Michael Turner, cosmolog la Universitatea din Chicago). Cât despre Alan Guth, profesor la MIT, cel care „inventat” teoria inflaþionarã, el s-a mulþumit sã zâmbeascã pentru sine, în timp ce strãbãtea de-a lungul ºi de-a latul sala în care se desfãºura o conferinþã de fizicã... Aceasta a fost întâmplarea pe care am þinut sã v-o povestim. În ceea ce ne priveºte, credem cã a mai fost fãcut un pas cãtre cunoaºtere, un pas cãtre începutul Universului. Cu siguranþã lucrurile nu se vor opri aici. În câþiva ani ESA va lansa un nou satelit, Planck, care va avea aceeaºi misiune ca WMAP: scrutarea începuturilor lumii. Acela va fi un instrument mult mai perfecþionat decât WMAP ºi se va apropia de limitele fizice de mãsurare. Vom avea rãspunsuri suplimentare la întrebãri. Dar aceasta este o altã întâmplare din fascinantul univers al ºtiinþei, o întâmplare pe care, cu mare nerãbdare, aºteptãm sã v-o povestim. Deocamdatã sã trecem cãtre...

Primele stele Universul la începutul sãu. Au trecut 380.000 de ani de la Big Bang ºi abia acum temperatura a scãzut suficient de mult pentru a putea vorbi despre atomi, atomi de hidrogen, heliu ºi ceva litiu. Era ºi multã luminã acolo, luminã pe care o mai detectãm ºi astãzi, sub forma radiaþiei relicte, faimoasa radiaþie de fond de 3 K. Raza de curburã a Universului este de numai 15.000.000 zile luminã. Un Univers spectaculos ºi misterios despre care abia în ultimii ani am început sã îl „vedem” cu ajutorul sondelor spaþiale. Una dintre ele, WMAP, ne-a transmis imagini spectaculoase. Acum putem schiþa scenariul naºterii fabricilor de atomi ale Universului, putem povesti despre primele stele... Pustietatea Nu ne-ar fi greu sã ne imaginãm un cer pustiu de stele, aºa cum era la începuturile Universului. Un Univers trist... De fapt apariþia stelelor rãmâne în continuare un teren fertil pen34


tru ipoteze, câtã vreme nu vom observa direct o stea creatã din materia primordialã. ªtim acum cã Universul are 13,7 miliarde de ani vechime (vârstã calculatã de cãtre oamenii de ºtiinþã pe baza datelor transmise de WMAP). Cunoaºtem ºi vârsta celei mai bãtrâne planete din Univers: aproximativ 12,7 miliarde de ani. Deci undeva, în intervalul de 1 miliard de ani de la naºterea lumii, au apãrut primele stele. Din ce? Cum? Rãspunsurile la aceste întrebãri scurte nu sunt uºor de dat. Avem nevoie, pe lângã modele teoretice, de date rezultate din observaþie. ªi tocmai în zona observaþiei astronomice, care þine locul experimentului din fizicã, datele disponibile sunt aproape nule. Sã explicãm un pic situaþia existentã în prezent. Spuneam în deschiderea acestui articol cã la începuturile sale Universul era alcãtuit din mult hidrogen ºi ceva urme de elemente uºoare, cum sunt heliul ºi litiul. Elementele mai grele au apãrut mai târziu, fiind fabricate în miezul primelor stele. De aici apare prima noastrã dificultate. Cãutãm în Univers nori de materie interstelarã primordialã, care nu ar trebui sã conþinã elemente grele. Calea de care dispunem în prezent este aceea de a analiza lumina ce ne vine de la cele mai îndepãrtate galaxii. ªi constatãm cã acolo existã deja materie fabricatã în stele, deci nu avem de-a face cu materia primordialã. Ne-am putea gândi cã o vom descoperi undeva, în afara galaxiilor, sub forma unor aglomerãri de gaz intergalactic. Numai cã ºi aceastã cãutare nu a dat rezultate. Practic, a fost analizatã lumina ce ne soseºte de la cele mai îndepãrtate corpuri cereºti: quasarii. Aceasta a traversat numeroºi nori intergalactici pânã sã ajungã la noi. Dar ºi aceastã mãsurãtoare a eºuat în descoperirea materiei începutului de Univers. În norii intergalactici existã deja elemente grele! Problema Iatã o situaþie complicatã. Avem informaþii destul de bune despre Universul la 380.000 ani de la Big Bang. Dar nu ºtim nici cum arãtau primele stele, nici cum s-au format. Nu ºtim pentru cã, repetãm, nu le putem observa direct, deocamdatã. Pentru a gãsi rãspunsuri, mãcar ipotetice, oamenii de ºtiinþã au la dispoziþie o unealtã foarte puternicã: modelarea matematicã, adicã simularea cu ajutorul ecuaþiilor a evoluþiei sistemelor. 35


Universul Înainte de a prezenta rezultatele la care s-a ajuns în prezent, credem cã este util sã vã povestim câte ceva despre dificultãþile care au trebuit sã fie depãºite. Atunci când se formeazã o stea este necesarã existenþa unui nor de materie care sã se comprime datoritã gravitaþiei. Nicio problemã. Imaginile transmise de WMAP ne aratã cã încã de la începuturi în Univers existau fluctuaþii de densitate a materiei iniþiale, deci apãruserã deja aglomerãri uriaºe. Avem totuºi o micã problemã. Atunci când norul interstelar se comprimã temperatura acestuia creºte foarte mult (legea este valabilã pentru orice gaz). Asta înseamnã cã avem o creºtere a vitezei medii a componentelor gazului, ceea ce ar trebui sã anuleze procesul de comprimare. În zilele noastre acest surplus de energie este evacuat prin intermediul moleculelor de apã (vom aborda mai târziu ºi subiectul apei din Univers) ºi de monoxid de carbon, componente inexistente în acele vremuri de început... Ne putem gândi cã evacuarea cãldurii s-a fãcut prin intermediul hidrogenului molecular. Dar hidrogenul molecular se formeazã cu ajutorul prafului interstelar, printr-un fel de condensare. Iar praf interstelar nu exista în acele timpuri. Iatã cum ne învârtim în jurul aceleiaºi probleme, a cãrei rãspuns, ce rezultã din modelãri, ar putea fi acela cã totuºi poate apãrea steaua ºi în absenþa elementelor mai grele, printr-un mecanism foarte ineficient. Adicã printr-o mare risipã de materie. ªi mai trebuie sã existe ceva... trebuie sã existe ceea ce fizicienii numesc materie întunecatã, o materie stranie, care în prezent, la scara Universului, face ca expansiunea Universului sã fie acceleratã. Modelarea Cum ar putea arãta un asemenea scenariu? Pentru a rãspunde ne-am folosit de modelãrile realizate de cãtre cercetãtorii Greg Bryan, de la MIT, Michael Norman, de la Universitatea California-San Diego, ºi Richard Larson, de la Universitatea Yale. Procesul prin care s-au nãscut primele stele a început relativ repede dupã Big Bang, undeva în intervalul cuprins între 13 milioane ºi 100 milioane de ani dupã Big Bang (între timp data naºterii primelor stele a fost plasatã la 400 milioane de 36


ani de la Big Bang, dar modelul matematic rãmâne valabil). Iniþial s-au produs mici fluctuaþii de densitate în structura Universului. La 100 milioane de ani (repetãm: noile date indicã 400 milioane de ani) de la apariþia Universului materia întunecatã a început sã se concentreze în zonele în care densitatea era mai mare, atrãgând cu sine atomi de hidrogen. O micã parte a acestora s-au apropiat atât de mult, încât au început sã formeze molecule, luând astfel naºtere mari nori moleculari cu diametrul cuprins între 10 ºi 1.000 parseci (un parsec este egal cu 3,6215 ani luminã sau, în kilometri, un parsec este egal cu 3,0856 x 1013 km). Masa acestora a fost de ordinul masei a o mie de sori. În etapa urmãtoare începe comprimarea gravitaþionalã a acestei aglomerãri de gaz. Dupã câteva milioane de ani, temperatura ºi presiunea din centrul norului molecular ating valori suficient de mari pentru a declanºa reacþiile termonucleare. Apare prima stea. Modelãrile indicã pentru ea o masã cuprinsã între 100 ºi 250 mase solare. O stea cu adevãrat uriaºã. Dar stelele uriaºe ard foarte repede. În centrul lor reacþiile termonucleare se desfãºoarã într-un ritm de-a dreptul infernal. ªi se mai întâmplã cã stelele mari trãiesc puþin, foarte puþin, dacã facem comparaþia cu Soarele nostru. Explodeazã repede stelele uriaºe ºi aruncã în Univers materie nouã, în care vom gãsi ºi elementele mai grele, care uºureazã naºterea de noi aºtri ºi apariþia primelor planete. Dar prin explozie nu se evacueazã decât ceva mai puþin de jumãtate din masa stelei iniþiale, restul se aglomereazã în centrul stelei moarte, formând o gaurã neagrã supermasivã. Procesul de mai sus ar putea explica prezenþa gãurilor negre în centrul galaxiilor, despre care vom vorbi în altã parte. Acesta a fost un posibil scenariu al formãrii primelor stele, pe care l-am simplificat foarte mult. Se dau rãspunsuri la multe întrebãri, dar nu ºtim încã dacã sunt cele corecte. Probabil cã în anii ce vor veni vom dispune de modele mai detaliate ºi mai precise. Dar, oricum ar fi modelele matematice, este necesarã observaþia, verificarea. Instrumentele noastre de astãzi nu ne pot ajuta, dar putem avea speranþe pentru viitor. Dacã nu se schimbã în rãu ceva pe la NASA în anii viitori 37


Universul (mai exact în 2009) va fi lansat în spaþiu NGST (Next Generation Space Telescope), o unealtã minunatã, cu o oglindã de 8 m (de comparat cu cei 2,4 m ai lui Hubble), care ne va oferi imagini detaliate ale galaxiilor aºa cum erau ele acum multe miliarde de ani. Atunci vom avea confirmãri sau infirmãri ale scenariului prezentat mai sus. Pe mine mã frãmântã altceva. Spuneam cã cea mai bãtrânã planetã din Univers a apãrut la numai un miliard de ani de la Big Bang. Planetele au apãrut foarte repede în Univers. Este posibil sã fi apãrut ºi viaþa într-un Univers tânãr?

Materia întunecatã, energia întunecatã ªtirile care le primim în ultimii ani despre Univers sfideazã logica, sfideazã modul nostru de a vedea lumea. Credeam într-un Univers în care materia cu care suntem obiºnuiþi este predominantã. Numai cã lucrurile nu stau în niciun fel aºa. Numai 4-5% din Univers este alcãtuit din materie, din materia aceasta din care noi înºine suntem fãcuþi. Restul de 95%? Nimeni nu ºtie deocamdatã ce reprezintã aceste 95%. Se vorbeºte despre materie întunecatã ºi energie întunecatã, dar aceste sintagme vor doar sã acopere ceva ce nu cunoaºtem încã. Ipoteza materiei întunecate s-a nãscut din constatãrile astrofizicienilor. Aceºtia au un mare avantaj: dispun de cel mai mare laborator cu putinþã. Un laborator în care ei nu pot organiza experimente, dar în care pot observa fenomene ciudate, care trebuie sã îºi gãseascã explicaþia. Iar în acest imens laborator se întâmplã lucruri care nu prea pot fi explicate cu ajutorul a ceea ce ºtim acum. De fapt, misterul este destul de vechi. Iatã un exemplu, vechi de cinci decenii. Prin 1933 un astrofizician german, pe numele sãu Fritz Zwiky, studia miºcarea galaxiilor îndepãrtate încercând sã le estimeze masa, mãsurându-le strãlucirea. Apoi a folosit diferite alte metode de estimare, bazate pe viteza de rotaþie a galaxiilor, ºi a ajuns la niºte rezultate aiuritoare: masa roiurilor galactice îndepãrtate era de 400 de ori mai mare decât cea calculatã iniþial. Discrepanþa dintre masa calculatã ºi cea estimatã a cãpãtat ºi 38


un nume: „Problema masei lipsã”. Problema nu este rezolvatã nici în prezent ºi, mai mult decât atât, ea s-a complicat. ªi s-a complicat mai mult din 1998, când astrofizicienii au fãcut un anunþ extraordinar, care a fãcut obiectul primului nostru subcapitol. Expansiunea Universului se accelereazã! A sosit acum momentul unor scurte precizãri. Relativitatea generalizatã postuleazã cã prezenþa unei mase oarecare curbeazã spaþiul. Analogia care descrie acest postulat este deja clasicã: cea a unei bile aflatã pe o coalã perfect elasticã. Dar Teoria generalizatã a Relativitãþii poate fi aplicatã în cazul întregului Univers, caz în care vom putea stabili structura spaþiu-timpului la scarã mare. Trebuie numai sã cunoaºtem cât mai bine felul în care masa ºi energia sunt distribuite în Univers. Simplificând la maximum modelul cosmologic putem spune cã, dacã densitatea materiei în Univers este mai micã decât 2 x 10-23 g/cm3, atunci curbura Universului este negativã (pe o suprafaþã cu curburã negativã dreptele paralele se îndepãrteazã una de alta, iar suma unghiurilor unui triunghi este mai micã de 180 grade). Dacã densitatea materiei este egalã cu valoarea de mai sus, atunci curbura Universului este nulã, avem de-a face cu un Univers plat (în acest caz sunt valabile teoremele geometriei euclidiene). ªi, în sfârºit, dacã densitatea este mai mare decât cea indicatã mai devreme, atunci curbura Universului este pozitivã (cum este cea a unei sfere, iar în acest caz nu existã drepte paralele ºi suma unghiurilor unui triunghi este mai mare de 180 grade). În discuþia noastrã mai existã un aspect important: legãtura dintre densitatea medie a materiei în Univers ºi viteza sa de expansiune. Într-un Univers alcãtuit numai din materie, masele se vor atrage reciproc, ceea ce va constitui o frânã în calea dilatãrii, care ar trebui sã încetineascã pe mãsura trecerii timpului. Dar teoria relativitãþii vorbeºte despre o echivalenþã între materie ºi energie, motiv pentru care modelele de Univers trebuie sã þinã cont de o eventualã densitate de energie diferitã de zero, la scara Universului. De altfel, în modelul lui Einstein, pentru ca Universul sã fie staþionar (adicã sã nu se dilate sau sã se contracte) a fost introdus un termen su39


Universul plimentar, faimoasa constantã cosmologicã λ. Aceastã constantã joacã un rol foarte important: în anumite condiþii, densitatea de energie fiind diferitã de zero, ar apãrea o forþã repulsivã, care ar contrabalansa efectele gravitaþionale. ªtim deja, datoritã lui Hubble, cã Universul se aflã în expansiune. Acum sã ne reamintim constatarea din 1998, conform cãreia aceastã expansiune se accelereazã. Ceva trebuie sã provoace acest fenomen. Ce? Rãspunsurile se aflã deocamdatã la stadiul ipotezelor. Un lucru este cert. Materia aceasta, cu care suntem noi obiºnuiþi, pe care o putem vedea sau pipãi, reprezintã doar o foarte micã parte din compoziþia întregului Univers, doar vreo 4%! Restului, pânã la 100%, i se adaugã cuvântul „întunecat”: materie întunecatã, energie întunecatã, asta ca sã sublinieze mai mult misterul. Dar de unde ºtim cã avem numai 4% materie obiºnuitã? Vorbeam mai sus despre curbura Universului, care depinde de densitatea de materie. Iar curbura Universului a putut fi determinatã cu o precizie suficient de bunã, prin mãsurãtori efectuate asupra fondului cosmologic de radiaþii. Acest fond de radiaþii reprezintã prima „pâlpâire” a Universului, la aproximativ 380.000 de ani dupã Big Bang (pânã în acel moment densitatea ºi temperatura acestuia erau atât de mari încât niciun foton nu putea „circula” liber, Universul era opac). Mãsurãtorile au fost fãcute de-a lungul timpului cu sonda spaþialã COBE, a urmat mãsurãtorile experimentului Boomerang (care s-a folosit de baloane ridicate în stratosferã) ºi apoi, în 2003, mãsurãtorile efectuate de WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Interpretarea tuturor acestor rezultate a dus la o concluzie clarã. Trãim într-un Univers plat, adicã într-un Univers în care este valabilã geometria euclidianã. Dacã Universul este euclidian, atunci trebuie sã avem o anumitã densitate de materie, a cãrei valoare am indicat-o mai sus. Iar dacã facem comparaþia cu ceea ce mãsurãm direct obþinem o valoare foarte micã, de numai 4% din ceea ce ar trebui, pentru a ne da un Univers plat... Revenim la ideea noastrã: trebuie sã mai existe ceva. Ar trebui sã putem explica acest „ceva” apelând la ipoteze. Ne este foarte uºor sã ne gândim cã avem de-a face cu materie obiºnuitã, dar care nu este accesibilã instrumentelor 40


noastre. Este vorba despre ceea ce astrofizicienii numesc MACHOs (Massive Astrophysical Compact Halo Objects). Candidate pentru acest tip de materie întunecatã ar putea fi gãurile negre primordiale, despre care vom vorbi de îndatã ce terminãm acest capitol. Acestea ar fi putut fi „fabricate” în numãr suficient de mare în perioada timpurie a Universului, astfel încât sã-l influenþeze ºi în prezent, ducând la manifestãrile neaºteptate pe care le-am descris mai sus. Aceste MACHOs ar mai putea fi ºi altceva: pitice maro sau planete gigante, care nu emit luminã proprie. Acest tip de obiecte sunt analizate cu atenþie de cãtre astrofizicieni, dar mai existã o ipotezã, mai fascinantã ºi mai plinã de perspective de nebãnuit în prezent. Este vorba despre WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), care poartã nume, deocamdatã, neobiºnuite nouã: neutralino, axoni etc. Aceste particule ipotetice ar avea capacitatea de a nu interacþiona decât foarte slab cu materia obiºnuitã. Astfel, este posibil ca în fiecare clipã trupurile noastre sã fie strãbãtute de milioane de asemenea particule în fiecare secundã, particule ce cãlãtoresc cu milioane de km/h, fãrã ca acestea sã interacþioneze cu materia din care suntem alcãtuiþi. Nici mãcar Pãmântul sau corpurile cereºti cele mai masive nu ar fi un obstacol pentru WIMPs. De fapt, avem detectat deja asemenea particule care interacþioneazã slab: neutrinii. Numai cã neutrinii au masã neglijabilã, în timp ce WIMPs, aºa cum le aratã ºi numele, ar trebui sã fie particule masive. Sã nu credeþi cã aceste particule au fost scoase din vreun joben de cãtre astrofizicieni. Ele sunt prevãzute de cãtre cea mai modernã ºi exoticã ramurã a fizicii, cea a superstringurilor. Aceastã teorie încercã sã unifice forþele naturii folosindu-se de un Univers multidimensional (ºapte dimensiuni suplimentare se adaugã celor cu care suntem noi obiºnuiþi). Pentru frumuseþea ipotezelor din teoria superstringurilor vom deschide o micã parantezã. Este bine sã ºtiþi cã, potrivit acestei teorii, la dimensiuni foarte mici, undeva în jurul a 10-35m, particulele elementare dispar. Rãmân numai niºte mici deformãri ale spaþiului, un soi de corzi ce vibreazã într-un spaþiu 41


Universul cu 11 dimensiuni (de aici vine ºi numele de teoria superstringurilor). Ei bine, particulele elementare sunt tocmai rezultatul combinãrii acestor corzi. Altfel spus materia însãºi este rezultatul combinãrii unor vibraþii la scarã subcuanticã. Încheiem aici mica noastrã parantezã. Revenind acum la materia întunecatã trebuie sã ne punem obiºnuita întrebare: cum am putea verifica o asemenea ipotezã? Una dintre cãi ar fi sã fabricãm noi înºine materie întunecatã. Este posibil aºa ceva? Se pare cã da, deoarece începând cu 2007 la CERN, în Elveþia, va fi pus în funcþiune un superaccelerator de particule, în inelul cãruia se vor ciocni protoni ºi antiprotoni de foarte mare energie, energie încã neatinsã pe Terra. Se sperã cã în urma acestor ciocniri vom gãsi urmele clare ale materiei întunecate. ªi mai existã o cale. Deºi, aºa cum spuneam, particulele WIMPs interacþioneazã foarte slab cu materia, totuºi aceastã interacþiune se produce. Mai multe grupe de cercetãtori din lumea întreagã au propus diferite metode pentru a o detecta. Imaginaþi-vã un cristal în care atomii sunt aproape „îngheþaþi”, prin aducerea lui la temperaturi cât mai apropiate de zero absolut. Apoi vom urmãri ce se întâmplã cu atomii din reþeaua cristalinã, deoarece în urma interacþiei cu WIMPs vom avea o foarte uºoarã creºtere a agitaþiei acestor atomi. Desigur, precizia de mãsurare este esenþialã într-un asemenea experiment, deoarece, sã nu uitãm, WIMPs înseamnã particule masive care interacþioneazã slab cu materia obiºnuitã. Dacã pânã acum am vorbit despre materia întunecatã, trebuie sã ne oprim puþin ºi asupra energiei întunecate, vinovatã, aºa cum se arãta mai înainte, de accelerarea expansiunii Universului. Aici lucrurile sunt ºi mai complicate, de aceea noi le vom simplifica. Întâi vom face o afirmaþie: vidul nu este vid ºi nici nu poate fi vid. Acolo se produc fluctuaþii la scarã cuanticã, apar ºi dispar particule, existã deci energie, numitã chiar aºa: energia vidului. Iar aceastã energie calculatã de fizicieni este cu 120 de ordine de mãrime mai mare decât cea calculatã de cosmologi. Diferenþa este uriaºã ºi pune mari probleme oamenilor de ºtiinþã. Iar aceastã energie a vidului 42


este cel mai bun candidat pentru energia întunecatã, care ar trebui sã reprezinte aproximativ 73% din întregul Univers. O valoare uriaºã pentru ceva ce nu ºtim, deocamdatã, ce reprezintã. Dar ºi în acest caz vom avea, în anii ce vin, experimentele corespunzãtoare. De fapt, se va relua un experiment mai vechi, realizat încã din 1948 de cãtre fizicianul olandez H.G.B. Casimir. Acesta a folosit douã plãci de aluminiu plasate în vid, foarte aproape una de alta. Între ele au apãrut forþe de atracþie ºi de respingere (foarte slabe) care oglindeau tocmai fluctuaþiile de energie la nivelul cuantic al vidului. În anii noºtri avem la dispoziþie un instrument mult mai sensibil: joncþiunea Josephson. Cu ajutorul acesteia se pot mãsura fluctuaþiile din vidul cuantic, atunci când este rãcitã pânã în apropiere de 0 K. Aºteptând rezultatele acestor experimente, trebuie sã mai introducem, în fugã, un cuvânt nou: quintesenþa, a cincea esenþã, dincolo de elementele-standard ale alchimiºtilor: pãmântul, aerul, focul ºi apa. Acesta ar putea fi cuvântul ce va fi folosit în viitor pentru a numi energia întunecatã. ªi credem cã acest cuvânt ilustreazã foarte bine ceea ce ºtim acum. ªtim cã ne aflãm în faþa unui mare mister care trebuie sã-ºi gãseascã rezolvarea. Acesta este rostul ºtiinþei.

Gãurile negre primordiale Vã vom povesti despre gãurile negre primordiale, care s-au format cândva, la începutul Universului nostru. Vorbim despre gãurile negre din pricinã cã s-ar putea ca ele sã ne ajute sã construim cãrãrile prin care, peste ani, vom cãlãtori cãtre cele mai îndepãrtate galaxii. Cât de micã poate fi o gaurã neagrã? ªtim, aproape sigur, cã în centrul galaxiilor se aflã gãuri negre supermasive, cu masa echivalentã cu câteva sute de milioane de mase solare. Dar cât de micã ar putea fi o gaurã neagrã? Teoria spune cã cea mai micã gaurã neagrã cu putinþã ar trebui sã aibã diametrul de 10-33 cm, cãruia i-ar corespunde o masã de 2 x 10-2 g. Adicã ar avea o dimensiune mai micã decât a particulelor elementare 43


Universul ºi o masã de miliarde de miliarde de ori mai mare decât a oricãrei particule elementare cunoscute nouã. Istoria gãurilor negre nu este chiar nouã, ea datând încã de pe vremea lui Laplace, care a arãtat cã ar putea exista corpuri cereºti cu o masã atât de mare încât nici mãcar razele de luminã sã nu le poatã pãrãsi, din pricina forþei gravitaþionale uriaºe. Dar, oricât de mare ar fi fost intuiþia marelui astronom francez, el nu avea cum sã bãnuiascã câtã stranietate poartã cu sine asemenea corpuri cereºti. A trebuit ca geniul unui Einstein sã schimbe fizica ce stãtuse la baza ipotezei lui Laplace: fizica newtonianã. ªi aceastã fizicã nouã, creatã de Einstein, a adus cu sine un ºir lung de noi teorii, printre care ºi cele referitoare la gãurile negre. Nu vom intra în detalii, ci ne vom referi de acum înainte strict la subiectul nostru. În 1974 geniul fizicii ce poartã numele de Stephen Hawking, cãutând sã înþeleagã proprietãþile gãurilor negre la nivel cuantic, a enunþat ipoteza existenþei gãurilor negre primordiale, ale celor de la începutul timpului. Acestea, apãrute cu mult timp în urmã, ar dispãrea acum, inundând spaþiul cu izbucniri de particule de energie foarte înaltã. Ipoteza a fost primitã cu mult scepticism, aºa cum se întâmplã adesea în ºtiinþã. Dar tot în ºtiinþã se întâmplã cã, atunci când faptele tind sã confirme ipotezele, ipotezele sunt acceptate. ªi se mai întâmplã cã interesul oamenilor de ºtiinþã pentru aceste obiecte tinde sã creascã, deoarece ei ar putea fi candidaþii perfecþi pentru a explica materia întunecatã, cea care, conform informaþiilor transmise de cãtre sonda WMAP, alcãtuieºte cea mai mare parte a Universului nostru. Aceastã misterioasã materie întunecatã ar explica foarte bine ceva ciudat: expansiunea Universului se accelereazã, în loc sã se încetineascã. Iar gãurile negre primordiale, în mãsura în care ar putea fi detectate, ar reprezenta un laborator ideal pentru testarea celor mai noi teorii din fizicã, cele care încearcã sã unifice mecanica cuanticã ºi cele ale relativitãþii generale. ªi totuºi aceste gãuri negre ale începutului de Univers nu seamãnã cu cele ce se supun teoriei einsteiniene. Conform acesteia o gaurã neagã ia naºtere prin prãbuºirea gravitaþio44


nalã a unui astru ce trebuie sã aibã o masã de minimum trei mase solare, altfel materia nu ar ajunge la o densitate suficient de mare. Un asemenea obiect poate fi observat indirect. Materia ce ajunge în vecinãtatea ei este atrasã într-un vârtej ameþitor, cu vitezã din ce în ce mai mare, iar particulele încãrcate vor emite radiaþii electromagnetice ce pot fi detectate de aparatele terestre. Cea de-a doua cale constã în urmãrirea miºcãrii aºtrilor, pentru a vedea dacã aceºtia au însoþitori invizibili, ºi cea de-a treia cale constã în a detecta deformãrile spaþiului provocate de existenþa gãurii negre. Cu ajutorul acestor metode s-au putut identifica mulþi candidaþi la titlul de „gaurã neagrã”. Dar ce se întâmplã cu gãurile negre primordiale? Aici trebuie sã facem o precizare. Acestea, conform teoriei, trebuie sã aibã o masã extraordinar de micã, fiind uºoare ca fulgul sau ca firul de praf. Iar asemenea gãuri negre minuscule nu ar mai produce efectele cataclismice ale surorilor lor, gãurile negre clasice. Dar am putea totuºi sã le detectãm. Cãci ele se evaporã, se evaporã cuantic! Este o afirmaþie ciudatã, deoarece ne-am aºtepta ca ele sã atragã din ce în ce mai multã materie, iar masa lor în timp ar trebui sã creascã. Numai cã mecanica cuanticã aplicatã în acest caz indicã altceva (de aceea vorbim de evaporare cuanticã). Pentru a explica acest fenomen trebuie sã vã spunem cã în vidul cel mai perfect, în vidul teoretic, apar perechi de particule virtuale. Avem de-a face cu o adevãratã „materializare” din nimic. Cum energia trebuie sã rãmânã nemodificatã, înseamnã cã suma energiei celor douã particule trebuie sã fie zero, adicã una sã posede energie negativã, iar cealaltã energie pozitivã (poate vã pare ciudatã aceastã energie negativã, luaþi-o deocamdatã ca pe o afirmaþie ºi vã promitem cã vom reveni asupra acestui subiect). În mod normal aceastã generare de perechi de particule din neant nu duce la rezultate spectaculoase, cãci ele se anihileazã instantaneu. Numai cã în vecinãtatea unei gãuri negre, chiar a uneia foarte uºoare, spaþiul este puternic deformat. Perechea de particule apãrutã din neant este supusã unei puternice forþe gravitaþionale, iar cele douã particule nu mai au 45


Universul cum sã se anihileze reciproc. Conform teoriei lui Hawking, particula cu energie negativã va fi atrasã de gaura neagrã, în timp ce particula cu energie pozitivã are ºansa sã evadeze. Astfel ia naºtere radiaþia Hawking. Este ca ºi cum gaura neagrã ar pierde masã ºi ar emite luminã… Acest fenomen este cu atât mai important cu cât masa gãurii negre este mai micã. Viteza de evaporare creºte odatã cu scãderea masei, astfel cã gãurile negre primordiale se vor evapora din ce în ce mai rapid (la scara de timp a Universului). Existã o limitã dupã care evaporarea înceteazã? Teoriile moderne din fizicã susþin cã evaporarea ar trebui sã înceteze în clipa în care masa gãurii negre atinge limita de 10-5 g. Astfel, Universul ar putea fi populat cu nenumãrate gãuri negre minuscule, vestigii ale celor primordiale, având efecte sesizabile asupra Universului. Sã revenim acum asupra evaporãrii gãurilor negre uºoare, deoarece astfel am putea identifica o cale prin care sã le putem descoperi în adâncurile Cosmosului. O gaurã neagrã cu masa de 1015 g (masa pãmântului dintr-un deal) se va evapora în aproximativ 15 miliarde de ani deci, având în vedere cã vârsta Universului este de 13,7 ani, rezultã cã ar trebui sã putem detecta radiaþia Hawking emisã de ea. Vom reveni mai încolo la radiaþia emisã prin evaporarea gãurilor negre primordiale, pentru cã trebuie sã ne oprim, preþ de câteva fraze, asupra originii lor. Recapitulãm: în primele momente de la Big Bang Universul întreg nu era decât o supã de particule elementare nediferenþiate. Agitaþia termicã era atât de mare încât, în urma ciocnirilor succesive, nu puteau apãrea nici mãcar cei mai simpli atomi, iar fotonii erau imediat absorbiþi. Universul era ca un nor, era opac. Abia la vreo 380.000 de ani dupã Big Bang aceastã supã a devenit transparentã. Asupra acestui moment avem informaþii destul de bune, oferite de radiaþia cosmologicã (sau de fond, sau relictã). Acest fond de radiaþii nu este perfect uniform (cum ar fi în cazul unei supe omogene), lucru demonstrat de sondele Cobe ºi WMAP. Au existat fluctuaþii de densitate în supa originarã, ceea ce a dus la apariþia stelelor ºi galaxiilor, dar ºi a gãurilor negre primordiale. Acestea din urmã erau sufi46


cient de depãrtate una de alta, astfel încât nu s-au influenþat reciproc, mai pe scurt, au rãmas aºa cum erau la început, adicã uºoare. ªi dacã sunt uºoare, am spus mai sus, se evaporã rapid, ºi dacã se evaporã emit radiaþie Hawking, din ce în ce mai intensã pe mãsurã ce masa lor scade, deci ne oferã calea prin care am putea sã le detectãm. Nu ne rãmâne decât un mic pas. Urmãrim radiaþia cosmicã. De foarte multã vreme fizicienii sunt intrigaþi de un fenomen bizar. Cam o datã la 100 de ani fiecare kilometru pãtrat de pe planeta noastrã este „izbit” de cãtre o particulã cu o energie de 1020 eV. Este deci vorba despre un fenomen foarte rar. Dar raritatea unui fenomen nu ne scapã de cãutarea unei explicaþii. Or una dintre explicaþii ar fi tocmai aceasta: particula de înaltã energie provine din evaporarea unei gãuri negre primordiale. „Ar putea fi”, iatã una dintre expresiile cu care oamenii de ºtiinþã pot fi de acord, dar nu pentru multã vreme. Pentru ºtiinþã sunt necesare dovezi suplimentare. Trebuie sã ne mutãm aparatele de mãsurã dincolo de atmosfera terestrã, în Cosmos. Dacã vom detecta, simultan, izbucnirea unui flux de neutri, protoni, antiprotoni ºi radiaþii X nu am putea spune cã originea acestuia este o gaurã neagrã primordialã. Dar, dacã am detecta un flux puternic de radiaþii în care abundã antiprotonii de înaltã energie, am putea spune cã aceºtia sunt rezultatul evaporãrii unei gãuri negre de mici dimensiuni, deci a unei gãuri negre de la începuturile Universului. Un instrument capabil sã detecteze un asemenea flux de antiprotoni va fi amplasat (cât de curând nu ºtim, datoritã problemelor pe care le are NASA) la bordul ISS. Este vorba despre AMS (Alpha Magnetic Spectrometrer – spectrometru magnetic de radiaþii alfa, radiaþii alfa care nu sunt altceva decât protoni). Vor fi descoperite gãurile negre primordiale cu ajutorul aparatelor pe care le vom trimite în spaþiu? Rãspunsul, la nivelul certitudinii, este greu de dat. Dar, probabil, anii ce vin ne vor aduce confirmarea existenþei gãurilor negre ale începutului de Univers. ªi atunci va trebui sã mai facem câþiva paºi cãtre viitor. Fizica ne îndreaptã cu paºi uriaºi cãtre o nouã fizicã. O nouã fizicã ce va deschide multe porþi cãtre 47


Universul noi necunoscuturi. O fizicã ce va purta, cu adevãrat, paºii omului cãtre marginile Universului. Dar aceasta este o altã poveste, care meritã, cu siguranþã, o altã carte, cu mult mai groasã decât cea de faþã. Deocamdatã ne vom mãrgini la un alt spectacol oferit de Univers, legat tot de gãurile negre. Este vorba despre...

Cãpcãunii din Univers Observaþiile fãcute cu ajutorul VLT (Very Large Telescope) de la Paranal, Chile, au condus la descoperirea faptului cã în centrul galaxiei Centaurus A (NGC 5128), aflatã la o distanþã de 11 milioane de a.l. ne noi, se aflã o gaurã neagrã supermasivã. Observaþiile au început încã din 1997, când telescopul spaþial Hubble a primit misiunea sã urmãreascã aceastã galaxie. Cu ajutorul lui s-a putut observa un uriaº nor de gaz ce pãrea a fi înghiþit de cãtre un obiect misterios. Dar aceste observaþii iniþiale nu au fost suficiente. Pentru astronomi misterul nu are decât un singur rost. Acela de a fi elucidat. ªi, aºa cum spuneam, VLT a adus rãspunsul final. Un obiect monstruos, un soi de cãpcãun galactic, înghite cantitãþi uriaºe de materie în centrul galaxiei Centaurus A. Acum cei mai mulþi astrofizicieni cred cã în centrul galaxiilor se aflã o uriaºã gaurã neagrã. Ce simple ar putea sã parã informaþiile din paragraful de mai sus! ªi, totuºi, la aceastã concluzie nu s-a putut ajunge decât dupã nenumãrate cãutãri, presãrate cu ipoteze abandonate pe traseu. Cãutarea a început prin studierea a nenumãrate galaxii, pânã cãtre marginile Universului. Cele mai multe dintre ele sunt liniºtite, aºa cum avem norocul sã fie Calea Lactee, galaxia ce adãposteºte Sistemul Solar. Dar existã ºi o altã categorie de galaxii. Undeva în centrul lor se produc fenomene titanice, de acolo emiþându-se cantitãþi uriaºe de energie. Acestea sunt galaxiile active. Pentru a vã face o imagine, vã vom spune cã dintr-o sferã cu diametrul de numai 30 de a.l. din centrul acestor galaxii se emite mai multã energie decât din întreaga galaxie 48


(Calea Lactee are un diametru de aproape 100.000 de a.l.). Celor ce iubesc clasificãrile le vom spune cã existã trei tipuri de galaxii active: galaxiile Seyfert, radiogalaxiile ºi quasarii. Galaxiile Seyfert sunt galaxii spirale, ale cãror nuclee sunt de 10 ori mai luminoase decât ar fi normal. Despre ele ºtim cã gazul din nucleul lor se deplaseazã cu viteze ridicate, de mii de km/s. Radiogalaxiile au fost descoperite în anii 1950, sub forma unor puternice surse radio (de unde le vine ºi numele). Prima dintre ele a fost Cygnus A, aflatã la 600 milioane de a.l. de Terra, ºi reprezintã una dintre cele mai puternice surse radio din întreg Universul. Aceastã emisie intensã de unde electromagnetice este provocatã de deplasarea electronilor cu viteze apropiate de viteza luminii în câmpuri magnetice intense, fenomen cunoscut ºi sub numele de radiaþie sincrotron. La începutul anilor 1960 au fost reperate alte surse radio punctuale. Numai cã de aceastã datã liniile lor spectrale nu pãreau sã corespundã niciunui element cunoscut. Aceste surse au primit numele de quasari (cea ce înseamnã „aproape stea”). Dar de ce liniile spectrale nu corespundeau nici unui element cunoscut? Rãspunsul a venit repede. De fapt ele corespundeau hidrogenului, dar erau puternic deplasate cãtre roºu, ceea ce înseamnã cã aceste surse se aflã la distanþe foarte mari, de ordinul miliardelor de ani luminã. ªi încã un fapt remarcabil. Spectrele luminoase ale quasarilor sunt similare cu cele obþinute pentru galaxiile Seyfert. Dar de unde vine aceastã imensã cantitate de energie emisã de galaxiile active? Iatã o întrebare importantã, la care astrofizicienii au cãutat rãspunsuri. Ideea de la care s-a plecat a fost urmãtoarea. Trebuie sã identificãm un mecanism prin care sã poatã fi accelerat gazul din nucleul galaxiilor Seyfert, electronii pânã la viteze apropiate de viteza luminii, în cazul radiogalaxiilor ºi strãlucirea quasarilor. În urma mãsurãrii luminozitãþii s-a ajuns la concluzia cã sursa de energie este datã de extraordinare concentrãri de masã, între un milion ºi un miliard de mase solare. Mai rãmânea sã se stabileascã cu ce avem de-a face. Cu supernove, ciocniri de stele, galaxii sau gãuri negre? 49


Universul În cele din urmã explicaþia acceptatã a fost cea legatã de existenþa unei gãuri negre în miezul galaxiilor active. De ce? Înainte de toate este o problemã de randament. Niciodatã un obiect ceresc obiºnuit nu va putea egala cantitatea de energie emisã de nucleul galaxiilor active. Cantitatea de energie emisã de o stea ºi, prin însumare, a întregii galaxii, provine din conversia unei pãrþi din masa sa în energie, rezumatã splendid de formula lui Einstein: E = mc2. Aceastã conversie a masei în energie se produce în urma reacþiilor de fuziune nuclearã din centrul stelelor, prin care atomii de hidrogen se transformã în atomi de heliu. Dar randamentul reacþiei de fuziune este relativ mic, de circa 0,7%. Pentru a fi mai clari, sã vedem la ce se referã randamentul în acest caz. Dacã se converteºte în heliu un kg de hidrogen, numai 7 g din masa ce intrã în reacþie este transformatã în energie, restul se transformã în heliu. Dar în cazul quasarilor ar fi nevoie ca masa a mii de sori sã fie convertitã complet în energie, în fiecare an, pentru a putea sã le explicãm luminozitatea! Cifrele de mai sus nu pot sã nu dea de gândit, pentru cã ele oglindesc mecanisme prea puþin probabile pentru a explica energia quasarilor. Trebuia imaginat un mecanism nou. ªi acesta a fost, aºa cum deja bãnuiþi, gaura neagrã. În cazul gãurii negre, calculele o aratã, este suficient ca aceasta sã „înghitã” anual 0,02 pânã la 20 de mase solare pe an. O cifrã cu totul rezonabilã... Iar gaura neagrã ar trebui sã aibã o masã cuprinsã între 100 de milioane ºi un miliard de mase solare. Credem cã este bine sã repetãm câte ceva din cele spuse în subcapitolul de mai înainte despre ceea ce este o gaurã neagrã. Cel mai simplu este sã spunem cã aceasta este un corp ceresc cu densitate extraordinar de mare, atât de mare încât nici mãcar lumina nu mai poate scãpa de pe suprafaþa ei. Un corp cu masa cât a Pãmântului ar trebui sã aibã un diametru de numai 8 mm pentru a fi o gaurã neagrã. Poate ar mai trebui sã vã imaginaþi curbura spaþiului. Orice masã curbeazã spaþiul ºi cea mai sugestivã imagine, furnizatã de însuºi Einstein, este cea a unei foi de cauciuc pe care aºezãm niºte bile (care ar reprezenta corpurile cereºti). Foaia de cauciuc se va deforma. Închipuiþi-vã cã pe aceastã foaie de cauciuc am aºeza un 50


obiect cu densitate infinitã, foaia de cauciuc se va deforma infinit, formând un soi de puþ (ne imaginãm cã nu se va rupe, este un obiect ideal aceastã coalã de cauciuc). Acum trebuie sã ne imaginãm ce s-ar întâmpla cu materia care este aspiratã de acest „puþ gravitaþional”. Este evident cã ea va fi acceleratã pânã la viteze relativiste, emiþând puternice fluxuri de radiaþii X. Extraordinara capacitate a gãurilor negre de a converti materia în radiaþii nu este singurul argument în favoarea ipotezei cã în centrul galaxiilor active se gãsesc gãuri negre supermasive. La aceasta se adaugã ºi observaþiile astronomice. Telescopul spaþial, deja bãtrânul Hubble, ne-a oferit imaginea centrului radiogalaxiei M87, un disc de gaz cu diametrul de numai 500 a.l. Mãsurãtorile efectuate asupra acestui disc au dat valori atât de mari, încât nu puteau fi explicate decât prin prezenþa în centrul nucleului galaxiei a unei mase de 3 miliarde mase solare! Alte observaþii, cum au fost cele asupra galaxiei Seyfert NGC 4258, au dus la concluzii similare. În acest caz, vaporii de apã care orbeazã în jurul nucleului acestei galaxii sunt acceleraþi atât de puternic încât emit o intensã radiaþie în zona microundelor. Conform calculelor, acolo, în centru acestei galaxii, se gãseºte, într-un volum de numai 6 luni luminã, un obiect cu masa echivalentã a 40 milioane de sori... Argumentele expuse pânã acum duc la o singurã ºi inevitabilã concluzie. În centrul galaxiilor active se gãsesc gãuri negre supermasive. Dar în cazul galaxiilor mai liniºtite, cum este ºi Calea Lactee, ce am putea afirma? Nucleul galactic al Cãii Lactee se aflã la 26.000 de a.l., în direcþia constelaþiei Sagitarius. În luminã vizibilã nu avem cum vedea mare lucru, nucleul fiind bine ascuns de cãtre un nor pe praf interstelar. Spre norocul nostru acest nor este transparent pentru radiaþia infraroºie ºi pentru undele radio. Iar radioastronomii au reperat acolo, de mai multã vreme, o sursã radio extrem de compactã, cu diametrul de 120 milioane km. Zona este înconjuratã de o alta, cu diametrul de câþiva a.l., în care se gãseºte o mare densitate de astre care circulã cu mare vitezã. Iar aceastã vitezã nu poate fi explicatã decât prin prezenþa unui puternic câmp gravitaþional, deci a unei mase mari, în centrul 51


Universul galaxiei. Calculele, cele mai bune unelte ale oamenilor de ºtiinþã, indicã prezenþa unei mase de 2,6 milioane mase solare, într-o zonã de numai 17 zile luminã. Aceasta este semnãtura foarte citeaþã a unei gãuri negre supermasive în centrul galaxiei noastre! Iar prezenþa unei gãuri negre în centrul Cãii Lactee ne duce imediat cu curiozitatea cãtre alte galaxii similare cu a noastrã. Ar trebui sã depistãm ºi acolo gãuri negre. ªi chiar aºa s-a ºi întâmplat. Iatã galaxia Andromeda, vecinã cu noi, de care ne despart numai 2,5 milioane a.l. Mãsurãtorile efectuate asupra stelelor ce se gãsesc în imediata vecinãtate a centrului galactic au indicat (mai trebuie sã o spunem?) prezenþa unei mai concentrãri de materie, de ordinul a 30 de milioane de mase solare... Galaxiile active adãpostesc o gaurã neagrã supermasivã în centrul lor. Acelaºi lucru se întâmplã ºi în cazul galaxiilor asemãnãtoare cu a noastrã. Nu putem evita întrebarea: gaura neagrã supermasivã este o componentã inevitabilã a centrelor galactice? Cei mai mulþi astrofizicieni rãspund afirmativ. Dar de la acest rãspuns apar alte douã întrebãri importante: când ºi cum s-au format aceste obiecte fabuloase? Iar rãspunsul este, deocamdatã, greu de dat. Nu ne mai ajutã teoria de care dispunem în prezent. Dar, aºa cum spunem adesea, tocmai în asta stã frumuseþea ºtiinþei. Ea înlãturã vãlul misterelor pentru a ne pune în faþã altele, mai profunde. Dar noi, acum, vom aborda un subiect aproape banal. Vom vorbi despre apã...

Apa în Univers Vai! Cât de banalã ne pare apa! De curând am aflat cã pânã ºi pe arida Planetã Roºie încã mai curge, din când în când, apã... ªi dacã tot pare atât de banalã, credem cã este bine sã vã spunem povestea apei în Univers. ªi veþi vedea cã apa se naºte, cel mai adesea, datoritã unor cataclisme cosmice. Cataclisme ca prim pas cãtre viaþã, iatã o idee ce ar trebui reþinutã. Cu ceva vreme în urmã satelitul ISO, care vede universul pe lungimea de undã a radiaþiilor infraroºii, semnala existenþa în vecinãtatea nebuloasei Orion a unei imense cantitãþi de 52


apã. Calculele oamenilor de ºtiinþã au arãtat cã în acel îndepãrtat colþ al Universului se gãsea apã într-o concentraþie volumicã de 1 la 2.000, adicã la fiecare 2.000 m3 de spaþiu se aflã 1 m3 de apã. Aceastã concentraþie ar putea sã parã prea micã pentru a prezenta vreun interes, de aceea vã mai furnizãm o cifrã. Apa descoperitã de ISO în nebuloasa Orion ar fi suficientã pentru a umple de 60 ori oceanele terestre! Acest adevãrat ocean cosmic ar trebui sã ne surprindã? Nu neapãrat. Oricum astrofizicienii aºteptau de multã vreme o asemenea descoperire. Nebuloasa Orion este alcãtuitã în principal din hidrogen ºi reprezintã o zonã în care sunt gata sã se nascã numeroase stele. Iar violenþa, cataclismele, care însoþesc apariþia unei stele noi, când ea expulzeazã jeturi de materie cu mare vitezã, producând unde de ºoc care comprimã ºi încãlzesc mediul ambiant, sunt adevãrate fabrici de apã. Conform simulãrilor matematice unda de ºoc aduce gazul interstelar la o temperaturã de peste 100 grade C, declanºând reacþiile chimice prin care hidrogenul se leagã de oxigen, rezultând vapori de apã... Aºa cum povestim noi totul pare simplu, cum simplã este ºi formula apei: H2O, adicã doi atomi de hidrogen se leagã de unul de oxigen. ªi, spre norocul nostru, hidrogenul este cel mai rãspândit element din întreg Universul, reprezentând, dupã cele mai multe estimãri, aproximativ 73% din masa sa. Pe locul doi vine heliul, care înseamnã 25%, iar pe trei... oxigenul cu 1%. Toate celelalte elemente chimice la un loc sunt rãspunzãtoare de 1% din masa Universului. ªi iatã, apa este alcãtuitã din douã dintre elementele ce se aflã pe podiumul abundenþei, ceea ce ar putea sugera cã apa ar trebui sã o întâlnim foarte des. Numai cã lucrurile nu stau chiar atât de simplu. Apa este un compus chimic foarte sensibil. Nu se poate forma la temperaturi prea scãzute, dar nici la temperaturi foarte ridicate. ªi chiar atunci când atomii de hidrogen se leagã de cei de oxigen, legãtura lor nu este neapãrat de lungã duratã. Dincolo de câteva mii de grade apa se descompune, datoritã agitaþiei ter53


Universul mice. ªi se mai descompune apa ºi datoritã radiaþiilor cosmice, în special sub acþiunea celor ultraviolete. Vedeþi? Îi este greu apei ºi sã se nascã, ºi sã supravieþuiascã! Mai vrem sã vã dãm o cifrã semnificativã. Numai 1% din materia universului se gãseºte sub formã molecularã, iar apa reprezintã o fracþiune ºi mai micã. O altã cifrã interesantã, în funcþie de condiþiile specifice, numai 0,1% pânã la 30% dintre atomii de oxigen se combinã cu atomii de hidrogen pentru a forma apa, ceea ce ar trebui sã însemne cã numai o milionime din masa Universului este reprezentatã de apã. ªi ar mai fi ceva, legat de lupta apei pentru existenþã, ea are nevoie de condiþii speciale, cum ar fi pãtura protectoare a unei planete, sau praful interstelar, cum este cel din nebuloasa Orion. Iatã cã apa se concentreazã în anumite zone favorabile naºterii ºi supravieþuirii ei. În acest sens suntem îndreptãþiþi sã credem cã ceea ce vedem acum cã se întâmplã în nebuloasa Orion, s-a întâmplat ºi cu 4,5 miliarde de ani în urmã, atunci când s-a nãscut Soarele nostru. În acea perioadã s-a produs întreaga cantitate de apã pe care o posedã planetele solare, în fabrica de apã a Sistemului Solar. Mai întâi sub formã de vapori, apoi, pe mãsurã ce temperatura a scãzut, sub forma unor minuscule grãunþe de gheaþã. Aºa a început aventura apei. Miºcându-se în jurul Soarelui, împreunã cu praful din jurul sãu, care alcãtuia nebuloasã protoplanetarã, din care, mai apoi, au apãrut planetele. ªi s-ar pãrea cã evoluþia apei a încetat odatã cu formarea Sistemului Solar. Numai cã nu a fost sã fie aºa. Planetele mai apropiate de Soare, Mercur, Venus, Terra ºi Marte, au pierdut la început o bunã parte din apa pe care o adãposteau. Dar ea s-a regenerat relativ repede, prin intermediul a douã procese importante. În primul rând activitatea vulcanicã, ce a avut o intensitate extraordinarã în prima jumãtate de miliard de ani de la formarea planetelor telurice. Vulcanii au provocat reacþii chimice importante între hidrogen, silicaþii ºi oxizii de carbon de pe tinerele planete, ca rezultat producându-se apã. Altfel spus, planetele îºi produceau singure apa. 54


A urmat o a doua etapã. Planetele, rãcite ºi deci incapabile sã mai producã apã în cantitãþi mari prin procesul schiþat mai sus, au fost supuse unui intens bombardament. Asteroizi ºi comete, veniþi din marginea Sistemului Solar, conþinând cantitãþi uriaºe de apã îngheþatã, au izbit violent suprafaþa planetelor telurice, lãsând acolo atât de preþioasa apã. Dar dintre toate planetele amintite numai Terra a reuºit sã conserve pânã în prezent cantitãþi imense de apã. Mercur, prea aproape de Soare, este ºi prea fierbinte, temperatura sa atingând 430 grade C. Apa, sub formã de vapori, a pãrãsit de mult atmosfera micii planete. Totuºi, se pare cã unele cratere aflate în vecinãtatea polilor mai adãpostesc urme de gheaþã. Lucrurile nu au stat mai bine cu Venus. În prima ei tinereþe, temperatura de la suprafaþa ei era de numai 30 grade C. Dar efectul de serã provocat de atmosfera sa a dus la o creºtere vertiginoasã a temperaturii pânã la valori de peste 400 grade C. În timp, vaporii de apã rezultaþi în urma încãlzirii s-au pierdut în spaþiul cosmic. Despre Marte nu avem acum prea multe de spus. Vom preciza doar cã în zona polilor Marte adãposteºte imense cantitãþi de gheaþã, detectate atât de Mars Odissey, cât ºi de Mars Expres. Pe planetele mai îndepãrtate de Soare se gãsesc, dupã toate probabilitãþile, mari cantitãþi din apa primordialã a Sistemului Solar, desigur, sub formã de gheaþã. Dar nu dorim sã insistãm acum asupra Sistemului Solar. Vom adãuga doar cã la marginile lui, în corpurile ce se gãsesc în centura lui Kuiper (situatã la 50 u.a. de Soare) ºi norul lui Oort (care se întinde pânã la 50.000 u.a. de Soare), se gãsesc mari cantitãþi din aceeaºi apã primordialã. ªi am vrut sã trecem repede de planetele Sistemului Solar, pentru cã dorim sã ne îndreptãm privirile cãtre Soare. Veþi spune cã nu are rost, cã Soarele este mult prea fierbinte pentru a adãposti apã, fie ea doar în stare de vapori. Numai cã realitatea este un pic diferitã. Astronomii au descoperit urme de apã pe suprafaþa solarã, mai exact în petele care, din când în când, apar pe suprafaþa astrului zilei. În zona acestor pete 55


Universul temperatura coboarã foarte mult, ajungând la „numai” 3.0003.200 grade C, ceea ce permite atomilor de oxigen ºi hidrogen sã se asocieze, formând vapori de apã. Dar aceastã apã dispare foarte repede, odatã cu încetarea existenþei petei solare. Motivul? Temperatura revine la 6.000 grade C, iar agitaþia termicã este mult prea mare pentru a permite vaporilor sã supravieþuiascã. Altfel spus, existã apã pe Soare, dar trãieºte foarte puþin. ªi, pentru cã tot am vorbit despre apa de pe steaua noastrã, am putea sã ne întrebãm dacã ea poate supravieþui mai mult pe o altã stea. Rãspunsul este afirmativ, în mãsura în care steaua este suficient de rece, cum este cazul piticelor maro. De fapt, ar trebui sã spunem cã, în general, apa acompaniazã atât naºterea, cât ºi moartea stelelor. Pentru o stea cum este Soarele nostru totul reîncepe atunci când steaua intrã în faza de gigantã roºie, care marcheazã ultima zecime din existenþa ei. Atmosfera lor se rãceºte foarte mult ºi numeroase elemente chimice grele, printre care ºi oxigenul, sunt fabricate în miezul lor prin intermediul reacþiilor termonucleare. Iar procesul de fabricare a apei, despre care aminteam la începutul subcapitolului acesta (atunci când povesteam de naºterea sistemelor stelare), poate sã reînceapã. Aceastã afirmaþie nu este numai o simplã consideraþie teoreticã, ci un fapt constat în cazul stelei Betelgeuse, o remarcabilã supergigantã roºie. ªi acest fapt nu este lipsit de consecinþe. Vaporii de apã micºoreazã transparenþa înveliºului exterior al stelei. Aceasta are drept consecinþã o mai micã emisie de energie cãtre exterior, iar straturile exterioare ale acestor stele se încãlzesc puternic. În etapa urmãtoare, aceste straturi sunt aruncate cãtre exterior, înconjurând steaua cu un imens nor de materie. În acest nor de materie condiþiile sunt favorabile producerii de molecule de apã... ªi povestea apei continuã. Încetul cu încetul nebuloasa de materie se împrãºtie ºi se rãceºte. Apa se depune pe mici grãunþi de praf interstelar, dupã un timp îngheaþã. Dar va rezista prea mult. Sub acþiunea radiaþiilor ultraviolete molecula de apã se va rupe în elementele componente, 56


alimentând norii interstelari din care, cândva, se va naºte o nouã stea, un nou sistem stelar. ªi iatã cã ciclul reîncepe... Ciclul apei reîncepe, dar povestea noastrã se opreºte aici. Dar nu ne putem înfrâna imaginaþia. Undeva, departe, foarte departe, existã o altã planetã albastrã, o altã planetã care adãposteºte viaþa. ªi acolo, pe acea planetã, în faþa unui dispozitiv de scris, cineva aºterne povestea apei, pe ceva ce seamãnã cu hârtia noastrã. Acum... pregãtiþi-vã de un intermezzo. Vom pune o întrebare cât se poate de stranie...

ªi totuºi câte dimensiuni sunt? Ne-am obiºnuit sã spunem: înainte-înapoi, stângadreapta, sus-jos. Trãim într-un spaþiu cu trei dimensiuni, cãruia îi mai adãugam una, numindu-l apoi spaþiu-timp. Sã fie aceastã percepþie a noastrã corectã? Bunul nostru simþ ne oferã o informaþie corectã asupra realitãþii? Ne-a înºelat adesea bunul nostru simþ. Acum ni se pare firesc sã credem cã Pãmântul se roteºte în jurul Soarelui. Acum mai bine de 500 ani bunul simþ comun ne spunea cã Pãmântul stã pe loc, în timp ce Soarele se roteºte în jurul lui. Este util bunul simþ, dar adesea ne înºealã, împiedicându-ne sã înþelegem realitatea, aºa cum este ea. Considerãm cã spaþiul are trei dimensiuni pentru cã simþurile noastre ne spun cã numai atâtea sunt. Dar poate cã ar trebui sã ne întrebãm: de ce sunt trei ºi nu douã sau 15? Chiar aºa, de ce sunt numai trei dimensiuni? Înainte de a trece mai departe vã voi povesti o carte. Rezumatul ei l-am gãsit adesea, atunci când se vorbeºte de spaþiul cu mai multe dimensiuni. Este vorba despre Flatland (Þara platã) publicatã în 1884(!) de cãtre Edwin Abbott. Este vorba acolo despre o þarã, evident, platã. Cu fiinþe, la rândul lor plate. O lume în care nu existã decât douã dimensiuni. Sã îl citãm pe Abbott: „Imaginaþi-vã o coalã mare de hârtie pe care sunt trasate linii, triunghiuri, pãtrate ºi alte figuri, care pot rãmâne pe loc sau sã se miºte pe sau în suprafaþa hârtiei, dar care nu au puterea de a se ridica sau coborî sub hârtie, asemenea unor umbre – întunecate, cu margini luminoase – ºi 57


Universul atunci veþi avea o viziune corectã asupra þãrii ºi locuitorilor ei. Cu câþiva ani în urmã îi spuneam «universul meu», dar acum mintea mea s-a deschis cãtre o vedere mai clarã a lucrurilor.” Cam acesta este Flatland. Trebuie sã citiþi cartea, o gãsiþi în revista ªtiinþã ºi tehnicã, tradusã de bunul nostru prieten Marius Paraschiv, este cât se poate de instructivã ºi chiar amuzantã adesea. În capitolul 16 în Flatland soseºte un strãin venit din Spaceland. „Nu sunt o figurã planã, ci un solid. Tu mã numeºti Cerc, dar în realitate eu nu sunt un cerc, ci un numãr infinit de cercuri, care variazã de la un simplu punct, pânã la un cerc de 30 de þoli diametru, cercuri puse unul peste altul. Atunci când mã intersectez cu planul lumii voastre, aºa cum fac acum, fac în planul lumii voastre o figurã pe care, pe bunã dreptate, voi o numiþi cerc. Chiar dacã sunt o Sferã, acesta-mi este numele în þara mea, pentru locuitorii din Flatland mã prezint ca Cerc.” Acelaºi lucru ni se poate întâmpla ºi nouã. Faptul cã ne putem deplasa doar în trei dimensiuni nu înseamnã cã ele nu ar putea fi mai multe. Teoria generalizatã a relativitãþii nu ne impune un numãr anume de dimensiuni ale spaþiului (poate cã ar fi mai corect sã spunem n-spaþiu, pentru a-l deosebi de cel pe care îl percepe tridimensionala noastrã existenþã). Aºa cum am arãtat, se poate greºi adesea dacã vom crede numai ceea ce ne este accesibil simþurilor. De dimensiuni suplimentare este nevoie pentru cã ele sunt cerute de realitatea fizicã. Fãrã ele multe dintre fenomenele din Univers ar rãmâne neexplicate. Sã ne întoarcem un pic în perioada marii revoluþii einsteiniene. În aprilie 1919 un matematician german, Theodor Franz Eduard Kaluza, a semnalat faptul cã ecuaþiile lui Maxwell ale electromagnetismului rezultã direct din ecuaþiile einsteiniene, cu condiþia folosirii unui spaþiu cu cinci dimensiuni. Lumea ºtiinþificã a vremii a considerat cã acest spaþiu cu cinci dimensiuni este doar un artificiu matematic, un fel de ipotezã care nu este legatã de vreo realitate, un fel de speculaþie teoreticã, un joc cu matematica. Aici trebuie sã remarcãm cã aveam de-a face cu o repetare a istoriei. Acelaºi lucru i se întâmplase ºi lui Copernic. În pre58


faþa monumentalei sale De revolutionibus orbium coelestium libri, un anume Osiander, un oarecare Osiander, sugereazã cã avem de-a face cu o ipotezã pur matematicã, pur filozoficã, cu ceva care nu existã în realitate, cu un joc al minþii. Aceastã prefaþã a fãcut mult rãu teoriei copernicane, dar aceasta este o altã poveste, pe care îmi îngãdui sã o spun cu o altã ocazie. Revenim la Kaluza. Ideea sa, a spaþiului cu cinci dimensiuni, era atât de stranie, încât el amânã, cât poate, publicarea. Din fericire, Einstein, aflând de lucrarea lui Kaluza, îl încurajeazã sã o publice. În 1926 un fizician suedez, Oskar Klein, aduce o contribuþie importantã teoriei lui Kaluza. El aratã de ce nu putem percepe dimensiunile suplimentare. Motivul este simplu de enunþat, dar mai greu de înþeles. Dimensiunile suplimentare sunt rãsucite în ele însele astfel încât au dimensiuni foarte mici, inaccesibile nouã, inaccesibile bunului nostru simþ. Aº vrea sã ne oprim puþin, pentru a încerca sã vã sugerez o analogie, una clasicã, prezentã adesea în lucrãrile în care este popularizat n-spaþiul. Dacã nu vã supãrã prea tare, imaginaþi-vã cã sunteþi o furnicã. O furnicã ce merge pe un fir lung ºi extrem de subþire. Aceastã furnicã nu va putea vedea grosimea firului. Îi depãºeºte puterile de percepþie. Pentru furnicã nu existã decât lungimea firului. Grosimea este o dimensiune suplimentarã, una „rãsucitã în ea însãºi”. Desigur, furnica va asculta, ca ºi noi, de bunul sãu simþ ºi va spune cã firul are doar lungime. Îi va fi mai greu sã explice de ce nu cade de pe el... Va trebui sã elaboreze o teorie a dimensiunilor suplimentare. Revenind la subiectul nostru, în prezent teoria indicã un spaþiu cu 9 sau 10 dimensiuni, cele suplimentare, aºa cum spuneam mai devreme, fiind rãsucite puternic, având o razã de curburã sub 10-33 cm. Poate cã ar trebui sã vã povestesc câte ceva despre teoria stringurilor, care opereazã direct cu nspaþiul. Nu o voi face acum, pentru cã subiectul este vast ºi meritã o abordare separatã. Voi spune doar cã aceastã teorie ne indicã faptul cã la nivelul ultim al materiei aceasta dispare... Mergând la scãri din ce în ce mai mici constatãm cã nu mai avem particule, ci numai niºte vibraþii ale spaþiului, întoc59


Universul mai cum se întâmplã cu corzile unei viori. (De aici vine ºi numele de Teorie a stringurilor - a corzilor.) În funcþie de combinarea notelor „cântate” în n-spaþiu (trebuie sã repet: la scarã extraordinar de micã) vom avea particulele cunoscute nouã. Nu existã, deocamdatã, nicio dovadã care sã susþinã existenþa dimensiunilor suplimentare. Niciun experiment nu le-a pus în evidenþã. Acesta este unul din punctele critice ale teoriei stringurilor ºi a existenþei reale a dimensiunilor suplimentare. Dar aceastã teorie explicã foarte bine fenomenele la scarã cuanticã. Dacã ea nu ar fi corectã, atunci ar fi extrem de greu sã punem ceva în locul ei. Testarea aparþine viitorului. Este nevoie de energii foarte mari pentru a le putea pune în evidenþã, mãcar indirect. Probabil cã nici nu vom mai avea mult de aºteptat. În acest an, la CERN, va fi dat în funcþiune un uriaº accelerator de particule, care va permite accelerarea lor pânã la energii de ordinul a 7 Terraelectron-volt (TeV). La asemenea energii vor putea fi puse în evidenþã aºa-numitele particule Kaluza-Klein, care sunt de 1.000 de ori mai mici decât protonul ºi care pot cãlãtori prin dimensiunile suplimentare. Dar sã ne continuãm povestea dimensiunilor suplimentare. De fapt, vã mãrturisesc, abia acum vine partea extraordinarã (cuvântul nu este exagerat) a relatãrii noastre. Totul pleacã de la o întrebare. De la întrebarea pe care am pus-o la începutul acestui articol. De ce spaþiul are numai trei dimensiuni extinse? Corolarul acestei întrebãri ar fi: pot exista universuri în care dimensiunile extinse (adicã nerãsucite în ele însele) sã fie mai multe? Întrebarea nu mi-am pus-o eu, ci niºte oameni de ºtiinþã. Este vorba despre Lisa Randall, profesor la Harvard, ºi Andreas Karsh, profesor la Universitatea Washington. Cei doi au publicat în luna octombrie 2005 un articol intitulat Relaxing to Three Dimensions. Aºa cum spune însãºi Lisa Randall, istoria acestui articol începe din 1999, când ea, împreunã cu Raman Sundrum, în prezent profesor la Universitatea John Hopkins, a descoperit un alt motiv decât rãsucirea puternicã pentru care dimensiunile suplimentare sunt invizibile. Iatã ce ne spune chiar ea, într-un articol apãrut în revista Seeds: „Teoria relativitãþii a lui 60


Einstein ne aratã cã energia ºi materia curbeazã spaþiul ºi timpul. Raman ºi cu mine am descoperit cã spaþiu-timpul poate sã fie extrem de deformat, astfel încât o dimensiune suplimentarã, chiar ºi una extinsã (adicã necontractatã, nerãsucitã) sã nu poatã fi detectatã de noi. Datoritã deformãrii spaþiu-timpului gravitaþia nu va acþiona la fel de eficace, ca în spaþiul nostru, cu trei dimensiuni, într-o dimensiune suplimentarã. Aceastã forþã de gravitaþie, pe care o simþim peste tot în lumea noastrã cu trei dimensiuni, nu ne poate ajuta sã detectãm dimensiunile suplimentare.”. Reþineþi ideea: spaþiul ar putea avea mai mult de trei dimensiuni extinse (pe cele trei le ºtiþi deja: lungime, lãþime, înãlþime). Acum ajung la o etapã dificilã a expunerii, pentru cã trebuie sã introduc cuvinte ºi noþiuni noi, care depãºesc puterea noastrã de percepþie, care încalcã bunul nostru simþ. „Elementul-cheie în cercetarea noastrã asupra dimensiunilor suplimentare îl constituie un obiect numit «branã» (în englezã: brane), un ingredient de bazã în teoria stringurilor. Branele sunt obiecte echivalente membranelor (m-brane, unde m este numãrul de dimensiuni ale spaþiului. De la analogia cu me-m-brana, vine ºi denumirea de «branã», n.m.) în spaþiul cu mai multe dimensiuni, care obligã particulele ºi forþele sã rãmânã în ele – cu excepþia gravitaþiei, care este foarte diferitã de celelalte forþe. Aceste particule ºi forþe pot cãlãtori de-a lungul dimensiunilor branei, dar nu se pot deplasa de-a lungul unei direcþii perpendiculare pe ele. Încercaþi sã vã imaginaþi o branã bidimensionalã (doi-branã), o coalã de hârtie pe care forþele ºi particulele nu pot acþiona decât pe suprafaþa ei ºi nu pe o direcþie perpendicularã pe ea.” ªtiu cã paragraful anterior este mai greu de înþeles. De aceea vã recomand sã recitiþi pasajele din Flatland, pe care le-am prezentat la începutul acestui subcapitol. Pentru a avea o imagine ºi mai clarã, pentru a veni în ajutorul intuiþiei dumneavoastrã, vã recomand, din nou, sã citiþi în întregime Flatland. Noi trebuie sã ne continuãm cãlãtoria în lumea branelor. O voi lãsa tot pe Lisa Randall sã ne povesteascã. „Noþiunea de branã ne duce imediat la ideea de «lumi ale branelor» 61


Universul (braneworlds), în care Universul nostru existã numai pe suprafaþa uneia dintre brane (o branã cu trei dimensiuni, o trei-branã, n.m.). În acest scenariu gravitaþia se poate «împrãºtia» în toate dimensiunile posibile, dar restul componentelor Universului nostru – atomi, stele, electromagnetism – sunt silite sã rãmânã pe branã.” Altfel spus, Universul nostru, cel cu trei dimensiuni, este numai unul dintre multele posibile. Putem avea mai multe brane, mai multe universuri. Universul nostru familiar, cel cu trei dimensiuni, ar putea fi doar o lume scufundatã într-o alta, cu mai multe dimensiuni spaþiale. Aceastã idee ar putea fi, în zilele noastre, echivalentul revoluþiei copernicane. Este detronat spaþiul cu trei dimensiuni, asemenea detronãrii Pãmântului ca centru al Universului. ªi totuºi are ceva special spaþiul cu trei dimensiuni extinse? Sau, altfel spus, care este numãrul de dimensiuni extinse pe care le-ar putea avea alte m-brane? Revenind la teoria stringurilor, de ce nu am presupune cã universul ar putea avea 10 dimensiuni extinse? Aceasta este întrebarea la care încearcã sã rãspundã articolul pe care vi l-am recomandat mai sus. Modelarea matematicã (deci una pur teoreticã, trebuie subliniat asta) aduce cu sine un rezultat surprinzãtor. „Chiar dacã evoluþia Universului a început prin extinderea tuturor (combinaþiilor posibile) de dimensiuni spaþiale, cele mai multe dintre ele nu au putut supravieþui evoluþiei Universului. Cu timpul volumul spaþiului ocupat de ele se dilueazã, excepþie fãcând branele cu trei ºi ºapte dimensiuni extinse. Acest rezultat ne sugereazã cã cele trei (ºi ºapte) dimensiuni ar fi cu adevãrat speciale. Universul a fost fãcut astfel încât sã le aleagã numai pe ele.” Voi repeta, voi sublinia, faptul cã, deocamdatã, avem de-a face cu o construcþie teoreticã. Dar nu cu una pe care sã considerãm, ca ºi Osiander în 1541, cã avem de-a face doar cu o speculaþie, ca ceva ce nu ar putea avea nicio legãturã cu realitatea fizicã. Dar despre asta vã voi vorbi ceva mai departe. Acum am vrea sã vorbim puþin despre un univers cu ºapte dimensiuni extinse. Cum ar arãta acesta? Lisa Randall arãta cã numai gravitaþia poate „cãlãtori” în dimensiunile supli62


mentare. În Universul nostru (folosesc U pentru a indica Universul în care trãim noi, umanii). La noi forþa gravitaþionalã este invers proporþionalã cu pãtratul distanþei. Este o forþã extrem de slabã. Dumneavoastrã înºivã puteþi sã o învingeþi, numai prin forþa muºchilor, atunci când aruncaþi o piatrã în sus, deºi aceastã forþã gravitaþionalã este generatã de întreaga masã a Pãmântului. Într-o lume cu ºapte dimensiuni forþa gravitaþionalã ar fi ºi mai slabã. Ar fi invers proporþionalã cu distanþa la puterea a ºasea. Adicã ar scãdea extrem de rapid. Imaginaþi-vã consecinþele unui asemenea fapt. O forþã gravitaþionalã care ar scãdea foarte rapid nu ar permite planetelor, dacã ele ar gãsi o cale prin care sã se formeze (oricum, cu o gravitaþie mult redusã ar fi aproape imposibil ca materia sã se aglomereze), sã se roteascã în jurul astrului central. Ar scãpa foarte repede de acþiunea sa gravitaþionalã ºi s-ar pierde în spaþiu. Nu ar putea rãmâne pe orbitã decât cele ce s-ar afla foarte aproape de stea. Dacã am putea vedea cândva un asemenea univers, o ºapte-branã, am avea în faþã un spectacol dezolant, dar unul care ar fi mãsura puterii minþii umane, o minte capabilã sã renunþe la bunul simþ, atunci când realitatea îi dovedeºte cã se înºealã. Sã nu ne grãbim acum. Teoria este teorie. O teorie, aºa cum am prezentat-o mai sus, poate fie oricât de minunatã, poate fi una care sã ne punã uimirea la mare încercare. Dar o teorie care rãmâne doar o sumã de modele matematice nu înseamnã mare lucru în fizicã. Spuneam mai sus cã ar fi o cale de verificare, indirectã, a prezenþei unui univers cu 7 dimensiuni spaþiale extinse. Sã o lãsãm din nou pe Lisa Randall sã ne povesteascã. Aceasta scria, în Daily Telegraph: „Ca om de ºtiinþã, chiar dacã cred în dimensiunile suplimentare, nu pot avea o credinþã oarbã ºi pot accepta cã mã înºel. Nu ºtim deocamdatã cum am putea examina experimental toate teoriile privitoare la dimensiunile suplimentare. Dar lucrul important este acela cã teoria noastrã, care explicã de ce gravitaþia este atât de puþin intensã, este corectã, atunci ea va avea o dovadã experimentalã în anii ce vin. Aceste experimente, atunci când vor fi realizate, vor confirma (sau infirma) ideile noastre. 63


Universul Dovada de care avem nevoie va lua forma particulelor Kaluza-Klein, care sunt de 1.000 de ori mai mici decât protonul, ºi care au capacitatea de a se deplasa în dimensiunile suplimentare, dar care se manifestã ca particule reale, cu masã, în ceea ce ne pare nouã Univers tridimensional. Dacã dimensiunile suplimentare pot explica valoarea micã a forþei gravitaþionale, atunci marele accelerator de la CERN, care va intra în funcþiune în doi ani, va putea «fabrica» asemenea particule (aveþi nevoie de o energie foarte mare pentru a fabrica particule grele, aºa cum o indicã ºi faimoasa formulã a lui Einstein, E=mc2). Dacã experimentatorii vor descoperi acele particule, atunci credinþa mea în dimensiunile suplimentare se va dovedi pe deplin justificatã.” Dacã nu, nu, aº mai adãuga eu. Un univers care favorizeazã extinderea a numai trei sau (ºi) ºapte dimensiuni. O viziune extraordinarã. Nici mãcar faptul cã trãim în trei dimensiuni nu mai este ceva excepþional. Universul nostru scufundat în altul. Ne aºteaptã o nouã revoluþie în ºtiinþã? Va trebui sã ne revizuim radical felul în care vedem ceea ce existã? ªtiþi ceva? Eu cred cã extraordinarul, în ºtiinþã, tinde sã devinã ceva de la sine înþeles. ªi sã vã mai spun ceva...

Vom putea testa dimensiunile suplimentare Mai devreme vã povesteam despre teoria unei cercetãtoare al cãrui nume trebuie þinut minte: Lisa Randall. Ea afirmã posibilitatea existenþei unor dimensiuni suplimentare extinse. La sfârºitul lunii mai a anului 2003 niºte cercetãtori americani au propus o cale prin care teoria Lisei Randall sã poatã fi verificatã. Charles R. Keeton de la Universitatea Rutgers ºi Arlie O. Peters de la Universitatea Duke (ambele din SUA) au propus un model matematic cu ajutorul cãruia astrofizicienii ar putea verifica ceea ce acum se numeºte Type II Randall-Sundrum braneworld gravity model (Modelul gravitaþional de tip II, Randall-Sundrum, în lumea branelor). Dacã aþi citit subcapitolul anterior ºtiþi la ce se referã acest model. Spre deo64


sebire de versiunile anterioare, el presupune existenþa unor dimensiuni suplimentare extinse (necompactificate) similare celor cu care suntem obiºnuiþi. Altfel spus, Universul nostru, care este o 3-branã (trei dimensiuni spaþiale plus una temporalã), este „scufundat” într-unul cu o dimensiune spaþialã superioarã, adicã într-o n-branã, un univers care are n dimensiuni spaþiale extinse plus, desigur, timpul. La vremea elaborãrii acestui model s-a subliniat faptul cã avem de-a face cu un model teoretic greu de verificat experimental. Dar aceastã lume a branelor ar putea explica de ce gravitaþia este o forþã atât de slabã. Pur ºi simplu gravitonul (particula „rãspunzãtoare” de gravitaþie) poate cãlãtori atât în 3-brana noastrã, cât ºi în n-brana superioarã. Modelul Randall-Sundrum are în vedere o 4-branã. (Trebuie sã precizãm ultimele articole ale Lisei Randall aratã cã, teoretic vorbind, nu sunt posibile decât universuri cu 3 ºi 7 dimensiuni spaþiale extinse.) Keeton ºi Petters au calculat ce s-ar întâmpla dacã ar exista o dimensiune spaþialã extinsã suplimentarã, ascunsã privirilor noastre, aºa cum este ea imaginatã de modelul n-branelor. Cei doi au arãtat cã ar trebui sã existe unele efecte cosmologice care, dacã ar fi observate, ar putea ajuta în confirmarea teoriei n-branelor. Cu mult mai interesantã ni se pare remarca celor doi: rezultatele ar putea fi obþinute cu ajutorul sondelor spaþiale ce vor fi lansate în urmãtorii câþiva ani. Teoria branelor prezice cã gãurile negre primordiale au supravieþuit pânã în zilele noastre. (Despre gãurile negre primordiale am avut un subcapitol separat.) Aceste gãuri negre, cu mase echivalente cu cea a unui asteroid mediu, ar putea sã constituie o micã parte a materiei întunecate, despre care se vorbeºte atât mult în ultimii ani. Pe de altã parte, conform teoriei generale a relativitãþii, aceste gãuri negre primordiale ar fi trebuit sã se evapore pânã acum. În schimb, plecând de la modelul branelor, se estimeazã cã multe dintre ele au supravieþuit pânã în zilele noastre. Petters: „dacã gãurile negre prevãzute de modelul branelor ar reprezenta numai 1% din materia întunecatã din galaxia noastrã – o estimare precautã – atunci în Sistemul Solar s-ar gãsi câteva mii de asemenea gã65


Universul uri negre”. Keeton: „Atunci când am estimat cât de departe de Pãmânt ar trebui sã se gãseascã o astfel de gaurã neagrã am fost surprinºi sã constatãm cã cea mai apropiatã s-ar afla în interiorul orbitei lui Pluton”. Ne-ar putea ajuta aceste obiecte primordiale sã gãsim o confirmare experimentalã pentru teoria branelor, aºa cum a fost ea conceputã de Randall-Sundrum? Rãspunsul este unul pozitiv. Aceste gãuri negre primordiale ar trebui sã îºi facã simþitã prezenþa. Cum? La aceastã întrebare ne oferã un rãspuns cei doi cercetãtori americani. Orice razã de luminã ce trece prin apropierea unei gãuri negre suferã (cu condiþia ca ea sã se afle în afara orizontului evenimentelor), conform teoriei einsteiniene, o deviaþie. Practic, gaura neagrã se comportã ca o lentilã gravitaþionalã. Keeton: „O cale bunã pentru gãsirea acestor lentile gravitaþionale este aceea de a observa exploziile gamma.”. Aceste explozii gamma (gamma ray brust) reprezintã încã un mister pentru oamenii de ºtiinþã. Ele au fost descoperite prin anii 1960 de cãtre Forþele Aeriene Americane. Iniþial s-a crezut cã este vorba despre niºte experimente nucleare efectuate de sovietici pe Lunã! Keeton ºi Petters au calculat cã o gaurã neagrã primordialã va altera fluxul radiaþiei gamma ce trece prin vecinãtatea ei, producând un anumit model de franje de interferenþã. Acest model de interferenþã este, conform calculelor, diferit de cel prezis de cãtre teoria einsteinianã. Petters: „Am constatat cã semnãtura celei de-a patra dimensiuni [spaþiale] poate fi gãsitã în modelul de interferenþã. Dimensiunea spaþialã suplimentarã produce micºorarea distanþei dintre franje, faþã de valoarea prezisã de cãtre teoria relativitãþii.”. Vã reamintim cã avem de-a face cu niºte consideraþii teoretice. În ºtiinþã consideraþiile teoretice sunt importante, dar ele nu îºi gãsesc adevãrata valoare decât în clipa în care existã ºi o confirmare experimentalã. Am putea avea aºa ceva în cazul calculelor lui Keeton ºi Petters? Se pare cã da. În 2007, în august, va fi lansat un nou telescop spaþial: Gamma-ray Large Area Space Telescope, GLAST, care va avea drept misiune tocmai observarea exploziilor gamma. Iar acest nou telescop spaþial este capabil sã detecteze modificãrile în mo66


delul de interferenþã al radiaþiei gamma, altfel spus, GLAST va putea citi semnãtura dimensiunii spaþiale suplimentare. Pânã în clipa în care semnãtura branei superioare va putea fi cititã nu ne rãmâne decât sã (re)citim Flatland, romanul unei 2-brane. Trebuie sã ne adaptãm sistemul de percepþie pentru a putea înþelege un Univers care, în paginile teoriei, devine din ce în ce mai straniu, din ce în ce mai fascinant... ªi pentru ca fascinaþia noastrã sã rãmânã neºtirbitã vom trece iute cãtre SF, un SF adevãrat, bazat pe ºtiinþã ºi îndrãzneala raþiunii. Vã propun o cãlãtorie...

Dincolo de galaxie Sã fie vinovate romanele SF? Sã fie vinovate visurile noastre? Greu de spus. Dar un lucru este aproape sigur. Mulþi vor sã ajungã la stele, mulþi dorim sã ieºim, nu numai dincolo de leagãnul nostru Terra, ci dincolo de galaxia aceasta, nãscutã, în legendã, din sânul Herei, galaxie pe care noi o numim Calea Lactee, calea laptelui. Am avea cumva vreo ºansã pentru asta? Greu de rãspuns la oricare dintre întrebãrile din ºapou. Ar putea sã parã ciudatã afirmaþia noastrã: ºtiinþa umanã se aflã abia în faza copilãriei. Bâjbâim într-un întuneric ce pare a se lumina ici ºi colo. Asta ne mulþumeºte, numai ºi numai pentru cã adevãratul mister nici mãcar nu îl intuim. Dar noi nu putem fi mulþumiþi numai cu atât. Noi vrem sã ieºim din galaxie, pentru a lua în stãpânire Universul întreg. Numai o simplã analizã a actualelor sisteme de propulsie spaþialã ºi near fi de ajuns sã înþelegem cã ele nu ne-ar fi de nici un ajutor, nici mãcar pentru a ajunge la stelele din vecinãtatea noastrã. Cãlãtoria ar dura mult prea mult, nerezonabil de mult. Iar asta nu este singura problemã. Mai existã una legatã de combustibilul necesar zborului. Dacã ne-am propune sã utilizãm propulsia chimicã actualã pentru a ajunge, în 900 de ani, la cea mai apropiatã stea am avea nevoie de o cantitate de combustibil mai mare decât masa Universului... Desigur, ne putem gândi ºi la alte sisteme de propulsie utilizate în prezent 67


Universul sau aflate într-un stadiu avansat de proiectare: motoare ionice, cu plasmã sau simplele vele solare. Din pãcate nici unul dintre acestea nu pot fi soluþii, decât, cel mult, pentru cãlãtorii rapide prin Sistemul Solar. Ne trebuie ceva revoluþionar, ceva care sã transforme cu adevãrat cãlãtoria noastrã cãtre stelele din galaxia noastrã ºi dincolo de ea într-o adevãratã cãlãtorie dus-întors. Trebuie sã împingem fizica pânã cãtre marginile ei, pentru a ne putea imagina un asemenea voiaj. Poate cã ar trebui sã deformãm spaþiu-timpul, fizicienii spun cã asta ar fi posibil, în anumite condiþii, pe care le vom arãta mai încolo. Totul seamãnã destul de bine cu ceea ce se întâmplã în Star Treck. Dar sã nu ne grãbim, sã începem cum se cuvine, adicã sã începem cu începutul. Maºini de cãlãtorit în spaþiu-timp Dacã ar fi sã o luãm cronologic ar trebui sã ne referim la Einstein. În a sa teorie generalizatã a relativitãþii Einstein arãta cã gravitaþia este rezultatul deformãrii spaþiu-timpului în prezenþa unei mase. Plecând de aici, în 1916, Karl Schwarzschild propune o soluþie pentru ecuaþiile lui Einstein, din care rezulta posibilitatea existenþei unor singularitãþi în spaþiutimp, care, mai târziu se vor numi gãuri negre. În 1963, Roy Kerr, un matematician din Noua Zeelandã, descoperã soluþiile pentru o gaurã neagrã care se roteºte, care ia naºtere prin colapsarea unei stele care se roteºte. În acest caz forþa centrifugã împiedicã formarea unei gãuri negre obiºnuite (trebuie sã þineþi seama de conservarea momentului cinetic, care face ca gaura neagrã rezultatã sã se roteascã extraordinar de rapid). Astfel ia naºtere un obiect exotic: o gaurã neagrã în formã de tor. Acum sã presupunem cã vã puteþi plimba pe acest tor fãrã ca aceasta sã dãuneze sãnãtãþii dumneavoastrã (de fapt, veþi fi striviþi de forþa gravitaþionalã). În acest caz de pe tor veþi fi expediaþi instantaneu în orice punct din spaþiu-timp. Acest tip de gãuri negre conecteazã nu numai regiuni diferite ale spaþiului, ci ºi ale timpului. O gaurã neagrã de tip Kerr este ºi o maºinã de cãlãtorit în timp. Ar fi practicã o asemenea maºinã de cãlãtorit? Aºa cum vedem noi lucrurile acum, nu ar fi 68


prea practicã. Ar trebui sã cãlãtorim multe mii de ani luminã pentru a gãsi una. Apoi mai rãmâne problema supravieþuirii cãlãtoriei prin ea. Poate ar trebui sã construim cumva niºte gãuri de vierme, niºte wormholes? Poate cã aceastã noþiune vi se pare una SF. Dar nu este întru-totul aºa. Fizicienii considerã cã la scarã foarte micã, undeva în vecinãtatea a 10-35 cm, spaþiu-timpul devine „spumos” (în englezã: quantum foam). La aceastã scarã structura dominantã ar putea fi gãurile de vierme sau mici bule, mici universuri care apar ºi dispar repede. Dacã putem manipula spuma cuanticã, atunci am putea expanda una dintre gãurile de vierme. Din nou vom spune cã nu este vorba despre o idee ce þine de o imaginaþie prea bogatã. Încã din 1980 Kip Thorne, de la Caltech, demonstra cã acest lucru ar fi posibil. Dar aceste gãuri de vierme, care ar permite cãlãtorii în spaþiu-timp (a se citi: în spaþiu ºi în timp) sunt instabile. Avem nevoie, pentru a le stabiliza, de ceva exotic, de ceva ce se numeºte energie negativã. Despre ea vom vorbi ceva mai încolo. Deocamdatã vrem sã ne oprim o clipã asupra unei alte idei. Bula lui Alcubierre Miguel Alcubierre (în prezent cercetãtor la Universitatea de Stat din Louisiana, SUA) a propus în 1994 „fabricarea” unor „bule” de spaþiu-timp. Cu ajutorul lor s-ar putea cãlãtori cu viteze superluminice. Este încãlcatã cumva teoria relativitãþii? Nu, în acest caz teoria nu este încãlcatã. Nava spaþialã în care vom cãlãtori va sta pe loc, fiind purtatã de cãtre deformarea spaþiu-timpului (în primle clipe ale Universului expansiunea spaþiu-timpului s-a fãcut cu viteze superluminice). Aceastã deformare, aceastã bulã de spaþiu-timp, se va deplasa cu viteze superluminice, purtând în interior nava noastrã spaþialã. Sunã straniu, dar teoria, în principiu, o permite. Acum rãmâne problema construirii bulei spaþio-temporale. Ideea lui Alcubierre este cã am putea realiza aceastã bulã comprimând spaþiul din faþa navei spaþiale ºi dilatându-l pe cel din spatele ei. Practic, ar trebui sã deformãm dupã dorinþã spaþiu-timpul. Cum am putea face acest lucru? O idee ne dã însãºi teoria generalizatã a relativitãþii. ªtiþi bine cã masa ºi energia defor69


Universul meazã spaþiul. Realizând densitãþi uriaºe de energie putem deforma spaþiul. Dar asta nu este de ajuns. Trebuie sã deformãm spaþiu-timpul într-un anume fel (vã daþi seama ºi dumneavoastrã, nu putem sã facem ºi comprimare, ºi dilatare de spaþiu-timp folosind acelaºi tip de energie). Aici intrã în scenã... din nou, energia negativã, energia cu semnul minus. Avem nevoie de ea pentru a „modela” structura spaþiu-timpului dupã dorinþã. Energia negativã Este greu de dat o definiþie energiei negative. Am putea spune ce nu este energia negativã. Energia negativã nu este energia antimateriei. Antimateria, având masã pozitivã, are energie pozitivã. Pentru a accelera antimateria este nevoie sã consumãm energie pozitivã. De asemenea, energia negativã nu are nicio legãturã cu energia întunecatã, cea care duce la accelerarea expansiunii universului. Energia negativã nu este un concept pur teoretic. Deºi nu a putut fi mãsuratã în mod direct, consecinþele ei se pot depista în anumite experimente de fizicã, cum ar fi cel realizat de Hendrik Casimir. Acesta a luat douã plãcuþe din aluminiu perfect plane ºi le-a aºezat în vid, la micã distanþã între ele. Apoi a descoperit cã între plãci ia naºtere o forþã de atracþie, care poartã numele de forþã Casimir. De unde ar putea proveni aceastã misterioasã forþã Casimir? Vidul nu este pur ºi simplu un spaþiu gol de orice. Mecanica cuanticã ne spune cã în vid se produc fluctuaþii, chiar la temperaturi egale cu zero absolut. În vid avem fluctuaþii de energie. Cele douã plãcuþe creeazã un soi de ecran pentru ele. Calculele au arãtat cã între cele douã plãcuþe de aluminiu densitatea de energie este negativã. Am putea aborda ºi altfel problema aceasta a energiei negative. Sã presupunem cã realizãm o cavitate în care densitatea de energie sã fie riguros egalã cu zero. O cutie din care sã scoatem absolut totul: atomii, particulele rãtãcitoare, fotonii etc. Sã facem acel vid, teoretic, perfect. De la Heisenberg ºi de la principiul sãu al incertitudinii ºtim cã, la scarã cuanticã, ar trebui ca energia sã varieze aleator. Pentru cã densitatea totalã de energie trebuie sã rãmânã nulã, înseamnã 70


cã nu putem avea numai energie pozitivã, ci ºi ceva care adunatã cu ea sã ne dea zero. Deci trebuie sã avem energie negativã. Deci energia negativã ar trebui sã existe. Bãnuim cã nu am reuºit sã aducem destulã luminã în ceea ce priveºte energia negativã, dar deocamdatã este bine de ºtiut cã fãrã de ea ar fi cam dificil sã construim bula lui Alcubierre sau o worm hole. Sã mai facem acum un pas. Ne vom reîntoarce la Alcubierre. Problema bulei lui Alcubierre Rusul Serghei Krasnikov a remarcat o mare problemã a bulei alcubierriene. Interiorul ei este complet decuplat de Univers. Altfel spus, comandantul navei spaþiale din interiorul ei nu va fi niciodatã în stare sã îºi dirijeze vehiculul dupã dorinþã. Practic, bula trebuie controlatã din exteriorul ei. Pentru a rezolva aceastã problemã Krasnikov propune ca nava sã creeze un tunel spaþio-temporal, un fel de autostradã superluminicã, menitã sã uneascã punctul de plecare cu cel de sosire, similarã în reprezentare cu faimoasele gãuri de vierme din Star Treck. Din nou avem nevoie de energie negativã (pe care, repetãm, cel puþin deocamdatã, nu ºtim cum sã o obþinem) pentru a realiza acest tunel spaþio-temporal. Cu ajutorul ei vom construi peretele tunelului Krasnikov. Pentru a nu vã lãsa sã visaþi prea mult, credem cã a sosit clipa numerelor. O bulã spaþio-temporalã cu diametrul de 200 m, care sã poatã conþine în interiorul ei o navã spaþialã, ce se poate deplasa cu o vitezã de 10 ori mai mare decât viteza luminii, ar avea nevoie de o cantitate de energie negativã echivalentã cu de 10 miliarde de ori masa Universului. Iatã cã ne confruntãm cu o imposibilitate practicã, chiar dacã teoria ne poate sugera cã bula lui Alcubierre ar putea sã ne poarte departe în Univers. Dar varianta tunelului Krasnikov? ªi aici existã numeroase probleme. Calculele sugereazã cã ar trebui sã ne limitãm la gãuri de vierme de diametre submicroscopice, de ordinul a 10-32 m, adicã destul de aproape de limita lui Plank, care este de 10-35 m. Cam greu de strecurat o navã spaþialã printr-un asemenea tunel superluminic. Existã ºi modele ceva mai optimiste, dar ºi ele implicã dificultãþi majore. De exem71


Universul plu, o gaurã de vierme cu diametrul de 1 m are nevoie de un perete de energie negativã cu grosimea de numai 10-21m, cam a milioana parte din diametrul unui proton. Energia negativã necesarã pentru a-l realiza este echivalentul energiei produse de 10 miliarde de sori într-un an... Cum am putea produce energie negativã? Iatã o întrebare ce se cere a fi pusã. În schimb rãspunsul la ea nu poate fi, deocamdatã, dat. Producerea energiei negative pune probleme grele. Sã ne imaginãm cã avem un laser care genereazã energie negativã. Legea conservãrii energiei ne impune ca aceastã energie negativã sã fie însoþitã de producerea unei cantitãþi egale de energie pozitivã. Aceasta ar putea produce lucru mecanic util. Mai departe, vom îndrepta fluxul de energie negativã cãtre un corp oarecare. Cu ajutorul ei putem extrage cãldura din acel corp ºi astfel sã producem, din nou, lucru mecanic. Tare ciudatã treabã. Încãlcãm astfel legile fundamentale ale fizicii. De fapt în textul nostru s-a strecurat o greºealã. Nu am condiþionat în niciun fel producerea de energie negativã. Iar aceste condiþionãri existã ºi poartã numele de „inegalitãþi cuantice”. De fapt, nu poate exista o separare deplinã între energia pozitivã ºi cea negativã. Vom enunþa repede aceste inegalitãþi cuantice: a. Un flux intens de energie negativã nu poate fi generat decât pentru o foarte scurtã duratã de timp. El va fi urmat de unul, mai lung, de energie pozitivã. b. Putem genera fluxuri lungi de energie negativã, cu condiþia ca acestea sã aibã intensitate micã. În ambele cazuri (a ºi b) pulsul de energie pozitivã care urmeazã trebuie sã aibã o intensitate mai mare decât a celui negativ. c. Cu cât distanþa, în timp, dintre pulsul negativ ºi cel pozitiv este mai mare, cu atât este mai mare intensitatea pulsului de energie pozitivã, care urmeazã dupã cel de energie negativã. Acestea sunt cele trei inegalitãþi cuantice legate de energia negativã. Nu dorim sã insistãm prea mult asupra lor. Dar am dori sã vã propunem un experiment mental (gedanken expe72


riment, cum ar spune Einstein). Avem o cutie, prevãzutã cu o uºiþã, pe care vrem sã o umplem cu energie negativã. O plasãm în vid absolut. Acolo iau naºtere, aºa cum arãtam mai devreme, pulsuri de energie negativã urmate de unele de energie pozitivã. Uºiþa noastrã va lãsa sã intre numai energia negativã, dupã care, iute de tot, se va închide. Vom face asta pânã când vom umple cutia cu energie negativã. Simplu, nu-i aºa? Ar fi simplu dacã nu am þine seama de un lucru esenþial. Închiderea ºi deschiderea uºiþei înseamnã lucru mecanic, deci energie pozitivã. Ori de cât ori închidem ºi deschidem uºiþa facem ca în cutie sã pãtrundã energie pozitivã. Altfel spus, nu putem izola energia negativã de cea pozitivã. Iatã cã în faþa cãlãtoriei noastre cãtre alte stele ºi alte galaxii apar obstacole uriaºe, pe care, deocamdatã, nu ºtim cum sã le depãºim. Trebuie trecut dincolo de marginile fizicii prezentului. Concluzie? La sfârºitul unui asemenea subcapitol este nevoie sã ne întrebãm dacã va veni cândva vremea ca ºtiinþa sã ne deschidã porþile Universului, pentru a putea cu adevãrat sã îl colonizãm. Vã mãrturisim cu umilinþã cã nu cunoaºtem rãspunsul. Am citit multe cãrþi vechi despre cãlãtorii spaþiale (nu este vorba despre cãrþi SF), cãrþi scrise cu decenii înainte ca ele sã devinã realitate. Am citit colecþia revistei ªtiinþã ºi tehnicã încã din primii ani de la apariþie, am citit ºi Jurnalul ºtiinþelor ºi cãlãtoriilor, care a precedat-o. Apãreau adesea articole despre zboruri cosmice. Textele acelea le citesc acum cu duioºie. Multã naivitate în ele, multe lucruri înþelese copilãreºte acolo. Realitatea anilor ce au urmat scrierii lor a depãºit cu mult ceea ce se întrevedea în acei ani. Credem cã aceasta va fi ºi soarta acestui text. Cei din viitorime care îl vor citi, îi rog de pe acum, sã ierte copilãreºtile noastre cuvinte. La început de secol XXI ºtiam atât de puþine lucruri, dar speram atât de mult... Speram sã deschidem autostrãzi în Univers, pe care le numeam gãuri de vierme. ªi aºteptãm atât de multe de la fizicã, tocmai în aceste zile în care fundamentele ei par a se clãtina. Pentru cã descoperim... 73


Universul

Constante inconstante? „Stâlpii fizicii trebuie scuturaþi din timp în timp. Numai aºa le putem testa rezistenþa.” Am citat din Andy Fabian, fizician la Universitatea Cambridge, Marea Britanie. El se referea la câteva mãsurãtori, realizate în ultima vreme, care ne-ar putea obliga sã schimbãm fundamentele fizicii. Întreaga fizicã se bazeazã pe câteva constante fundamentale, cum ar fi viteza luminii, sarcina electronului, constanta gravitaþionalã etc. Una dintre ele este ºi raportul dintre masa protonului ºi cea a electronului, care este, cu aproximaþie, 1.836, altfel spus, protonul este de 1.836 ori mai masiv decât electronul. Aceastã valoare a rãmas neschimbatã de la începuturile Universului pânã în zilele noastre. Cel puþin aºa spune teoria. Numai cã au început sã aparã probleme. Mãsurãtori recente, efectuate cu o precizie nemaiatinsã pânã acum, au oferit rezultate ciudate, care pot ridica un uriaº semn de întrebare în ceea ce priveºte înseºi fundamentele fizicii moderne. Nu ne sunt în fire exagerãrile, dar am putea sã ne aflãm în faþa unui eveniment similar experimentului lui Michelson ºi Morley, din 1887, care a demonstrat cã viteza luminii este independentã de sistemul de referinþã ales, fapt care a deschis drumul cãtre Teoria Relativitãþii. Pentru a calcula raportul maselor proton/electron este folosit spectrul de absorbþie în UV al moleculelor de hidrogen. Practic acest spectru de absorbþie este reprezentat de un ºir de linii întunecate, asemãnãtoare unui cod de bare, care corespund lungimilor de undã la care hidrogenul molecular absoarbe lumina. Într-un laborator terestru, aflat la Universitatea Liberã din Amsterdam, fizicienii Wim Ubachs ºi Elmar Reinhold au efectuat mãsurãtori, de sute de ori mai precise decât cele realizate pânã în prezent, ale spectrului de absorbþie în UV al hidrogenului molecular. Rezultatul obþinut corespunde valorii actuale a constantei noastre. O altã echipã de cercetãtori ºi-a mutat laboratorul de cercetare la VLT (Very Large Telescope) din Paranal, Chile. Este vorba despre Alexandr Ivancic, fizician la Institutul Ioffe din 74


Sankt Petersburg, Rusia, ºi Patrik Petitjean, astronom la Institutul de Astrofizicã din Paris. Aceºtia au avut o sarcinã mai dificilã. Ei au trebuit sã cãlãtoreascã în timp. Au folosit lumina care vine de la doi quasari foarte îndepãrtaþi pentru a analiza acelaºi spectru de absorbþie, de data aceasta folosind nori moleculari aflaþi la 12 miliarde de ani luminã distanþã de Terra. Aceasta echivaleazã cu o cãlãtorie în timp, pânã la aproape douã miliarde de ani dupã Big Bang. Aici trebuie sã facem o precizare. De aceastã datã nu a mai fost necesarã o analizã a spectrului de absorbþie în UV, deoarece intervine deplasarea spre roºu, datoratã expansiunii Universului. Practic, aceleaºi linii de absorbþie mãsurate pe Terra în UV corespund, în cazul norilor moleculari aflaþi la 12 miliarde de ani luminã distanþã, unor linii din zona luminii vizibile. A urmat compararea celor douã rezultate. Rezultatul a fost unul surprinzãtor. S-a constatat cã valoarea actualã a constantei noastre este cu 0,002% mai micã decât cea de acum 12 miliarde de ani. O modificare cu 20 de pãrþi la un milion ar putea sã parã oricui nesemnificativã, numai cã, oricât de micã ar fi variaþia, aceasta nu este cuprinsã în legile fizicii actuale. Aºa cum spuneam mai devreme, constantele fundamentale (cum este raportul dintre masa protonului ºi cea a electronului) nu se modificã în timp. Aici se cuvine sã discutãm puþin rezultatele obþinute de cãtre cele douã echipe de cercetãtori. În primul rând trebuie sã spunem cã, în lumea cercetãtorilor, pãrerile sunt împãrþite. Dar cu toþii sunt de acord cã implicaþiile modificãrii în timp ale constantelor fundamentale sunt atât de profunde încât sunt necesare dovezi suplimentare. Existã un principiu fundamental în ºtiinþã, care ne spune cã „afirmaþiile extraordinare cer dovezi extraordinare”, deci este nevoie de studii, de mãsurãtori suplimentare ºi independente. În ceea ce priveºte rezultatele obþinute de cãtre cele douã echipe de cercetãtori trebuie sã remarcãm cã acestea au un coeficient de încredere de 3,5 sigma, un termen statistic care ne spune cã existã o probabilitate de 0,3% ca valorile obþinute sã fie o consecinþã a întâmplãrii. Dacã vreþi, suntem siguri în proporþie de 99,7% cã 75


Universul rezultatele sunt corecte. Vi se pare rezonabil acest grad de certitudine? Pentru a paria la un meci de fotbal, probabil cã acest grad de certitudine este unul rezonabil. În fizicã lucrurile stau un pic altfel, mai ales atunci când rezultatele nu pot fi încadrate în teoriile actuale. John Webb, de la Universitatea New South Wales din Sidney, Australia, care l-a rândul sãu a fãcut cercetãri asupra modificãrii în timp a constantei noastre, remarca foarte plastic: „Nu poþi sã îþi cumperi biletul cãtre Stockholm cu un rezultat 3,5 sigma”. El se referea, desigur, la posibilitatea obþinerii unui Premiu Nobel. Tot el a adãugat: „Totuºi rezultatul este unul promiþãtor ºi va încuraja pe oricine va dori sã studieze raportul maselor protonului ºi electronului”. Cei mai sceptici în privinþa noilor mãsurãtori sunt astronomii, ºi nu fizicienii. Ei ºtiu foarte bine cât de dificil este sã mãsori spectrele quasarilor. Sunt foarte mulþi factori care pot vicia rezultatele. De exemplu, pãrþi ale norului molecular pot fi mai fierbinþi decât altele sau hidrogenul din norul studiat poate fi „contaminat” cu alte elemente. Toate acestea pot fi surse de erori. Dar dacã mãsurãtorile sunt corecte, iar constantele fundamentale nu sunt constante? Aici este bine sã spunem cã în anii din urmã au apãrut numeroase articole ºtiinþifice care afirmã cã, în timp, constantele fizicii nu sunt deloc constante (ne referim aici la viteza luminii, constanta structurii fine, constanta cosmologicã etc.) Existã ºi teorii ale stringurilor care impun cu necesitate uºoare variaþii ale acestora. Numai cã aceste variaþii subtile ale constantelor fundamentale ale fizicii nu sunt prevãzute de cãtre teoria standard a prezentului. Ar însemna sã modificãm însãºi fundamentele fizicii. De aceea lucrurile trebuie privite cu oarecare prudenþã, în aºteptarea unor dovezi incontestabile. Repetãm: „afirmaþiile extraordinare cer dovezi extraordinare”. Dar, revenind la începutul articolului nostru, „Stâlpii fizicii trebuie scuturaþi din timp în timp. Numai aºa le putem testa rezistenþa.”. Acum ne trebuie rãbdare. Instrumente noi, care vor intra în funcþiune în urmãtorii ani, vor confirma sau infirma 76


variabilitatea constantelor. Atunci ori vom fi obligaþi sã modificãm fizica (deci modul în care înþelegem Universul), ori vom avea un argument suplimentar sã afirmãm cã legile fundamentale ale fizicii sunt corecte. În oricare dintre variante fizica va avea numai de câºtigat. Aici încheiem intermezzo-ul nostru. Ne vom întoarce în Universul pipãibil pentru a încerca sã rãspundem la o întrebare fundamentalã pentru noi, pãmântenii...

Ascultând infinitul... Când am citit în programul colocviului „Odiseea spaþiului 2001”, la care am avut marea bucurie sã particip, cã urmeazã o conferinþã susþinutã de cãtre Jill Tarter, directoare a proiectului Phoenix, în cadrul Institutului SETI (Search for ExtraTerrestrial Inteligence), mi-am spus imediat: uite, nene, aceºtia vor aduce aici pe aceea care i-a servit drept model lui Jodie Foster, actriþa principalã din filmul „Contact”... vã puteþi imagina nerãbdarea mea. Aveam ocazia sã aflu câtã ficþiune ºi câtã realitate a fost în acel film. La sfârºitul conferinþei nu m-a încercat nici cea mai micã dezamãgire. Realitatea a învins filmul. Vã amintiþi cum descoperea semnalul extraterestru eroina interpretatã de Jodie Foster? Mai simplu nici cã era posibil. O pereche de cãºti conectate la un radiotelescop erau suficiente. Erau de ajuns urechile pentru a detecta muzica unui semnal emis de cãtre o civilizaþie extraterestrã. Chestia asta a fost ºi prima mea dezamãgire provocatã de filmul „Contact“. Au fost ºi altele, despre care voi vorbi mai încolo. Personajul real, Jill Tarter, era cu totul altceva decât cel din film. În primul rând era unul uman, un prototip al omului de ºtiinþã, al omului care îºi pune întrebãri în încercarea de a gãsi rãspunsuri, chiar dacã are sentimentul cã numai cei ce îi vor continua cercetãrile le vor gãsi. Jill Tarter este o deschizãtoare de drumuri. Întrebatã fiind care este legãtura dintre ea ºi eroina filmului, Jill Tarter a zâmbit ºi a rãspuns scurt 77


Universul „Niciuna!“. Eu, din salã, descoperisem legãtura: acei ochi albaºtri... Întorcându-ne la film, m-a dezamãgit ºi modul, cumplit de banal, în care a fost interpretat mesajul extraterestru. La Holywood se crede, pe semne, cã reprezentãrile matematice sunt universale ºi cã noi suntem capabili sã interpretãm un proiect tehnic furnizat de o civilizaþie extraterestrã. Nimic mai fals. Deºi adevãrurile matematicii pot fi considerate ca fiind universale, este puþin probabil ca o altã civilizaþie sã dezvolte o matematicã avansatã identicã cu a noastrã. Desigur, mi se va spune cã acestea sunt constrângerile unui film artistic, cã avem de-a face, de fapt, cu o convenþie cinematograficã. Numai cã eu cu o asemenea afirmaþie nu pot fi de acord. Adevãrata cãutare a civilizaþiilor extraterestre, chiar dacã se aflã în faza copilãriei, este mai fascinantã decât filmul însuºi. A asculta infinitul pe toate lungimile de undã îmi aduce aminte de un uriaº fundal de zgomote (unele produse de cãtre civilizaþia noastrã) din care trebuie sã separãm adevãrata muzicã. Nu vi se pare acest lucru fascinant? Iar Jill Tarter, în conferinþa sa, mi-a demonstrat, dacã mai aveam nevoie de asemenea demonstraþii, cã existã o poezie a ºtiinþei. M-am uitat prin salã sã vãd cum reacþioneazã spectatorii. Nu mi-a fost greu sã descopãr o anume emoþie pe chipurile lor. Undeva, în inimile lor, se nãºtea speranþa. Speranþa cã va veni vremea când vom putea spune: Ei sunt acolo! Jill Tarter, punct cu punct, cu argumente strict tehnice, ne arãta cum se poate transforma aceastã speranþã în realitate. Eu nu am fãcut nimic altceva decât sã adaptez conferinþa pe care ea a susþinut-o la Paris într-o minunatã zi de iarnã.... Proiectul Phoenix Existã un senator american, pe nume Richard Bryan, care a introdus un amendament pentru bugetul NASA, pe anul 1994. Acest amendament impunea stoparea programului SETI, cel care, aºa cum ºtiþi, încerca sã gãseascã civilizaþii extrateres78


tre. Cum adesea ideile proaste sunt acceptate cu entuziasm, SETI s-a trezit fãrã finanþare guvernamentalã. Norocul este cã pe aceastã lume nu existã numai senatori americani. Existã ºi oameni de ºtiinþã, care cred în ideea cã ºtiinþa trebuie sã împingã cât mai departe hotarele cunoaºterii. Aceºtia au cãutat fonduri private pentru a continua sã încerce sã-i descopere pe extratereºtri. Pentru cã generozitatea ºi idealismul nu au dispãrut de pe planetã au fost gãsiþi banii necesari, aºa cã s-a putut lansa un nou program, nãscut din cenuºa abandonatului SETI, intitulat, nici nu se putea altfel, Phoenix. Cãutarea Pentru a cãuta este nevoie sã ºtim, înainte de orice, ce am dori sã gãsim. Aceastã afirmaþie a noastrã ar putea pãrea extrem de banalã, numai cã ea implicã o serie de consecinþe, care ne vor ghida cãutarea. În primul rând, ne vom gândi cã dorim sã descoperim o civilizaþie care a ajuns la un nivel tehnologic comparabil cu al nostru, cel puþin în ceea ce priveºte mijloacele de comunicare. Altfel spus, aceastã ipoteticã civilizaþie ar trebui sã comunice, la mare distanþã, prin intermediul undelor radio. În al doilea rând, ne vom gândi cã pentru apariþia vieþii trebuie îndeplinite anumite condiþii, o anume stea, o anume planetã, care orbiteazã la o anume distanþã faþã de astrul central (pentru apariþia ºi supravieþuirea vieþii este necesarã existenþa apei în stare lichidã). De aceea, ne vom îndrepta antenele cãtre acele stele similare Soarelui nostru. Aici vom face o micã menþiune. Nu ne putem aºtepta ca orice stea similarã cu a noastrã sã aibã o planetã asemãnãtoare cu Terra, plasatã în acel coridor al vieþii, care sã permitã existenþa apei în stare lichidã. Deocamdatã, tehnicile de detectare a planetelor, aºa cum vom arãta într-un alt subcapitol, nu ne permit decât identificarea planetelor mari, cam de dimensiunea lui Saturn. De aceea, este probabil cã în multe cazuri nu ne vom îndrepta radiotelescoapele cãtre locurile favorabile vieþii. Noi explorãm printre posibilitãþi, în speranþa gãsirii certitudinilor. Oricum, cãutând în jurul stelelor similare cu Soarele mãrim semnificativ probabilitatea descoperirii mult aºteptatului semnal extraterestru. 79


Universul Zona fãrã zgomot Plecãm de la ipoteza cã existã ºi alte civilizaþii dornice sã-ºi facã cunoscutã prezenþa semenilor întru raþiune. Bazându-ne pe propriile noastre tehnologii, putem admite cã acestea vor alege calea transmiterii unui semnal radio cãtre depãrtãrile Universului. Acum vine o întrebare extrem de importantã. Pe ce lungime de undã va fi emis acest semnal? Sã nu uitãm cã din punctul de vedere al undelor electromagnetice Universul nostru este extrem de zgomotos ºi astfel orice semnal emis conºtient riscã sã se piardã, fiind acoperit de alte surse radio naturale. Dumneavoastrã ce aþi face dacã ar trebui sã purtaþi o discuþie importantã într-o clãdire plinã de zgomote? Aþi putea sã încercaþi sã vorbiþi suficient de tare, astfel încât sã acoperiþi fundalul. Dar cea mai raþionalã decizie ar fi sã cãutaþi o camerã mai liniºtitã. Care ar fi echivalentul unei asemenea camere pentru undele electromagnetice? Vom spune repede cã zona de microunde, cu frecvenþe cuprinse între 1 GHz ºi 3 GHz, îndeplineºte acest criteriu. Vom mai spune cã în aceastã zonã se aflã ºi faimosul fond cosmologic, primul „sunet“ emis de cãtre Univers în momentul naºterii sale. Unde sã cãutãm? A cãuta o civilizaþie extraterestrã seamãnã oarecum cu cãutarea unui ac într-un car cu fân. A cãuta semnele ei pe toatã întinderea cerului ar necesita o cãutare extinsã pe o duratã infinitã de timp. Evident, acest mod de cãutare nu ar fi raþional. Aºa cum arãtam mai sus, ne vom limita cãutarea cãtre zonele mai probabile pentru gãzduirea vieþii. Proiectul Phoenix îºi mai impune un criteriu suplimentar. Nu dorim numai sã ascultãm. Dorim ca ºi noi sã fim ascultaþi. Probabil cã s-a estimat cã un schimb de mesaje nu ar mai fi interesant dacã durata dintre emiterea mesajului ºi sosirea rãspunsului este prea mare. S-ar putea ca, primind rãspunsurile, sã fi uitat deja întrebãrile... Pentru Proiectul Phoenix s-a ales un numãr de aproximativ 1.000 de stele, trecute pe trei liste. Prima listã cuprinde 100 de stele aflate în apropierea Pãmântului la o dis80


tanþã maximã de aproximativ 25 ani-luminã. Pe aceastã listã au fost introduse ºi stele care nu seamãnã cu Soarele nostru. Motivele selecþionãrii lor þin de uºurinþa cu care se pot observa, la care se adaugã o mãsurã de protecþie. Nu suntem chiar atât de siguri cã numai în jurul stelelor de tipul Soarelui poate apãrea viaþã inteligentã... A doua listã cuprinde 140 de stele aflate la distanþe de maximum 65 ani-luminã de noi, care mai întrunesc o caracteristicã suplimentarã: sunt identice cu Soarele nostru. Acestea sunt de fapt principalele surse radio care vor fi analizate în cadrul Proiectului Phoenix. Cea de-a treia listã de þinte, cea extinsã, conþine o gamã largã de stele, aflate la o distanþã de cel mult 200 ani-luminã de Terra. Aºa cum se poate vedea, soluþia gãsirii acului în carul cu fân constã în construirea a trei grãmãjoare mai mici, alcãtuite din paie atent selecþionate... A fi natural sau a nu fi natural... Da, aceasta-i întrebarea. Cum ne dãm noi seama cã un anume semnal radio este generat artificial? De fapt nu ne dãm seama. Vom presupune cã orice semnal ce nu are semnãtura naturalului este de origine artificialã. Acest tip de semnale va fi analizat cu mare atenþie ori de câte ori va fi depistat. Foarte pe scurt, putem afirma cã un semnal emis pe o bandã foarte îngustã de frecvenþã este posibil sã fie de origine artificialã. Spuneam cã zona de cãutare a semnalului se aflã în zona cuprinsã între 1 ºi 3 GHz. Pentru a gãsi semnalul cãutat, trebuie sã divizãm aceastã bandã în cât mai multe subbenzi, cât mai înguste. Din fericire, în momentul de faþã progresele electronicii ºi ale tehnici de calcul ne permit acest lucru. Practic, semnalul recepþionat, la un anumit moment dat, are lãþimea de 20 MHz ºi este descompus în nu mai puþin de 50 de milioane de canale! De fapt, se face o analizã spectralã a semnalului radio, cu ajutorul unui puternic dispozitiv de calcul. Acum vine, din nou, întrebarea noastrã: este natural sau artificial un anume semnal radio? Dacã afiºãm pe un monitor intensitatea semnalului radio recepþionat, sub forma unui pixel de o luminozitate direct proporþionalã cu acesta, la fiecare 81


Universul moment de timp ºi pe fiecare frecvenþã (figuratã pe orizontala ecranului) vom obþine o serie de puncte luminoase. Un semnal artificial ar trebui sã aibã putere constantã în timp. Deci dacã vom reprezenta pe acelaºi monitor semnalele obþinute pe mai multe canale sub forma unor înregistrãri succesive (în acest caz verticala ecranului va reprezenta timpul), vom vedea pe monitor ceva foarte asemãnãtor imaginii de la un televizor lipsit de antenã, adicã o sumedenie de puncte rãspândite oarecum la întâmplare. Cum va arãta imaginea atunci când este recepþionat un semnal artificial? Spuneam cã acesta, foarte probabil, va fi emis pe o bandã foarte îngustã de frecvenþe ºi la o putere mai mare decât fondul cosmic. Asta înseamnã cã pe ecranul monitorului vom descoperi o linie luminoasã aproximativ verticalã. De ce aproximativ verticalã? Iatã o întrebare bunã, care meritã un rãspuns fãrã ocoliºuri. Vinovat de aceastã abatere de la verticalã este efectul Doppler, cãci, sã nu uitãm, Pãmântul se roteºte atât în jurul propriei axe, cât ºi în jurul Soarelui. Nu-i aºa cã lucrurile par simple? Aºa ar fi dacã nu am fi înconjuraþi de nenumãrate surse artificiale de unde radio, de aceastã datã fabricate de niºte fiinþe foarte cunoscute nouã: oamenii înºiºi. Pentru a elimina sursele terestre, ori de câte ori apare un semnal suspect de a fi artificial, intrã în funcþiune un al doilea radiotelescop, cu ajutorul cãruia este identificatã poziþia sursei de emisie. Marele avantaj al sistemului electronic utilizat în cadrului Proiectului Phoenix constã în faptul cã acesta poate fi mutat oriunde este nevoie de el. Practic, de fiecare datã când existã un radiotelescop liber, echipamentul este mutat în acea locaþie (este o mare înghesuialã la radiotelscoape, astrofizicienii cautã în permanenþã lucruri interesante prin Univers). Ascultând infinitul Primele cãutãri au început în Australia, cu ajutorul celui mai mare radiotelescop din emisfera sudicã, Parkes, cu dia82


metrul antenei de 64 m, amplasat în New South Wales, în februarie 1995. Aceastã fazã a cercetãrii a durat aproximativ 6 luni, dupã care tot echipamentul a fost trimis în California, unde a fost supus unui program de modernizare, pentru mãrirea sensibilitãþii ºi a fiabilitãþii. A urmat o nouã campanie de observare, începutã în luna septembrie a anului 1996, ce a folosit radiotelescopul Green Bank din West Virginia, care posedã o antenã cu diametrul de 42 m. Cãutarea semnalelor extraterestre a durat, cu mici întreruperi, pânã în aprilie 1998. De fapt, în toatã aceastã perioadã radiotelescopul Green Bank a fost folosit doar pentru perioade scurte în cadrul Proiectului Phoenix, radiotelescopul Green Bank având în toatã aceastã perioadã un program de cercetãri astrofizice foarte încãrcat. La jumãtatea anului 1998, echipamentul folosit în cadrul Proiectului Phoenix a fost mutat la cel mai mare radiotelescop din lume. Este vorba de radiotelescopul Arecibo, Puerto Rico, a cãrui antenã are un diametru de aproximativ 300 m. Cercetãrile continuã. Primele rezultate Deja a fost recepþionat primul semnal inteligent din afara Sistemului Solar! Iatã o veste foarte bunã. Ziarele au scris foarte puþin despre acest eveniment, care s-a petrecut în ianuarie 2001. Vã veþi mira dacã voi adãuga cã oamenii de ºtiinþã nu au avut nici cea mai micã surprizã la recepþionarea acestui semnal. De fapt, îl cãutau. Cãci el era o ºoaptã, abia audibilã, a unui mesager terestru. Este vorba de sonda Pioneer 10, cea lansatã în 1972 pentru a studia planetele Sistemului Solar, fiind ºi primul obiect fabricat de om care a ieºit de sub atracþia gravitaþionalã a Soarelui, aflându-se în prezent la aproape o zi-luminã distanþã de Terra. Detectarea acestui semnal extrem de slab a confirmat cã este posibil ca Proiectul Phoenix sã ne ducã la rezultatul aºteptat. Dar, chiar dacã nu se va obþine nimic concret în urmãtoarele decenii, un lucru este sigur. Cãutarea semenilor noºtri întru raþiune nu va înceta nicicând. Deocamdatã am început sã descoperim... 83


Universul

Pãmânturi celeste Veþi vedea, în anii ce vor veni, cum descoperiri extraordinare în ceea ce priveºte planetele extrasolare ne vor duce visurile dincolo de ceea ce ne imaginãm noi astãzi. Cãci cele mai frumoase visuri sunt cele care se bazeazã pe certitudini încântãtoare. ªi ce poate fi mai fascinant decât sã ºtim cã undeva, în hãurile Universului, existã viaþã, pur ºi simplu viaþã? ªi acele hãuri vor deveni cândva drumurile noastre. Din clipa în care vom afla cã singurãtatea civilizaþiei noastre nu existã, exact din acea clipã, vom deveni altceva, un alt fel de cãutãtori. ªi poate atunci ne vom înþelege mai bine rostul nostru, nu pe aceastã planetã minusculã, ci rostul nostru în acest Univers. De aceea, m-am bucurat când am aflat cã una dintre temele propuse pentru colocviul „Odiseea spaþiului 2001” purta titlul „Celelalte lumi”. Au vorbit despre cãutarea fraþilor noºtri de dincolo de graniþele Sistemului Solar doi dintre cei mai reputaþi specialiºti ai Terrei: Michel Mayor, cel care a descoperit în 1995 prima planetã extrasolarã, ºi Sergio Volonte, coordonator al misiunilor astronomice în cadrul ESA. În încheierea acestei introduceri trebuie sã precizez cã am adaptat, pentru necesitãþile unei publicaþii scrise, intervenþiile celor doi mari oameni de ºtiinþã ºi am adãugat informaþii mai noi. La data desfãºurãrii colocviului trecuse prea puþin timp de la detectarea primei atmosfere a unei planete extrasolare. Totul începe sã se miºte foarte repede în astronomie.... Aºa cum am mai spus, cãutarea planetelor extrasolare este, înainte de toate, o problemã de ingeniozitate. Sã vedem ce metode de observare stau la dispoziþia astronomilor din zilele noastre. Tehnica Doppler Imaginaþi-vã o stea în jurul cãreia orbiteazã o planetã. S-ar putea crede cã planeta nu are nici o influenþã gravitaþionalã asupra stelei. Evident, adevãrul este ceva mai complex. Cele 84


douã corpuri se vor roti, de fapt, în jurul centrului de masã comun, ca ºi cum ar fi legate între ele cu o barã lungã ºi invizibilã. Asta înseamnã cã însãºi steaua va fi perturbatã în miºcarea ei de prezenþa planetei, descriind o traiectorie circularã. Pe jumãtate din aceastã traiectorie steaua se apropie de observatorul terestru, iar pe cealaltã jumãtate se îndepãrteazã. De aici încolo trebuie doar sã ne mai aducem aminte de efectul Doppler, care spune, în cazul nostru, cã o stea care se depãrteazã de noi va avea spectrul deplasat spre roºu, iar una care se apropie îl va avea deplasat spre albastru. Aceastã deplasare este proporþionalã cu viteza de îndepãrtare, respectiv apropiere. Nu-i aºa cã este simplu? Este suficient sã îndreptãm spre o stea un telescop înzestrat cu un spectrograf, urmãrim deplasãrile liniilor spectrale, depistãm periodicitatea cu care acestea merg spre roºu ºi, respectiv, albastru, apoi gata... în funcþie de rezultatele obþinute ºtim cã acolo se gãseºte o planetã. Numai cã lucrurile nu-s chiar atât de simple. Pãmântul însuºi se miºcã în jurul Soarelui, o miºcare de care trebuie sã þinem cont. Apoi, planul orbitei stelei cercetate nu este obligatoriu sã fie paralel cu cel al orbitei terestre. Aceasta introduce o incertitudine asupra mãsurãtorilor noastre. De fapt, cu aceastã metodã, nu putem determina masa planetei descoperite, ci doar o valoare care este egalã cu produsul dintre sinusul înclinãrii orbitei ºi masã. ªi mai existã o limitare importantã. Cel puþin deocamdatã nu putem mãsura viteza relativã de deplasare a stelelelor cu o precizie mai mare de 3 m/s. Asta înseamnã cã nu putem detecta cu aceastã metodã decât planete mai mari decât Saturn. Tehnica Doppler este interesantã. Cu ea s-a descoperit, de cãtre Michel Mayor, prima planetã extrasolarã, în 1995. Dar, aºa cum am arãtat, ea este limitatã. Trebuie cãutate alte tehnici... Tehnica astrometricã Spuneam cã steaua care are un companion se va deplasa în jurul centrului de masã comun. Am putea mãsura direct aceastã deplasare? O planetã de mãrimea lui Jupiter, orbitând la o distanþã de 5 u.a. de o stea similarã cu Soarele, aflatã, la rândul ei, la 10 parseci (1 parsec = 3,261 ani-luminã = 3,086 85


Universul x 1013 km) distanþã de noi, ar produce o pendulare a stelei centrale de circa 500 microsecunde de arc. O planetã de dimensiunile Terrei, aflatã la 1 u.a. de aceeaºi stea, ar produce o pendulare de numai 0,3 microsecunde de arc. Teoretic, am putea sã ne imaginãm urmãtoarea tehnicã. Executãm serii de fotografii asupra aceleiaºi zone de cer la diferite intervale de timp. Apoi nu ne-ar mai rãmâne decât sã suprapunem aceste imagini ºi sã vedem ce stele ºi-au modificat poziþia. Imaginaþia noastrã nu este departe de realitate. Cu ajutorul telescopului de la Mount Palomar s-au putut mãsura pe aceastã cale oscilaþii de pânã la 100 microsecunde de arc. Mai existã o cale de a îmbunãtãþi precizia mãsurãtorilor astrometrice. Este vorba de tehnica interferometricã. Aceasta se bazeazã pe utilizarea simultanã a mai multor telescoape ºi combinarea, în anumite condiþii, a luminii recepþionate de ele. Astfel se poate ajunge la rezoluþii unghiulare foarte bune. Practic, este ca ºi cum am avea la dispoziþie o oglindã de telescop cu diametrul egal cu distanþa dintre telescoapele care participã la observaþie. Cel mai nou observator care dispune de un asemenea sistem de observaþie este Very Large Telescope, compus din patru telescoape cu diametrul de 8,2 m, ceea ce creeazã un telescop virtual cu diametru de 16,4 m. Acesta este rezultatul unei cooperãri a institutelor astronomice europene ºi se aflã amplasat pe muntele Cerro Paranal, în Chile. Tehnica tranzitului Ori de câte ori o planetã trece prin faþa stelei, în jurul cãreia orbiteazã, se produce o variaþie a fluxului luminos recepþionat de observatoarele terestre. Pentru a ne face o imagine asupra acestui fenomen, vã vom spune cã planeta Jupiter, trecând prin faþa Soarelui, produce o variaþie a fluxului luminos, mãsurat, de cãtre un ipotetic observator extrasolar, de aproximativ 1%, pentru o perioadã de timp de câteva ore. De asemenea, trecerea Terrei prin faþa Soarelui produce o variaþie a fluxului luminos de aproximativ 0,01%. Metoda este deosebit de promiþãtoare, cu ajutorul ei detectându-se, la sfârºitul anului trecut, prima atmosferã a unei planete extrasolare. 86


Tehnica microlentilei gravitaþionale ªtim cã prezenþa unei mase într-un anume loc produce o deformare a spaþiului ºi, implicit, o curbare a traiectoriei unei raze de luminã. Practic, în cazul nostru, planeta însoþitoare se comportã ca o micã lentilã, o lentilã gravitaþionalã. Observatorul terestru va detecta o creºtere micã, dar bruscã, a luminozitãþii stelei. Nu avem nimic altceva de fãcut decât sã pândim o anumitã stea ºi sã vedem când se produce un asemenea eveniment. Aceastã tehnicã este deosebit de interesantã pentru detectarea primarã a planetelor cu dimensiuni comparabile cu ale Terrei, urmând ca mai apoi sã fie utilizate alte tehnici de analizã. Din pãcate, cu ajutorul microlentilelor gravitaþionale nu se pot detecta planete aflate la o distanþã mai mare de 5.000 de parseci, pentru planete care se aflã la distanþe de 500 u.a. de astrul central. Tehnici de detectare directã Credem cã acestea sunt cele mai interesante tehnici de detectare a planetelor extrasolare. Se pleacã de la ideea cã noi nu putem observa planetele extrasolare datoritã faptului cã acestea sunt prea puþin luminoase, în raport cu astrul central. Pentru a elimina acest obstacol sunt avute în vedere douã metode. Prima dintre ele este banalã. Pur ºi simplu se realizeazã o eclipsare artificialã a astrului studiat. Nu vom intra în detalii, deoarece credem cã aceastã metodã, deºi ne poate ajuta sã descoperim planete extrasolare, nu ne oferã posibilitatea de a descoperi planete locuibile. A doua metodã se bazeazã pe interferometrie. Practic, se utilizeazã informaþia primitã simultan de cãtre mai multe telescoape, dupã care, printr-o anume tehnicã, este anulatã lumina provenitã de la steaua studiatã. Vreþi sã ºtiþi despre ce este vorba? Treceþi repede la subcapitolul „Sã stingem stelele”...

Sã stingem stelele Sã presupunem cã avem un telescop amplasat în spaþiu, deci neperturbat de atmosfera terestrã. În principiu, putem obþine o rezoluþie unghiularã oricât de mare, dacã putem confecþiona oglinzi oricât de mari. Din pã87


Universul cate, aici avem de-a face cu cel puþin douã probleme insurmontabile. Tehnologiile disponibile astãzi limiteazã dimensiunile, atât dimensiunile oglinzilor, cât ºi masa telescopului pe care dorim sã-l amplasãm pe orbitã. Dacã problemele sunt insurmontabile, atunci este mai bine sã le ocolim. De aceastã datã încercãm sã plecãm de la rezultatul pe care dorim sã-l obþinem, pentru a ajunge la soluþii aplicabile în practicã. De fapt, care este problema noastrã? Vrem sã descoperim planete noi, în afara Sistemului Solar, de preferinþã de dimensiunea Terrei. Care sunt constrângerile pe care trebuie sã le înfrângem? În primul rând, aºa cum s-a arãtat mai devreme, avem nevoie de rezoluþii foarte bune ale imaginilor obþinute. În al doilea rând, nu trebuie sã uitãm cã steaua centralã este de miliarde de ori mai strãlucitoare decât planeta însoþitoare. Practic, chiar dacã am dispune de un telescop inimaginabil de performant, nu am fi în stare sã detectãm în mod direct planeta cãutatã, el va fi orbit de stea. Cum am putea depãºi aceste constrângeri? Rãspunsul este: sã utilizãm interferometria! Sã dãm, înainte de toate, o definiþie. Un interferometru astronomic este un dispozitiv care „suprapune” imaginile a mai multe telescoape, în scopul de a mãri rezoluþia unghiularã a obiectului observat. De fapt, funcþionarea interferometrelor astronomice se bazeazã pe teoria ondulatorie a luminii. Existã mai multe tipuri de interferometre, dar noi ne vom ocupa numai de acela care face sã se stingã stelele. Sã presupunem cã utilzãm douã telescoape, cu ajutorul cãrora urmãrim o stea, pe o anumitã lungime de undã, l. Acum sã suprapunem semnalele provenite de la cele douã telescoape; dacã nu intervenim cu nimic pe traseu, atunci cele douã semnale se vor aduna, astfel încât vom avea ceea ce se numeºte „interferenþã constructivã”. Acum, sã introducem un dispozitiv pe traseul unuia dintre semnalele recepþionate, care nu face altceva decât sã defazeze unda recepþionatã cu un decalaj de l/2 lambda (lambda e aici lungimea de undã). Acum, dacã vom însuma cele douã semnale, vom obþine o 88


„interferenþã distructivã”, adicã vom constata cã la ieºire nu mai avem nimic. Altfel spus, am stins steaua! Sã mergem mai departe... Sã presupunem cã steaua observatã de noi are un însoþitor. Acesta emite la rândul sãu luminã, de data acesta fiind vorba de luminã reflectatã. Noi, de aici de pe Terra, vedem cã existã un unghi, foarte mic, între stea ºi planetã. Înseamnã cã lumina ce vine de la planetã ajunge cu oarecare întârziere, faþã de cea ce vine de la stea. Acum ce ne mai rãmâne de fãcut? Steaua este stinsã, vrem sã vedem planeta! Pentru aceasta nu trebuie decât sã modificãm distanþa dintre cele douã telescoape, astfel încât sã avem interferenþã constructivã strict pentru planeta cãutatã. Astfel am anulat defazajul, introdus de dispozitivul de întârziere. Dar l-am anulat numai pentru planetã, care astfel devine vizibilã... Sã reducem tot ceea ce am spus la o singurã frazã (bunã de rostit la petreceri, atunci când vreþi sã arãtaþi câte ºtiþi): prin metoda descrisã se obþin interferenþe distructive pe direcþia stelei ºi interferenþe constructive pe direcþia planetei. Simplu, nu-i aºa? Misiunea Darwin Deºi existã mai multe programe de cercetare bazate pe metoda interferometricã prezentatã mai sus (amintim aici numai proiectul NASA intitulat Terestrial Planet Finder, care se pare cã e pe cale sã fie anulat), preferãm sã vorbim în continuare de un program european, este vorba de telescopul spaþial Darwin al Agenþiei Spaþiale Europene (ESA). Facem aceasta din douã motive. În primul rând, avem ºi noi un oarecare patriotism continental ºi, în al doilea rând, am ocazia sã aflu informaþii despre proiect direct de la sursã, este vorba de domnul Sergio Volonte, unul dintre principalii coordonatori ai misiunii Darwin. Telescopul Darwin va fi capabil sã detecteze planete de dimensiunea Terrei, aflate la o temperaturã de aproximativ 300 K, care se rotesc în jurul unei stele similare Soarelui, la distanþe de cel puþin 10 parseci (limita maximã va fi 20 parseci). De asemenea, cu ajutorul lui Darwin, se vor putea determina parametrii orbitali ai planetei studiate. Dar, credem noi, cea mai 89


Universul importantã calitate a sa va fi aceea de a putea detecta ºi analiza atmosfera planetei respective. Ca domeniu de lungimi de undã în care se vor face analizele a fost aleasã o zonã din infraroºu, cuprinsã între 5 ºi 20 microni. Aceastã alegere nu este deloc întâmplãtoare. Acolo se gãseºte linia de absorbþie a ozonului ºi, în plus, tot în aceastã bandã se gãsesc liniile de absorbþie ale apei ºi ale dioxidului de carbon. O sã vedeþi în alt subcapitol de ce sunt importante aceste linii spectrale... Pentru a atinge aceste obiective ambiþioase, Darwin este alcãtuit din ºase telescoape, fiecare cu un diametru de 1,5 m, care vor fi amplasate împreunã în spaþiu în punctul L2 (locul în care gravitaþia Soarelui o anuleazã pe cea a Pãmântului). Având în vedere faptul cã observaþiile se vor efectua în infraroºu, toate instrumentele de bord vor fi rãcite pânã la aproximativ 5 K. Principala dificultate a misiunii vine din faptul cã între telescoape nu va exista o legãturã rigidã, ceea ce obligã la folosirea unor sisteme de navigaþie extrem de precise. Sã nu uitãm cã, pentru a putea observa o planetã extrasolarã, cu ajutorul tehnicilor interferometrice trebuie controlatã cu mare precizie distanþa dintre telescoape. Dacã lucrurile vor merge conform planificãrii, dacã ESA nu se va confrunta cu reducerile bugetare cu care se luptã NASA în prezent, atunci înseamnã cã, în 2015, ochiul pãmântenilor va avea ocazia sã facã acea descoperire pe care o aºteptãm de atâta vreme. Acolo, undeva, în Univers, existã o micã sorã de-a noastrã... Încheiem aici mica noastrã cãlãtorie cãtre Pãmânturile celeste. Sã nu uitãm nicio clipã cã acesta este numai începutul unui drum lung. Oricum, cu riscul de a ne repeta, putem spune cã în deceniile urmãtoare vom ºti, cu siguranþã, dacã suntem, sau nu, singuri în Univers. Atunci va putea începe o nouã aventurã, o nouã frontierã va fi depãºitã. Dar asta este o altã poveste... Pânã una alta, aº vrea sã vã mai dau o soluþie pentru descoperirea pãmânturilor din cer. Este o idee atât de simplã... 90


Cãutãtorul de lumi De mai multã vreme NASA a lansat propuneri de finanþare pentru programe spaþiale de vârf, programe menite sã ducã mai departe cunoaºterea Universului. Au fost acordate mai multe granturi pentru soluþii ingenioase, dar nouã ni s-a pãrut a fi cu adevãrat o soluþie neaºteptatã cea pe care ne-a semnalat-o colaboratorul ºi prietenul nostru, Adrian Farcaº. Pentru a observa o eclipsã de Soare fãrã niciun fel de risc existã multe metode. Dintre ele, cea mai simplã, pe care am folosit-o la eclipsa din octombrie 2006, este urmãtoarea. Se ia un carton, i se dã o gaurã cu un ac (eu am folosit o andrea) dupã care se lasã lumina Soarelui sã treacã prin orificiu. Imaginea astfel obþinutã se proiecteazã pe perete sau pe duºumea sau pe un ecran bine gândit. Cu un asemenea dispozitiv de o maximã simplitate se poate urmãri în liniºte eclipsa de Soare. Test Se pot folosi cele arãtate mai sus pentru a fotografia planete extrasolare? Rãspuns c Da c Nu Interpretare Dacã aþi ales prima variantã de rãspuns, atunci înseamnã cã sunteþi o persoanã cu o largã viziune asupra viitorului. Dacã aþi ales varianta a doua, atunci înseamnã cã nu. Povestea În 1998 a fost înfiinþat Institutul pentru Proiecte Avansate al NASA (NASA Institute for Advanced Concepts - NIAC), pentru a studia acele idei care reprezintã „concepte revoluþionare pentru domeniul aerospaþial”, ce ar putea sta la baza viitoarelor programe avansate ale NASA. S-au fãcut foarte multe propuneri, iar cele mai interesante vor fi finanþate de NIAC. Amintim aici doar câteva. Wendy Boss de la Univer91


Universul sitatea de Stat din Carolina de Nord propune „reproiectarea de microorganisme pentru a le face sã supravieþuiascã pe Marte”. Robert Winglee de la Universitatea Washington studiazã „Propulsia prin fascicule de plasmã accelerate în câmp magnetic (MagBeam)”. Aceastã listã ar putea continua, dar cred cã deja v-aþi fãcut o idee despre direcþiile în care doreºte NIAC sã îndrepte misiunile pe termen lung ale NASA. În acest context, ideea de a folosi un simplu orificiu pentru a putea observa direct planete extrasolare pare atât de simplã încât ne pare cu adevãrat revoluþionarã. Propunerea aparþine profesorului Webster Cash de la Universitatea din Boulder, Colorado. El s-a gândit cã prin realizarea unei camere obscure de mari dimensiuni s-ar putea observa direct planete care se rotesc în jurul altor Sori. Conceptul este simplu. Se realizeazã un ecran uriaº, cu diametrul de aproximativ 1 km. În centrul acestui ecran se decupeazã o gaurã cu diametrul de aproximativ 10 m. Acest ecran este trimis în cosmos. A doua componentã este reprezentatã de un telescop cu oglinda principalã de diametru aproximativ egal cu cel al orificiului din ecran. Se trimite ºi telescopul în cosmos. Aici în cosmos lucrurile se complicã puþin. Trebuie sã aliniem cele douã componente, astfel încât telescopul sã „vadã” orificiul din ecran. ªi mai e ceva: distanþa dintre cele douã componente trebuie sã fie de aproximativ 200.000 km. Ideea este sã lãsãm sã treacã prin orificiu numai lumina ce vine de la planeta cãutatã, ecranând lumina stelei. Dacã reuºim sã îndeplinim toate condiþiile de mai sus, atunci înseamnã cã am realizat un NWI (New Worlds Imager – în româneºte am putea spune fotograful de lumi noi). Înainte de a gândi la dificultãþile pe care le vom întâmpina, sã vedem ce am putea obþine cu NWI. Webster Cash ne spune el însuºi cã „am putea vedea la o distanþã de 10 parseci (32,6 ani-luminã sau 256 trilioane de km) o zonã în care existã mai mult de o mie de stele, o planetã de dimensiunile Pãmântului”. NWI, dacã va fi realizat, va putea „vedea” detalii de aproximativ 100 km, adicã ne va putea da imagini de conti92


nente, oceane, aglomerãri noroase, practic vom putea avea imagini de detaliu ale unei planete extrasolare, o performanþã foarte bunã pentru o simplã gaurã într-un ecran. Dar nu fotografiile planetelor îndepãrtate sunt cele mai importante informaþii pe care ni le va oferi NWI, vor fi cele obþinute prin analiza spectralã a atmosferei. Dacã în atmosfera planetei studiate se vor descoperi cantitãþi mari de oxigen, atunci vom avea o justificare serioasã pentru a afirma cã acolo existã viaþã... mai încolo veþi afla ºi de ce. Cam acestea ar fi obiectivele NWI. Am vorbit despre simplitate ºi despre rezultate extraordinare. Numai cã… Numai cã apare mereu acelaºi postulat ingineresc. Tot ce este simplu într-o parte, cu siguranþã va fi complicat în altã parte. Este simplu de descris camera obscurã cu care putem fotografia planetele. Aþi vãzut ºi dumneavoastrã, noi am putut sã îl descriem într-un singur paragraf. Dar la punerea în practicã avem probleme mari. Cum sã aliniem perfect cele douã componente? Amintiþi-vã cã între ele distanþa este de 200.000 km. Ar trebui sã putem sã le orientãm cu o precizie de 0,5 secunde de arc. Acest unghi echivaleazã cu cel sub care vedem o monedã, atunci când ea se aflã la vreo 10 km. ªi mai trebuie sã asigurãm, cu o precizie de un metru, distanþa dintre cele douã componente, adicã distanþa dintre telescop ºi ecran (vã reamintim, aceasta este de 200.000 km!). ªi mai avem o problemã cu orificiul. Care ar fi forma idealã pentru el? O alegere greºitã a formei ar putea duce la obþinerea de imagini înceþoºate (o problemã care apare ºi în cazul camerelor obscure realizate de amatori). Acum, bãnuim cã veþi fi de acord cu noi atunci când afirmãm cã încã mai sunt destul de multe obstacole de trecut pânã când soluþia va trece de la idee cãtre practicã. Începusem prin a vã spune cã Institutul pentru Studii Avansate al NASA finanþeazã proiecte de avangardã. Ce credeþi, Cash a obþinut banii? Nu vã mai supunem la niciun test. Vã vom spune noi cã gaura spaþialã a primit o finanþare de 400.000 de dolari, o 93


Universul sumã suficientã pentru a se efectua experimentele ºi studiile necesare confirmãrii fezabilitãþii NWI. Vor mai trece ani buni pânã când vom vedea planetele extrasolare. Pânã atunci... ªtire de ultim moment De la interferometrul de la observatorul Keck din Mauna Kea (Hawaii) avem o ºtire de ultim moment. Este vorba din nou despre interferometrie. Vã reamintim cã prin tehnici interferometrice se poate obþine anularea semnalului luminos ce vine de la steaua observatã, astfel cã obiectele ce orbiteazã în jurul ei pot deveni vizibile. Acestea fiind spuse, sã trecem mai departe. Astronomii de la observatorul Keck au reuºit sã „stingã”, prin metoda amintitã mai devreme, de 100 de ori lumina venitã de la 3 stele apropiate. Acest rezultat reprezintã un succes excepþional. El deschide calea observãrii directe a planetelor extrasolare, iar aceastã cãutare va începe mult mai devreme decât am sperat vreodatã. Este foarte probabil sã se poatã identifica planete de dimensiunea Pãmântului. Concluzie Este în firea omului ca el sã fie condus de o curiozitate imposibil de stãvilit. Suntem ceea ce suntem pentru cã tot timpul omul a cãutat sã deschidã uºi pe care, aparent, Natura le þinea închise. Iar poarta aceasta pe care se pãºeºte acum, cea prin care vom vedea cu aparatele noastre lumi din afara Sistemului Solar, este una plinã de consecinþe profunde. Poate vom înþelege cã rostul întregului Univers este acela de a rãspândi viaþa. Sau poate, dimpotrivã, vom afla cã suntem singuri într-un Univers primitor numai pentru noi, fiinþele de pe Pãmânt. Oricare ar fi rãspunsul, noi ne vom schimba. ªi, gândiþi-vã o clipã: este posibil ca el sã ne fie oferit de cãtre o idee simplã, de o banalã gaurã în cer. Poate cã ar fi bine sã aflaþi de ce este atât de importantã cãutarea pãmânturilor celeste... De aceea poate cã ar fi bine sã citiþi chiar acum subcapitolul ce urmeazã. 94


Respiraþie extraterestrã Credem cã una dintre marile provocãri ale ºtiinþei moderne, în special ale astrofizicii ºi astrobiologiei, este cãutarea vieþii în Univers. Nu ne vom opri acum asupra consecinþelor, greu de imaginat, pe care le-ar avea o asemenea descoperire. Vrem doar sã marcãm începutul unui drum, care va duce, cu siguranþã, la descoperirea acelor planete ce adãpostesc viaþa. Începutul Pe la mijlocul lunii noiembrie a anului 2000 pe fluxul de ºtiri al NASA s-a publicat o informaþie senzaþionalã: a fost detectatã prima atmosferã a unei planete extrasolare. Este vorba de o planetã gigantã (cu masa de aproximativ 70% din masa lui Jupiter), care orbiteazã în jurul unei stele, HD 209458, similare Soarelui nostru. Aceastã planetã a fost descoperitã în 1999 ºi are douã particularitãþi interesante: se aflã foarte aproape de astrul central, la numai 6,5 milioane de kilometri ºi efectueazã o revoluþie completã în numai 3,5 zile (un corp ceresc tare grãbit!). Fiind atât de aproape de stea, temperatura la suprafaþa planetei atinge aproximativ 1.100 grade C, dincolo de punctul de topire al cuprului... Astronomii numesc acest tip de planete Jupiteruri fierbinþi, dintr-un motiv lesne de înþeles. Dar ne-am abãtut de la subiect. Planeta de care vorbim trece periodic prin faþa astrului în jurul cãreia orbiteazã. Asta înseamnã cã am putea sã-i detectãm atmosfera, urmãrind spectrul stelei. Sã ne justificãm afirmaþia. Cãutarea atmosferei Este evident cã în cazul planetelor extrasolare nu putem vedea în mod direct atmosferele care le înconjoarã. De aceea se apeleazã la o tehnicã indirectã, prin care se detecteazã prezenþa gazelor care alcãtuiesc respectivul înveliº gazos. Este vorba de spectroscopia de absorbþie. Mai explicit, atunci când un fascicul de luminã albã trece printr-un gaz, anumite lungimi de undã sunt absorbite de acesta. Dacã vizualizãm spec95


Universul trul luminii obþinute, vom remarca un anumit numãr de benzi întunecate, specifice pentru fiecare gaz în parte. Astfel, cu aceastã metodã, vom afla nu numai faptul cã o anumitã planetã are o atmosferã, dar putem sã identificãm ºi gazele care o compun. Pe aceste consideraþii s-au bazat ºi cercetãtorii americani, care îºi propuseserã sã demonstreze practic faptul cã existã înveliºuri gazoase ºi în jurul planetelor, care nu aparþin Sistemului Solar. Aºa cã au aranjat ca, timp de câteva zile, telescopul spaþial Hubble sã-ºi aþinteascã privirea cãtre steaua HD 209458, unde, aºa cum spuneam, se ºtia cã existã o planetã. De ce a fost aleasã aceasta ºi nu o alta? Considerentul principal a fost acela cã perioada micã de revoluþie a planetei permitea efectuarea unui numãr mare de observaþii comparative într-un interval scurt de timp. Mãsurãtorile au demonstrat cã spectrul stelei HD 209458 se modifica periodic, apãrând periodic linii de absorbþie noi, corespunzãtoare sodiului gazos. Mãsurându-se aceastã periodicitate s-a constatat cã ea coincide cu momentele în care planeta trecea prin faþa stelei... Concluzia nu putea fi decât una singurã. Existã atmosferã planetarã! La ce bun? Aceastã descoperire ar putea sã parã doar senzaþionalã, adicã lipsitã de importanþã practicã. Numai cã adevãrul este altul. Ne aflãm în faþa a ceva care ar putea sã modifice fundamental modul în care privim Universul. Este mai puþin important faptul cã existã planete posesoare de atmosferã, în schimb dacã, analizând compoziþia atmosferei, am putea demonstra cã acolo, dincolo de marginile Sistemului Solar, existã viaþã, atunci lucrurile capãtã o dimensiune cu totul nouã. Dar cum se face cã o atmosferã este un indicator al vieþii pe planeta pe care o înconjoarã? Respiraþie extraterestrã Este adevãrat, fiinþele trãitoare pe alte planete ar putea sã fie complet diferite de ceea ce cunoaºtem noi pe Terra. Din 96


fericire, anumite constrângeri fizico-chimice fac ca oxigenul ºi dioxidul de carbon sã joace aproximativ acelaºi rol oriunde existã viaþã. Sã luãm exemplul oxigenului. În mod normal, acesta, fiind foarte reactiv, se combinã cu rocile terestre sau cu gazele vulcanice. Oxigenul prezent în atmosfera terestrã este un gaz straniu. El nici mãcar nu ar trebui sã existe, decât sub forma diferiþilor compuºi chimici. Acelaºi lucru este valabil ºi pentru metan. Acesta, fiind un gaz uºor, chiar dacã a existat în atmosfera primordialã, ar fi trebuit de multã vreme sã scape de sub influenþa atracþiei gravitaþionale terestre. Cifrele aratã o concentraþie de metan de 100.000 ori mai mare decât ar fi normal. De unde provin aceste gaze, care nu ar trebui sã existe în atmosfera terestrã? Evident, ele sunt rezultatul proceselor biologice, oxigenul fiind datorat fotosintezei, iar metanul rezultã în urma proceselor de descompunere a materiei organice. Dar mai avem ceva ce ar trebui sã cãutãm noi. Este vorba de vaporii de apã. Prezenþa lor în atmosfera unei planete de aiurea ne-ar indica prezenþa apei lichide pe suprafaþa ei. Acum ce ne-ar mai rãmâne de fãcut? Rãspunsul este simplu. Sã cãutãm urmele anumitor gaze în jurul respectivei planete. Se pare cã existã un consens în rândul exobiologilor: cel mai interesant indicator al vieþii ar fi ozonul, care are o bandã de absorbþie la 9,6 microni, adicã în zona infraroºie a spectrului. Existã câteva motive pentru aceastã preferinþã. În primul rând banda de absorbþie a ozonului se aflã într-o zonã de transparenþã a atmosferei terestre, ceea ce-l face accesibil detectãrii de cãtre observatoarele amplasate pe Terra. Al doilea motiv este faptul cã ozonul se distribuie în zona superioarã a atmosferei, el fiind rezultatul unor fenomene fotochimice, care se desfãºoarã la altitudini mari. Aflându-se în aceastã zonã el este mai uºor de detectat. Totuºi, prezenþa ozonului, deºi ne oferã o indicaþie directã existenþei oxigenului în respectiva atmosferã, el nu ne poate oferi o informaþie importantã. Nu vom putea afla cu suficientã precizie cât oxigen este în straturile joase ale atmosferei. De exemplu, dacã 97


Universul atmosfera terestrã ar conþine numai 1% din oxigenul care existã acum, atunci stratul de ozon ar fi cu numai 40% mai redus. Sã presupunem acum cã am detectat în jurul unei planete un strat de ozon, dar nu gãsim urme de alþi indicatori ai vieþii (metan, apã, NO2 etc.). Este suficientã detectarea ozonului pentru a putea afirma cã pe acea planetã existã viaþã? Rãspunsul ar fi cã „foarte probabil acel oxigen este rezultatul unei activitãþi biologice”. Sã ne imaginãm un proces abiotic prin care s-ar putea genera oxigen. Sub acþiunea luminii stelei centrale, apa se poate descompune în hidrogen ºi oxigen. Ar putea fi aceasta o cale de generare a oxigenului ºi apoi a ozonului? Procesul enunþat mai sus nu se poate produce la nivelul solului, ci numai la altitudini mari. Atmosfera reprezintã un ecran puternic pentru radiaþiile care ar putea duce la disocierea apei. Dar, cel puþin pentru planete similare cu Terra, aerul altitudinilor mari este extrem de uscat. Rezultã cã pe aceastã cale ar fi generate cantitãþi extrem de mici de oxigen, respectiv, ozon. Tehnici de cãutare Dupã tot ceea ce am afirmat mai sus, a sosit momentul sã vedem care sunt cãile practice de detectare a vieþii pe planetele de dincolo de graniþa Sistemului Solar. Pentru a sistematiza lucrurile, sã vedem ce cãutãm noi de fapt. Cãutãm o planetã de dimensiuni apropiate de cele ale Terrei (planetele gigant ies din discuþie, deocamdatã, deoarece este puþin probabil ca acestea sã ofere condiþii pentru apariþia vieþii aºa cum o ºtim noi), care sã se afle la o distanþã nici prea micã, nici prea mare de astrul central (trebuie sã permitã existenþa apei lichide la suprafaþa ei). Pentru aceasta, dintre tehnicile prezentate într-un subcapitol anterior cea mai interesantã pare a fi detectarea directã, prin metode interferometrice. Tocmai despre ele era vorba mai devreme. Dacã nu aþi citit pânã acum, vã sfãtuiesc sã daþi paginile înapoi! Dupã aceea, liniºtiþi sufleteºte, veþi putea vedea câte ºanse are viaþa în Univers. Vom începe cu... 98


Cãrãmizi ale vieþii Unde au apãrut primele cãrãmizi ale vieþii? Un prim rãspuns: în stele! Acolo, în urma unor reacþii termonucleare, o adevãratã alchimie la scarã cosmicã, au apãrut toþi atomii din care sunt alcãtuite trupurile noastre. Apoi stelele au murit, aruncând în spaþiu materia nou creatã. Dar drumul cãtre materia vie este unul cu mult mai complicat, cu mult mai misterios ºi, tocmai de aceea, mai fascinant. Unele date oferite de astrofizica zilelor noastre indicã drumuri surprinzãtoare cãtre materia vie. ªtim de multã vreme cã în spaþiul interstelar existã molecule organice. Iar o descoperire, publicatã la sfârºitul lunii septembrie 2004, vine sã ridice o parte din vãlul de mister. Despre aceasta dorim sã discutãm în cele ce urmeazã. ªtirea este scurtã, ºi poate fi cuprinsã în douã fraze. Astronomii americani, utilizând radiotelescopul Robert C. Byrd Green Bank (GBT), au descoperit o aglomerare de molecule de zaharuri simple într-un nor de gaz aflat la 26.000 de ani-luminã de noi, în apropierea centrului galaxiei noastre. Aceastã descoperire sugereazã cã elementele fundamentale ale vieþii s-au nãscut întâi în mediul interstelar. Este evident cã aceastã ºtire este mult prea seacã pentru a fi bãgatã în seamã, în ciuda faptului cã este una dintre cele ce ne vor ajuta sã ne schimbãm modul în care înþelegem lumea. De aceea vom intra în detalii. De fapt molecula descoperitã este glicoaldehida, un zahar alcãtuit din numai opt atomi, iar norul de gaz în care a fost descoperitã are un diametru de câþiva ani-luminã poartã numele de Sagittarius B2. Pentru a fi corecþi cu adevãrul vom mai spune cã încã din 2000 fuseserã descoperite molecule de glicoaldehidã în respectivul nor, dar în zone cu temperaturi mai ridicate. Importanþa anunþului din acest an constã în faptul cã, de aceastã datã, au fost identificate molecule de glicoaldehidã, în regiunile reci ale norului, în zone aflate la numai opt grade deasupra lui zero absolut. De ce ar trebui sã stârneascã atâta atenþie temperatura scãzutã? Motivul este simplu: la o asemenea temperaturã agitaþia molecularã este practic absentã. ªi mai existã un punct foarte 99


Universul important de semnalat. Datele indicã prezenþa unei cantitãþi uriaºe de zaharuri interstelare în acea zonã rece a norului Sagittarius B2. Acum a sosit momentul unei informaþii. Trebuie sã vã spunem ce este glicoaldehida. Aceasta este un compus organic alcãtuit din doi atomi de carbon, doi de oxigen ºi patru de hidrogen. Glicoaldehida (numitã ºi 2-carbon zahar) reacþioneazã cu 3-carbon zahar, rezultând 5-carbon zahar (numit ºi ribozã). Acum vine partea importantã a acestui paragraf. Riboza reprezintã un fel de coloanã vertebralã pentru molecule de ADN ºi ARN, despre care ºtim de multã vreme cã sunt purtãtoarele codului genetic! Acum sã revenim cu picioarele pe Pãmânt. Pe Pãmânt reacþiile chimice amintite mai sus se produc în apa lichidã. Este clar cã în spaþiul interstelar condiþiile sunt cu totul diferite. Atunci cum a fost posibilã apariþia glicoaldehidei în Sagittarius 2B? Cercetãtorii americani ne propun ºi un mic scenariu. Conform acestuia molecule simple, cum ar fi cele de apã, bioxid de carbon, amoniac etc., se depun pe suprafaþa ºi în interiorul micilor grãunþi de praf interstelar. Atunci când o undã de ºoc (produsã pe parcursul procesului de formare a stelelor) loveºte grãunþii de praf este furnizatã suficientã energie pentru a asambla moleculele simple, indicate mai sus, în unele complexe. Îndatã ce efectul undei de ºoc dispare, moleculele nou formate se rãcesc, dar îºi pãstreazã structura. Se vede uºor cã, deºi existã o mare diferenþã între chimia terestrã ºi cea interstelarã, rezultatele sunt similare. Aceastã concluzie, care a fost prezentatã ºi în alte studii recente, ne indicã faptul cã reacþiile chimice prebiotice (prin care se formeazã „cãrãmizile” moleculare necesare pentru apariþia vieþii) se pot produce chiar ºi în norii interstelari, cu mult timp înainte ca aceºtia sã se aglomereze pentru a forma sisteme solare. Altfel spus, la fiecare sistem stelar existã deja materia primã pentru apariþia vieþii. Existã totuºi un mic impediment. În momentul în care steaua se naºte se degajeazã o mare cantitate de energie, care duce la distrugerea fragilelor molecule prebiotice. Tocmai aici vine noua descoperire sã 100


aducã o clarificare importantã. Moleculele prebiotice se pot forma ºi în zonele extrem de reci din partea exterioarã a norului, loc în care pot supravieþui. Iar aici este ºi zona de formare a cometelor, care vor deveni „transportoare” de material organic cãtre planetele nou formate. Am putea spune chiar cã aceste comete sunt cele ce însãmânþeazã cu viaþã. Acum, pe mãsurã ce ºtiinþa ne aduce informaþii din spaþiile îndepãrtate, începem sã înþelegem cã viaþa nu este o întâmplare, ci mai degrabã o necesitate. Germenii ei sunt peste tot în Univers. Rãmâne doar o problemã de timp ca noi, sau urmaºii noºtri, sã o detectãm.

Post scriptum Telescopul spaþial Spitzer, al NASA, a descoperit, în vara anului 2005, componente fundamentale ale materiei vii în vremea „copilãriei” Universului nostru. Trebuie spus cã telescopul spaþial Spitzer vede Universul pe lungimea de undã a radiaþiilor infraroºii. Aceasta a fãcut posibilã detectarea de molecule organice la numai câteva miliarde de ani de la Big Bang. Moleculele descoperite sunt des întâlnite pe planeta noastrã, oamenii de ºtiinþã numindu-le „hidrocarburi aromate policiclice”. Acestea sunt considerate drept cãrãmizi fundamentale ale vieþii. Trebuie sã mai spunem cã acest tip de molecule sunt des întâlnite în galaxia noastrã, pãrând a fi prezente oriunde se formeazã stele ºi sisteme planetare. Numai cã moleculele detectate pânã în prezent sunt relativ tinere. Spitzer a „cãlãtorit” mai departe în timp, „cu 10 miliarde de ani în urmã”, aºa cum declara dr. Lin Yan, de la centrul ªtiinþific Spitzer de la Caltech, Pasadena. Spitzer a descoperit componente organice în galaxii în care procesul de formare a stelelor este rapid. Acest tip de galaxii este aproape invizibil pentru telescoapele care supravegheazã cerul în zona vizibilã a spectrului, deoarece conþin mari cantitãþi de praf interstelar, care absorb lumina. Acelaºi praf interstelar, încãlzindu-se, este foarte strãlucitor în infraroºu, tocmai pe lungimile de undã în care Spitzer „vede” Universul. Analizând, cu ajutorul unui spectrometru, lumina ce vine 101


Universul de la acest tip de galaxii au fost descoperite liniile specifice compuºilor organici. Este interesant de remarcat cã aceste semnãturi ale materialelor organice a permis cercetãtorilor ºi mãsurarea distanþei pânã la aceste galaxii, distanþã care este mai mare de 10 miliarde de ani-luminã. Dr. George Helou de la Centrul ªtiinþific Spitzer: „Aceste componente complexe ne indicã momentul în care noi vedem aceste galaxii: la numai câteva generaþii succesive de stele. Planetele ºi viaþa au avut posibilitatea sã aparã foarte devreme în Universul nostru.”.

Viaþa poate apãrea oriunde în Univers? De fapt nu ºtim rãspunsul la aceastã întrebare, dintr-un motiv simplu: nu avem la dispoziþie decât un singur Pãmânt. Din ceea ce ºtim noi în ceea ce priveºte viaþa bazatã pe carbon putem stabili cu aproximaþie care ar fi planetele pe care ar putea exista viaþa, aºa cum o cunoaºtem noi. Asta ne va ajuta la marea noastrã cãutare, ne va ajuta sã nu ne risipim eforturile cãutând aiurea prin cotloanele Universului. Condiþia unu Aceastã primã condiþie se referã la masa stelei. Cele gigante strãlucesc frumos, dar au o duratã de viaþã mult prea scurtã (sub un miliard de ani) pentru a lãsa vieþii timp pentru a apãrea ºi evolua. La capãtul celãlalt, stelele prea mici (cu mase de ordinul unei zecimi din masa Soarelui) pur ºi simplu nu se aprind ºi deci nu vor lansa în spaþiu energia necesarã apariþiei vieþii. Putem spune cã Soarele nostru este foarte aproape de o stea medie capabilã sã susþinã viaþa. Acesta este motivul pentru care viitoarele noastre cercetãri se vor îndrepta cãtre stele asemãnãtoare cu a noastrã. Condiþia doi Tot despre masã vom vorbi, dar de aceastã datã despre masa planetei. De acest parametru se leagã un parametru foarte important pentru viaþã. Este vorba despre compoziþia atmosferei. O planetã prea masivã nu ar lãsa sã evadeze în 102


spaþiu gazele uºoare, cum ar fi hidrogenul. Dar acesta se va combina cu azotul, rezultând amoniac, sau cu carbonul, rezultând metan, am avea o atmosferã similarã cu cea de pe Jupiter, o atmosferã nefavorabilã vieþii. Nici planetele foarte mici nu ar putea adãposti viaþa. Ele vor lãsa sã scape hidrogenul, ce ne punea probleme în cazul planetelor prea masive, dar pe lângã el va evada în spaþiu oxigenul ºi vaporii de apã. Atmosferele subþiri ale planetelor mici mai au ºi un alt inconvenient: nu se pot proteja împotriva meteoriþilor ºi radiaþiilor ultraviolete. Din nou putem spune cã planeta noastrã albastrã este numai bunã pentru apariþia ºi evoluþia vieþii. Condiþia trei Distanþa faþã de stea este, la rândul ei, un parametru critic pentru existenþa vieþii. Aºa cum o ºtim noi, viaþa este bazatã pe apa aflatã în stare lichidã. Avem deci un interval restrâns de temperaturi în interiorul cãreia viaþa este posibilã, de aici se impune ca planeta respectivã sã se afle la o anumitã distanþã faþã de propria stea. În cazul nostru, dacã orbita Pãmântului s-ar modifica numai cu puþin, atunci viaþa nu ar mai exista. Condiþia patru Aceastã din urmã condiþie este legatã de compoziþia ºi structura planetei. Asupra compoziþiei planetei în ceea ce priveºte conþinutul de elemente chimice nu vom insista, în aceastã zonã fiind permise variaþii destul de mari, cu condiþia ca acolo sã existe acele ingrediente necesare vieþii. Dar mai existã un aspect important: structura internã a planetei. Spre norocul nostru, Pãmântul posedã un miez lichid, ceea ce permite generarea unui câmp magnetic suficient de intens pentru a ne proteja împotriva radiaþiilor nocive emise de Soare. Iatã, am trecut în revistã cât se poate de succint principalele condiþii necesare pentru apariþia vieþii. Aþi constatat deja cã, aºa cum o înþelegem acum, viaþa este ceva extrem de fragil. Trebuie îndeplinite mai multe condiþii simultan, ceea ce ne îndreptãþeºte sã afirmãm cã viaþa este un fenomen rar. Aceasta ar putea sã vã parã o viziune scepticã, un argument 103


Universul în favoarea singurãtãþii noastre în Univers. Numai cã existã ºi o altã abordare, care se poate rezuma într-o propoziþie simplã. Ori de câte ori existã condiþiile necesare apariþiei vieþii, aceasta apare cu necesitate. Iar aceste condiþii pot fi unele neaºteptate. Citiþi vã rog subcapitolul “Posibila viaþã marþianã” ºi veþi vedea de ce. Pânã ajungeþi acolo, sã vedem de ce, ºi dacã, numai viaþa pe bazã de carbon este posibilã...

Carbon? Siliciu? Viaþa are de ales? Singurul tip de viaþã pe care îl cunoaºtem este bazat pe chimia complexã a carbonului. Sã fie aceasta singura variantã cu putinþã? Putem imagina o viaþã bazatã pe siliciu? Aºa cum cunoaºtem noi viaþa, avem de-a face cu una bazatã pe carbon, care foloseºte apa ca mediu pentru desfãºurarea a numeroase reacþii chimice ºi oxigenul pentru a genera energia în timpul proceselor metabolice. Toate formele de viaþã de pe planeta noastrã împãrtãºesc aceeaºi biochimie. Plecând de la aceastã ultimã propoziþie am putea spune cã acesta este singurul tip de viaþã posibil în Univers. Dar asta nu ar reprezenta un soi de „carbonocentrism”, o viziune limitatã asupra a ceea ce ar fi posibil într-un alt colþ al Universului? Înainte de toate trebuie sã plecãm la drum însoþiþi de un principiu uºor de acceptat. În condiþii similare legile fizicii sunt identice, oriunde ne-am deplasa în Univers. Plecând de la aceastã afirmaþie înseamnã cã putem folosi tot ceea ce ne spune ºtiinþa despre reacþiile chimice studiate pe Terra. ªi pentru cã tot ne-am întors pe Terra, haideþi sã ne punem o întrebare. ªtim cã siliciul este de aproximativ 140 de ori mai abundent decât carbonul, de ce nu avem aici forme de viaþã bazate pe acest element? O primã problemã Totul þine de chimia elementarã. Carbonul ºi siliciul se aflã în aceeaºi coloanã a Tabelului lui Mendeleev iar atomii lor au pe ultimul strat acelaºi numãr de electroni: 4. Ambele elemente se pot combina în compuºi chimici extrem de complecºi, ceea ce ne-ar îndreptãþi sã presupunem posibilitatea vieþii bazate pe siliciu. Lucrurile nu stau chiar aºa. Pentru a 104


completa stratul de electroni de valenþã, în cazul carbonului, sunt necesari numai patru electroni, ceea ce face ca legãturile de tip carbon-carbon sã fie extrem de puternice. Dacã nu ne credeþi, aduceþi-vã aminte de diamant, cel mai dur material cunoscut. Faptul cã legãturile carbon-carbon sunt atât de puternice dã combinaþiilor chimice bazate pe carbon capacitatea de a nu fi afectate de prezenþa apei. În cazul siliciului situaþia este diferitã. Este adevãrat, aºa cum spuneam mai sus, avem ºi aici 4 electroni pe ultimul strat electronic. Dar pentru a-l completa avem nevoie de 14 (numãrul maxim posibil de electroni pe ultimul strat al atomului de siliciu este 18). Asta face ca legãturile siliciu-siliciu sã fie mai puþin puternice, ele devenind instabile în prezenþa a multor lichide, mai ales în prezenþa apei. O a doua problemã O a doua problemã legatã de siliciu se referã la „reþinerea” lui în a realiza legãturi duble ºi triple, ceea ce limiteazã gama de compuºi chimici bazaþi pe siliciu. Nu vom insista asupra acestui fapt, dar vom sublinia cã tocmai capacitatea carbonului de a realiza lanþuri moleculare oricât de lungi constituie una dintre caracteristicile importante ce duc cãtre viaþã. În fine, ce-a de-a treia problmã O a treia problemã este legatã de oxigen. Acesta este un element chimic foarte rãspândit în Univers, un component extrem de reactiv. Atunci când carbonul reacþioneazã cu oxigenul rezultã un gaz, bioxidul de carbon. Acest gaz se combinã uºor, la rândul lui, cu alþi compuºi chimici, iar legãtura dintre carbon ºi oxigen se poate rupe uºor în cadrul unor procese biochimice, cum este cel de fotosintezã. Cu siliciul lucrurile stau cu totul altfel. ªi el se combinã uºor cu oxigenul, numai cã bioxidul de siliciu rezultat în urma reacþiei este un solid, cunoscut de noi toþi sub numele de cuarþ. Cum ar arãta niºte fiinþe care expirã pulbere de cuarþ? Întrebarea noastrã este pur retoricã, din simplul motiv cã bioxidul de siliciu este un compus stabil din punct de vedere chimic, adicã interacþioneazã slab cu alte substanþe. 105


Universul Avem totuºi speranþe? Iatã doar trei probleme care fac imposibilã apariþia vieþii bazate pe siliciu pe o planetã cum este Pãmântul. Dar în alte colþuri ale Universului? De exemplu am putea sã ne imaginãm o planetã la suprafaþa cãreia sã domneascã o temperaturã de câteva sute de grade, temperaturã la care legãturile bazate pe carbon s-ar rupe. Compuºii de siliciu vor rezista foarte bine ºi, pentru a vã da un exemplu, vã vom aminti de uleiurile siliconice (care pot fi privite ºi ca substanþe organice bazate pe siliciu). Acestea sunt folosite pentru ungerea mecanismelor ce funcþioneazã la temperaturi ridicate, tocmai datoritã calitãþii lor de a rezista în medii puternic încãlzite. Putem îndrãzni aici o ipotezã. Da, ar fi posibil, cumva, undeva sã aparã forme de viaþã bazate pe siliciu, pe planete cu temperaturi mai mari de 400 grade Celsius. Dar acestea vor rãmâne în veci la nivelul extrem de primitiv al vieþii ºi va fi nevoie de multã imaginaþie pentru a putea presupune forme de viaþã complexe bazate pe siliciu. Argumentul nostru este acelaºi: siliciul nu poate realiza cu uºurinþã macromolecule complexe. Avem ºi o informaþie clarã în acest sens. Aºa cum aþi vãzut deja, este foarte posibil ca moleculele organice, cãrãmizile vieþii, sã fi apãrut în mediul interstelar. Ori, acolo am descoperit deja 83 de tipuri de molecule complexe bazate pe carbon ºi numai 7 bazate pe siliciu. Putem spune, ca o concluzie temporarã, cã viaþa extraterestrã, pe care o vom întâlni cândva, va fi bazatã pe carbon. Spunem „concluzie temporarã” din simplul motiv cã se întâmplã uneori ca realitatea sã ne depãºeascã imaginaþia. Iar în ºtiinþã conteazã numai realitatea.

Cum de reuºeºte viaþa? Am, mai spus-o ºi o vom spune. Atunci când este vorba despre viaþã, nu avem la dispoziþie decât un singur exemplu. Sã vedem de ce a reuºit pe Terra aceastã extraordinarã închipuire a materiei, bazatã, aºa cum o ºtim, pe carbon. Vom enumera câteva dintre caracteristicile pe care ar trebui sã le îndeplineascã un anumit element chimic pentru a sta la baza materiei vii. 106


1. Elementul ce stã la baza vieþii trebuie sã fie suficient de abundent pe planetã, pentru a favoriza reacþiile chimice prebiotice. 2. Acesta trebuie sã poatã participa la ciclurile bio-geo-chimice din ansamblul biosferei, atmosferei, oceanelor, pentru a favoriza dezvoltarea ecosistemelor. 3. Atomii de bazã ai materiei vii trebuie sã formeze cel puþin trei legãturi chimice, pentru a realiza un sistem de biopolimeri. 4. Legãturile chimice dintre atomii care alcãtuiesc materia vie trebuie sã fie suficient de stabile, pentru a evita ca structura creatã sã fie distrusã la variaþii foarte mici ale condiþiilor exterioare. Din aceastã înºiruire, dupã ce vom consulta un manual de chimie, vom ajunge la o concluzie: dintre toate, numai carbonul poate sta la baza vieþii, aºa cum o cunoaºtem noi. Dar sã facem un pas mai departe. Avem nevoie de carbon ºi de ce altceva? În cazul cunoscut de noi, avem nevoie de apã în stare lichidã. Sã enumerãm câteva dintre caracteristicile apei, care o fac de neînlocuit pentru desfãºurarea proceselor biologice. 1. În stare lichidã, apa prezintã avantajul cã poate ajuta formele vii, dizolvând componenþii, transportând moleculele-cheie ºi activând reacþiile chimice. 2. Apa este un solvent universal. Atomii de hidrogen din compoziþia ei se pot lega uºor cu alte molecule. 3. Datoritã structurii sale, apa permite construcþia enzimelor, molecule de aminoacizi care catalizeazã reacþiile chimice. În absenþa apei ºi enzimelor nu s-ar putea realiza reacþiile metabolice din celule. 4. Apa are o proprietate extrem de importantã: cea mai ridicatã cãldurã specificã dintre substanþele cunoscute. Altfel spus, este nevoie de o cantitate mare de cãldurã pentru a ridica cu puþin temperatura apei. Aceastã calitate a apei face ca ea sã poatã juca rolul unui excelent regulator termic. Am enumerat câteva dintre caracteristicile apei, care o fac de neînlocuit pentru desfãºurarea proceselor biologice. Dar, acum la încheierea acestei scurte treceri în revistã a pro107


Universul prietãþilor principalelor substanþe ce intrã în alcãtuirea materiei vii, trebuie sã facem o micã, dar semnificativã precizare. Savantul american David Grinspoon, profesor de astrofizicã ºi planetologie la Universitatea Colorado, este, ca mulþii alþii, convins cã viaþa nu poate apãrea decât pe baza complicatei chimii a carbonului, deoarece nimeni nu poate imagina un sistem care sã funcþioneze la fel de eficient ca cel bazat pe carbon ºi apã. Dar tot el adaugã: „noi nu am inventat aceastã chimie (a carbonului), noi am descoperit-o”. Altfel spus, nu trebuie sã credem cã suntem atât de inteligenþi, încât am fi putut imagina de unii singuri viaþa bazatã pe acizi nucleici ºi proteine, fãrã a avea la îndemânã exemplele concrete de care dispunem la tot pasul. Tot Grinspoon considerã cã Universul este atât de minunat-complex, încât undeva, aiurea, s-ar putea naºte forme de viaþã complexe în condiþii pe care noi, tereºtrii, le-am considera de-a dreptul ostile. Acum, iertatã sã îmi fie îndrãzneala, voi lãsa o stea sã vã vorbeascã. Ea a fabricat atomii din care suntem noi fãcuþi. Cãci, trebuie sã ºtiþi, noi suntem pulbere de stele...

Naºterea stelei Sunt o stea obiºnuitã, una asemãnãtoare cu Soarele vostru. Altfel spus sunt o stea galbenã, de mãrime medie. Existenþa mea a început la vreo ºapte miliarde de ani de la naºterea Universului ºi, este bine sã vã spun, sunt în mare mãsurã rodul stelelor care m-au precedat. Cumva ele sunt mamele ºi bunicile mele. Sunt o stea din Populaþia I, adicã o stea tânãrã, din a doua generaþie de stele apãrute în Univers. Voi puteþi sã vã daþi seama de asta analizându-mi compoziþia. Veþi vedea cã în mine sunt mulþi atomi din elemente mai grele decât heliul. Apoi veþi putea judeca singuri, deoarece ºtiþi deja cã în Universul primordial nu exista, în ceea ce priveºte materia obiºnuitã, decât hidrogenul, heliul ºi ceva litiu. Restul elementelor chimice au fost fabricate de cãtre cele de dinaintea mea, prin niºte mecanisme pe care am sã vi le povestesc eu ceva mai târziu. Dar sã ºtiþi, chiar ºi Soarele vostru, cãruia îi sunt sorã, este o stea din Populaþia I. 108


Naºterea mea a fost un proces îndelungat, dacã mã gândesc la felul în care voi simþiþi trecerea timpului. Cumva a fost ºi rodul întâmplãrii. Undeva, în locul în care urma sã mã nasc eu, a existat o creºtere de densitate a materiei, o nebuloasã, un nor molecular. Dar asta nu era de ajuns. Trebuia sã se mai întâmple ceva. De pildã, trebuie sã moarã o stea. Un lucru trist, veþi spune, dar aºa este cu viaþa noastrã a stelelor. Nebuloasa din care ne naºtem este prea liniºtitã. Ne trebuie ceva violent, o zguduiturã care sã trezeascã din amorþealã materia interstelarã. De exemplu o undã de ºoc, produsã de o supernovã, care marcheazã sfârºitul unei stele. Aceasta a produs mari perturbaþii în materia interstelarã din care m-am nãscut eu. Aº vrea sã vã spun cã asemenea unde de ºoc se produc ºi atunci când se ciocnesc galaxii. Eu am avut noroc, nu am avut de aºteptat decât vreo 2 miliarde de ani de-ai voºtri. Nu departe de locul în care m-am nãscut eu a murit o stea. Suratele mele îmi spun cã a fost o stea tare glorioasã, o stea care a fabricat multã materie. Acum din ea a rãmas o stea neutronicã, dar vã voi povesti eu mai târziu despre cum mor stelele. În momentul în care se declanºeazã naºterea noastrã, materia începe sã se aglomereze cãtre centrul nebuloasei. Aici ne aduce servicii speciale gravitaþia, cãreia i ne supunem ºi noi, stelele, ºi dumneavoastrã. Dacã mã lãsaþi sã simplific un pic lucrurile, aº putea spune cã gazul interstelar, din pricina gravitaþiei, începe sã se comprime. Spun asta pentru a avea ocazia sã vã pun o micã întrebare. Dacã luaþi o pompã de bicicletã (voi umanii aveþi niºte mijloace de transport tare drãgãlaºe) ºi îi astupaþi orificiul de ieºire, dupã care comprimaþi aerul în pompã, ce se întâmplã? Nu-i aºa cã aerul comprimat de dumneavoastrã se încãlzeºte? Acelaºi lucru se întâmplã ºi la scarã mare, în Univers. Gazul din nebuloasã începe sã se încãlzeascã, numai cã în cazul meu a fost vorba despre o comprimare gravitaþionalã. Existã un moment, pe perioada naºterii noastre, când materia din care ne naºtem noi ajunge sã fie suficient de densã încât devenim „adiabatic opace”. Este un termen complicat pe care îl folosiþi voi umanii. De fapt 109


Universul este ceva mai simplu. Pânã în momentul în care ajungem sã fim „adiabatic opace” noi radiem, adicã cedãm cãldurã în exterior. Din momentul în care ajungem, aºa cum atât de complicat spuneþi voi, sã fim „adiabatic opace”, întreaga cãldurã generatã în procesul de comprimare o pãstrãm numai pentru noi, motiv pentru care ne încãlzim din ce în ce mai tare. Devenim protostele! Din momentul în care a început sã se aglomereze materia din nebuloasã a trecut numai o fracþiune de clipitã, câteva sute de mii de ani de ai voºtri. O protostea nu e o stea, ci numai un fel de embrion. Încã nu pot fabrica energie. Încã nu am ajuns sã trãiesc cu adevãrat, ci doar mã pregãtesc pentru întâmplãrile titanice ce vor urma. Gravitaþia îºi vede în continuare nestingheritã de treabã, temperatura creºte în continuare. Altfel spus, energia mea internã creºte numai pe seama gravitaþiei. De fapt, fenomenul acesta depinde de masa protostelei. Cele mai mici se contractã, scãzându-ºi luminozitatea, pânã când opacitatea interiorului se micºoreazã, rezultând o creºtere a temperaturii ºi luminozitãþii protostelei. Cele care sunt masive au dintru început o opacitate mai scãzutã ºi la ele nu vom remarca în aceastã perioadã o creºtere a luminozitãþii, ele se contractã pur ºi simplu. ªi vine acel moment magic... Momentul în care în centrul nostru temperatura atinge valori de ordinul a 10.000.000 K. Este clipa fantasticã în care hidrogenul începe sã fuzioneze. Este clipa în care m-am nãscut. Este clipa în care intru pe secvenþa principalã, aºa cum atât de frumos o numiþi voi. În aceastã clipã, mã iertaþi cã o spun aºa, încep sã generez vânt stelar, care împinge cãtre exterior o parte din materia din înveliºul meu. Oricum eu eram înconjuratã de un disc uriaº de praf ºi gaz (la scara voastrã de reprezentare a lumii). Aºa, la naºterea mea, am fãcut ceva curãþenie în jurul meu. A fost mica mea contribuþie pentru naºterea fiicelor mele, planetele. Dar de aceastã contribuþie, mãruntã, aº zice eu, depind acele adãposturi pentru viaþa ce va fi sã vinã. Asta þine de legile naturii, dar vã rog sã îmi daþi voie sã mã las entuziasmatã de aceste legi. Vã întreb eu pe dumneavoastrã, ce am fi noi, stelele, dacã nu ar fi nimeni sã se bucure de lumina noastrã? În110


tunecimii nu îi pasã de luminã, întunecimea nu poate cuprinde nimic, întunecimea nu poate simþi, întunecimea nu se poate bucura. Pentru asta este nevoie de poeþi, adicã de voi oamenii. Numai ei ne pot înþelege, numai ei ne pot arãta nouã cã suntem frumoase. O sã vã povestesc eu cândva despre rasele din Univers ºi despre poeziile lor. Nu e aºa cã vi se pare simplã naºterea noastrã? Aºa pare numai din pricinã cã eu am simplificat lucrurile. Nu vreau sã vã ameþesc cumva cu cifrele pe care sunteþi obligaþi sã le puneþi în calculele voastre pentru a ne înþelege natura. Dar trebuie sã vã spun cã pentru a ne naºte trebuie sã acumulãm destulã materie. Dacã masa protostelei este cuprinsã undeva în intervalul 1/12 ºi 1/100 mase ale Soarelui vostru, atunci, deºi apar protostele reacþia de fuziune nu se poate declanºa, steaua nu poate ajunge sã trãiascã. Cãldurã produc ele, e adevãrat, dar cãldura este produsã prin contracþie (diametrul ecuatorial scade cu câþiva mm de ai voºtri în fiecare an terestru). Nu ating la suprafaþã cine ºtie ce temperaturã, abia dacã puteþi mãsura acolo vreo 1.800 K amãrâte. Voi le numiþi pitice maro, eu, dacã nu vã supãraþi pe mine, le numesc avortoni stelari. Nu este uºor sã ajungi o stea. Numai în galaxia voastrã puteþi numãra aproximativ 1.000 de miliarde de pitice maro. Noi, stelele, cele care fabricãm energie, suntem ceva mai puþine. Numãrãtorii voºtri nu s-au hotãrât încã, dar ei vã pot spune cã suntem între 200 ºi 400 miliarde de stele în Calea Lactee. Sã nu uit sã vã spun (mi-am notat asta pe o protuberanþã), puteþi asista ºi dumneavoastrã la naºterea stelelor. Este de ajuns sã vã uitaþi la nebuloasa din constelaþia Orion. Nu este prea departe de Terra. Lumina de la ea ajunge la voi dupã o cãlãtorie scurtã, de numai 1.500 ani. Cristi mi-a spus cã v-a oferit o imagine a ei acum douã luni. Frumos din partea lui, e o dovadã cã ne respectã. Este o nebuloasã mare, care are un diametru aparent aproape cât al Lunii (care se aflã la numai câteva secunde luminã distanþã de Terra). Acolo este o adevãratã maternitate de stele. Dintre cele ce se nasc acum câteva zeci îmi seamãnã mie, seamãnã Soarelui vostru. Puteþi astfel sã asistaþi, aproape în direct, la naºterea stelelor. Nu gãsesc în 111


Universul Univers multe spectacole mai fascinante decât acesta: naºterea stelelor. Poate doar moartea lor îl egaleazã. Dar sã nu ne emoþionãm prea mult. Sã trecem la urmãtorul capitol al poveºtii mele. E vorba despre...

Viaþa stelei Întocmai ca oamenii ºi noi, stelele, dupã naºtere, începem sã trãim cu adevãrat. Numai cã în cazul nostru, nu ºtiu de ce, dar îmi sunã frumos, vorbiþi despre secvenþa principalã. Despre aceastã etapã în existenþa noastrã vreau sã vã povestesc mai departe. Înainte de vã povesti câte ceva despre metabolismul meu (care este infinit mai simplu decât al vostru) vã voi vorbi despre multiplele rase de stele. Se vede uºor pe cer cum unele dintre noi sunt galbene, altele albastre, altele roºiatice... Voi vorbiþi despre „clase spectrale”, folosind din nou una dintre acele sintagme ºtiinþifice exacte, dar de neînþeles în afara unui grup (mai mare sau mai mic) de iniþiaþi. De aceastã datã am sã vã iert, pentru cã aþi adãugat o propoziþie drãguþã ºi uºor de þinut minte (pentru tereºtrii care ºtiu limba englezã): „Oh Be A Fine Girl, Kiss Me”. Prima literã a fiecãrui cuvânt din aceastã scurtã propoziþie desemneazã o clasã spectralã. Desigur, sunt mai multe culori, ºi deci clase spectrale, pentru stele. Dar eu nu ºtiu sã fac propoziþii prea lungi în limba celui pe care voi îl numiþi Shakespeare. Oricum, trebuia sã mã opresc numai la câteva, la cele a cãror luminã activeazã retina voastrã. Nu-mi prea plac mie tabelele, dar nevrând sã vã înºirui numere vã invit sã vã uitaþi pe tabelul cu clasele spectrale, care însoþeºte acest umil text al meu. Vedeþi cã existã o legãturã strânsã între culoare ºi temperatura stelei. Acesta este un aspect foarte important, aspect cãruia vã rog sã îi acordaþi atenþie. Vã sfãtuiesc sã vã întrebaþi de unde vine aceastã legãturã. Pânã una alta, am sã vã spun cã steaua voastrã, ca ºi mine, este una galbenã, cu o temperaturã de circa 5.000-6.000 K. 112


Tabel de stele Clasa Temperatura (K)

masa/ masa Soarelui

raza/ raza Soarelui

durata de viaþã (mld. ani)

O 48.000 – 33.000 90 – 23 14,4 – 9,56 0,002 – 0,009 B 33.000 – 10.500 17,5 – 3,35 8,47 – 2,96 0,010 – 0,475 A 9.520 – 7.580 2,9 – 1,6 2,71 – 1,71 0,583 – 1,290 F 7.200 – 6.200 1,6 – 1,19 1,64 – 1,26 1,600 – 6,880 G 6.030 – 5.570 1,050 – 0,642 1,13 – 0,875 9,180 – 17,900 21,00 K 5.250 – 4.060 0,790 – 0,606 0,786 – 0,641 – foarte lungã M 3.850 – 2.510 0,510 – 0,100 0,626 – 0,092 foarte, foarte lungã

Acum, dupã acest tabel, sã ne ocupãm puþin ºi de luminozitatea stelelor. Voi ºtiþi sã o mãsuraþi foarte bine ºi mi-a plãcut foarte mult desenul a doi astronomi tereºtrii, Ejnar Herstzprung ºi Henry Norris Russell, care au avut ideea, la începutul secolului XX al vostru, sã deseneze pe o coalã de hârtie un grafic simplu. Pe linia orizontalã au pus temperatura stelei ºi pe cea verticalã au pus luminozitatea ei. Apoi au descoperit uimiþi (asta cred eu, cã au fost tare uimiþi) cã, dupã ce au desenat meticulos punctele pentru numeroase stele, prin ele pot duce o curbã. Punctele desenate de ei erau grupate în vecinãtatea unei curbe. Altfel spus, cei doi au constatat cã e valabilã urmãtoarea proporþionalitate: L~M3,5, aici L este luminozitatea raportatã la luminozitatea Soarelui, iar M e masa stelei raportatã la masa Soarelui. Vã rog sã mã iertaþi pentru lipsa numerelor, sã mã iertaþi pentru lipsa de precizie. Dar cred cã mai bine este sã vã ofer o imagine calitativã a lucrurilor, ci nu una exactã. Exactitatea poate plictisi. Pe mine întotdeauna mã plictiseºte. Exactitatea nu lasã loc întâmplãrii. V-am vorbit despre diagrama Herstzprung-Russell. Acum cred cã vã puteþi da seama cã în loc de temperaturã puteþi pune clasa spectralã. Pentru fiecare gamã de temperaturi avem o singurã clasã spectralã... Ah, vai, m-am molipsit ºi eu... voiam sã zic culoarea stelei. Dar, pentru cã tot am pomenit de spectre, bãnuiesc cã ºtiþi deja cã ele vã ajutã sã analizãm compoziþia diferitelor materiale. Tot ele vã sunt de un adevãrat fo113


Universul los pentru a analiza compoziþia stelelor. De fapt, atunci când se analizeazã spectrul unei stele nu vedeþi nimic altceva decât atmosfera stelei (deocamdatã, pânã voi ajunge sã vã povestesc despre structura mea, o vom numi simplu ºi familiar vouã: atmosferã). Altfel spus, culoarea, deci clasa spectralã, este datã de compoziþia atmosferei stelare. Sper sã nu vã plictisesc prea tare, dar cred cã e bine sã ºtiþi, mãcar pe scurt, din ce sunt fãcute atmosferele diferitelor rase de stele. Clasa O liniile spectrale ale hidrogenului sunt foarte slabe, în schimb sunt prezente cele ale heliului molecular ºi a celui ionizat (vã ajut eu cu interpretarea: existã o legãturã directã între intensitatea liniilor spectrale ale unui element ºi concentraþia acestuia, deci liniile spectrale slabe ale hidrogenului ne indicã o concentraþie foarte scãzutã de hidrogen în atmosfera stelelor de clasa O) Clasa B liniile spectrale ale hidrogenului au intensitate slabã spre medie, sunt prezente cele ale heliului neutru Clasa A liniile spectrale ale hidrogenului sunt intense, apar linii spectrale ale ionilor de calciu Clasa F liniile spectrale ale hidrogenului sunt slabe, sunt mai intense cele ale ionilor de calciu, apar linii spectrale slabe ale unor elemente mai grele Clasa G spectrul este dominat de liniile ionilor de fier ºi calciu, liniile hidrogenului sunt foarte slabe Clasa K apar linii puternice ale metalelor, sunt prezente benzile corespunzãtoare moleculelor CN ºi CH, liniile hidrogenului practic dispar Clasa M apar benzi puternice ale TiO ºi VO, de asemenea existã linii corespunzãtoare metalelor, liniile hidrogenului practic nu mai existã. ªtiu umanilor cã v-am cam plictisit. V-am plictisit, deºi nu am fãcut decât o cât se poate de sumarã trecere în revistã a tipurilor de stele. Dar nu am ce sã vã fac. Voi trãiþi cam o sutã de ani, noi trãim miliarde. Noi avem timp, ºi vrem ca ºi voi sã ºtiþi asta. Iar timpul nostru este altfel decât al vostru. Apropo, sã nu uit. ªi între noi, stelele, existã timpuri diferite. Une114


le trãiesc cât o clipitã (nu luaþi asta în sensul vostru, ci al nostru, e vorba de milioane de ani), în timp ce altele pot trãi mai mult decât vârsta de acum a Universului. Totul este o problemã aproape exclusiv legatã de masã. Dacã îmi îngãduiþi o analogie, vã pot spune cã cele mai pirpirii, cele mai slãbuþe, cele cu o masã mai micã, trãiesc mai mult. Oricum, o stea nu poate fi oricât de micã. O stea trebuie sã aibã o masã de cel puþin 4% din masa Soarelui vostru. Altfel o stea nu poate trãi, altfel avem de-a face avorton stelar. ªtiaþi cã aveþi ºi voi în Sistemul Solar o stea care nu s-a mai nãscut? Spuneþi-mi mie, ºtiaþi? Este vorba despre Jupiter, marea voastrã planetã. Jupiter, care este alcãtuit în bunã mãsurã din hidrogen, dar are o masã prea micã pentru a putea declanºa metabolismul stelar. Este nevoie de presiuni ºi temperaturi foarte mari pentru a declanºa fuziunea hidrogenului, iar Jupiter, care reprezintã circa 77% din masa tuturor planetelor din Sistemul Solar, este mult prea sfrijit, mult prea lipsit de forþã gravitaþionalã pentru a deveni stea. Ar trebui sã aibã masa de vreo 80 de ori mai mare decât cea de acum pentru a lumina pe cer. Jupiter, nu vã supãraþi pe mine, este un avorton stelar. ªi totuºi Jupiter radiazã în spaþiu de douã ori mai multã energie decât primeºte de la Soare. Fãrã a fi o stea, Jupiter vã este o planetã extraordinarã. Nu îmi place sã laud chestiile acestea care profitã de lumina noastrã, dar fãrã Jupiter (care atrage multe dintre obiectele cereºti care ar putea pune capãt vieþii pe Terra) voi nu aþi exista. Iar fãrã voi, spuneþi-mi, rogu-vã, noi ce rost am mai avea? Stelele gigante, adicã cele obeze, au o speranþã de viaþã foarte scurtã. În interiorul lor metabolismul se desfãºoarã cu o intensitate colosalã (o sã vã spun mai târziu ºi de ce), ceea ce le consumã rapid. O stea de numai 15 ori mai mare decât cea a Soarelui vostru are o speranþã de viaþã de numai 10 milioane de ani, faþã de cele aproximativ 10 miliarde de ani cât poate trãi o stea ca Soarele. Vã dau ºi aici o micã formulã empiricã, ºi vã rog sã þineþi seama cã ea este valabilã numai ºi numai pentru stele. 115


Universul T~M-2,5, unde T este durata de viaþã raportatã la durata de viaþã a Soarelui, iar M este raportul dintre masa stelei ºi masa Soarelui. Pentru a încheia prin a sistematiza aceastã parte a poveºtii mele vã rog sã mã lãsaþi sã îmi trag un pic sufletul, timp în care am sã vã rog sã aveþi bunãvoinþa sã priviþi din nou cãtre tabelul meu de stele. Metabolism stelar Aþi parcurs tabelul meu de stele? Atunci e bine. Vã va fi mai uºor mai departe cu povestea mea. Nu aþi parcurs tabelul meu de stele? Tot bine este, dar sunt sigurã cã ceva va lipsi în înþelegerea dumneavoastrã. Numesc asta lipsa privirii calitative asupra fenomenelor, dar nu veþi avea probleme, sper asta din tot sufletul meu stelar, în a îmi înþelege cuvintele. Vã mai amintiþi despre povestea naºterii mele? Vã spuneam acolo cã vine o clipã în care în noi se declanºeazã reacþiile de fuziune, clipã în care începem sã trãim cu adevãrat. Ce simple par acum lucrurile! De fapt existenþa noastrã este una dintre cele mai agitate, mult mai agitatã decât a oricãruia dintre voi. Încercaþi sã vã imaginaþi numai amploarea metabolismului nostru. Este un metabolism aflat mereu la marginea prãpãstiei, la marginea morþii. Este necesarã, în fiece clipã, realizarea unui echilibru: un echilibru între forþele care duc cãtre contracþie (aici e vorba de gravitaþie) ºi cele ce duc înspre expansiune (provocatã de reacþiile termonucleare). Vi se pare cã echilibrul acesta este unul uºor de realizat? Atunci sunteþi într-o mare eroare. O eroare provocatã de Soarele vostru. Vi se pare cã, având o stea stabilã de atâtea miliarde de ani, stabilitatea devine o caracteristicã pentru toate stelele. Noroc cã aveþi telescoape. Prin ele vedeþi cã lucrurile nu stau chiar aºa. Stelele masive (v-am rugat sã vã uitaþi pe tabelul meu de stele) au o viaþã foarte agitatã ºi scurtã ºi cu sfârºit violent. Acolo gravitaþia face ca în centrul lor temperatura ºi presiunea sã atingã valori, cum sã le zic eu..., extraordinare. Datoritã gravitaþiei în nucleul stelei reacþiile termonucleare sunt..., iar nu gãsesc cuvintele corecte..., mai mult decât foarte violente. Combustibilul stelar se consumã rapid, iar echilibrul se rupe. ªi din clipa în care echilibrul este rupt steaua se 116


îndreptã cãtre moarte. Din tabelul meu de stele aþi aflat deja cã ele mor tinere... Dar, aºa cum veþi afla în alt capitol, aºa cum aþi aflat ºi din capitolul despre naºterea mea, moartea stelelor aduce viaþã. ªi asta nu este o figurã de stil, din acelea cu care vã obiºnuiesc poeþii, ci este adevãrul curat. Iertaþi-mã din nou... ºtiþi... adevãrul este atât de frumos, încât numai Universul îl poate cuprinde. Dar sã nu mã las ºi eu copleºitã de emoþie. Vouã vã trebuie ºi altceva. Vã trebuie lucruri simple, nu vreau sã supãr pe nimeni. Cred ºi eu cã lucrurile simple au o mare importanþã. Totul este simplu. Dacã gravitaþia este mai puternicã, atunci steaua se contractã (contactându-se se încãlzeºte), iar dacã presiunea internã este mai tare, steaua se dilatã. Nu-i aºa cã este simplu? Aº vrea sã vã spun acum cã dacã m-aº baza numai ºi numai pe încãlzirea datã de contracþia gravitaþionalã, atunci aº putea da cãldurã numai pentru vreo 15 milioane de ani, ºi asta cu preþul contractãrii mele cu o vitezã de 15 m/an. Nu uitaþi cã eu sunt o stea asemãnãtoare cu Soarele vostru... Dacã nu ar fi ºi altceva care sã asigure energia, nici viaþa, nici voi, umanii, nu aþi mai putea exista. Noroc cã fizica naturii este mult mai complexã. Noroc cã existã reacþiile termonucleare. Este simplu de înþeles rostul lor, dacã vã ofer formula generãrii energiei de cãtre o stea, de cãtre orice stea. În reacþiile termonucleare, adicã de fuziune, ce au loc în interiorul meu, atunci când scrieþi ecuaþiile de masã, veþi constata cã masa ce intrã în reacþie este ceva mai mare decât cea care iese din reacþie. Unde dispare masa? Unde dispare materia? Ce se întâmplã cu ea? Ce devine materia? Dacã nu aþi fi avut pe planeta voastrã un om, pe care voi îl numiþi Einstein, dar pe care noi, stelele, îl numim Om, dacã nu l-aþi fi avut pe Einstein, atunci nu aþi fi ºtiut. V-ar fi fost misterioasã energia stelelor. Ei bine, Einstein v-a arãtat cã E=mc2. Este un lucru fundamental acesta: masa se transformã în energie, masa este echivalentã cu energia! Aº putea spune scurt cã metabolismul nostru are la bazã convertirea materiei în energie ºi asta ar fi suficient. Dar îmi dau seama cã voi aveþi nevoie de ceva mai mult de atât. 117


Universul Într-o stea ca mine, adicã într-una de tipul Soarelui vostru, temperatura din nucleu nu depãºeºte 15 milioane K. ªtiþi cã temperatura unui gaz este proporþionalã cu energia cineticã a atomilor care îl compun. La aceastã temperaturã viteza atomilor de hidrogen este atât de mare încât atunci când nucleele se ciocnesc fuzioneazã. Am sã vã scriu eu reacþiile de fuziune, care stau la baza metabolismului meu. Nu luaþi creion, nu luaþi hârtie, vi le notez eu: H1 + H1 = H2 + e+ + ne De fapt, de fuzionat fuzioneazã nucleele de hidrogen, care, sper cã ºtiþi, sunt alcãtuite dintr-un singur nucleon: un proton (de aceea scriem H1). Rezultã un nucleu de deuteriu (H2, nucleu alcãtuit dintr-un proton ºi un neutron). Sã mergem ceva mai departe. În reacþie au intrat doi protoni ºi pânã acum au ieºit un proton ºi un neutron. Practic, un proton (ºtiþi voi bine cã are sarcinã pozitivã) este transformat în neutron (care, desigur, este neutru din punct de vedere electric). Pentru a avea egalitatea corectã, înseamnã cã trebuie sã mai iasã ºi un pozitron (un „electron pozitiv”, un antielectron, pe care l-am notat cu e+) ºi un neutrino (ne). Sper cã nu vi se pare foarte complicat. Oricum, nu conteazã cum vi se pare. Metabolismul vostru este mult mai complicat decât al meu, care este de o frumuseþe ce nu îºi are seamãn, tocmai datoritã simplitãþii sale. Ideea este cã mai apare ceva: energie. Dacã aþi calcula masele care intrã în reacþia de fuziune ºi apoi a celor care ies din reacþie, dupã care aþi calcula diferenþa de masã ºi aþi înmulþi-o cu viteza supremã (aºa numesc eu viteza luminii) ridicatã la pãtrat aþi putea vedea cã din aceastã reacþie rezultã 0,4 MeV energie. Sã nu uitãm de pozitron. Acesta se va anihila iute cu un electron rezultând douã cuante gamma plus 1,02 MeV. Reacþiile de fuziune nu se opresc aici. De îndatã ce avem destul deuteriu pot încep reacþii noi: H2 + H1 = He3 + g În cuvinte se spune cã fuzioneazã douã nuclee de deuteriu (astea au fost fabricate ceva mai devreme, din prima reacþie 118


pe care v-am scris-o) cu unul de hidrogen ºi rezultã heliu 3 plus o cuantã gama. ªi în acest caz se obþine energie, de aceastã datã 5,49 MeV. Heliul 3 poate fuziona mai departe? Poate. Va rezulta heliu 4, un heliu puternic, un heliu stabil, un heliu care nu va vrea sã fuzioneze decât în condiþii speciale. Condiþiile acestea vor apãrea atunci când voi fi pe moarte... În cele ce urmeazã voi pune pe hârtia voastrã trei cãi prin care se ajunge la heliu 4. Nu voi da explicaþii multe, dar în parantezã voi scrie gama de temperaturi în care aceste reacþii au probabilitatea maximã de producere ºi energia rezultatã. 1. He3 + He3 = He4 + H1 + H1 (10-14 milioane K, 12,86 MeV) 2.

He3 + He4 = Be7 + g Be7 + e- = Li7 + n Li7 + H1 = He4 + He4 (14-23 milioane K, 0,8 MeV)

3.

He3 + He4 = Be7 + g Be7 + H1 = B8 + g B8 = Be8 + e+ + n Be8 = He4 + He4 (mai mari de 23 milioane K, 15 MeV).

În mine (asta înseamnã cã ºi în Soarele vostru) grupele de reacþii 1, 2 ºi 3 se petrec toate în acelaºi timp. Dar temperatura maximã din nucleul meu este de circa 15 milioane K. Aþi putea crede, dupã ce aþi citit valorile temperaturilor pe care le-am trecut între paranteze, cã vor avea loc numai reacþiile din grupa 2. Ar fi o judecatã ºi pripitã ºi greºitã. Valorile pe care vi le-am dat reprezintã gama de temperaturi la care probabilitatea de producere a reacþiilor este maximã (recitiþi cele scrise mai sus ºi o sã vedeþi cã aºa este). Dacã analizãm statistic lucrurile, vom vedea cã frecvenþa reacþiilor din grupa 1 este 91%, cele din grupa 2 au o frecvenþã de 9%, iar cele din grupa 3 au o frecvenþã de 0,9%. ªtiþi de ce am avut curajul sã vã plictisesc cu toate aceste ºiruri de litere ºi numere? Fãrã ele nu aº fi putut sã vã de119


Universul monstrez cã noi, stelele, facem ºi altceva decât energie. Noi fabricãm materie! Universul nostru, atunci când s-a nãscut, nu conþinea decât hidrogen, heliu ºi ceva litiu. Restul elementelor chimice, ne mândrim cu asta, noi le fabricãm! Dar staþi o clipã. Vreau sã vã mai ofer câteva informaþii calitative, sã vedeþi ºi voi cât de mãreþe suntem. Pentru cã la cursul nostru de relaþii cu oamenii ni s-a spus cã este musai sã ne referim la Soarele vostru, am sã vã dau niºte valori drãguþe (aºa mi s-a spus sã vã spun) legate de el. În nucleul Soarelui (acest nucleu are raza egalã cu 0,2 raze solare, deci este o chestie relativ micã), densitatea este de 150.000 kg/m3. În fiecare secundã 8,9 x 1037 protoni (adicã nuclee de hidrogen, sper cã nu aþi uitat) sunt convertiþi în nuclee de heliu. Asta înseamnã cã în fiecare secundã Soarele pierde (corect este sã spunem cã el converteºte în energie) 4,26 milioane de tone de materie. De aici rezultã o energie de 8,9 yottawaþi eliberatã de Soare în fiecare secundã. V-am cam încurcat cu yottawatul, dar vã spun cã un yottawat este egal 1024 W. Fotonii emiºi în timpul reacþiilor de fuziune (sub formã de radiaþii gama ºi X) ajung la suprafaþã ºi se îndreaptã cãtre voi dupã ce parcurg un drum foarte lung ºi complicat. Ei sunt în permanenþã absorbiþi ºi reemiºi pe traseul lor, aºa cã durata cãlãtoriei este cuprinsã (în funcþie de sursa din care m-am informat) în zeci de mii sau milioane de ani. Sã þineþi seama de faptul cã raza Soarelui vostru este de numai 700.000 km... Tot ce v-am spus despre metabolism este valabil pentru stelele de talia mea. În stelele mari predominantã devine o altã cale de producere a energiei prin fuziune. Este vorba despre ciclul CNO (carbon-oxigen-azot). Am sã vã pun pe hârtie aceste reacþii, fãrã sã intru prea mult în detalii. Deocamdatã este bine sã ºtiþi cã sunt necesare temperaturi ºi presiuni mai mari decât în stelele de mãrimea Soarelui, pentru ca acest ciclu sã devinã principala sursã de energie. C12 + H1 = N13 + g N13 = C13 + e+ + n C13 + H1 = N14 + g 120


N14 + H1 = O15 + g O15 = N15 + e+ + n N15 + H1 = C12 + He4 Remarcaþi cã în urma reacþiilor succesive de fuziune elementele chimice nou create apar pentru a dispãrea în reacþia urmãtoare. Carbonul iniþial se reîntoarce pentru a participa la un nou ciclu. Uff... ºtiu! Sunteþi gata sã îmi spuneþi cã mã cam înfrupt din formule. Adevãrul ãsta vi l-am mai spus. E atât de simplu metabolismul stelei! Mereu mã las cuprinsã de prea multã încântare când vãd relaþiile acestea stelare puse pe hârtie omeneascã. Dar avea dreptate ºi semenul vostru Exupery când spunea..., dar lãsaþi, citatul acesta, pe care l-am gãsit nu de mult, am sã vi-l ofer la încheierea acestui text. Facem ºi puþinã anatomie de stea? Facem! Anatomie de stea Mã voi lua drept exemplu tot pe mine. Dacã aþi reuºi sã mã tãiaþi în douã, ca pe fructul acela de îi spuneþi mãr, atunci aþi putea vedea cã am aºa, în ordine: un nucleu, o zonã radiativã, o zonã convectivã, o fotosferã, o cromosferã, o zonã de tranziþie ºi o zonã coronalã. Cuvintele acestea pot sã parã tare misteriose (are ºi misterul frumuseþea lui), dar o sã vedeþi dumneavoastrã cã nu sunt chiar atât de neînþeles. Despre nucleu am tot vorbit mai devreme. Acolo este locul în care se fabricã energia mea. Acolo este locul în care construiesc atomi noi. Energia produsã în nucleu trebuie sã ajungã la suprafaþa mea. Cel mai eficient mod de a transporta energia, într-o stea ca mine, este cel radiativ. Sub aceastã formã este transmisã energia prin primul strat din vecinãtatea nucleului, care, aºa cum v-am spus, poartã numele de zonã radiativã. Aici energia este transportatã, dacã nu vã supãrã simplificarea, din atom în atom. Atomii din stratul radiativ absorb energie din nucleu (atomii trec într-o stare numitã excitatã), o pãstreazã o vreme, dupã care o elibereazã, emiþând energie sub formã de radiaþie 121


Universul ºi aºa mai departe. Vreþi o analogie? Imaginaþi-vã o salã uriaºã plinã pânã la refuz cu oameni. Oamenii aceºtia au fiecare câte o sticlã goalã. Undeva, într-un colþ al sãlii se aflã un domn însetat. Domnul cere apã. În cealaltã parte a sãlii se aflã un robinet. Cel mai aproape domn de robinet îºi umple sticla, dupã care o goleºte în cea a vecinului, care la rândul sãu o goleºte în sticla unui alt vecin ºi aºa mai departe. Procesul continuã pânã când însetatul domn primeºte apa necesarã. Pentru ca analogia noastrã sã fie cât mai aproape de cele ce se petrec în zona radiativã, trebuie sã consideraþi cã transferul de apã din sticlã în sticlã se produce la întâmplare. Vã daþi seama cã în felul acesta trece mult timp pânã când apa ajunge acolo unde este necesarã. Unii spun cã transportul de energie prin stratul radiativ poate dura 170 de mii de ani din momentul în care a fost produsã. Eu nu ºtiu. Pentru mine totul este foarte rapid. V-am mai spus, noi stelele avem un alt timp decât al vostru. Odatã ce energia a pãrãsit zona radiativã ea ajunge într-o altã zonã, cu un alt mecanism de transport. Este necesar un alt mecanism de transport din pricinã cã temperatura scade pe undeva pe la 2 milioane K. O temperaturã foarte scãzutã, dacã o comparaþi cu cea din nucleu (mai þineþi minte cã are valori de ordinul a 15 milioane de K?) sau dacã faceþi comparaþia cu cea din zona radiativã. Acolo temperatura medie este de circa 5 milioane K. Aº putea spune cã zona convectivã este una de-a dreptul rãcoroasã, dar nu o spun. Vã voi spune în schimb cã în zona convectivã lucrurile se petrec ca în oala cu apã pe care o puneþi la fiert. Stratul din vecinãtatea zonei radiative este încãlzit ºi se ridicã. Locul lui este luat de straturi mai reci, care coboarã dinspre suprafaþã. Pe mãsurã ce urcã stratul fierbinte se rãceºte, în timp ce stratul rece, pe mãsurã ce se apropie de zona radiativã, se încãlzeºte. Acest proces duce la producerea unei circulaþii de materie între suprafaþa ºi stratul de deasupra zonei radiative. Aºa cum vã spuneam, asta seamã foarte bine cu cele ce se întâmplã în oala dumneavoastrã pusã la fiert. Trebuie sã vã mai spun cã viteza de transfer a energiei în aceastã zonã este mare. Îi trebuie numai câteva sãptãmâni energiei sã îl strãbatã. 122


Fotosfera... ce sã vã zic eu despre ea? Aþi putea sã o numiþi suprafaþa stelei. Numai cã eu, spre deosebire de Pãmântul vostru, nu am o suprafaþã bine definitã. Oricum, dacã structurile anatomice despre care v-am vorbit pânã acum nu sunt vizibile ochiului vostru, ci numai minþii umane, fotosfera este prima structurã pe care voi o puteþi vedea la o stea. Fotosfera are o grosime de ordinul a vreo 300 km ºi are o temperaturã care variazã între 6.400 K, la bazã, ºi 4.400 K în partea superioarã, acolo unde se învecineazã cu cromosfera. Dacã aveþi instrumentele potrivite, puteþi vedea cã fotosfera are o structurã granularã, fiind alcãtuitã dintr-un soi de celule cu diametrul de 1.000 km. Granularitatea fotosferei este semnul cã sub ea se aflã un strat convectiv. Dacã doriþi o analogie, vã pot spune cã aceste granule sunt echivalentul bulelor de la suprafaþa apei care dã în clocot. Tot pe fotosferã puteþi vedea acele spectaculoase formaþiuni pe care voi le numiþi pete solare, pete care, pe Soarele vostru, se înmulþesc spectaculos la fiecare 11,5 ani. Pentru a vã umili un pic, pentru a vedea cât sunteþi de mici (glumesc desigur), vã voi spune cã petele solare au uneori diametre mai mari de 75.000 km... adicã sunt de vreo ºase ori mai mari decât Pãmântul vostru. Petele solare sunt zone ceva mai reci (cu câteva sute de grade) decât temperatura medie a fotosferei. Ele sunt consecinþa variaþiilor locale ale câmpului magnetic stelar. Tot din fotosferã pleacã acele uriaºe explozii solare, care sunt echivalentul exploziei unei bombe de miliarde de megatone de TNT... ce spectacol sunt ele pentru voi! Le numiþi protuberanþe, le urmãriþi traseul curbat de intensele linii de câmp magnetic solar. Apoi aºteptaþi ca aceste explozii solare sã vã perturbe aparatura electronicã. ªi vã temeþi. Nu aveþi înþelepciunea de a vã bucura de spectacolul pe care vi-l oferã. Ele ajutã la producerea aurorelor polare, ºtiaþi asta? Oricum, vã spun eu, natura v-a ajutat mult, oferindu-vã un scut împotriva materiei ejectate de Soarele vostru. Este vorba de câmpul magnetic Pãmântesc... Cromosfera... un strat transparent gros de circa 2.000 km, aflat imediat deasupra fotosferei. Are o temperaturã cuprinsã între 4.300 ºi 400.000 K, semn cã aceastã zonã este cât se 123


Universul poate de neomogenã. O puteþi vedea ºi voi, cu ochiul liber, în timpul eclipselor totale de Soare. Coroana, zona coronalã, este înveliºul extern al atmosferei stelei. Este o zonã foarte fierbinte, cu temperaturi ce ating 2 milioane K. Vi se pare ciudatã aceastã creºtere de temperaturã, câtã vreme straturile inferioare sunt mult mai reci, nu-i aºa? Am sã vã explic eu cã aceastã creºtere este provocatã de câmpurile magnetice intense, care ajutã la transportul energiei din zona inferioarã a atmosferei stelare cãtre coronã. Coroana este vizibilã, ºi ea, în timpul eclipselor. Gata. V-am spus cam tot ce puteam spune, fãrã a vã forþa prea tare. Noi stelele cam asta suntem, în varianta noastrã simplificatã pentru uzul tereºtrilor. Dar vreau sã vã rog ceva din inima mea de stea. Vã rog mult sã treceþi dincolo de date, de cifre, de mãsurãtori. Orice stea este mai mult decât suma reacþiilor ºi fenomenelor fizice care îi asigurã existenþa. O stea este (sau trebuie sã fie) o bucurie pentru fiecare dintre voi. Datele sunt pentru mintea omului, ele sunt mãsura puterii lui de a înþelege. Dar odatã ce stelele sunt înþelese trebuie trecut dincolo, trebuie trecut cãtre bucurie. Stelele trebuie sã ajungã în inimã. Citeam cândva un lucru spus de un alt om drag mie. Iatã ce spunea Antoine de Saint Exupery: „Aþi calculat drumul stelei, multe generaþii au muncit pentru asta, dar nu o cunoaºteþi mai bine. Este ea doar un semn într-o carte, dar nu mai are luminã. De fapt ºtiþi despre ea mai puþin decât un copil. Aþi descoperit pânã ºi legile care guverneazã iubirea umanã, dar tocmai iubirea scapã semnelor voastre. ªtiþi mai puþin decât o tânãrã fatã.”. Noi stelele suntem frumoase! Sã ºtiþi asta. Mã gândeam sã vã povestesc despre moartea noastrã, despre ieºirea din secvenþa principalã. Veþi spune cã este un eveniment trist moartea noastrã. Eu aº zice, mai degrabã, cã este unul grandios. Noi nu murim, noi dãruim Universului atomii noi, pe care îi fabricãm în timpul vieþii. Fãrã moartea noastrã viaþa nu ar fi posibilã. Fãrã moartea noastrã nici mãcar lumina nu ar mai avea vreun rost. Ar lumina un Univers rece, lipsit de bucurie. Iar bucuria sunteþi voi, micii mei tereºtrii, numai voi 124


ne puteþi dãrui rostul. M-am gândit mai bine ºi, sã fiu iertatã, eu nu vreau cu niciun chip sã vã spun acum despre moarte mea. Vã voi spune doar cã atunci când mor strãlucesc mai tare decât oricând. Atunci când mor arunc în Univers acea pulbere din care sunteþi voi fãcuþi... eu mor pentru ca voi sã trãiþi... dau cuvântul autorului acestei cãrþi. El se va întreba dacã...

Viaþa va avea un sfârºit? Problemele cosmologice, cu care am început acest capitol, sunt strâns legate de existenþa noastrã aºa cum o ºtim astãzi. Mai existã, cumva, vreun dubiu? Bãnuim cã nu. Iatã de ce credem cã este bine sã ne aruncãm o privire fugarã asupra viitorului Universului, privindu-l prin prisma a ceea ce cunoaºtem astãzi despre el. Dupã mai bine de 13,7 miliarde de ani, Universul nostru a evoluat de la acea stare iniþialã, de infinitã densitate, la forma actualã, care ne este atât de dragã, mai ales atunci când privim cerul într-o noapte seninã... ªi chiar este obligatoriu sã ne fie dragã actuala structurã a Universului deoarece ea ne permite nouã, muritorilor de rând, sã existãm ca fiinþe. De fapt, viaþa este un minunat accident. Spuneam cã este nevoie de o stea de o anumitã mãrime, de o planetã aflatã la o anumitã distanþã de astrul central ºi de o mulþime de condiþii greu de îndeplinit. Dacã am trata strict matematic aceastã problemã, am ajunge la o concluzie stranie, existenþa vieþii este imposibilã. Numai cã noi existãm în acest prezent, în aceastã clipã. Dar ce ne rezervã viitorul? Universul va mai fi aºa cum îl cunoaºtem noi astãzi? Spuneam cã pentru a exista viaþa este nevoie de o stea cu anumite caracteristici. Dar sfârºitul stelelor este inevitabil... Ca ºi oamenii, ele se nasc, trãiesc ºi apoi mor. Astrofizicienii au calculat cã peste 100.000 de miliarde de ani procesul de naºtere a stelelor, aºa cum îl ºtim noi astãzi, va înceta, nemaiexistând suficientã materie primã pentru formarea lor. Din acel moment, Universul va intra într-o nouã erã. Mecanisme fizice foarte lente, care existã ºi în zilele noastre, vor deveni preponderente: sistemele planetare vor fi dispersate în 125


Universul spaþiu, materia, aºa cum o ºtim astãzi, se va dezintegra, iar gãurile negre se vor evapora... Pânã unde poate supravieþui viaþa inteligentã în forma cunoscutã de noi? Sã formulãm altfel aceastã întrebare, pentru a încerca sã dãm un rãspuns. O civilizaþie puternic evoluatã, având la dispoziþie un Univers etern, cu volum infinit, ar putea colecta, pentru propriile-i nevoi, suficiente cantitãþi de materie, energie ºi informaþie (într-un cuvânt, resurse), pentru a-ºi putea asigura supravieþuirea? Rãspunsul la aceastã întrebare este brutal: nu. Chiar dacã o civilizaþie ºi-ar îndrepta toate eforturile pentru a colecta toate resursele disponibile, nu le va putea obþine decât în cantitãþi finite. Acest eºec este cu atât mai frustrant, cu cât resursele pot creºte fãrã limite. Problema nu constã în lipsa lor, ci în dificultatea de a le colecta. Motivul rãspunsului negativ este legat tocmai de faptul cã nu trãim într-un Univers static, ci într-unul aflat în continuã expansiune. În momentul în care diametrul acestuia se va dubla, densitatea sa va scãdea de opt ori. Pentru undele luminoase scãderea densitãþii de energie va fi ºi mai dramaticã, de 16 ori, deoarece vom avea ºi o creºtere a lungimii de undã, deci o scãdere a energiei transportate. Consecinþa este evidentã, într-un Univers dilatat vom avea nevoie de mai mult timp pentru a colecta aceeaºi cantitate de resurse. Sunt de imaginat douã strategii pentru a rezolva problema. Prima dintre ele este una pasivã. Pur ºi simplu, ipotetica noastrã civilizaþie va aºtepta ca materia sã se aglomereze din nou sub acþiunea forþei gravitaþionale. Cea de a doua strategie este una activã: se va pleca în cãutarea resurselor. Marea cãutare Din pãcate, doar cea de-a doua strategie pare a fi aplicabilã. Dintre toate modelele de Univers, unul singur ajunge la concluzia cã, dupã o perioadã de expansiune, va urma o fazã de contracþie. De aceea, ne vom ocupa mai mult de cea de a doua strategie, deºi, aºa cum veþi vedea, nici aceasta nu ne oferã prea multe speranþe. Însãºi expansiunea Universului este cea mai mare problemã. Pentru a aduna resurse într-un ritm constant, este nevoie 126


sã consumãm din ce în ce mai multã energie. Aceasta ne va duce la pragul dincolo de care vom consuma mai mult decât vom putea produce. Dar sã fim optimiºti. Sã presupunem cã resursele vor ajunge la noi cu viteza luminii ºi fãrã pierderi. În acest caz, cel mai bun „rezervor” ar fi unul aparent infinit, o gaurã neagrã aflatã în apropiere. Nici aceasta nu ar putea satisface cerinþele unui viitor foarte îndepãrtat. O echipã de cercetãtori de la Institutul de Tehnologie din California a calculat, cu douã decenii în urmã, cã energia extrasã dintr-o gaurã neagrã va scãdea mai repede decât costurile necesare exploatãrii. O speranþã totuºi ne rãmâne: o supergaurã neagrã. Numai cã aceasta ar trebui sã fie mult mai masivã decât întregul nostru Univers... Sã ne întoarcem la optimismul nostru. Existã anumite forme de energie care nu scad odatã cu dilatarea Universului. De exemplu, se pare cã Universul este strãbãtut de o reþea de stringuri cosmice. Fãrã a intra în detalii, acestea sunt niºte structuri filiforme, care strãbat întreg Universul, infinit de lungi, dar de grosimi de ordinul a 10-43 m, care vibreazã, deci conþin energie. Teoria demonstreazã cã aceastã energie a stringurilor cosmice nu scade odatã cu expansiunea Universului. Dacã este adevãrat cã aceastã reþea de stringuri cosmice este infinitã, înseamnã cã avem la dispoziþie un rezervor infinit de energie. Nu-i nicio problemã sã ne imaginãm, pentru viitor, o tehnologie care sã permitã secþionarea unuia sau mai multor stringuri cosmice, pentru a extrage energia necesarã, într-un Univers aflat în pragul morþii. Numai cã ºi de aceastã datã apare o problemã insurmontabilã. Stringul cosmic poate fi „fracturat” ºi pe cãi pur naturale, gãuri negre s-ar putea naºte pe el, devorând-ul pur ºi simplu..., iar la scãri mari de timp aceste fenomene vor împiedica ipotetica civilizaþie a viitorului sã obþinã energia necesarã supravieþuirii... Dar nu s-ar putea extrage energia necesarã, direct din vidul cuantic? Da, aceasta ar putea fi o soluþie. Numai cã, extrãgându-i din energie, acesta va cãdea pe un nivel energetic inferior. Iar vidul se aflã deja pe nivelul minim posibil, de aici 127


Universul concluzia cade peste noi ca o ghilotinã: aceastã sursã de energie, deºi existã, este inutilizabilã pentru scopuri practice. Sã mergem ºi mai departe, trebuie sã existe o soluþie. Una care a tot fost aplicatã pe la noi: reducerea consumului energetic, de aceastã datã tocmai al aceluia necesar vieþii. Dacã stãm sã ne gândim bine, temperatura corpului nostru (37 grade C!) este îngrozitor de mare, dacã o raportãm la temperatura medie a Universului. Nu-i aºa? Ne putem imagina un om nou, obþinut prin manipulãri genetice, care sã aibã o temperaturã a corpului mai scãzutã. Numai cã ºi aici avem de înfruntat o limitã de netrecut: punctul de îngheþ al apei. Aºa cã va trebui, pur ºi simplu, sã renunþãm la înveliºul corporal... Oricât de ciudatã ar putea sã parã aceastã idee, se pare cã nu existã dificultãþi fizice fundamentale, care sã împiedice viitorimea sã-ºi materializeze un asemenea obiectiv. Putem presupune cã spiritul uman, conºtiinþa, nu este neapãrat legat de niºte molecule organice superior organizate. Desigur, în aceastã clipã nu ne putem imagina cum ar trebui sã arate cu adevãrat asemenea fiinþe „spirituale”, nu ºtim nici mãcar sub ce formã se va prezenta omul peste un miliard de ani. Dar o analizã a mecanismelor fizice care le vor guverna existenþa am putea încerca sã facem. Pentru a-ºi reduce necesitãþile energetice, noile „corpuri” umane ar trebui sã „funcþioneze” la temperaturi cât mai scãzute. Cunoscutul fizician Freeman Dyson a calculat cã aceste organisme ar putea trãi infinit de mult, dacã reuºesc sã-ºi reducã temperatura suficient de mult. Astfel, ele ar putea avea la dispoziþie o „cantitate de gândire“ infinitã. Singura problemã ar fi viteza de gândire (un termen cam barbar, care ar putea fi definit ca raportul dintre numãrul de gânduri ºi unitatea de timp), care va fi mult încetinitã. Conform calculelor lui Dyson, corpul umanului de astãzi consumã cam 100 W, iar un organism, având o complexitate echivalentã cu a noastrã, ar avea temperatura de -118 grade C, va consuma de patru ori mai puþinã energie, dar ar fi de douã ori mai lent în gândire. ªi dacã stãm sã ne gândim bine (cu viteza noastrã de acum), 128


aceastã încetinire n-ar trebui sã reprezinte o problemã prea gravã, pentru niºte fiinþe cu o viaþã infinitã... Spre marea noastrã neliniºte, chiar ºi în aceastã situaþie apar probleme grave. Nu pomenim decât una, cea mai gravã dintre toate. Nu vom putea niciodatã coborî oricât de mult temperatura unui asemenea organism ipotetic. De ce? Motivul este simplu. Orice activitate de gândire, altfel spus, orice prelucrare de informaþie, genereazã cãldurã. Cum o putem radia cãtre exterior? Noi, oamenii obiºnuiþi, radiem cãldura sub formã de radiaþii infraroºii, dar la temperaturile foarte mici de viaþã ale fiinþelor imaginate de Dyson radiatorul optim ar fi un soi de gaz electronic foarte rarefiat. Numai cã randamentul acestuia scade mult mai repede decât viteza de încetinire a metabolismului. Dacã fraza precedentã este mai greu de înþeles vã vom spune, mai simplu, cã sub o anumitã valoare a temperaturii fiinþele noastre ar trebui sã gândeascã atât de lent, încât inteligenþa lor n-ar valora nici cât o ceapã degeratã. ªi totuºi... Cred cã v-am descurajat suficient cu acest text. Peste 10100 ani viaþa inteligentã va dispãrea din Univers. Iatã o perspectivã cu adevãrat îngrozitoare. Numai cã, dacã vom considera cifra de mai sus ca fiind durata vieþii unui om obiºnuit, atunci timpul scurs de la formarea Universului pânã în prezent ar reprezenta numai 10-90 s! ªi vorbim despre 13,7 miliarde de ani. Mai avem mult timp la dispoziþie pentru a ne imagina mecanisme de supravieþuire. Sper sã nu supãr pe nimeni, dar oamenii aceºtia, atât de fragili, pot orice! Iar pentru oameni eternitatea va exista...

129


2

Marte, al ºaptelea Continent

Marte: fiºã tehnicã l Diametrul mediu al Planetei Roºii este de 6 780 km, adicã aproximativ jumãtate din cel al Planetei Albastre. l Suprafaþa marþianã are aproximativ aceeaºi întindere ca uscatul terestru. l Marte cântãreºte aproximativ 6,4 x 1023 kg ºi are o densitate medie de 3,933 kg/m3. l Nu are câmp magnetic.

Date orbitale l Distanþa medie între Soare ºi Marte este de aproximativ 227,7 milioane km, adicã 1,5 u.a. l Orbita sa este puternic elipticã, distanþa faþã de Soare variind între 206,3 milioane km ºi 249,2 milioane km. l Un an marþian dureazã 687 de zile terestre, iar o zi pe Planeta Roºie are 24 ore, 37 minute ºi 23 secunde.

Condiþii de mediu l Presiunea atmosfericã pe planeta Marte este extrem de redusã, reprezentând aproape 1/180 atm. l Atmosfera este compusã din dioxid de carbon (95,3%), azot (2,7%) ºi argon (1,6%). 131


Marte, al ºaptelea continent l Marte este bântuit de furtuni puternice de praf ºi nisip, viteza vântului atingând adesea valoarea de 40 m/s. l Temperatura marþianã medie este de -53 grade C, variind între -128 grade C ºi 27 grade C. l Cele patru anotimpuri marþiene sunt mult mai lungi decât cele terestre. Primãvara dureazã 171 zile, vara - 199 zile, toamna - 171 zile, iar iarna - 146 zile.

Relief extrem l Cel mai înalt punct de pe suprafaþa marþianã este Olympus Mons, un uriaº crater vulcanic, care se ridicã pânã la 26 km înãlþime. l Canionul Valles Marineris este cea mai mare formã de relief de acest tip cunoscutã în Sistemul Solar. Se întinde pe o lungime de 4.000 km, iar adâncimea sa variazã între 5 ºi 10 km.

Sateliþi l Marte posedã doi sateliþi naturali, botezaþi Phobos (teamã) ºi Deimos (teroare).

Din nou pe Lunã, urmeazã Marte În ianuarie 2004 preºedintele Bush anunþa un program spaþial ambiþios, prin care oamenii vor reveni pe Lunã ºi vor întreprinde primele explorãri directe ale planetei Marte. Calendarul era foarte ambiþios ºi prevedea prima expediþie lunarã cu echipaj uman undeva cãtre 2014. Încet, încet, lucrurile încep sã prindã contur. NASA în crizã? Nu vom intra direct în subiect. Înainte de orice, dorim sã vã povestim câteva întâmplãri din spatele scenei spaþiale. De fapt, în ianuarie 2004 preºedintele Bush Jr. spunea cã americanii vor trimite oameni pe lunã “nu mai târziu de 2014”. Planul iniþial era prea optimist. Din nefericire prea marile pro132


bleme ale NASA, care s-au fãcut simþite ºi cu ocazia misiunii STS 114 a navetei spaþiale, împiedicã o accelerare a programului spaþial american. De fapt, am putea spune cã NASA se aflã în plinã crizã. NASA este acum pusã într-o situaþie fãrã precedent: trebuie sã cumpere tehnologie spaþialã, inclusiv capsule Soiuz, de la ruºi. Fãrã precedent nu este achiziþionarea de echipament rusesc, ci faptul cã legile americane nu permit acest lucru. În anul 2000 administraþia Bush publica o lege prin care se interzicea achiziþionarea de tehnologii spaþiale din þãri care sprijinã programele nucleare ºi cele de înarmare ale Iranului. Rusia se aflã pe lista þãrilor aflate în embargou. Dar nerezolvarea satisfãcãtoare a problemelor legate de scutul termic al navetei, la care se adaugã probleme de organizare, de finanþare etc., fac ca NASA sã nu-ºi mai poatã atinge obiectivele importante pentru urmãtorii ani. Singura soluþie care mai rãmâne pentru continuarea programului spaþial american rãmâne achiziþionarea de echipament rusesc. NASA trebuie sã gãseascã o soluþie de ocolire a legii. De fapt, nu de ocolire, ci de modificare a ei. Pe 15 septembrie 2005 preºedintele Comitetului pentru Relaþii Externe a Senatului american, Richard G. Lugar, a introdus un amendament la legea federalã, prin care se permite companiilor americane sã achiziþioneze echipament rusesc pânã în 2012. Procedura este destul de complicatã ºi va consuma destul timp. Trebuie convinºi 100 de senatori pentru ca amendamentul sã treacã. Mai existã o variantã, scurtã ºi simplã: preºedintele Bush sã semneze o hârtie prin care sã ateste cã Rusia nu încalcã embargoul impus Iranului. Dar ºi soluþia scurtã ºi simplã are cusururile ei. Implicã prea multe consecinþe în plan internaþional. Drumul spre Lunã Deºi NASA se aflã într-una dintre perioadele ei dificile, analizarea proiectelor ce îi vor duce pe americani din nou pe Lunã a continuat, aparent, fãrã nicio problemã. Prima jumãtate a lunii septembrie a fost plinã de informaþii, de speculaþii. Vineri, 16 septembrie 2005, prestigiosul site www.space.com, anunþa lumii întregi cã luni, 19 septembrie, NASA va face pu133


Marte, al ºaptelea continent blice detalii privitoare la expediþia lunarã. Am aºteptat cu nerãbdare ziua de luni, pentru a vedea cu ce au americanii de gând sã paveze reîntoarcerea pe Lunã. Nu am fãcut pariuri, dar eram aproape sigur cã se are în vedere realizarea unei noi navete spaþiale, o navetã mai simplã ºi mai robustã. Firma Lockheed Martin anunþase deja cã a realizat un anteproiect de navetã, care ar fi putut înlocui cu succes actuala navetã americanã, aºa cã siguranþa afirmaþiei noastre pãrea justificatã. ªi nu micã ne-a fost surpriza, atunci când am constatat cã ne înºelasem! NASA a anunþat cã viitorul CEV (Crew Exploration Vehicle), care va purta numele de Orion ºi va fi realizat de cãtre Lockheed Martin, nu va mai fi o navetã spaþialã, ci o capsulã, similarã acelei folosite în misiunile Apollo. Practic NASA a fãcut un pas înapoi în timp, un pas de mai bine de 30 de ani. Sã nu se înþeleagã cumva cã suntem de pãrere cã soluþia tehnicã ce poartã numele de navetã spaþialã este semnul progresului, iar capsulele spaþiale ar fi ceva ce þin de trecut. Dimpotrivã! Navetele spaþiale au un extraordinar de mare dezavantaj: au aripi. Iar aceste aripi, în spaþiul cosmic, nu au nici un rost. Ele sunt folosite numai pe perioada dintre reintrarea în atmosferã ºi aterizare, în tot restul timpului fiind doar un balast inutil. Iar atunci când ai de gând sã trimiþi ceva cãtre Lunã sau cãtre Marte trebuie sã fii atent la fiecare gram inutil, deoarece costurile implicate sunt uriaºe. Cu siguranþã, tocmai acest gen de judecãþi au stat la baza deciziei NASA de a reveni la capsulele spaþiale. De altfel, însuºi Michael Griffith, ºeful NASA, recunoºtea într-o discuþie cu conducerea publicaþiei USA Today cã decizia, din anii 1970, de a trece la construcþia navetelor spaþiale a fost o mare greºealã, o greºealã care a costat viaþa a 14 astronauþi din 1982 pânã în prezent. Griffith a criticat ºi decizia construirii Staþiei Spaþiale, un obiectiv care a înghiþit foarte mulþi bani, dar care i-a þinut pe oameni aproape de Terra, în loc sã îi poarte mai departe în Sistemul Solar. Misiunea Vã spuneam cã asistãm la o revenire la ideile ce au stat la baza misiunilor Apollo. Dar, aºa cum remarcau jurnaliºtii 134


americani, acum avem de-a face cu un “program Apollo cu steroizi”. Sã vedem repede despre ce este vorba. Avem ºi acum un modul de comandã ºi un modul lunar, care vor pleca împreunã spre Lunã. Numai cã, de aceastã datã, o misiune lunarã nu va implica utilizarea unui singur vehicul purtãtor (cum era cazul rachetelor Saturn V), ci a douã lansatoare. Unul dintre ele va ridica pe orbitã modulul de comandã, Orion, în care vor locui astronauþii pe perioada zborului cãtre Lunã ºi înapoi, iar cel de-al doilea lansator va plasa pe orbita terestrã modulul lunar împreunã cu treapta de accelerare, care va imprima ansamblului modul de comandã - modul lunar, viteza necesarã pentru a scãpa de atracþia gravitaþionalã a Terrei. O altã mare deosebire faþã de misiunile Apollo constã în faptul cã pe orbita lunarã nu va mai rãmâne niciun astronaut, întreg echipajul Orion debarcând pe Lunã cu ajutorul modulului lunar. Pentru a fi mai clari vom încerca sã vã prezentãm o misiune tipicã. Misiunea lunarã va începe cu plasarea pe orbitã a modulului de alunizare împreunã cu treapta de accelerare. Pentru aceasta este nevoie de un lansator superputernic, capabil sã satelizeze sarcini utile de pânã la 124 t, numit Ares V. Specialiºtii americani au optat pentru utilizarea a cât mai multor componente de la lansatoarele deja existente. Astfel, cu foarte mici modificãri, vor fi folosite acceleratoarele cu combustibil solid, care echipeazã în prezent naveta americanã. Motoarele cu combustibil lichid, la rândul lor, vor fi variante modificate ale celor ce echipeazã în prezent aceleaºi navete americane. O noutate apare totuºi, pentru motoarele de pe modulul lunar s-a optat pentru realizarea unora capabile sã funcþioneze cu metan-oxigen. Motivul pentru care se va apela la aceastã versiune ne dã speranþe pentru viitoarele misiuni marþiene. Aºa cum vom arãta în acest capitol, existã studii avansate pentru producerea de carburant direct pe Marte, utilizând pentru aceasta atmosfera marþianã ºi un reactor chimic relativ simplu. Iar carburantul obþinut este tocmai metanul! Faptul cã modulul lunar va fi echipat cu un motor metan-oxigen ne su135


Marte, al ºaptelea continent gereazã cã NASA îºi ia foarte în serios obiectivul final: trimiterea omului pe Marte. La ceva timp (maximum 30 de zile) dupã plasarea pe orbita terestrã a modulului lunar împreunã cu treapta de accelerare urmeazã cea de-a doua lansare: racheta purtãtoare, numitã Ares I, va trimite în spaþiu capsula ce va purta în pântecele ei pe cei patru astronauþi ce urmeazã sã fie trimiºi cãtre Lunã. Aparent Orion nu se deosebeºte foarte mult de vechile capsule Apollo. De fapt diferenþele vor fi majore, nu de alta, dar au trecut mai bine de 35 de ani de la proiectarea celor din urmã. Acum avem de-a face cu o capsulã de 25 t, care va putea adãposti pânã la ºase astronauþi (capsulele Apollo transportau numai trei). Pentru misiunile lunare s-a optat pentru un echipaj alcãtuit din patru persoane. Iar Orion va fi realizat în aºa fel încât sã poatã transporta oameni ºi (sau) materiale pe ISS ºi, într-un viitor nu chiar îndepãrtat, cu modificãri minime, sã poatã duce oameni cãtre Marte. În cea de-a treia etapã se va realiza întâlnirea pe orbita terestrã a celor douã componente (modulul lunar + treapta de accelerare ºi Orion), urmatã de înscrierea pe traiectoria lunarã. În vecinãtatea Lunii se va ajunge dupã aproximativ trei zile. Întregul complex spaþial se va înscrie pe o orbitã circumselenarã, dupã care vor urma pregãtirile în vederea aselenizãrii. Aici apare încã o mare deosebire faþã de misiunile Apollo. Tehnicile de cuplare pe orbitã sunt astãzi atât de bine automatizate încât pe orbitã nu va mai rãmâne niciun astronaut, cu toþii vor debarca pe Lunã. Acolo vor putea rãmâne în jur de o sãptãmânã, dupã care urmeazã decolarea ºi cuplarea cu Orion. Aici trebuie sã facem câteva remarci. În primul rând debarcãrile lunare nu se vor mai face în zone din vecinãtatea ecuatorului (cum era cazul misiunilor Apollo), ci se vor orienta cãtre regiuni ce prezintã interes în ceea ce priveºte realizarea de baze lunare. Michael Griffith: “Aceastã arhitecturã ne oferã un acces global la suprafaþa lunarã. Apollo era limitat la zonele din vecinãtatea ecuatorului. Oamenii de ºtiinþã sunt interesaþi de regiunile aflate la mare distanþã de ecuator. Acestea ne-ar permite, deºi nu ni se cere în136


cã, sã realizãm o prezenþã permanentã pe Lunã, pregãtindu-ne pentru Marte.”. Cadenþa misiunilor umane cãtre Lunã va fi de una la maximum 6 luni, ceea ce ar lãsa sã se înþeleagã cã bazele lunare vor deveni realitate, dincolo de 2020. Permiteþi-mi câteva consideraþii personale. Vom pleca de la întrebarea: “prezintã Luna vreun interes pentru umanitate?”. Sunt foarte mulþi aceia care vor da un rãspuns negativ la întrebarea noastrã. În fond, pe termen mediu, Luna nu poate fi folositã ca resursã pentru o exploatare economicã. Dar noi credem cã dincolo de interesul economic mai existã ceva. Putem privi Luna, ºi bazele lunare, ca o etapã importantã în colonizarea spaþiului. Acolo, aproape de casã, putem testa toate mijloacele necesare pentru asigurarea supravieþuirii viitorilor coloniºti spaþiali. Sunt multe lucruri care aºteaptã rãspunsuri ºi oricum, dacã apar probleme grave, ne este mai uºor sã ne întoarcem de pe Lunã decât de pe, sã zicem, Marte. Apoi mai existã interesul ºtiinþific. De exemplu, pe Lunã am putea plasa telescoape ºi radiotelescoape, care sã nu fie influenþate în niciun fel de agitata atmosferã terestrã. Iar vidul lunar ne poate ajuta sã realizãm experimente imposibile pe Terra. Ne gândim, de pildã, la un uriaº accelerator de particule, cu ajutorul cãruia sã intrãm mai adânc în tainele materiei. ªi mai este importantã baza lunarã dintr-un motiv ce þine de viitorul explorãrii spaþiale. Acolo, pe Lunã, în absenþa atmosferei ºi sub acþiunea unei forþe gravitaþionale reduse, se pot expedia, cu costuri minime, cãtre destinaþii îndepãrtate, mesagerii viitoarelor misiuni spaþiale (cu sau fãrã echipaj uman). Imaginaþi-vã cã pe Lunã se pot amplasa “praºtii” electromagnetice care pot accelera vehicule pânã la viteze ce le vor permite sã atingã marginea Sistemului Solar. Credem cã Luna va trebui sã devinã cât mai repede un adevãrat avanpost al umanitãþii. Dar sã revenim la subiectul nostru. Dupã plecarea de pe Lunã ºi revenirea echipajului pe Orion va urma întoarcerea cãtre Terra. Drumul va dura, ca ºi dusul, aproximativ trei zile. Reintrarea în atmosferã se va face direct, fãrã ca Orion sã se mai înscrie pe orbita terestrã (întocmai ca la misiunile Apollo). Frânarea finalã se va face cu ajutorul unor paraºute. 137


Marte, al ºaptelea continent Trebuie spus cã s-a renunþat la opþiunea amerizãrii (aleasã pentru misiunile Apollo), Orion va putea ateriza. Pentru a micºora impactul la aterizare vor fi folosite niºte baloane care se vor umfla în apropierea solului ºi (eventual) niºte retrorachete. Cam aºa vor arãta viitoarele misiuni lunare. Dar... Cât vor costa ele? Studiile preliminare aratã cã programul lunar al NASA, pânã în 2020, anul în care americanii se vor întoarce pe Lunã, va costa aproximativ 104 miliarde dolari. Griffith arãta cã aceasta reprezintã numai jumãtate din costurile implicate de debarcarea primului echipaj pe Selena. Dar, având în vedere experienþa trecutului, credem cã NASA este prea optimistã. Atât în cazul navetelor spaþiale, cât ºi în cel al Staþiei Spaþiale cererile de finanþare au crescut într-un ritm ameþitor de îndatã ce se trecea la punerea în operã a proiectelor. Oricum suma necesarã revenirii oamenilor pe Lunã este una foarte micã, dacã o comparãm cu cea cheltuitã pentru o zi de rãzboi în Irak. Sã ne amintim cã întoarcerea pe Lunã reprezintã primul pas cãtre un obiectiv mai ambiþios. Nu cunoaºtem acum data exactã a acestui zbor, dar sperãm cã se va desfãºura în orizontul anilor 2030. Vom încerca o schiþã a acestui zbor, o schiþã elaboratã pe baza datelor de care dispunem acum.

Omul pe Marte Pentru toatã lumea, dificultatea majorã pentru o cãlãtorie o constituie distanþa. În ceea ce priveºte planeta Marte, care rar se apropie la mai puþin de 80 de milioane de km de Pãmânt, dificultatea devine obstacol. Un obstacol pe care trebuie sã-l trecem cât mai repede. Sã vedem ce s-ar putea face în acest sens. Wernher von Braun, unul dintre pãrinþii zborului spaþial ºi-a imaginat, în 1952, utilizarea unei întregi flote spaþiale, care ar fi cântãrit, la decolare, aproape 40.000 t. Costul misiunii era uriaº, câteva mii de miliarde de dolari, dar în acea vreme cosmosul mai presupunea încã ceva romantism. Acum, într-o lume prea realist-materialistã, lucrurile se complicã. 138


Totuºi, unele estimãri (optimiste) ne oferã un cost de aproximativ 100 miliarde dolari, repartizate de-a lungul unui deceniu. În asemenea condiþii, zborul unui om spre Marte nu ar mai fi o chestiune atât de imposibilã. Nu de alta, dar acum avem tehnologiile necesare. Drumul cel mai scurt Pentru rachetele disponibile astãzi cea mai economicã traiectorie cãtre Marte ar fi orbita de transfer Hohmann. Ea are forma unei elipse, tangentã la orbitele Terrei ºi ale lui Marte, utilizând la maximum miºcarea orbitalã terestrã pentru deplasarea vehiculul spaþial. Practic, lansarea ar trebui sã se producã în momentul în care Marte se aflã cu 45° în faþa Pãmântului (aºezare care se repetã la fiecare 26 de luni). Plecarea de pe Marte se va putea efectua atunci când Pãmântul se aflã cu 75° în avans faþã de Planeta Roºie. Zborul va cuprinde o etapã, iniþialã, de accelerare ºi una, finalã, de frânare. În rest, sunt necesare numai mici corecþii ale traiectoriei. Dacã vehiculul va pleca direct de pe sol, atunci va trebui sã-i imprimãm o vitezã de 11,5 km/s, pentru a putea scãpa de sub acþiunea gravitaþiei terestre ºi sã-l plasãm pe traiectoria ce duce cãtre Marte. În cazul (cel mai probabil) în care se opteazã pentru asamblarea pe orbitã a mai multor module, atunci, deoarece acestea se vor afla deja la o vitezã de 7,9 km/s, vor fi suficienþi numai 3,6 km/s suplimentari. În apropierea lui Marte va trebui sã frânãm vehiculul de transport pânã la 5,5 km/s, pentru a-l plasa pe o orbitã în jurul Planetei Roºii, dupã care se pot trimite la sol vehiculele de debarcare... Durata zborului interplanetar va fi de aproximativ 224 de zile dus ºi 237 de zile pentru întoarcerea pe Terra. Numai cã echipajul va fi obligat sã petreacã pe Marte 458 de zile. Misiunea ar trebui sã dureze, în total, 919 de zile adicã peste 2,6 ani. Iatã cã traiectoria cea mai economicã reprezintã o cãlãtorie lungã, care atrage cu sine costuri suplimentare. Am putea sã o scurtãm? NASA propune o altã categorie de traiectorii, care implicã intervenþia sistemului de propulsie ºi dupã ce vehiculul spaþial s-a desprins de sub influenþa atracþiei terestre. În schimb, pe drumul de întoarcere, nava va fi lãsatã pur ºi simplu sã ca139


Marte, al ºaptelea continent dã cãtre Soare, pentru a putea folosi planeta Venus drept praºtie pentru revenirea pe Terra. Un asemenea voiaj ar dura 224 de zile, pentru a ajunge pe Marte, 30 de zile pentru explorarea planetei ºi alte 291 de zile pentru revenirea pe Terra. Un total de 545 de zile, adicã mai puþin de 1,5 ani. Este drept, cãlãtoria este mai scurtã, în schimb se va consuma mai mult combustibil. Mai existã ºi alte variante, cum ar fi cele bazate pe motoare ionice sau vele solare, care sunt studiate intens de cãtre toate agenþiile spaþiale terestre. Aceste sisteme de propulsie sunt foarte economice, dar au marele dezavantaj cã produc forþe de tracþiune scãzute. În acest caz, pentru a scãpa de sub influenþa atracþiei terestre vehiculul va descrie o spiralã în jurul Pãmântului, pânã când va atinge viteza de plecare. Aceastã etapã va fi foarte lungã (deoarece acceleraþiile vor fi mici). Evident, acest procedeu nu va putea fi folosit decât pentru trimiterea sondelor nepilotate sau ale materialelor necesare, de exemplu, pentru construirea viitoarelor colonii marþiene. Omul Din câte s-a putut vedea, deocamdatã, nu putem spera la cãlãtorii marþiene mai scurte de 1,5 ani. Apare o întrebare? Omul, obiºnuit cu mediul terestru, va rezista unei asemenea încercãri? Ziarul britanic Times, din 21 aprilie 2001, ne oferã un rãspuns la aceastã legitimã întrebare. “Specialiºtii noºtri considerã cã, din punct de vedere medical, vom putea trimite oameni pe Marte în 2020”, afirmã profesorul rus Anatoli Grigoriev. Este adevãrat, ruºii au un avans considerabil în faþa celorlalte naþiuni spaþiale, deoarece ei au experimentat de multã vreme efectele zborurilor cosmice îndelungate (în special ale imponderabiltãþii) asupra organismului uman. “Rusia ar putea oferi un sprijin medical complet pentru o misiune marþianã. Acest lucru este recunoscut de toatã lumea, mai puþin de NASA”, afirmã acelaºi Egorov. La aceasta ar mai trebui sã adãugãm, în treacãt, remarca fãcutã de preºedintele rus, Putin, cu ocazia aniversãrii a jumãtate de veac de la istoricul zbor al lui Gagarin. “Trebuie sã ne refacem prestigiul ºi puterea spaþialã.” Din nefericire, preºedintele rus nu a dat detalii. Oricum, nu putem spera ca ruºii sã declanºeze o nouã 140


cursã spaþialã. Din punct de vedere financiar, în aceastã clipã, sunt la pãmânt. Un lucru este clar - ºi trebuie subliniat ca atare - din punct de vedere medical nu sunt probleme cu zborul omului spre Marte. Totuºi... De fapt, problema trimiterii unui om spre Marte þine mai degrabã de partea financiarã decât de cea inginereascã. Încã din secolul trecut ar fi fost posibil ca paºii omului sã se întipãreascã pe solul roºu al planetei Marte. Dar, dincolo de orice problemã financiarã, suntem nevoiþi sã remarcãm o lipsã de entuziasm generalizatã, la scara întregii planete, în ceea ce priveºte explorarea spaþialã. În prezent, pânã ºi NASA, care plãteºte foarte bine, întâmpinã mari dificultãþi în gãsirea de specialiºti competenþi, în ciuda anunþului preºedintelui Bush din 2003. Poate-i ajutãm noi...

Mars direct Robert Zubrin... Iatã numele unui personaj fantastic. Un om în carne ºi oase care îºi permite (auzi îndrãznealã!) sã viseze omul cãlãtorind cãtre Marte. Iar Zubrin nu este un simplu visãtor. Profitând de o serioasã pregãtire în domeniul aerospaþial (fost inginer la Lockheed-Martin), el ia lucrurile în serios. κi sprijinã visele pe calcule atât de serioase, încât este admirat ºi de cãtre specialiºtii de la NASA. Marea lui îndrãznealã sare peste etape. Zubrin îºi propune, nici mai mult, nici mai puþin, decât sã-i imite pe primii mari exploratori. Adicã sã plece la drum cu minimum de resurse, pentru a fabrica la destinaþie tot ceea ce este necesar pentru întoarcerea acasã. ªi pentru a-ºi atinge scopul, nu are nevoie de alte tehnologii decât de cele ale prezentului. Iar Zubrin este atât de entuziast... În timpul simpozionului “Odiseea spaþialã 2001”, despre care v-am povestit ºi în capitolul anterior, a fost necesarã intervenþia translatorului. Grãbit sã îºi expunã toate ideile, în prea scurtul timp ce îi fusese alocat, vorbea nãucitor de repede! Mie puþin îmi pãsa, reportofonul meu poate derula banda pe 141


Marte, al ºaptelea continent mai multe viteze... În schimb, translatorul rãmânea în urmã cu prea multe fraze, pentru ca traducerea sa sã mai fie înþeleasã de cineva. Zâmbind, Zubrin ºi-a moderat tempo-ul expunerii. Asta timp de câteva minute. Apoi, parcã speriat de timp, vorbea din nou repede... Intervenea din nou translatorul... ºi ciclul acesta se relua de la capãt. Concluzia este simplã. Visãtorii nu au niciodatã suficient timp. Lor numai viitorul le dã dreptate. Iar Zubrin este prieten cu viitorul. În aºteptarea oamenilor Sã ne purtãm gândurile cãtre viitor. Sã numim anul declanºãrii marii expediþii marþiene A0. În acel an, o rachetã purtãtoare, de mãrimea aceleia care a dus oamenii cãtre Lunã, decoleazã de pe cosmodromul de la Cape Canaveral. Ca sarcinã utilã, în greutate de 45 t, are un vehicul nepilotat, care va fi îndreptat cãtre Marte. Acesta, dupã o cãlãtorie de ºase luni, va ateriza pe suprafaþa marþianã. Misiunea sa este una vitalã. El va fi folosit ca vehicul de revenire pe Terra. La bordul sãu se va gãsi tot ceea ce este necesar pentru supravieþuirea echipajului de-a lungul reîntoarcerii cãtre casã. Tot acolo se vor afla câteva mici vehicule robot plus unul mai mare, presurizat, alimentat cu un amestec de metan ºi oxigen. Acesta din urmã are cea mai importantã misiune în aºteptarea oamenilor... El va coborî pe suprafaþa marþianã ºi va începe imediat sã fabrice combustibilul necesar revenirii pe Terra. Pentru aceasta va dispune de o centralã nuclearã cu o putere de aproximativ 100 kW ºi de un mic reactor chimic, care va fabrica apã (din care va extrage prin electrolizã oxigen ºi hidrogen) ºi gaz metan. Dar, despre felul în care se va fabrica, direct pe Marte, combustibilul necesar plecãrii de acolo, vom vorbi într-un subcapitol separat, intitulat “Producere de carburant in situ”. Câteva cifre vom da totuºi. În total se vor produce 108 t de metan ºi oxigen, adicã o cantitate de 18 ori mai mare decât materialele aduse pe Marte, pentru a fabrica necesarul de combustibil. Voiajul de întoarcere spre Terra va consuma numai 96 t de carburant, diferenþa de 12 t fiind lãsatã pe Marte, pentru a alimenta echipamentele ce vor rãmâne pe acolo. 142


Primii oameni în drum spre Marte Dacã aceastã primã bazã marþianã (automatã) îºi va îndeplini cu succes misiunea, atunci în anul A0+2 (adicã la doi ani dupã plecarea primului vehicul cãtre Marte) vor decola, cãtre Planeta Roºie, alte douã vehicule, dintre care unul singur va purta oameni la bord, în numãr de patru. ªi spunem cã aceºtia vor fi purtaþi cãtre Marte din simplul motiv cã, o datã înscriºi pe traiectoria spre Marte, aceºtia nu vor avea mare lucru de fãcut, altceva decât sã se lupte cu plictiseala... Aceasta este una din marile probleme ale cãlãtoriilor interplanetare. Sã nu uitãm cã pânã ºi Terra va deveni, pentru acei cãlãtori ai spaþiului, o micã ºi neînsemnatã stea..., iar comunicaþiile cu cei lãsaþi acasã se vor desfãºura din ce în ce mai lent. Undele radio ajung pe Marte la minute bune dupã ce au fost emise... Cu siguranþã, existã soluþii simple pentru a o rezolva. De pildã, o bogatã colecþie de jocuri video, întreþinerea unei mici sere, cercetãri ºtiinþifice asupra spaþiului interplanetar etc. Spuneam cã aceasta este numai una dintre probleme. Mai existã ºi altele. De exemplu, radiaþia cosmicã. Lipsiþi de câmpul magnetic terestru, mesagerii tereºtrii vor fi supuºi unei mari doze de radiaþii. Zubrin nu este un naiv. El ia în considerare acest risc. Soluþia propusã de el este ingenioasã. Nu va îngroºa pereþii navei, ci va aºeza rezervele de apã ºi alimente, astfel încât sã realizeze un ecran protector. Calculele i-au arãtat lui Zubrin cã astfel doza rezidualã de radiaþii, adicã cea la care va fi supus echipajul, va mãri riscul apariþei cancerului cu 1%, ceea ce este echivalent cu riscul de cancer al unui fumãtor, care nu-ºi schimbã nesãnãtosul obicei pe perioada zborului cãtre Marte. Altfel spus, pericolul nu este eliminat, ci doar redus la o valoare acceptabilã pentru niºte oameni ce doresc sã ne poarte mesajul cãtre alte planete. O altã problemã este imponderabilitatea. Misiunile de lungã duratã, desfãºurate pânã în prezent, demonstreazã cã omul nu poate suporta, fãrã consecinþe medicale majore, starea de imponderabilitate pentru timp îndelungat. Soluþia propusã de Zubrin este, din nou, una simplã. Capsula care-i adãposteºte pe astronauþi va fi legatã cu un fir lung de unul dintre rezer143


Marte, al ºaptelea continent voarele golite în timpul înscrierii pe traiectoria cãtre Marte, dupã care acest sistem va fi pus sã se roteascã în jurul centrului comun de greutate. Astfel va fi asiguratã o gravitaþie artificialã echivalentã cu 0,4 g. Vedeþi? Zubrin nu neglijeazã nimic. Sosirea... Ajungând în apropierea planetei Marte, la momentul A0+3, cosmonauþii vor abandona cablul ºi rezervorul folosit pentru generarea gravitaþiei artificiale ºi se vor pregãti de aterizare. Ideal ar fi ca aceasta sã aibã loc în imediata apropiere a primei baze instalate pe Marte. Desigur, se pot întâmpla multe lucruri, iar locul de aterizare al modulului pilotat sã se afle la mare distanþã de vehiculul de reîntoarcere. Câtã vreme aceasta este mai micã de 1.000 km, nu sunt probleme. Un rover presurizat, cu suficiente rezerve de energie la bord, îi poate duce pe cosmonauþi în locul dorit. Dacã distanþa este mai mare, atunci, chiar ºi atunci, existã o soluþie. Vã amintiþi, desigur, cã în A0+2 sunt lansate douã vehicule, dintre care unul singur este purtãtor de oameni. Cel de al doilea, nepilotat, va sosi în vecinãtatea marþianã ceva mai târziu, numai bine pentru a i se programa aterizarea în apropierea locului în care, ceva mai devreme, au sosit oamenii... Iar dacã lucrurile se vor desfãºura conform planului, adicã nu vor fi probleme cu locul de aterizare al primului echipaj, acest modul nepilotat va începe activitatea, devenitã deja o rutinã, de generare a rezervelor de carburant, necesare pentru urmãtoarele misiuni marþiene cu echipaj uman. ...pe Marte Echipajul pãmântean va rãmâne pe Marte timp de 500 zile, perioadã în care, aºa cum este de aºteptat, se va desfãºura un intens program de cercetãri ºtiinþifice. Ca o parantezã, Zubrin are deja în vedere anumite specializãri pentru membrii echipajului, alcãtuit din patru oameni. El va fi compus dintr-un biogeochimist, un geolog/paleontolog, un inginer de zbor/pilot ºi un “om bun la toate”. Acesta din urmã va fi chiar comandantul misiunii, care, pe lângã o bunã stãpânire a tehnicii pilotajului, va trebui sã fie în stare sã asigure asistenþã medicalã 144


echipajului ºi sã cunoascã foarte bine obiectivele ºtiinþifice ale misiunii. Analizând structura echipajului, se pot deduce ºi obiectivele principale ale primelor cercetãri marþiene. Ele vor trebui sã gãseascã resursele necesare pentru stabilirea primelor colonii pe Planeta Roºie. Astfel, vor fi cãutate, în primul rând, resursele de apã. Deocamdatã, presupunem cã aceasta s-ar putea gãsi, sub formã de gheaþã, undeva în subsolul marþian. Apoi vor trebui sã fie identificate cãile prin care plantele terestre vor putea fi aclimatizate pe Marte, în vederea unui program, mult mai amplu, de terraformare a Planetei Roºii... Dar, dacã stãm sã ne gândim bine, în 500 de zile de cercetare a suprafeþei se pot face nenumãrate lucruri interesante. Rãmâne doar a fi programate ca atare... Întoarcerea acasã Aºa cum am mai spus, pentru revenirea pe Terra va fi utilizat primul modul ajuns pe Marte, cel lansat la A0, care între timp ºi-a generat combustibilul necesar. Celelalte douã module vor începe, deja, sã-ºi fabrice carburantul necesar revenirii urmãtoarelor echipaje... Zubrin prevede cã ar putea fi trimiºi oameni cãtre Marte, la fiecare doi ani, utilizându-se numai 15% din resursele mobilizate în prezent pentru naveta spaþialã americanã... Dar întoarcerea spre casã, în ciuda nerãbdãrii cu care îi vom aºtepta pe acei oameni care ne-au deschis drumul cãtre alte planete, va fi una lipsitã de istorie. Lucrul cel mai important se va fi întâmplat deja... Zubrin ºi NASA Nu puteam încheia acest subcapitol fãrã a vã mai spune ceva. NASA a lansat propriul sãu program de expediere a omului cãtre Marte. Un program foarte ambiþios, ale cãrui costuri se ridicau la 500 miliarde de dolari. Zubrin ºi-a prezentat propriul concept în faþa aceloraºi specialiºti. S-au fãcut calcule. Mars Direct este perfect realizabil, aceasta a fost concluzia celor de la NASA. Iar costurile s-ar ridica la 50 miliarde dolari..., adicã numai a ºasea parte din bugetul american destinat apãrãrii... Iar Zubrin, entuziastul raþional, 145


Marte, al ºaptelea continent nu se lasã. Doreºte sã obþinã finanþãri ºi din fonduri private... ªtie el ce ºtie...

Fabricarea de carburant in situ Iatã un titlu ciudat. Acesta îi este ºi scopul. El este menit sã stârneascã interesul, sã provoace curiozitatea. Este un mic truc jurnalistic, care trebuie sã ne fie iertat. De fapt încercãm sã rãspundem la o problemã simplã: putem produce carburantul necesar întoarcerii pe Terra, direct pe Marte? Rãspunsul la aceastã întrebare ar putea fi monosilabic. Un “da” ar fi de ajuns. Dar, aºa cum vom vedea imediat, rãspunsul corect trebuie sã fie: “Da, dar...“ Da, dar... Pentru anul 2001, NASA avea programatã misiunea Mars Surveyor 2001. Aceasta, pe lângã faptul cã ar fi adus pe Marte un mic vehicul robot, ar fi trebuit sã verifice una dintre etapele cheie ale “Mars Direct”-lui, propus de Zubrin. Este vorba de producerea, pe suprafaþa marþianã, a combustibilului necesar întoarcerii pe Terra. Din pãcate misiunea a fost anulatã, în urma dezastruosului final al misiunii Mars Polar Lander. Aºa cã aºteptatul experiment a fost amânat. Ne-ar fi plãcut sã vã putem oferi o datã când acesta va fi efectuat. Din nefericire, nu o ºtim nici noi, dar se pare cã el se va desfãºura undeva în perioada 2009-2015. Din fericire, cunoaºtem mecanismele de bazã ale generãrii de combustibil, care au fost prezentate la colocviul Odiseea Spaþialã 2001 de cãtre Christopher Mac Kay, specialist la NASA în probleme de terraformare, aºa cã putem sã vã oferim detalii interesante. Menþionãm cã prezentarea specialistului NASA a abordat pe larg ºi problema terraformãrii propriu-zise. Cum putem produce oxigen pe Marte? Aºa cum arãtam, unul dintre obiectivele principale al sondei Mars Surveyor 2001 ar fi trebuit sã fie acela de a verifica posibilitatea generãrii de combustibil direct din atmosfera 146


marþianã. La bordul sãu ar fi trebuit sã existe un mic dispozitiv, capabil sã producã oxigen. Metoda folositã, deja testatã pe Terra, se bazeazã pe reducerea cataliticã electrochimicã a dioxidului de carbon la temperaturi înalte, pe o matrice din zirconiu, la temperatura de 750 grade C, rezultând astfel monoxid de carbon ºi oxigen. De fapt, dioxidul de carbon este trecut printr-un electrolit solid, realizat din zirconiu impurificat cu oxid de ytriu. Structura cristalinã a acestuia permite numai trecerea ionilor de oxigen, sub acþiunea unui potenþial electric. Testele au arãtat cã astfel se pot produce 0,5 cm3 de oxigen în fiecare minut. Lucrurile ar putea sã parã simple. Dar nu este chiar aºa. În primul rând, avem nevoie de o sursã de energie electricã. Aceasta ar fi trebuit sã fie reprezentatã, conform proiectului iniþial, de un nou model de panouri solare, care ar fi trebuit sã furnizeze o putere de aproximativ 0,1 W, suficientã pentru desfãºurarea experimentului. În al doilea rând, sã nu uitãm cã presiunea atmosferei marþiene este foarte scãzutã (aproximativ 1/180 atmosfere). De aceea s-a imaginat un dispozitiv cu ajutorul cãruia urma sã fie comprimat gazul care intra în generatorul de oxigen. În al treilea rând, sã nu uitãm cã Marte este o planetã pe care bântuie furtunile de praf, deci a mai fost necesar ºi un sistem eficient de filtrare a aerului, înainte de intrarea în generatorul de oxigen. Din câte se poate vedea lucrurile nu erau deloc simple. Practic, toate subansamblurile care intrau în componenþa generatorului de oxigen ar fi fost încercate pentru prima oarã în condiþii marþiene. O altã variantã ªi iarãºi intervine Zubrin în discuþie... el propune altceva. Sã generãm nu numai oxigen, ci ºi metan. Astfel am putea fabrica atât carburantul, cât ºi oxidantul necesar reîntoarcerii pe Terra. De fapt, principiul de funcþionare nu diferã foarte mult de cel ales de NASA pentru Mars Surveyor 2001. Numai cã de aceastã datã este necesar sã se aducã de pe Terra cantitãþi suficiente de hidrogen (care oricum este carburantul pentru navele spaþiale). 147


Marte, al ºaptelea continent Zubrin propune utilizarea reactorului Sabatier, care se bazeazã pe reacþia chimicã la temperaturã înaltã dintre hidrogen ºi dioxid de carbon. Astfel: CO2 + 4H2 = CH4 + 2H20 Spuneam cã aceastã reacþie are loc la o temperaturã de 300 grade C. De aici am putea trage concluzia cã sunt necesare dispozitive de încãlzire, care, la rândul lor, ar consuma multã energie. Numai cã reacþia scrisã mai sus este una exotermã, ceea ce înseamnã cã, dupã declanºarea reacþiei, este necesar un aport foarte mic de energie din exterior. În etapa urmãtoare au loc douã procese. În primul rând, gazul metan obþinut este stocat, dupã ce în prealabil a fost comprimat pânã la punctul de lichefiere. În al doilea rând, apa este supusã unui proces de electrolizã, rezultând astfel hidrogen (care intrã din nou în reacþie cu dioxidul de carbon) ºi oxigen. Aºa cum se poate vedea, soluþia propusã de Zubrin este mai simplã ºi, cel puþin aparent, mai eficientã. Mai mult decât atât, Zubrin a testat-o (pe Terra, bineînþeles), încã din 1993. Dispozitivul sãu s-a dovedit a fi viabil. De ce nu a ales NASA varianta lui Zubrin? Motivul este simplu. Varianta lui Zubrin necesitã un dispozitiv prea greu pentru a fi amplasat la bordul micilor sonde ce sunt trimise în prezent. Ea este o variantã a viitorului. În loc de concluzie Se pare cã viitoarea misiune Mars Sample Return va fi aceea care va verifica una dintre soluþiile propuse mai sus. Dacã rezultatele vor fi cele aºteptate, va fi pentru prima oarã când omul reuºeºte sã desfãºoare un proces tehnologic pe suprafaþa altei planete. ªi acela nu va fi decât primul pas, doar primul...

Unde este atmosfera marþianã? Aºa cum se ºtie deja, Marte nu prea are atmosferã. Presiunea la suprafaþa ei este doar a o sutãoptzecea parte din cea terestrã. Avem explicaþii pentru aceastã valoare? Mai întâi, vã rugãm sã vã închipuiþi cã, printr-un mijloc oarecare, aþi ajuns pe planeta Marte. Încercaþi sã ieºiþi afarã cu o canã plinã cu apã. Veþi avea surpriza sã vedeþi cã, deºi 148


temperatura este mult sub punctul de îngheþ al apei, aceasta se va evapora aproape instantaneu... Motivul este foarte simplu. Presiunea atmosferei marþiene este doar 0,6% din cea terestrã. Acesta este ºi motivul pentru care pe suprafaþa Planetei Roºii nu gãsim apã în stare liberã (poate doar undeva sub scoarþã). Totuºi, unde este atmosfera marþianã? Informaþii transmise de sonda Mars Global Surveyor (MGS) ne conduc cãtre o ipotezã tulburãtoare. Vinovat este Soarele sau, mai corect spus, vântul solar. Aºa cum se ºtie, avem norocul cã planeta noastrã posedã o magnetosferã (rezultatã în urma acþiunii câmpului magnetic terestru), care joacã rolul de scut protector împotriva radiaþiilor cosmice. Marte este mai puþin norocoasã. Neavând magnetosferã, ea este supusã direct acþiunii radiaþiilor care vin din cosmos. “Atmosfera marþianã se întinde pânã la înãlþimi de sute de kilometri, unde este ionizatã de radiaþia ultravioletã ce vine de la Soare”, declara Dave Mitchell, cercetãtor la Universitatea Berkeley, “pur ºi simplu vântul solar nu face altceva decât sã accelereze aceºti ioni ºi sã-i scoatã de sub influenþa marþianã”. Tot el a adãugat: “în 1989 sonda sovieticã Phobos 2 a apucat sã transmitã unele informaþii directe despre erodarea atmosferei marþiene”. Atunci când aceasta s-a apropiat de atmosfera marþianã, aparatele de la bordul ei au indicat prezenþa ionilor care scãpau de sub influenþa planetei Marte. Dacã extrapolãm informaþiile transmise de sonda sovieticã ºi ne imaginãm ce s-a întâmplat de 4 miliarde de ani încoace, atunci avem o imagine clarã asupra a ceea ce s-a petrecut cu atmosfera marþianã. Pentru un calcul mai exact al pierderilor din atmosferã ar trebui sã evaluãm cât mai precis comportarea Soarelui în ultimele miliarde de ani. Este posibil ca emisia de radiaþii ultraviolete sã fi fost mai intensã, iar vântul solar mult mai puternic, un adevãrat uragan. Pe de altã parte, trebuie sã remarcãm faptul cã Marte nu este complet lipsitã de câmp magnetic, chiar dacã aici o busolã nu ar prea fi de folos viitorilor cosmonauþi. Începând cu 149


Marte, al ºaptelea continent 1997, magnetometrele de la bordul MGS au descoperit liniile magnetice ale unui câmp de foarte micã intensitate, care înconjurau emisfera sudicã, ca un fel de umbrelã. Dave Mitchel: “Dacã am mãsura câmpul magnetic în aceste zone de anomalii magnetice, am avea valori similare celor terestre, numai cã, la scara întregii planete, câmpul magnetic este de aproape 1.000 de ori mai slab”. Altfel spus, magnetosfera marþianã seamãnã cu niºte mici umbrele, care protejeazã împotriva erodãrii atmosferei numai anumite regiuni din vecinãtatea planetei. Un alt aparat de la bordul MGS a realizat o hartã a ionosferei. Rezultatele au arãtat o suprapunere aproape perfectã între anomaliile magnetice ºi densitatea ionosferei. Dar nu trebuie sã vã imaginaþi cã sub aceste umbrele protectoare existã speranþa conservãrii unei atmosfere mai dense, neutre, la “nivelul mãrii“. Nici vorbã... sã nu uitãm de fenomenul de difuzie, care face ca presiunea sã fie aceeaºi în orice punct al unei incinte închise. Iar suprafaþa umbrelelor protectoare este foarte redusã, dacã o raportãm la suprafaþa întregii planete. Câmpul magnetic terestru este rezultatul curenþilor care strãbat nucleul de fier lichid din centrul planetei noastre, un fel de electromagnet gigantic. Un asemenea fenomen s-a produs, cu miliarde de ani în urmã, ºi în interiorul planetei Marte. Urmele de câmp magnetic pe care le mãsurãm astãzi sunt fosilele care ne oferã argumente în sprijinul acestei afirmaþii. Totuºi, o întrebare rãmâne. Ce a oprit marele electromagnet marþian? Se pare cã vinovate sunt marile catastrofe meteorice, care au modelat - ºi demagnetizat - scoarþa marþianã. Concluzie Aceste informaþii mai pun o condiþie pentru apariþia vieþii pe o planetã oarecare, aflatã undeva în Univers. Aceasta va trebui sã posede un câmp magnetic suficient de intens, nu numai pentru a proteja plãpândele fiinþe adãpostite la suprafaþa ei, ci, pur ºi simplu, pentru a-i conserva atmosfera. O implicaþie oarecum neaºteptatã, care lasã loc unei întrebãri fundamentale. Putem spera sã avem fraþi pe alte planete? 150


Apa marþianã Sonda Mars Odyssey 2001 avea, ºi încã mai are, drept scop ridicarea vãlurilor de mister care învãluie planeta Marte. Dupã ce sonda a fost plasatã pe orbita marþianã, la începutul anului 2002, s-a început transmiterea cãtre Pãmânt a unui uriaº flux de date, care imediat au început sã fie analizate de cãtre centrele de cercetare spaþialã din SUA ºi Rusia. Dintre toate informaþiile primite, credem noi, cele mai senzaþionale sunt cele care confirmã existenþa apei pe Planeta Roºie. ªtirea... “Este cu adevãrat uimitor! Avem cea mai bunã dovadã directã a existenþei apei în subsolul marþian. ªi aceastã apã se gãseºte acolo în cantitãþi cu mult mai mari decât ne aºteptasem”, declara William Boynton, cercetãtor la Universitatea Arizona, unul dintre responsabilii programului de cercetare al misiunii Mars Odyssey. Aºa cum ºtim, Mars Odyssey nu a aterizat pe suprafaþa marþianã. Atunci de unde putem ºti noi cã acolo se gãseºte apã, cu atât mai mult una subteranã? Spectrometria... Aºa cum explica acelaºi Boynton, “spectrometrul de radiaþii gamma ne ajutã sã aflãm compoziþia planetei Marte, mai ales în ceea ce priveºte conþinutul de hidrogen”. În principiu, lucrurile stau cam aºa: atunci când o suprafaþã planetarã este bombardatã de radiaþii cosmice (sã nu uitãm cã atmosfera marþianã este foarte puþin densã), atomii care o compun emit neutroni de mare energie. Aceºtia pot sã evadeze pur ºi simplu (pierzând uneori energie) sau sã interacþioneze cu nucleele atomice (ciocnire elasticã sau capturã), provocând o emisie de radiaþii gama care sunt specifice (din punctul de vedere al energiei) elementului cu care au interacþionat neutronii respectivi. De aici concluzia - este suficient sã analizãm spectrele de radiaþii gamma ºi fluxurile de neutroni emise de suprafaþa planetarã pentru a-i determina, cu suficientã precizie, compoziþia. 151


Marte, al ºaptelea continent Pentru aceasta este necesar un instrument de mãsurã specific. Pentru Mars Odyssey a fost realizat unul, foarte performant, de cercetãtorii americani de la Universitatea Arizona ºi cei de la Los Alamos Laboratory în colaborare cu oamenii de ºtiinþã ruºi. Echipamentul realizat de aceastã echipã de cercetãtori este cunoscut sub acronimul GRS (Gamma Ray Spectrometer) ºi este alcãtuit din trei subsisteme. Pentru o descriere completã a acestora vã invit sã vizitaþi site-ul grs.lpl.arizona.edu, iar noi vom face doar o prezentare cât se poate de sumarã. Primul subsistem, evident, este spectrometrul de radiaþii gamma, realizat la Universitatea din Arizona, care nu este altceva decât un cristal de germaniu, în greutate de 1,2 kg, pe care se aplicã o tensiune electricã de 3.000 V. În absenþa oricãrei surse de radiaþii exterioare prin acesta nu circulã niciun fel de curent electric. Dar, în momentul în care cristalul este lovit de fotoni de înaltã energie (alt nume pentru radiaþia gamma) se produce un curent electric, proporþional cu energia radiaþiei incidente. Acest curent este prelucrat de electronica de la bordul sondei ºi convertit în spectru energetic. Al doilea subsistem, detectorul de neutroni de înaltã energie, HEND (High Energy Neutron Detector), este realizat de oamenii de ºtiinþã ruºi. Acesta are la bazã un element scintilator, adicã un dispozitiv care emite fotoni, atunci când este traversat de un flux de neutroni. Prin analiza acestor scintilaþii se poate trasa spectrul neutronilor veniþi de pe suprafaþa marþianã. Al treilea subsistem, spectrometrul de neutroni, a fost realizat de cãtre cercetãtorii de la Los Alamos Laboratory ºi, principial, nu se deosebeºte prea mult de instrumentul realizat de ruºi, numai cã, spre deosebire de acesta, el este realizat astfel încât sã traseze ºi spectrul neutronilor de joasã energie. Aproape fãrã sã ne dãm seama am început sã vorbim despre neutroni... Chiar aºa, de ce ar fi nevoie sã vorbim despre fluxul de neutroni? Vã spunem repede cã neutronii veniþi de pe suprafaþa marþianã ne oferã date destul de precise despre conþinutul în 152


atomi de hidrogen a acesteia. Iar când spunem hidrogen putem spune, aproape cu certitudine, cã o pereche din aceºtia este legatã la un atom de oxigen, rezultând... apa. Dar hidrogenul are particularitatea cã încetineºte neutronii rapizi ºi îi absoarbe pe cei de joasã energie. Aceste interacþii sunt analizate de cãtre spectrometrele neutronice, care astfel ne oferã informaþii asupra conþinutului de hidrogen. Veþi spune cã acelaºi lucru îl face ºi spectrometria gama, numai cã aceasta nu ne permite sã “vedem” în sol la adâncimi mai mari de 15 cm, în timp ce spectrometria de neutroni ne permite sã “pãtrundem” pânã la adâncimi de peste 1 m. Rezultatele... Aºa cum spuneam la începutul acestui subcapitol, cantitatea de apã descoperitã în subsolul marþian este de-a dreptul surprinzãtoare. În zonele calotelor polare masa apei (aflatã, desigur, în stare solidã) reprezintã 20 pânã la 50% din masa totalã a stratului. Având în vedere cã densitatea gheþii este mult mai scãzutã decât cea a rocilor, înseamnã cã, dacã ne referim, de aceastã datã, la volum, conþinutul de apã este de peste 50%! Tocmai acest fapt l-a fãcut pe Boynton sã facã afirmaþia cu care am început articolul... De fapt, dacã ne gândim bine avem acolo, pe Marte, o “gheaþã murdarã” ºi nu un strat de roci cu urme de apã, ceea ce, trebuie sã recunoaºtem, este un lucru extraordinar. Gheaþa marþianã nu este rãspânditã uniform pe suprafaþa planetei. Datele obþinute pânã în prezent indicã prezenþa acesteia, în cantitãþi mari, la latitudinile mari. “Semnãtura intensã a hidrogenului a fost semnalatã atât în zona Polului Sud, cât ºi a Polului Nord, dar nu ºi în zonele imediat învecinate polilor. Aceasta pare a se datora faptului cã zonele calotelor polare sunt acoperite sezonier de zãpadã carbonicã (dioxid de carbon îngheþat). Pe mãsurã ce se apropie primãvara în emisfera nordicã, stratul de zãpadã carbonicã din nord se va subþia ºi vom putea evalua mai bine cantitatea de hidrogen aflatã acolo”, explicã Wiliam Feldman, cercetãtor la Los Alamos Laboratory. 153


Marte, al ºaptelea continent Din pãcate, datele colectate pânã în prezent indicã mai degrabã absenþa apei la latitudini mai mici de 55 grade. Probabil cã presiunea atmosfericã foarte scãzutã, combinatã cu temperaturile relativ ridicate din timpul verilor marþiene au fãcut ca apa, pur ºi simplu, sã se evapore. De fapt, s-a detectat ceva hidrogen la aceste latitudini (echivalentul unui conþinut de apã de sub 1%), dar se pare cã acesta este legat chimic de elementele din roci ºi nu de oxigenul apei... Dar sã nu uitãm cã mãsurãtorile efectuate de Mars Odyssey nu pot trece dincolo de 1 m adâncime, aºa cã suntem îndreptãþiþi sã sperãm cã la adâncimi mai mari vor fi descoperite în viitor rezerve importante de gheaþã. Sã nu uitãm cã Mars Odyssey nu face altceva decât sã deschidã niºte drumuri. Tot ceea ce ºtim pânã în prezent nu sunt decât datele preliminare, care urmeazã a fi prelucrate în continuare pentru realizarea unei hãrþi cât mai exacte a apei marþiene. Sã amintim în treacãt cã sonda ESA, Mars Express, la rândul ei, are instrumentele aþintite cãtre Marte în cãutarea apei. ªi a gãsit-o... Concluziile... Este un lucru clar: prezenþa apei pe Marte are implicaþii profunde pentru explorarea viitoare a Planetei Roºii. În primul rând, acolo unde este apã putem spera sã existe viaþã. Nu ne gândim acum la viaþa prezentã, care este puþin probabilã (sã nu uitãm cã avem de-a face cu apã în stare solidã, iar pentru viaþã este necesarã forma lichidã a ei). Ne putem gândi, în schimb, la viaþa apãrutã pe Marte cu mult timp în urmã, în vremurile în care pe suprafaþa ei existau întinse suprafeþe acoperite cu apã (urmele lor se vãd cu claritate pe fotografiile transmise de sondele spaþiale). În al doilea rând, sã ne aducem aminte cã una dintre etapele principale ale unei viitoare misiuni marþiene cu echipaj uman este tocmai producerea in situ a carburantului necesar întoarcerii spre casã. Iar existenþa unei cantitãþi atât de mari de apã pe Planeta Roºie face ca acest lucru sã poatã fi realizat mult mai uºor decât puteam spera noi, cu numai câþiva ani în urmã. Iar acum, cu ajutorul sondei europene Mars Express ºtim mai multe despre apa marþianã. Avem chiar... 154


Trecutul apei marþiene Vãlurile de mister care acoperã Marte, misterioasa planetã, cea roºie, cea de-a patra de la Soare, încep sã fie îndepãrtate de cãtre sondele trimise de pe Pãmânt, cunoscuta planetã, cea albastrã, cea de-a treia de la Soare. Aflatã pe orbita marþianã de mai bine de doi ani sonda Mars Express începe sã tragã concluzii. De fapt oamenii de ºtiinþã îºi elaboreazã propriile concluzii, pe baza datelor transmise de cãtre instrumentele aflate la bordul sondei europene. De curând au fost publicate interpretãrile datelor colectate de cãtre instrumentul OMEGA de la bordul lui Mars Express. OMEGA (Observatoire pour la Mineralogy, l’Eau, les Glaces et l’Activité) este un spectrometru pentru cartografierea mineralogicã în vizibil ºi infraroºu, cu o rezoluþie de circa 10 m2. Un asemenea instrument este foarte util pentru a cunoaºte ºi înþelege evoluþia apei marþiene. Desigur, ºtim deja, de la roverele americane, cã pe Marte a existat apã lichidã. Dar optimismul nostru trebuie sã fie unul raþional, unul bazat pe confirmãri repetate, obþinute prin interpretarea datelor transmise de cât mai multe instrumente. ªtim cã pe Marte a existat apã. Din pãcate zonele cercetate de Spirit ºi Opportunity (cele douã rovere marþiene) sunt relativ mici, iar din datele transmise nu putem generaliza apa lichidã, din trecutul marþian, pentru întreaga suprafaþã a planetei. Apoi ne-ar mai trebui sã ºtim dacã istoria ei este una liniºtitã, una care sã ne ofere, mãcar pentru trecutul marþian, o imagine idilicã, una care sã dea speranþe apariþiei vieþii pe Marte. Dacã pe Marte au existat în urmã cu miliarde de ani oceane, mãri, lacuri sau fluvii, atunci urmele lor au rãmas pânã astãzi, iar noi le-am putea descoperi analizând compoziþia rocilor de la suprafaþa planetei. Acesta este rostul instrumentului OMEGA. Dacã echipa OMEGA a ESA nu a detectat cantitãþi mari din aceºti compuºi, ar însemna cã visul nostru, în care cel puþin în primele douã miliarde de ani a existat un climat cald ºi umed pe Marte (favorabil apariþiei vieþii), ar rãmâne doar un vis. Dar sã privim în istoria marþianã, aºa cum ne este ea povestitã acum de cãtre oamenii de ºtiinþã ai ESA. 155


Marte, al ºaptelea continent Istoria începutului Simplele observaþii fotografice din trecut ne indicau faptul cã pe Marte a existat apã lichidã. Dar fotografiile nu ne puteau spune dacã apa marþianã a existat pe suprafaþa planetei o perioadã lungã de timp. Este posibil ca urmele de eroziune sã fie produse în timp relativ scurt, pentru ca apoi apa sã disparã. Pentru a putea decide dacã apa a zãbovit o perioadã mai lungã pe suprafaþa marþianã este obligatoriu sã analizãm compoziþia mineralelor care acoperã planeta. Aceasta a fost misiunea instrumentului OMEGA de pe Mars Express. Practic au fost cãutate roci hidratate, care se formeazã numai în prezenþa apei lichide. Timp de 18 luni OMEGA a colectat date. A fost detectatã prezenþa a douã tipuri de minerale hidratate: filosilicaþi ºi sulfaþi hidrataþi, în zone izolate, dar de mare întindere, pe suprafaþa marþianã. Ambele tipuri de minerale nu pot apãrea decât prin acþiunea apei lichide asupra rocilor de la suprafaþã, dar ele ne indicã douã procese ºi douã perioade complet diferite. Filosilicaþii apar prin acþiunea apei asupra rocilor vulcanice. Pentru a renunþa la termeni tehnici, vã vom spune cã argilele noastre, terestre, conþin cantitãþi mari de filosilicaþi, produºi prin procese geologice similare celor de pe Marte. Acest tip de argile au fost descoperite în zone puternic erodate de pe suprafaþa planetei roºii, ceea ce indicã vechimea lor extremã. Scenariul propus de cercetãtorii de la ESA este urmãtorul. Imediat dupã formarea planetei, atmosfera densã ºi bogatã în CO2 a dus la producerea unui efect de serã foarte accentuat, care a permis apei lichide sã rãmânã la suprafaþa planetei, acþionând astfel asupra solului ºi ducând la apariþia filosilicaþilor descoperiþi de OMEGA. Aceasta a fost era Noachianã, favorabilã declanºãrii unor mecanisme prebiotice. Din pãcate ea nu a durat mai mult decât câteva sute de milioane de ani. A fost doar o clipã, doar un act scurt. Sistemul Solar era o zonã nesigurã în acele vremuri, iar meteoriþii sosiþi din spaþiu bombardau în permanenþã suprafaþa marþianã. Atmosfera s-a subþiat rapid, iar efectul de serã a scãzut rapid în intensitate. Se încheie actul întâi. Apa îngheaþã... 156


A urmat actul doi, la distanþã de milioane de ani. Personajul principal este de aceastã datã vulcanismul marþian. Atmosfera marþianã îºi recapãtã ceva din densitate ºi presiune, este o atmosferã care se îmbogãþeºte în bioxid de sulf. Pentru o imagine mai clarã asupra acelei vremi tumultoase, vã vom spune cã cel mai mare crater din Sistemul Solar, Oplimpus Mons, atunci a apãrut... Temperatura la suprafaþa marþianã creºte din nou. Apa se combinã acum cu bioxidul de sulf din atmosfera marþianã. Încep ploi acide. Apa de pe suprafaþa planetei se îmbogãþeºte în sulfaþi, peisajul marþian se transformã. Depunerile de sulfaþi, dupã sublimarea apei, de îndatã ce presiunea atmosfericã ºi temperaturile scad, lasã în urmã suprafeþe cu aparenþã acvaticã. Dar nu lasã nicio ºansã vieþii. Singura fereastrã pentru ea este acea perioadã scurtã, de numai câteva sute de milioane de ani, din Noachian. În încheiere dorim sã vã spunem ce am aflat de curând, tot cu ajutorul lui Mars Express ºi tot despre apã. De aceastã datã ea ne este spusã de cãtre un alt instrument, un radar capabil sã vadã în adâncimea solului marþian. Acest instrument are ºi el un nume: MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding). Acesta a detectat în zona polului Nord marþian un depozit de gheaþã aproape curatã, gros de un km. Aºteptãm ca datele sã fie reanalizate ºi verificate, pentru a vã povesti despre apa prezentului marþian. Iar dacã ea se aflã în cantitãþi atât de mari pe Marte, atunci Planeta Roºie se apropie cu paºi repezi de colonizarea umanã. Acolo va fi noua Americã?

Din nou despre apa marþianã Anunþul fãcut de NASA în seara zilei de 2 martie 2004 va reprezenta o adevãratã revoluþie în felul nostru de a vedea lumea, Universul. Este pentru prima oarã în istoria omenirii când se trece de la ipoteze la fapte, în ceea ce priveºte posibilitatea apariþiei vieþii pe o altã planetã decât cea pe care trãim noi. Acum ºtim: pe Marte au existat, cândva, toate condiþiile necesare apariþiei vieþii! Aceste informaþii ne-au fost transmise de cãtre unul dintre cele douã rovere marþiene. Este vorba despre Opportunity, care ºi-a început misiunea marþianã pe 24 ianuarie 2004, dupã 157


Marte, al ºaptelea continent ce a debarcat în zona Meridiani Planum, situatã în vecinãtatea ecuatorului marþian. Aºa cum spunea Steve Squyres, unul dintre cercetãtorii de la JPL care coordoneazã analizarea datelor transmise de roverele marþiene, rocile marþiene au fost cândva udate de apã! Lucrul acesta este acum cât se poate de clar, trecându-se dincolo de ipotezele care au fost formulate de-a lungul timpului. Trebuie sã subliniem: pe Marte a existat apã lichidã, principala condiþie pentru ca pe aceastã planetã sã fi apãrut viaþa, viaþa aºa cum o cunoaºtem noi. Confirmarea acestei informaþii a venit dupã ce au fost analizate în detaliu mãsurãtorile efectuate asupra unei structuri geologice marþiene, botezatã El Capitan (frumos nume ales de cercetãtorii NASA pentru o piatrã care va intra în istoria omenirii). Prima informaþie care a dus cãtre tranºanta concluzie a existenþei, în abundenþã ºi în stare lichidã, a apei marþiene a fost datã de niºte imagini transmise de microscopul plasat în capãtul braþului robot al roverului Opportunity, în care se puteau vedea niºte mici sferule, pe care cei de la NASA le alintã spunându-le “afine”. A doua dovadã a fost adusã de analiza rocilor din zona Meridiani Planum. Acestea conþineau cantitãþi mari de sulf. Semnale interesante, dar ele nu puteau duce cãtre nicio afirmaþie, fiind nevoie de o laborioasã muncã de analizã a informaþiilor deþinute de NASA. Trebuie sã spunem, înainte de toate, cã ambele dovezi ale existenþei apei marþiene, prezentate mai sus, puteau fi totuºi rezultatul activitãþii vulcanice din trecutul marþian. Dar prelucrarea în detaliu a informaþiilor obþinute a permis eliminarea ipotezei vulcanice. Mai întâi, dispozitivul de îndepãrtare a stratului superficial (Rock Abrasion Tool, RAT) a curãþat în mai multe locuri suprafaþa rocii El Capitan. Imaginile transmise au indicat faptul cã straturile succesive ale rocii nu au fost deformate în zona sferulelor (lucru ce ar fi trebuit sã se întâmple dacã acestea erau de origine vulcanicã). Aºa cum arãta Squyres: “Aceste formaþiuni s-au produs atunci când apa a pãtruns în rocã, dizolvând substanþele solubile. Apoi, în urma evaporãrii, acestea au ajuns la suprafaþa rocii depunându-se 158


mici grãunþi, în straturi succesive, rezultând sferulele. Fenomene similare se produc ºi pe Terra, atunci când apa trece prin anumite roci depoziteazã mici cristale în porii lor.” Dar dovada principalã a fost adusã de analiza mineralogicã furnizatã de cele douã spectrometre plasate pe braþul robot al roverului. “Spectrometrul de particule alfa a detectat importante cantitãþi de sulf”, a adãugat Squyres. O cantitate mult prea mare pentru a fi explicatã altfel decât prin prezenþa sãrurilor de sulf. Acesta este semnul prezenþei apei lichide. “Am interpretat existenþa sulfului ca indicând existenþa unui compus sulfat”, declara Ben Clark, un alt membru al echipei de cercetare a roverelor marþiene. “Iar prezenþa sãrurilor de sulf ne duce cu gândul cã avem de-a face cu sulfat de magneziu.” Pe de altã parte spectrometrul Mossbauer a confirmat, la rândul sãu, existenþa sulfaþilor, detectând un mineral numit Jarositã. Jarosita este un sulfat de fier hidratat care “se formeazã numai în prezenþa apei”, dupã cum spunea Squyres. Combinaþia acestor dovezi a condus echipa de cercetãtori de la JPL la concluzia cã a existat o puternicã contribuþie a apei lichide în formarea rocilor din zona Meridiani Planum. Dar, trebuie sã remarcãm, asta nu ar însemna neapãrat cã pe Marte a existat cândva un climat cald ºi umed. În fond, pentru a pune la îndoialã concluziile de mai sus, am putea afirma cã rocile s-ar fi putut forma undeva în subsolul planetei sub acþiunea apei lichide, în timp ce la suprafaþa planetei totul era îngheþat. Sunt necesare date suplimentare. Rãspunzând unei întrebãri referitoare la acest aspect Clark a arãtat cã în anumite zone ale lui El Capitan concentraþia de sãruri ajunge la 40%. Singura cale pentru a atinge o asemenea concentraþie, pe Terra, ar fi ca ele sã fie mai întâi dizolvate în apã, dupã care aceasta sã se evapore. De asemenea, prezenþa bromului ºi clorului ar putea fi o dovadã suplimentarã. Dar lucrul cel mai interesant, argumentul cel mai important, a fost dezvãluit abia cãtre sfârºitul conferinþei de presã, conform regulilor de la Holywood. Pe El Capitan se pot distinge douã structuri geologice. Iniþial acestea pãreau sã difere numai prin aspectul exterior. Analizele ulterioare au de159


Marte, al ºaptelea continent monstrat cã ele diferã ºi prin compoziþia chimicã. Sulful este prezent în cantitãþi mari în structura superioarã, numitã Guadelupe, în timp ce bromul ºi clorul sunt prezente în cantitãþi mari în structura inferioarã, numitã McKittrick. “Aceasta este ceea ce specialiºtii numesc secvenþã de evaporare, explica Klark, ºi apare atunci când în apã sunt dizolvate mai multe feluri de sãruri. Fiecare tip de sare va precipita la momente de timp diferite ºi pe straturi succesive.“ Iatã cã apa lichidã pare sã fi fost ceva obiºnuit în trecutul marþian, dar vor fi necesare noi misiuni marþiene, care, eventual, sã aducã pe Terra eºantioane de sol marþian, pentru a dispãrea ºi micile urme de îndoialã. Cum ar arãta o asemenea misiune? O asemenea misiune ar mai aduce cu sine un rãspuns, la una dintre cele mai importante întrebãri privitoare la planeta Marte, unul cu adevãrat tulburãtor. Iar întrebarea este: a existat viaþã pe Marte?

Viaþã pe Marte? Analizele efectuate de cãtre roverul Opportunity au demonstrat faptul cã pe Marte a existat cândva apã lichidã. De aici concluzia pe care o putem enunþa este simplã, dar plinã de implicaþii. Este foarte posibil ca pe Marte sã fi existat cândva viaþã. La acestea va trebui sã adãugãm, începând cu ziua de 30 martie 2004, faptul cã Agenþia Spaþialã Europeanã (ESA) a comunicat lumii întregi o informaþie de o valoare extraordinarã. ªtirea Cãtre sfârºitul anului 2003 nu mai puþin de patru exploratori marþieni ajungeau în vecinãtatea Planetei Roºii. Sonda japonezã Nozomi (care, de fapt, fusese scoasã din funcþiune de cãtre ºocurile electromagnetice produse de exploziile solare de anul trecut), Mars Express (ce a trimis spre suprafaþa marþianã robotul Beagle, care a încetat sã comunice cu Terra imediat ce a ajuns acolo, în ziua de Crãciun) ºi cele douã rovere americane se pregãteau de explorare. Se vede clar: Marte este în centrul atenþiei. 160


Dar eroul principal al articolului nostru este, de aceastã datã, Mars Express. Unul dintre instrumentele de la bordul sãu, PFS (spectrometru Fourier de înaltã rezoluþie), a transmis cãtre casã o serie de informaþii importante privitoare la compoziþia atmosferei marþiene. Alãturi de ceea ce ºtiam deja s-a aflat un ceva nou. În atmosfera marþianã se gãseºte metan. Concentraþia acestuia este foarte scãzutã, aproximativ 10,5 pãrþi la un miliard. Desigur, aceastã valoare nu ar trebui sã ne stârneascã prea mult interes. Numai cã… existã un “numai cã”. Iatã despre ce este vorba. Gazul metan este un compus chimic foarte sensibil, distrugându-se uºor sub acþiunea factorilor chimici sau fizici. Sã luãm exemplul planetei noastre. La noi metanul intrã rapid în reacþie cu oxigenul atmosferic. Al doilea mecanism de descompunere este legat de acþiunea radiaþiilor ultraviolete, care distruge legãturile chimice dintre atomii moleculei de metan. Primul mecanism distruge foarte repede molecula de metan (ea are o ºansã de supravieþuire de numai doi ani), în timp ce al doilea este mai lent (descompune metanul într-un secol). Desigur, condiþiile pe Marte sunt foarte diferite de cele existente pe planeta noastrã. În primul rând, oxigenul se aflã acolo în concentraþii foarte mici, ceea ce implicã faptul cã acest mecanism va avea o importanþã foarte micã pe Planeta Roºie. Lucrurile se schimbã atunci când ne referim la acþiunea radiaþiilor ultraviolete. Marte, deºi este mai departe de Soare decât Terra, va primi un flux important de radiaþii ultraviolete deoarece nu posedã un strat protector de ozon. Calculele oamenilor de ºtiinþã aratã clar: gazul metan din atmosfera marþianã supravieþuieºte numai câteva sute de ani (în jur a 300 sau, mai exact, 340 de ani). Dar Mars Express tocmai a detectat urme de gaz metan, deci suntem nevoiþi sã afirmãm cã existã o sursã care produce acest gaz metan. Surse posibile de gaz metan Pentru a ne putea continua raþionamentul trebuie sã identificãm posibilele surse de gaz metan. Prima sursã care poate fi luatã în consideraþie este reprezentatã de activitatea geologicã, în primul rând activitatea vulcanicã. Ar trebui sã detec161


Marte, al ºaptelea continent tãm, cumva, emisii de sulf, care însoþesc de obicei, pe Terra, emisiile de metan ºi, mult mai semnificativ, ar trebui sã putem mãsura temperaturi crescute în zona erupþiilor vulcanice. Deocamdatã niciunul dintre instrumentele de la bordul sondelor care se rotesc în jurul lui Marte (Mars Global Surveyor, Mars Odissey ºi Mars Express) nu a indicat prezenþa vulcanilor activi pe Marte. Tot prin mecanisme geologice gazul metan poate fi generat prin reacþia Fisher-Tropsh. Pe planeta noastrã aceastã reacþie (în care hidrogenul reacþioneazã cu monoxidul de carbon în prezenþa unui catalizator, cel mai adesea oxidul de fier, pentru a se produce metan) se deruleazã la nivelul dorsalelor oceanice. Ca o parantezã trebuie sã spunem cã existã teorii conform cãrora, cu miliarde de ani în urmã, când activitatea geologicã pe Terra era mult mai intensã, asemenea reacþii au dus la sinteza substanþelor organice care au stat la baza apariþiei vieþii. La nivelul lui Marte ar trebui sã ne imaginãm cã acolo existã locuri în care apa, neapãrat lichidã, bogatã în monoxid de carbon, se gãseºte în prezenþa oxizilor de fier, ceea ce ar genera gazul metan detectat de Mars Express. Gazul metan marþian ar putea fi generat de surse extramarþiene. Asta ar putea însemna cã un obiect din sistemul solar, probabil o cometã, a izbit, acum mai puþin de 300 de ani, suprafaþa marþianã, rãspândind în atmosferã gazul metan. Dar, pânã acum, nu am putut vedea pe Marte urma vreunui crater recent de mari dimensiuni. Ne-am mai putea imagina noi o ploaie de micrometeoriþi bogaþi în substanþe organice, care sub acþiunea radiaþiilor ultraviolete s-ar descompune în gaz metan… Nici aceastã din urmã ipotezã nu este confirmatã de datele pe care le primim de pe Marte. ªi ne mai rãmâne o ipotezã, cea mai fascinantã cu putinþã: ipoteza biologicã. Ar fi posibil ca pe Marte sã existe forme de viaþã (probabil, bacterii) capabile sã reziste în condiþiile existente acolo. Metabolismul acestora ar genera gazul metan detectat de Mars Express. Tot în zona ipotezelor cea mai probabilã localizare a acestor forme de viaþã este reprezentatã de zona ecuatorialã, unde temperaturile sunt ceva mai blânde, 162


atingând, vara, +27 grade C. Combinând aceastã informaþie cu certitudinea existenþei unei cantitãþi de gheaþã sub scoarþa marþianã (este drept, datele indicã prezenþa ei masivã la latitudini mai înalte), ne putem imagina urmãtorul scenariu. În zonele ecuatoriale existã zone unde sunt rezerve de apã îngheþatã care, periodic, se topesc. Acolo încep sã se dezvolte bacterii metanogene, care îºi obþin energia prin combinarea hidrogenului cu dioxidul de carbon, iar, ca rezultat al acestui metabolism, rezultã metan. Veþi spune cã, date fiind condiþiile termice de pe Marte, gheaþa supravieþuieºte o perioadã îndelungatã a anului, chiar ºi în zonele ecuatoriale, iar populaþia bacterianã ar fi trebuit sã disparã de multã vreme. Numai cã pe Planeta Albastrã am constatat o capacitate uluitoare de supravieþuire a anumitor bacterii. Cosmonauþii americani din misiunea Apollo 12 au adus acasã, în 1969, o bucatã dintr-un aºa-numit “cablu biologic” de pe sonda Surveyor 3 (lansatã în 1967). Ei bine, imediat ce acest “cordon biologic” a fost adus în laboratoarele terestre, bacteriile cu care fusese “infectat” au revenit la viaþã, dupã ce, timp de mai bine de doi ani, au stat în condiþiile spaþiului cosmic! Informaþii suplimentare Având în vedere ipotezele enumerate mai sus, va trebui sã decidem cumva care dintre ele reprezintã adevãrul. Mars Express va trebui sã realizeze, în lunile viitoare, o hartã globalã a distribuþiei gazului metan în atmosfera marþianã. Pe aceastã cale vom vedea dacã existã anumite zone mai bogate în metan ºi locul în care se aflã acestea. Dacã ele vor fi distribuite în zona ecuatorialã, atunci ipoteza biologicã ar cãpãta un argument suplimentar. Apoi ar fi extrem de utilã o misiune viitoare care sã aibã drept obiectiv analiza izotopicã a metanului marþian. Pe Terra organismele proceseazã în cadrul metabolismului numai izotopul 12 al carbonului (C12). Dar mai existã un izotop stabil al carbonului, C13. De aici rezultã cã metanul de origine biologicã va fi îmbogãþit în C12. (În parantezã trebuie sã spunem cã sonda pierdutã în ziua de Crãciun a anului 2003, Beagle 2, avea la bord un instrument capabil sã realizeze analize izotopice…) Pentru a avea cer163


Marte, al ºaptelea continent titudini va trebui sã mai aºteptãm o vreme, pânã când programele de explorare a planetei Marte vor aduce informaþii suplimentare. La sfârºit, ne permitem sã favorizãm noi, prin prisma speranþelor noastre, ipoteza existenþei, în prezent, a vieþii marþiene. Asta pentru cã astfel ni se permite sã mai deschidem un capitol al drumului ºtiinþei. O ºtiinþã care ne dãruieºte în fiecare clipã cunoaºterea Universului în care trãim. O ºtiinþã care, cu tot scepticismul ei, ne va demonstra cã umanitatea nu este singurã în Univers. Un Univers care pare sã facã tot posibilul pentru a organiza materia cãtre viaþã. ªi poate va veni vremea în care descoperirea supremã va fi fãcutã: nu suntem singura inteligenþã cãutãtoare de rãspunsuri. La data care se finaliza acest text, a mai apãrut o ipotezã privitoare la posibila origine a gazului metan din atmosfera marþianã. Este vorba despre pungi uriaºe de gaz în subsolul Planetei Roºii, din care se elibereazã ceea ce a detectat Mars Express. Iar acest gaz metan ar avea douã posibile origini: geologicã sau... biologicã.

Viaþa pe Marte, alte argumente Duminicã, 13 februarie 2005, doi cercetãtori americani, Carol Stoker ºi Larry Lemke, de la Centrul de Cercetãri Ames, al NASA, au organizat o conferinþã de presã în care au anunþat cã în luna mai prestigioasa revistã Nature va publica articolul lor în care vor aduce dovezi suplimentare în ceea ce priveºte prezenþa vieþii pe Marte. Nu este vorba despre dovezi directe, ci despre unele legate de prezenþa gazului metan în atmosfera marþianã, despre care am vorbit în subcapitolul anterior. Urmele de metan marþian sunt asemãnãtoare cu cele analizate în unele peºteri terestre. De fapt, studiile celor doi cercetãtori au demarat cu mai multã vreme în urmã, încã din 2003, când aceºtia au studiat în sud-vestul Spaniei niºte microorganisme descoperite în peºterile din vecinãtatea râului Rio Tinto. Acestea supravieþuiesc într-un mediu lichid foarte acid, fãcând parte dintr-un grup mai mare de microorga164


nisme, denumite generic extremofile. Stoker chiar declara în 2003 cã “studierea formelor de viaþã din zona Rio Tinto oferã posibilitatea unor analogii utile pentru cãutarea vieþii pe Marte”. Aceastã idee a stat la baza cercetãrilor ulterioare întreprinse de cãtre cei doi cercetãtori americani. Ei au comparat rezultatele obþinute, în 2003, cu cele transmise de sonda Mars Express, la care au adãugat observaþiile efectuate cu ajutorul telescoapelor terestre. Concluzia lor? Semnãtura metanului pe Marte este similarã cu cea observatã în cercetãrile din 2003. De fapt, în acest caz au fost importante douã aspecte. Primul dintre ele se referã la localizarea concentraþiilor maxime de metan. Concentraþia maximã de metan marþian se gãseºte în zonele în care este prezent un anumit mineral, numit jarositã sulfat, care pe Terra se sedimenteazã în izvoarele fierbinþi sau în apele acide, similare celor din zona Rio Tinto. Or aºa cum am mai spus, în apele subterane acide din zona râului spaniol se gãsesc bacterii care eliminã metan în procesul metabolic. Cel de-al doilea aspect este legat de fluctuaþiile sezoniere ale concentraþiei metanului. Acestea par a se supune unui model similar cu cel studiat în zona Rio Tinto. De aici concluziile la care au ajuns cercetãtorii americani sunt evidente: este posibil ca pe Marte, chiar ºi în prezent, sã existe viaþã! Trebuie sã vã reamintim cã acestea sunt dovezi indirecte. Sunt necesare cercetãri suplimentare, iar dovada decisivã nu poate fi alta decât observarea directã a bacteriilor marþiene. Din pãcate viitoarele misiuni marþiene nu au în vedere (cel puþin din câte ºtim noi acum) identificarea directã a vieþii marþiene. Aceasta ar trebui sã se gãseascã undeva în cavitãþile de sub suprafaþa planetei. Aºa cum arãtau cercetãtorii americani, este nevoie “sã forãm, sã forãm, sã forãm!”. Probleme Sã rezumãm cele spuse pânã acum. Doi cercetãtori de la NASA au anunþat cã, în urma interpretãrii datelor privitoare la prezenþa metanului în atmosfera marþianã, au ajuns la concluzia cã în subsolul marþian ar putea exista forme primitive de viaþã. Anunþul a fost fãcut duminicã, 13 februarie 165


Marte, al ºaptelea continent 2005. Pe 18 februarie 2005 NASA fãcea propriul sãu comentariu privitor la anunþul celor doi. Aici se cuvine sã amintim câteva întâmplãri dintr-un trecut nu prea îndepãrtat. În 1996 un cercetãtor american, McKay, anunþa cã a descoperit în meteoritul marþian ALH84001 urmele fosilizate ale unor forme de viaþã. Descoperirea a fãcut repede înconjurul lumii. Chiar ºi preºedintele american, Clinton, a fãcut un anunþ în acest sens. “Pe Marte a existat viaþã”, spunea el. Numai cã în anii urmãtori descoperirea a început sã fie contestatã din ce în ce mai puternic. În primul rând, acele filamente ce apãreau în imaginile obþinute cu ajutorul microscopului electronic ar putea avea o origine nebiologicã. Experimente realizate în laborator au dus la obþinerea de filamente similare, prin precipitare în medii saline, în anumite condiþii. Apoi mai era ºi problema dimensiunilor filamentelor. Erau prea mici (aveau o lungime de numai 0,75 microni) pentru a susþine ipoteza originii biologice. ªi tot legat de dimensiunea lor a apãrut ºi o ultimã îndoialã. Este foarte posibil sã avem de-a face cu o iluzie opticã. Pentru a observa, cu ajutorul microscopului electronic, eºantionul de meteorit marþian acesta era acoperit cu un strat foarte fin de aur. Or, tocmai acest strat de aur ar putea duce la obþinerea de imagini diferite faþã de structura existentã în realitate pe eºantion. În prezent, din ce în ce mai mulþi cercetãtori se îndoiesc de faptul cã în meteoritul ALH84001 se gãsesc fosile de viaþã marþianã. Iatã de ce NASA este obligatã la prudenþã. Oricum, scepticismul este unul dintre instrumentele foarte puternice ale ºtiinþei. NASA a reacþionat rapid ºi, am putea spune, chiar violent la anunþul lui Stoker ºi Lemke. Le-a fost reproºatã celor doi organizarea unei “conferinþe de presã private”. Aici trebuie sã dãm dreptate oficialilor NASA. ªtiinþa este un spectacol în sine, ºi nu mai este necesar ca oamenii de ºtiinþã sã adauge ceva la asta. ªtiinþa nu suportã pripeala, dorinþa de afirmare cu orice preþ. Este foarte prudentã ºtiinþa atunci când face afirmaþii. Sã ne amintim de anunþul privitor la fuziunea la rece, anunþ fãcut tot de cãtre doi cercetãtori americani grãbiþi, Fleishman ºi Pons, înainte de a verifica atent procedurile experimentale. Al doilea lucru reproºat de NASA cercetãtorilor de la Centrul de Cercetãri 166


Ames este legat de datele utilizate pentru a ajunge la concluzii. “NASA nu este în posesia niciunei date observaþionale care sã confirme concluziile (lui Lemke ºi Stoker). Din datele prezentate de cei doi cercetãtori nu se poate deduce nimic privitor la viaþa pe Marte.” Dar NASA îndulceºte pilula cãtre sfârºitul comunicatului: “totuºi aceste ipoteze ar putea sta la baza viitoarelor misiuni marþiene”. Dar NASA mai face o afirmaþie surprinzãtoare: “niciun articol trimis cãtre vreo publicaþie ºtiinþificã nu susþine existenþa vieþii pe Marte”. În treacãt, ieºind din tema acestui subcapitol, trebuie spus cã Mars Express, la un aproape un an de la identificarea metanului, a descoperit ºi urme de formaldehidã în atmosfera marþianã. ªtirea ca atare nu este de naturã sã fie spectaculoasã. Formaldehida (CH2O) poate rezulta în urma oxidãrii metanului (CH4). Iar noi ºtim deja cã în atmosfera marþianã avem urme de metan. Numai cã... Aºa cum v-aþi obiºnuit, atunci când este vorba despre Marte, existã o problemã. Cantitatea de formaldehidã prezentã în atmosfera marþianã este de 10 pânã la 20 de ori mai mare decât cea care ar rezulta din oxidarea metanului din atmosfera marþianã! Este posibil ca estimarea cantitãþii de metan marþian sã fie greºitã. Însã, atunci când refacem calculele, “obþinem cantitãþi atât de mari de metan, încât nu le mai putem atribui o origine pur geologicã”, declara Vittorio Formisano, cel care conduce la ESA echipa ce se ocupã de spectrometrul Fourier de la bordul lui Mars Express. Iatã cã problema rãmâne deschisã.

Posibila viaþã marþianã Poate cã Marte prin asta fascineazã: acolo s-ar putea gãsi mãcar forme primitive de viaþã. Din pãcate pânã acum nu avem niciun rãspuns clar. Asta înseamnã cã noi nu putem exclude ferm viaþa de acolo. Mai mult decât atât, avem informaþii pe care acum câþiva ani le-am fi catalogat drept incredibile, iar asta ne face sã sperãm. Atunci când e vorba de speranþe ºtiinþa cere argumente. Tocmai despre aceste argumente dorim sã vã povestim în cele ce urmeazã. În urmã cu mai bine de trei decenii douã sonde plecau sã caute viaþa marþianã. Era vorba despre Viking 1 (decolatã la 9 septembrie 1975 ºi debarcatã pe Marte la 20 iulie 1976) ºi 167


Marte, al ºaptelea continent Viking 2 (data lansãrii: 20 august 1975, data debarcãrii: 3 septembrie 1976). La bordul modulelor de amartizare se aflau sisteme complexe, la acea vreme, pentru detectarea vieþii marþiene. De exemplu, probe de sol marþian au fost depuse în containere speciale, umplute cu bioxid de carbon marcat radioactiv (în locul C12 era C14, izotopul radioactiv al carbonului). În container se afla ºi o lampã cu xenon, care avea rolul de a imita lumina solarã. Dupã cinci zile, gazul din container era evacuat, iar mostra de sol era încãlzitã pânã la 625 grade Celsius. La aceastã temperaturã, compuºii organici produºi de eventualele organisme marþiene erau vaporizaþi, iar vaporii erau analizaþi cu ajutorul unui detector de radiaþii. Dacã vaporii ar fi avut un nivel de radioactivitate crescut, atunci ar fi existat dovada unui “metabolism marþian”. Pentru comparaþie, experimentul era repetat, de data aceasta cu lampa cu xenon stinsã. Dacã se constata cã o creºtere a radioactivitãþii în primul caz (atunci când lampa cu xenon era aprinsã) se putea deduce cã avem de-a face cu fotosintezã, deci cu organisme. Experimentul putea fi repetat, de aceastã datã fiind adãugatã o cantitate micã de apã, pentru a vedea cum este influenþatã producerea de substanþe organice. De aceastã datã proba-martor era sterilizatã prin încãlzire la 160 grade Celsius, timp de trei ore. Un al doilea experiment permitea detectarea gazelor rezultate în urma unui, eventual, metabolism prin care sã fie digerate substanþe organice. Eºantioane de sol marþian au fost plasate într-o incintã care conþinea o soluþie nutritivã dupã care au fost puse în contact cu atmosfera marþianã. Experimentul s-a desfãºurat în douã variante. În prima, eºantionul era numai umezit cu soluþia nutritivã, în speranþa declanºãrii germinãrii eventualilor spori. În acest caz incubaþia dura o sãptãmânã. În cea de-a doua variantã, eºantionul de sol era plasat direct în soluþia nutritivã, iar perioada de incubare dura 200 de zile. În ambele cazuri s-au folosit ºi probe martor: eºantioane de sol sterilizate prin încãlzire, pentru a se elimina orice urmã eventualã de viaþã. La intervale regulate gazul din 168


incintã era analizat cu ajutorul unui cromatograf de gaz. Cel de al treilea experiment semãna bine cu cel precedent. În acest caz soluþia nutritivã conþinea C14, care, aºa cum am spus ºi mai sus, este radioactiv. Analiza gazului rezultat (ºi de aceastã datã, în urma unui eventual metabolism marþian) se fãcea cu ajutorul unui detector de radiaþii. Rezultatele acestor experimente au fost nãucitoare. Se pãrea cã toate aceste experimente indicau prezenþa vieþii marþiene! Apoi a urmat o analizã mai atentã a rezultatelor, iar concluzia finalã a fost ceva de genul: pe Marte nu am detectat viaþã, ci un soi de chimie mai specialã a solului marþian. Argumentele erau solide. De exemplu, eventualele microorganisme marþiene erau foarte puþin mâncãcioase. Orice reacþie înceta dupã ce era “consumatã” numai 10% din soluþia nutritivã. Emisia de bioxid de carbon radioactiv se putea datora unei substanþe exotice sensibile la temperaturã. Ideea de la care se pleca era aceea cã suprafaþa marþianã, supusã continuu la radiaþii ultraviolete (Marte nu are strat protector de ozon) a devenit acidã, iar eºantioanele au reacþionat cu apa ºi substanþele nutritive folosite în timpul experimentelor. Mai exista ºi o altã variantã: noi nu detectam bioxid, ci monoxid de carbon rezultat în urma reacþiei chimice dintre acidul formic prezent în soluþia nutritivã ºi solul marþian. Argumentul tare în defavoarea existenþei vieþii marþiene era faptul cã cromatograful nu a indicat prezenþa moleculelor organice atunci când eºantioanele de sol erau încãlzite. De fapt, ca sã fim mai prudenþi, putem afirma cã nu s-au obþinut probe concludente pentru a putea afirma cã existã forme de viaþã marþianã. Dosarul pãrea închis, urmând ca noi sã cãutãm dovezi suplimentare pentru a avea certitudinea existenþei (sau inexistenþei) vieþii marþiene. Zic “pãrea închis” deoarece în ultimele luni au început sã aparã interpretãri noi. Interpretarea numãrul unu Joseph Miller, profesor la Universitatea California de Sud, a reanalizat datele colectate de cele douã sonde. El era preocupat de emisia de bioxid de carbon radioactiv. Numai cã Miller a încercat o abordare nouã. El a studiat, bazându-se pe da169


Marte, al ºaptelea continent tele iniþiale transmise de cele douã sonde, fluxul de bioxid de carbon, adicã a încercat sã vadã cum varia debitul de bioxid de carbon de-a lungul timpului. Rezultatul a fost unul interesant. Miller a constatat cã emisia de bioxid de carbon varia dupã un ciclu de 24,66 ore, o valoare foarte apropiatã de durata zilei marþiene: 24,68 ore. El interpreteazã acest rezultat ca o dovadã clarã a existenþei vieþii marþiene. Noi nu interpretãm în niciun fel, pentru cã vrem sã trecem la... Interpretarea numãrul doi De aceastã datã sunt puse în discuþie înseºi experimentele efectuate de cãtre cele douã sonde marþiene. Puteau ele sã descopere viaþa pe Planeta Roºie? Rãspunsul pare a fi unul negativ. A fost pus în discuþie la modul cel mai direct eficacitatea cromatografului de gaz, cel care infirmase existenþa vieþii marþiene. Rafael Gonzales, de la Universitatea din Mexico, este ferm: nu putem avea încredere în cromatograful folosit de cele douã sonde! De ce? Acelaºi cromatograf a dat rezultate negative în cazul unor eºantioane, similare cu cele de pe Marte, recoltate de pe Terra din zone cum ar fi deºertul Atacama (Chile) sau Rio Pinto (Spania). Cromatograful era prea puþin sensibil, spune Gonzales. Pentru a detecta ceva el ar fi trebuit sã fie de un milion de ori mai sensibil decât cel folosit pentru misiunile Viking. Oricum, rãmâne totuºi o problemã. Condiþiile de pe Marte sunt improprii pentru formele de viaþã, aºa cum le cunoaºtem noi. Oare aceastã afirmaþie este corectã? Un rãspuns posibil ni-l oferã... Interpretarea numãrul trei De aceastã datã vom pãrãsi planeta Marte pentru a ne întoarce pe Pãmânt. Nu vom mai aminti, decât tangenþial, de sondele Viking 1 ºi 2. În cele ce urmeazã vom vorbi despre rezultatele unei cercetãri, care a durat mai bine de doi ani, efectuatã de cãtre o echipã mixtã alcãtuitã din cercetãtori de la Institutul ªtiinþific al Telescopului Spaþial (Space Telescope Science Institute) ºi Institutul de Biotehnologie Marinã al Universitãþii din Maryland, SUA. Rezultatele au fost publicate în Journal of Astrobiology. 170


Obiectul studiului l-au prezentat extremofilele, organisme monocelulare capabile sã supravieþuiascã în condiþii extreme. De fapt echipa de cercetãtori s-a concentrat numai asupra a douã categorii de extremofile: halofilele ºi metanogenele. Halofilele sunt microorganisme capabile sã supravieþuiascã în medii cu soluþii sãrate, iar metanogenele sunt capabile sã supravieþuiascã asimilând hidrogen ºi oxigen, eliminând mai apoi, în urma metabolismului, gaz metan. În condiþii de laborator halofilele reuºeau sã se înmulþeascã la -1 grad Celsius, iar metanogenele la -2 grade Celsius. Dar asta nu este totul. “Am micºorat limita de temperaturã [la care are loc înmulþirea microorganismelor] cu câteva grade”, arãta Shilditya DasSarma, profesor la Institutul de Biotehnologie Marinã al Universitãþii din Maryland, SUA, dupã care a precizat: “Am limitat, la numai câteva luni, timpul de creºtere în culturã. Dacã am extinde timpul de creºtere, cred cã am vedea cã microorganismele [folosite de noi] ar supravieþui la temperaturi ºi mai scãzute. [Sã nu uitãm cã] în soluþie sãratã apa rãmâne lichidã pânã la -28 grade Celsius.”. Bacteriile utilizate în experiment s-au dovedit a fi foarte bine adaptate la frig. DasSarma: “Aceste organisme sunt foarte adaptabile, iar la temperaturi scãzute formeazã agregate celulare. Este un rezultat surprinzãtor, care ne aratã cã la temperaturi foarte scãzute aceste microorganisme se «lipsesc» unul de altul, asigurând astfel supravieþuirea populaþiei. Este pentru prima oarã când identificãm un asemenea mecanism.”. Ce ar trebui sã înþelegem din acest studiu? Concluzia pare evidentã. În condiþiile extreme care domnesc pe planeta Marte viaþa este posibilã. ªi încã o informaþie, care ne pare mai tulburãtoare decât cea de mai devreme. O echipã de cercetãtori a descoperit o bacterie care trãieºte în subteran, la o adâncime de circa trei km, complet independentã de lumina soarelui. Aceste organisme, vechi de milioane de ani, pot supravieþui atâta vreme cât planeta noastrã va exista, deoarece, chiar în absenþa totalã a energiei solare, au învãþat sã îºi extragã energia din mediul înconjurãtor. Aceste bacterii au fost identificate în apa existentã într-o fisurã subteranã dintr-o minã de aur din Africa de 171


Marte, al ºaptelea continent Sud ºi reprezintã, se pare, cea mai primitivã formã de viaþã de pe planeta noastrã. Ceea ce a surprins pe cercetãtori este faptul cã în locul în care trãiesc aceste bacterii nu a putut fi identificatã nicio urmã de nutrient obþinut prin fotosintezã. Singura sursã de energie disponibilã pentru ele este mediul înconjurãtor, un mediu bogat în apã ºi uºor radioactiv. Altfel spus, aceste bacterii trãiesc cu ajutorul radiaþiilor produse de rocile din jurul lor! Trebuie sã remarcãm cã mecanismele biologice folosite de ele sunt cu totul neaºteptate, ceea ce oferã perspective noi pentru cei ce studiazã posibilitatea vieþii extraterestre. Cercetarea a fost realizatã de cãtre o echipã de cercetãtori condusã de cãtre profesorul Li Hung Lin, de la National Taiwan University. El a recoltat probe din East Driefontein Gold Mine, la sud-vest de Johannesburg, de la o adâncime de 2,7 km, dintr-o zonã în care temperatura rocilor atingea 50 grade C. Trebuie sã mai precizãm cã de mai bine de douã decenii cercetãtorii au identificat colonii de microorganisme care trãiesc la sute de metri în subteran. Dar de cele mai multe ori ecosistemele respective erau bogate în molecule organice, rezultate din descompunerea organismelor de plante ºi animale. Asta înseamnã cã, de fapt, în cazul lor exista o legãturã între ele ºi Soare. Pentru bacteriile din mina sud-africanã aceastã legãturã nu mai existã. Ele sunt complet rupte de Soare! Acest lucru ne duce cu gândul la faptul cã viaþa ar putea sã aparã nu numai în locurile pe care le aveam în vedere pânã acum, ci chiar ºi pe acele planete rãtãcitoare, planete lipsite de stele... ªi mai înseamnã cã informaþiile pe care le-am prezentat în subcapitolul “Viaþa poate apãrea oriunde în Univers?” erau cu mult prea sceptice. Am dat toate aceste informaþii numai pentru a putea sã vã demonstrãm cã viaþa poate exista în locuri pe care nu ni le puteam imagina. Dar pe Marte? Acolo ne imaginãm viaþã, cãci acolo ºtim cu siguranþã cã a existat apã lichidã, iar în zona polilor au fost identificate cantitãþi imense de apã, e drept, în stare solidã. Or, asta face ca Planeta Roºie sã devinã un important obiectiv de cercetare pentru anii ce vin. Vom trimite acolo instrumente din ce în ce mai sofisticate, pentru a încer172


ca sã gãsim rãspunsurile de care avem atâta nevoie. O poveste care acum se scrie.

Terraformare marþianã Existã visãtori. Existã vise. Existã dorinþa omenirii de a-ºi întinde cât mai departe frontierele. Dorim sã colonizãm planetele din Sistemul Solar. Putem duce la îndeplinire aceastã misiune? Rândurile urmãtoare doar schiþeazã un proiect, care se va întinde, cu siguranþã, de-a lungul a sute ºi mii de ani. Tema Înainte de a analiza problema terraformãrii planetei Marte trebuie sã ne stabilim obiectivul. Dorim ca Marte sã devinã un loc la fel de primitor ca ºi Pãmântul? Rãspunsul este evident afirmativ. Numai cã, aºa se întâmplã ºi în ºtiinþã, trebuie sã fim realiºti. Chiar dacã vom reuºi sã realizãm, pe mici suprafeþe, ecosisteme închise, acoperite de cupole protectoare, în care sã ne simþim ca acasã, este foarte probabil ca, la scara întregii planete, rezultatele sã fie mult mai modeste, deºi spectaculoase. Sã începem mai întâi prin a ne propune câteva obiective mai simple, la scarã planetarã, realizabile cu tehnologiile cunoscute în prezent. 1. Creºterea temperaturii medii la nivelul solului cu 60 grade C. 2. Creºterea masei atmosferei ºi, drept consecinþã, 3. aducerea apei lichide la suprafaþa planetei ºi 4. realizarea unei protecþii eficiente împotriva radiaþiilor ultraviolete. 5. Creºterea conþinutului de O2 ºi N2 în atmosfera marþianã. Este evident cã ne-am propus niºte obiective ambiþioase, dar, cu excepþia primului punct, ne-am ferit sã dãm cifre. Vom rãmâne doar la nivelul analizei posibilitãþilor pe care le avem. 1. Creºterea temperaturii Aceastã etapã este cea mai importantã dintre toate. Avem la dispoziþie multe posibilitãþi. Ne vom imagina mai întâi mecanisme care sã-l amplifice, de data aceasta la nivelul at173


Marte, al ºaptelea continent mosferei marþiene. Aºa cum se ºtie, aceasta este compusã, în proporþie de 95,5%, din CO2. Ne-am aºtepta ca efectul de serã sã fie deja prezent pe Marte. Numai cã presiunea atmosfericã este foarte redusã, doar 0,6% din cea cu care suntem obiºnuiþi, aici pe Pãmânt. Ar fi necesar sã “injectãm” o cantitate suplimentarã de CO2, din care avem din belºug (unele studii, mai vechi, presupun existenþa, în formã solidã, a unei cantitãþi de CO2 echivalentã cu 1 barr), sub formã de gheaþã carbonicã, la poli. Numai cã pentru aceasta ar trebui sã creºtem temperatura la suprafaþa planetei. Iatã cum, din nebãgare de seamã, am ajuns într-un cerc vicios. Pentru a creºte temperatura avem nevoie de CO2, care, la rândul lui, nu poate fi obþinut decât prin încãlzirea planetei. Trebuie sã cãutãm o altã cale. Existã ºi alte gaze, care produc un efect de serã mult mai intens. Margarita Marinova, studentã la MIT, propune utilizarea perfluorocarburilor (PFC) pentru a iniþia încãlzirea Planetei Roºii. PFC-urile prezintã unele avantaje. În primul rând, ele produc un efect de serã foarte puternic (de câteva mii de ori mai intens decât cel produs de CO2). În al doilea rând, se descompun foarte greu sub acþiunea radiaþiilor ultraviolete (CFC-urile, din care face parte ºi banalul freon, se descompun în atmosfera marþianã, neprotejatã la radiaþiile ultraviolete, în câteva zile). În al treilea rând, ele nu au un impact nefavorabil, direct, asupra organismelor vii. Marinova explicã: “atunci când vom declanºa încãlzirea planetei Marte, ar fi bine sã generãm efectul de serã pe întreg spectrul radiaþiilor infraroºii. Dupã un timp, datoritã încãlzirii, gazul carbonic va fi eliberat în atmosferã ºi procesul va continua de la sine”. Cât ar putea sã dureze un asemenea proces? Depinde. Marinova este de pãrere cã “problema este legatã de rapiditatea cu care vom reuºi sã producem aceste gaze. Dacã am construi pe Marte 100 de fabrici, alimentate fiecare de cãtre un reactor nuclear, atunci dupã 100 de ani am reuºi sã creºtem temperatura cu aproximativ 6 pânã la 8 grade C”. Putem sublinia acum scara uriaºã la care trebuie gânditã terraformarea marþianã. Chiar dacã vom utiliza resurse extraordinare (100 de fabrici de PFC!), ne vor trebui 800 de ani pentru a ajunge la o tempe174


raturã peste punctul de îngheþ al apei. Pentru acestea ar trebui sã avem instalate pe Marte centrale nucleare capabile sã producã peste 50.000 MW! O valoare de neimaginat. Gândiþi-vã cât ar costa sã le construim pe Marte... Pentru a grãbi procesul este nevoie ºi de alte soluþii. Ce am mai putea face? Rãmânând în zona amplificãrii de serã, vom aminti, în treacãt, încã o posibilitate. Dirijarea cãtre Marte a unor comete (sau asteroizi) bogate în gaz metan ºi amoniac. Din pãcate, asupra acestui subiect nu avem informaþii suplimentare. Sã încercãm sã imaginãm ºi alte metode de încãlzire... Putem umbla la albedoul planetei. Ce vrea sã însemne albedou? Acesta mãsoarã cantiatea din radiaþia primitã de la Soare, reflectatã din nou în spaþiu. ªtim cã hainele negre nu sunt potrivite vara. Absorb prea multã energie de la Soare. Dar dacã am “înnegri” Planeta Roºie? Ar fi o soluþie. O acoperim cu ceva... Dar, dacã încercãm sã discutãm realist, nu vom putea face acest lucru la scarã planetarã. Ar fi bine sã cãutãm numai zonele ceva mai deschise la culoare. Unde s-ar gãsi acestea? Evident, în zona calotelor polare marþiene. Acum nu ne mai rãmâne decât sã ne gândim la un procedeu fezabil din punct de vedere tehnic. Avem la dispoziþie mai multe soluþii. Ne putem imagina un procedeu prin care sã acoperim cu praf (marþian, desigur) calotele polare. O altã idee ar fi sã utilizãm... plante modificate genetic, pe care sã le cultivãm la poli. Oricare ar fi soluþia, unele estimãri ne indicã posibilitatea ca, în numai 100 de ani, dacã vom putea reduce albedoul calotelor polare cu numai câteva procente, vom declanºa eliberarea gazului cabonic, astfel încât temperatura pe Marte sã fie peste punctul de îngheþ al apei. Mai existã încã o soulþie pentru modificarea climei marþiene. Utilizarea unor oglinzi uriaºe, cu diametrul de 125 km, plasate la altitudinea de 214.000 km de Marte. Acestea ar putea ridica temperatura medie cu aproximativ 5 grade C. Dacã le-am îndrepta spre poli, efectul asupra eliberãrii gazului carbonic ar fi semnificativ. Numai cã apare o micã problemã. Calculele aratã cã masa acestor oglinzi ar fi de ordinul a 200.000 t. Acum, când ne chinuim sã trimitem cãtre Marte 175


Marte, al ºaptelea continent sonde de numai câteva sute de kg, acest obiectiv ar putea sã parã nerealist. Dar în viitor? 2. Creºterea masei atmosferei Dacã vom îndeplini obiectivele de la punctul 1 al listei noastre, atunci, implicit, vom reuºi sã creºtem masa atmosferei marþiene. Din pãcate, este greu de estimat la ce nivel vom ajunge, dacã vom ridica temperatura medie la suprafaþa planetei cu 60 grade C. 3. Aducerea apei lichide la suprafaþa planetei În prezent, presiunea ºi temperatura la suprafaþa planetei nu permit existenþa apei lichide, decât pentru perioade scurte de timp. Din nou, dacã obiectivul de la punctul 1 va fi atins, atunci nu vom mai avea nicio problemã. Dar, în ceea ce priveºte apa, ascunsã, probabil, în strãfundurile planetei, am mai avea o soluþie, de o violenþã extremã. Am putea dirija niºte asteroizi sã loveascã suprafaþa marþianã. Am putea produce astfel o cantitate de energie echivalentã cu 10 TW/an. Acesta, pe lângã faptul cã ar putea transforma direct în apã gheþurile subterane, ar putea favoriza evaporarea calotelor polare, ceea ce ar sprijini punctul 1, încãlzirea atmosferei. Mai existã, teoretic, o soluþie violentã. Bombardarea planetei cu încãrcãturi termonucleare (din care avem pe Pãmânt prea multe). Evident, soluþiile violente nu reprezintã o rezolvare pentru problema pe care ne-am propus-o. Dincolo de dificultãþile tehnice (imposibil de rezolvat astãzi) este greu de estimat care vor fi consecinþele pe termen lung ale aplicãrii lor. Vom rãmâne deci, pânã la noi informaþii, la nivelul punctului 1. 4. Protecþia împotriva radiaþiilor UV Iatã un punct delicat, asupra cãruia nu ne vom opri prea mult, deoarece nu am gãsit estimãri în documentaþia consultatã. Avem la dispoziþie un procedeu simplu (în teorie) care este legat de rezolvarea punctului 5. Într-o atmosferã bogatã în oxigen este suficient sã producem descãrcãri electrice de mare intensitate pentru a produce ozon ºi astfel sã obþinem o protecþie eficientã împotriva radiaþiilor UV. 176


5. Creºterea conþinutului de O2 ºi N2 Chiar dacã vom reuºi sã îndeplinim condiþiile din punctele anterioare, realizarea unei atmosfere respirabile va rãmâne obiectivul-cheie al întregului proces de terraformare a planetei Marte. Pentru supravieþuirea plantelor ar fi nevoie ca presiunea parþialã a oxigenului din atmosferã sã ajungã la cel puþin 1 mbarr (omul are nevoie de un minimum de 120 mbarr). Dacã solul marþian ar conþine superoxizi, ne-am putea imagina cã prin descompunerea lor vom putea obþine oxigenul necesar. Calculele aratã ca ar fi nevoie de 2.200 TW/an pentru fiecare mbarr de oxigen. O cifrã aproape imposibilã, altfel decât scrisã pe o coalã de hârtie. Am putea apela la unele plante primitive (în mãsura în care vom reuºi sã creºtem puþin presiunea atmosferei), ele vor consuma aceeaºi cantitate de energie (o pot lua direct de la Soare), dar prezintã avantajul cã se pot dezvolta ºi fãrã o atenþie specialã din partea viitorilor terraformatori. Revenind la cifre, acestea indicã faptul cã, dacã vom realiza o combinaþie optimã între cele douã procedee, atunci într-un mileniu vom putea respira pe Marte! În loc de concluzie Aºa cum aþi vãzut, terraformarea planetei Marte rãmâne o problemã de rezolvat pentru generaþiile viitoare. Pentru a grãbi procesul, v-am propus doar o temã de reflecþie. Dar credem, ºi o credem cu strãºnicie, cã nu avem încotro. Trebuie sã luãm în stãpânire Marte. Asta ca un prim pas. Acolo vom învãþa sã depãºim piedici. Acolo vom vedea cã omul poate. Omul poate sã cucereascã întreaga galaxie. Lãsãm generaþiilor ce vin o întrebare pe termen foarte lung: ce vom face dacã planetele pe care vom debarca sunt ocupate deja?

177


3

Oamenii ºtiinþei

Prieteni ai mei pe care-i ºtiu mai degrabã din cuvintele scrise de alþii. Oameni care au fost, oameni care mai sunt, oameni care au o trãsãturã comunã: au avut curajul de a înfrunta adevãrul. Vã voi povesti doar despre patru dintre ei: Kepler, Vlaicu, Armstrong ºi Vuia. Fiecare dintre ei a purtat umanitatea pe cãrãrile întortocheate ale cunoaºterii. Vã rog sã nu-mi reproºaþi alegerea, aº fi putut face oricare alta. Dar, de acestã datã, las raþiunea rece sã se odihneascã o vreme, pentru a-mi lãsa inima sã grãiascã. De fiecare dintre cei patru mã simt strâns legat, cãci ei sunt o micã parte dintre prietenii mei care, oriunde aº fi, mã vor însoþi mereu. ªi mai vreau sã mã iertaþi dacã voi vorbi mai puþin ortodox despre realizãrile lor. Vreau, de aceastã datã, sã las loc omului. Nu aþi remarcat asta despre marii oameni ai ºtiinþei ºi tehnicii? Le cunoaºtem bine realizãrile, dar ignorãm omul care le-a adus în cãrþile noastre. Prea des ni se par aceºtia un soi de semizei, care nu au avut mai nimic de fãcut. Doar atât, ºi-au pus geniul sau curajul la muncã ºi gata, au intrat direct în cãrþile de istorie. Vã spun eu: omul este ºters, uneori, din cãrþi, tocmai din pricinã cã a schimbat faþa cunoaºterii. Supravieþuiesc numai consecinþele faptelor sale. ªi vã mai cer o îngãduinþã. Lãsaþi-mã sã le vorbesc direct lor, ca ºi cum ar fi lângã mine. Dacã mã gândesc eu bine, acolo sunt ei... 179


Oamenii ºtiinþei

Kepler, cãutãtorul perfecþiunii cereºti Dragã prietene Kepler, te-ai nãscut într-un veac tare frãmântat. Un veac presãrat cu rãzboaie religioase sângeroase, care te-au alungat de colo-colo. Ai stat în pântecele mamei tale exact 224 zile, 9 ore ºi 53 minute. Chiar tu ai notat cifrele astea pe undeva, în horoscopul familiei. De unde ºtiu asta? Ai uitat cã de amar de vreme caut date despre tine, pentru a te aduce mai aproape de mine? ªtiu, dragã prietene, ai iubit mereu precizia. ªtiu destul de multe ºi despre familia ta. Exoticã familie ai mai avut... Tatãl mercenar, mama vrãjitoare. Tu, atins de variolã în copilãrie, ai devenit în timp un om teribil de bolnãvicios. Sau erai numai ipohondru? Eu mã mir: de unde a venit în cele din urmã forþa ta? De unde? Eu bãnuiesc aºa: cãutai tu pe undeva perfecþiunea, armonia ultimã a lumii. Ai avut ºi mare noroc, într-o vreme în care ºtiinþa argumenta cu pasaje din Biblie, profesorul tãu de astronomie, Maestlin, de la Universitatea din Tubingen, care, deºi oficial susþinea modelul ptolemeic al lumii, þi-a deschis, în particular, drumul cãtre Copernic. Încerc sã-mi imaginez fascinaþia cu care încercai în acei ani sã descoperi tainele cerurilor. În fond, modelul lui Ptolemeu pãrea perfecþiunea întruchipatã: sfere, cercuri cu centrele pe alte alte cercuri, pe care rãtãcitoarele astre, planetele, se miºcã la nesfârºit. Era un model perfect în cuvinte, în desene, cercul fiind figura care ar fi trebuit sã întruchipeze armonia divinã. Tocmai de aceea biserica l-a adoptat ºi apãrat pe Ptolemeu cu atâta încãpãþânare. Nu contau faptele, conta aceastã armonie. Tu, devenind un adept al lui Copernic, ai încercat, la început, sã gãseºti o nouã armonie a lumii, una care sã fie însãºi realitatea. Te jucai cu geometria. Credeai cã undeva, în perfecþiunea formelor, se aflã divinul. Era în 1595, 9 iulie (aceeaºi dorinþã de exactitate!), când ai desenat o figurã geometricã pe tablã ºi ai avut o minunatã intuiþie. Apoi ai încercat sã transformi intuiþia în model. Modelul tãu, modernii ºtiu cã este greºit, era înduioºãtor de simplu. Ai luat frumos poliedrele regulate. Mai întâi un tetraedru, cãruia i-ai circumscris o sferã, sferei i-ai circumscris un cub ºi aºa mai departe. O închipuire foarte 180


armonioasã, cu atât mai mult cã numãrul sferelor ce pot fi construite pe aceastã cale sunt ºase, adicã exact numãrul de planete cunoscute la acea vreme. Sfere pe care ar fi trebuit sã se gãseascã orbitele planetelor. ªi acesta ar fi putut fi punctul în care sã te opreºti. Altora le-ar fi pãrut frumuseþea de ajuns pentru a argumenta modelul. Eu nu uit nici mãcar o clipã cã în vremea aceea, în care trãiai tu, ºtiinþa încã se mai baza pe goalele cuvinte ale speculaþiilor aride. Aºa era pe atunci. Elocinþa, puterea datã cuvintelor, þinea loc de mãsurãtoare. Dar în tine sãlãºluia îndoiala, nevoia de a verifica modelul. Ai fost tot timpul un om sãrac, uneori gonit din oraºe. Confesiunea ta fãcea din tine un pribeag, în acele vremuri. Dar nu despre asta vreau sã-þi spun acum. Aveai nevoie de confirmãri pentru modelul tãu. ªi ai avut norocul ca lucrarea ta, Mysterium cosmographicum, în care îþi susþineai armoniosul model, sã fie cititã ºi de Tyho Brahe, un personaj bogat ºi oarecum excentric, care, bucurându-se de mai toate plãcerile timpului sãu, a gãsit nimerit sã mãsoare drumul planetelor pe cer. Timp de 20 de ani, utilizând instrumente aflate la limita de sus a preciziei ce se putea obþine cu tehnologiile secolului 16, acesta a completat meticulos tabele lungi cu numere. Avea ºi el un model al lumii, dar nu era în stare sã-l facã sã corespundã cu propriile sa!e observaþii. La el în centrul Universului se afla maiestuos Pãmântul, în jurul cãruia se învârtea Luna, iar undeva, la foarte mare distanþã, orbita Soarelui, în jurul cãruia se miºcau, pe niºte cercuri, planetele. Uff... dragã prietene, mi-e drag ºi Tyho..., dar mã oboseºte modelul sãu. El nu avea nici mãcar acea iluzie de argument: armonia divinã. Relaþia ta cu Tyho Brahe a fost, din câte ºtiu eu, furtunoasã. Scriai despre el: “opinia mea despre Tycho este urmãtoarea: este un om excesiv de bogat, dar nu ºtie sã-ºi foloseascã cum trebuie bogãþia, cum este cazul celor mai mulþi bogãtaºi. Totuºi, trebuie mãcar sã încerci sã lupþi cu ei, pentru a da folos bogãþiei”. Cu greu ai pus mâna pe numerele lui, abia dupã ce acesta a murit, în 1601, ai avut ce visai tu: mãsurãtori precise. M-am tot întrebat cum ai folosit acele cifre, în fond nu erau decât niºte unghiuri. Care a fost calea ta de a 181


Oamenii ºtiinþei trasa orbitele planetelor? La ºcoalã nimeni nu a putut sã mã ajute. M-au ajutat cãrþile. Acolo am descoperit geniul tãu. Ai fãcut aºa. Ai luat un moment de timp, T0, în care Soarele, Pãmântul ºi Marte se aflau pe aceeaºi linie. Dupã o revoluþie completã în jurul Soarelui, Marte va reveni în poziþia în care se afla la T0, în timp ce Pãmântul se va afla într-o altã poziþie, T1. Din tabelele lui Tyho Brahe ai luat unghiurile T0ST1 (S este punctul în care se aflã Soarele) ºi ST1M. Apoi, considerând distanþa Soare-Marte la momentul T0 egalã cu cea de la momentul T1 (sã nu uitãm cã aºa ai fãcut, ai luat mometul T1 ca fiind acela în care Marte a efectuat o orbitã completã, deci a revenit în punctul iniþial), ai putut trasa triunghiul SMT. Apoi ai mai luat un moment T2 în care Marte ajungea din nou în punctul în care se afla la T0 ºi ai continuat sã aplici, din nou, procedeul. De douãsprezece ori l-ai aplicat ºi ai obþinut 12 puncte (ultimele douã puncte corespundeau unor momente de timp de dupã moartea lui Tyho). Apoi a trebuit sã verifici dacã aceastã curbã obþinutã de tine este cu adevãrat un cerc. Nu prea ieºea circularã orbita Pãmântului pe care ai trasat-o. Mai mult decât atât, Pãmântul nu pãrea a avea o vitezã uniformã pe orbitã ºi asta era pentru tine, atunci, de-a dreptul îngrozitor. Armonia cerea miºcare circularã ºi uniformã! Dragã prietene Kepler, de aceea te iubesc eu. Pentru dezamãgirea ta de atunci. Pentru minuþia cu care ai reluat calculele cãutând greºeala din ele. Care nu era. Încerc sã-mi imaginez clipa în care ai înþeles cã lumea e guvernatã de alte legi decât cele în care credeai cu tãrie. Nu-mi iese din minte aceastã imagine, dragã prietene. Cred cã a fost una dintre cele mai luminoase clipe ale tale. Asta þi-a dat curajul sã treci mai departe. Sã interpretezi rezultatele ºi sã ai curajul sã afirmi cã ai descoperit legile de miºcare ale planetelor, aºa cum ne învaþã la ºcoalã, fãrã a ne spune nimic despre tine. Spuneai tu despre acea clipã: “M-am lãsat pradã bucuriei, zarurile au fost aruncate. Nimic din ceea ce am trãit pânã acum nu se comparã cu ceea ce simt acum. Tremur, sângele meu arde.”. Aº adãuga cuvintelor tale pe cele spuse de prietenul meu Einstein. Zicea el cã ai trãit “într-o vreme când existenþa unei legitãþi generale, pri182


vind desfãºurarea fenomenelor naturale, nu era acceptatã fãrã rezerve. Cât de mare trebuie sã fi fost credinþa în aceastã legitate, pentru ca ea sã-i fi dat forþa necesarã de a consacra, în singurãtate, zeci de ani unei munci dificile ºi rãbdãtoare de cercetare empiricã a miºcãrilor planetelor ºi a legilor matematice ale acestor miºcãri, fãrã a avea nici sprijin, nici înþelegere din partea contemporanilor.”. Dragã prietene Kepler, eu mai ºtiu cã ne-ai dãruit simplitatea Universului prin toatã munca ta. Am vrut sã ºtiu mai multe despre tine. Mi s-a spus cã ai fost ºi astrolog de profesie, la curtea împãratului Rudolf al lllea. Fãceai horoscoape pentru bani. Ai prognozat geruri cumplite ºi invazii ale turcilor. Unii spun cã nu credeai în astrologie. Nici eu nu cred. Dar tu, tu dragã prietene, aveai în minte ideea cã mersul astrelor pe cer ne influenþeazã destinele. Altfel nu ai fi fãcut horoscoape întregii tale familii. ªi (nu-i aºa?) a doua ta soþie, Susana, nu a trebuit sã treacã proba de foc a horoscopului întocmit de tine? ªtiu cã acesta a fost unul dintre criteriile tale. Dar mai ºtiu ceva, dragã prietene, nu te mulþumea astrologia din vremea ta. Credeai în ea, dar în acelaºi timp nu reuºeai sã gãseºti legitãþi pentru ea. Oscilai între încredere ºi neîncredere... Cât timp ai pierdut în aceastã cãutare, dragã prietene! Ai scris tu pe undeva “cum este influenþat caracterul unui om de configuraþia astrelor din momentul naºterii? Ea acþioneazã asupra omului în timpul vieþii întocmai ca sfoara cu care þãranii leagã dovleceii pe tarla: nodurile nu fac sã creascã dovleceii, dar le determinã forma. La fel acþioneazã ºi Cerul: el nu-i dã omului obiceiuri, istorie, fericire, soþie, copii, bogãþie, soþie..., dar el îi modeleazã condiþia”. Ce frumos îmi sunã aceste cuvinte, atunci când le iau ca pe o poezie. Cãci aveai dreptate, dragã prietene, cerul acesta ne modeleazã. Ai mai scris tu ºi pamflete, ºi poezii. Dar mie mi-a plãcut cel mai mult micul tãu roman sf, Somnium. în numai 18 pagini purtai omenirea cãtre Lunã. Ai lãsat acolo niºte cuvinte care te purtau în afara epocii tale. Cãlãtorii aceia purtaþi cãtre Lunã aveau probleme cu respiraþia la înãlþimi, din pricinã cã nu mai aveau aer ºi, mai apoi, ai amintit ceva ºi despre 183


Oamenii ºtiinþei imponderabilitate. Bãnuiai tu toate acestea încã de pe atunci. Trebuie sã mã opresc aici, dragã prietene, însã îþi voi mai scrie cândva. Dar nu mã pot opri mai înainte de a cita epitaful de pe mormântul tãu: “Dupã ce am mãsurat cerurile, acum mãsor umbrele. Spiritul meu s-a întors la cer, corpul meu s-a adãpostit în pãmânt”.

Vlaicu, cel ce s-a ridicat la cer Frate Vlaicule, m-am hotãrât sã pun pe hârtie o parte din gândurile mele. Vreau sã-þi spun mai întâi cã, dintre pionierii aeronauticii româneºti, pe tine te admir cel mai mult. Îmi aduc aminte cã tot citeam despre tine încercând sã mi te imaginez. Cãrþi seci, frate Vlaicule, lipsite de rãbdarea cãutãrii. Dar uite cã s-a întâmplat o minune. Cu mulþi ani în urmã, pe vremea când îmi toceam hainele pe bãncile liceului, am fost scos de la orã de doamna directoare Sãsãrman (care-mi era ºi profesoarã de fizicã). Am crezut cã am comis vreo trãsnaie, care trebuie neapãrat mustratã la nivel înalt. Dar nu a fost sã fie aºa. Doamna directoare m-a dus în sala de festivitãþi, unde mi-a fãcut cunoºtinþã cu un domn în vârstã, care tocmai încheiase o conferinþã. Am zâmbit, am rostit câteva cuvinte protocolare, dar privirea mi-a fost atrasã definitiv de o masã mare pe care se aflau niºte cãrþi groase, cu coperþi albastre. Doamna directoare tocmai îi spunea acelui domn ceva de genul: “Vedeþi, Cristi este pasionat de aviaþie, este ºi paraºutist, dar vrea sã se facã pilot!”. Nu ºtiam ce sã zic, cãrþile acelea mã fascinau, întrezãream pe ele silueta unui avion cunoscut ºi drag. Era avionul tãu, frate Vlaicule, cartea aceea groasã era numai despre tine. Aveam în faþa mea pe autorul cãrþii, domnul ing. Constantin C. Gheorghiu. Sesizând insistenþa cu care priveam cãtre teancul acela, el s-a dus la masã, a luat o carte, a scris pe prima paginã o dedicaþie scurtã ºi mi-a înmânat-o cu o strângere de mânã. Asta a fost tot, dar nici pânã acum nu am reuºit sã aflu de unde a ºtiut doamna directoare de pasiunea mea pentru aviaþie. În schimb, nu am mai dormit pânã când nu am citit cartea aceea magicã, pe care acum o am în faþa mea: Aurel Vlaicu, viaþa ºi opera. (Nu se inventaserã pe 184


atunci titlurile senzaþionale.) Frate Vlaicule, din paginile ei te-am cunoscut foarte bine. Acum, aceastã carte, ferfeniþitã de atâta citit, îmi este îndrumãtorul cãtre tine. Te voi desprinde de acolo frate, pentru a te trece în povestea mea. Mai întâi frate, cum erai tu? Tu la 18 ani, iatã ce spunea Goga: “Totdeauna am simþit o simpatie pentru acest bãiat cu privire aprinsã, aþintitã departe, oarecum peste capetele noastre... Nu-i înþelegeam rostul tuturor poveºtilor când îmi vorbea de magnetism ori de altã problemã tehnicã... Eu habar n-aveam de toate astea. Dar îmi plãcea liniºtea lui, seninãtatea de vizionar cu care îºi desfãºura planurile...”. Tot Goga, tot despre tine, zece ani mai târziu: “Aproape zece ani de când nu ne-am vãzut. Mã uit la el, îl cercetez cu de-amãnuntul - era tot cel de atunci. Cu aceeaºi seninãtate copilãreascã, cu vechea strãlucire în ochi, tot aºa glumeþ ºi nevinovat ca odinioarã, cu acelaºi aer de nepãsare ºi îndrãznealã. Parcã cei zece ani trecuserã peste capul lui, fãrã sã lase urme. Era ºi acum uºurel ºi vesel, ca la vârsta de 18 ani, când visa perpetuum mobile...”. Din nou Goga, despre tine, câteva luni mai târziu, în trenul în care vã îndreptaþi amândoi spre Bucureºti: “În tot drumul era cuprins de îngrijiriri ºi cum auzea pe cei din vagon vorbind repede ºi fãrã greºuri în româneas-ca lor elegantã, pãrea tot mai dus pe gânduri: «Eu n-o sã le pot spune nimic... Sã le vorbeºti tu! Pe mine sã mã lase-n pace. Mie sã-mi deie o tablã ºi-o cretã îi noroc bun!»”. Frate Vlaicule, aºa te vãd ºi eu. Un soi de visãtor tãcut. Cred cã erai ºi tare timid, exact opusul zburãtorului tipic, care musai este nonºalant ºi exuberant. ªi ºtiu cã erai timid. Tot din cartea acea am aflat asta. Iatã ce spunea D.D. Pãtrãºcanu, relatând întâlnirea ta cu un anume general, de care depindea împlinirea visului tãu, împlinirea visului nostru: “- Ce mai vrei domnule? - a întrebat generalul. - Vreau sã comandaþi motorul. - Ce motor? - Pentru aeroplan. - Cum, îþi trebuie ºi motor? Inginerul n-a rãspuns, dar timid cum era, s-a simþit vinovat. - Când ai fost primit în Arsenal - a continuat generalul - ai spus cã motorul te priveºte pe dumneata. 185


Oamenii ºtiinþei - N-am spus niciodatã, domnule general. - Ai spus, domnule! Sã nu vorbeºti... - Eu n-am parale!... - Dumneata vrei sã ne înºeli - a strigat generalul - ºi, fãrã sã mai spuie ceva, a intrat în minister... Aici a cãutat scrisoarea primului ministru, dar nu se vorbea nimic despre motor, ci numai despre aeroplan, ºi Vlaicu a fost refuzat scurt.” Din pãcate, frate, aºa este ºi acum cu aceºti birocraþi, timizii nu au cum lupta cu ei. Dar tu erai un timid special, unul care nu renunþa niciodatã sã lupte pentru dreptul sãu de a face ca visul sãu sã facã pasul cãtre lumea realã. Ai îndurat multe umilinþe, ai luptat cu propriile incertitudini pentru a duce la capãt lucrarea cãreia i te-ai dedicat. În 1910 îi scriai lui Boca, prietenul tãu apropiat: “ªi eu sunt foarte ocupat cu gândacul meu, mãi atâta lucrã de se rupe. Sãnãtatea mi-am stricat-o, am slãbit rãu fiindcã stau cu gândul tot la maºinã. Apoi mã necãjesc ºi aceia care vor sã facã politicã din aeroplan”. ªi încheiai, în treacãt: “Eu la baluri nu mã duc, nu mai am timp...”. Nu aveai timp decât pentru gândacul tãu! ªi a venit ziua miraculoasã, duminicã 30 mai 1910, când ai scos prima datã avionul la zbor. Un avion pe care nu ºtiai sã-l pilotezi, îl simþeai doar, din calculele tale. Aºa cã ai rulat ceva vreme pe câmp, pentru a-i deprinde forþele, pentru a te împrieteni cu el. Simþeai, frate Vlaicule, cum devin comenzile mai rigide atunci când mãreai viteza..., încetul cu încetul deveneai una cu avionul. ªi te temeai de un singur lucru tu. Nu cumva sã se strice gândacul! Aºa cã nu ai împins cãtre cer aeroplanul. Ai amânat bucuria asta pânã pe 3 iunie 1910. La prima încercare avionul nu a vrut sã se ridice. L-ai adus din nou la linia de plecare, încercând sã afli pricina. Ce clipe trebuie sã fi fost acelea! ªi cât mi-aº fi dorit sã fiu acolo lângã tine, în trup ºi nu în vis... Ai încercat din nou, tot nu te-ai ridicat... ºi apoi încã o datã, tot fãrã niciun fel de rezultat. Zborul a fost amânat pentru a doua zi. Tu trebuia sã gãseºti cauza eºecului. Frate Vlaicule! O noapte întreagã, singur ºi învãluit de incertitudini... A doua zi te-ai dus din nou pe câmpul de zbor. Venise acolo ºi ceva protipendadã, inclusiv Prin186


cipele Carol. Lume bunã, adicã. Veneau ca la un spectacol, cãci oricum nu ar fi avut ce pierde. Indiferent de rezultat ar fi putut spune: vedeþi?, eram siguri cã aºa o sã se întâmple! Tu te-ai urcat în avion, hotãrât sã zbori. Ai încercat de trei ori fãrã rezultat. Ai mai stricat ºi o roatã. Dezastrul ar fi fost final pentru oricine. Numai pentru tine, timidul meu frate, nu a fost aºa. Ai reparat roata ºi ai pornit din nou... ºi de aceastã datã te-ai înãlþat cãtre ceruri, frate Vlaicule! Tu îmi scriai despre acele clipe: “Bucuria cea mare însã am simþit-o când am zburat pentru prima oarã la Cotroceni. Nu m-am ridicat atunci mai sus de 4 m. Cu toate acestea nici Alpii nu mi-i imaginam mai înalþi ca înãlþimea la care mã ridicasem eu. Fiindcã patru metri erau pentru mine un record formidabil, un record care îmi consacra maºina. Zburasem. ªi asta era principalul. Mã menþineam singur în aer, fãcusem evoluþii neºovãielnice. Publicul era de faþã ºi mã aplauda cu entuziasm. Iar eu, dupã ce m-am coborât, eram ca ºi beat de bucuria fãrã margini a izbândei. Începusem sã mã dau peste cap de fericire. Cei din jurul meu ziceau cã am înnebunit ºi eram, în adevãr, nebun de entuziasm ºi fericire”. Te-ai dat peste cap, fratele meu ardelean ºi timid? Câtã bucurie trebuie sã fi fost în tine atunci..., eu o ºtiu, dar cuvintele, iartã-mã, nu mã mai ajutã. A urmat, a doua zi, accidentul. O greºealã de pilotaj, ºi gândacul tãu s-a izbit de pãmânt. Tu nu ai pãþit nimic, dar te temeai de ce vor spune ziarele, cum vor arunca ele o umbrã peste vis. Ai reparat avionul, ai învãþat sã-l pilotezi cum se cuvine. Au venit repede ºi primele succese. Pe 23 august 1910 te-ai luat la întrecere cu Molla ºi cu Bibescu. Aceºtia aveau avioane aduse de “afarã”, unele dintre cele mai performante aparate de zbor ale vremii. I-ai învins. Apoi, dupã ce ai finalizat al doilea aeroplan, Vlaicu II, ai participat ºi la un concurs internaþional. Cel de la Aspen, din iunie 1912. Aici ai avut de înfruntat pe cei mai buni zburãtori ai vremii. I-ai înfrânt pe cei mai mulþi dintre ei ºi te-ai clasat nu mai jos de locul al doilea. Valoarea ta era confirmatã în lume. Frate Vlaicule, ce fac eu? Mã apuc acum sã îþi înºir succesele? 187


Oamenii ºtiinþei Încep ºi eu, ca ceilalþi, sã fac pomelnicul faptelor tale? Mã intereseazã mai degrabã ce însemna zborul pentru tine. îmi spuneai mie cã: “De altfel este de mirare cum nu înnebuneºte omul când zboarã” sau “Nu, sufletul omului nu a rãmas încãtuºat de pãmânt, când ºtiinþa deschide drumul vãzduhului”. În altã parte, adãugai: “Fricã? Nu, de asta nu poate fi vorba, cãci dacã þi-e fricã nu te încurci cu maºini de zburat din capul locului”. Dar tu, frate, mai ºtiai ceva... “De la furtul lui Prometeu, omul nu a mai încercat o aventurã aºa de primejdioasã. ªi, pe cât se pare, ca ºi Prometeu, omul modern va ispãºi prin picãturi de sânge aceastã nouã tainã furatã Dumnezeirii.” ªtiai cã aveai de plãtit preþul. ªi totuºi ai continuat. Ai vrut sã treci Carpaþii în zbor. ªi pentru prima oara nu ai mai avut rãbdare. Nu ai aºteptat sã termini cel de-al treilea avion al tãu. ªi, la 31 august 1913, dupã ce ai trecut de Ploieºti, te-a chemat la el Pãmântul. Frate Vlaicule..., dragã frate..., iar am probleme cu vorbele mele. Trebuie sã opresc aici textul meu. A scris mai frumos despre tine Victor lon Popa. “Mulþimile îl îndumnezeiau. Încetaserã de mult sã se mai întrebe dacã ardeleanul zboarã mai repede ºi mai sus decât ceilalþi aviatori, dacã aeroplanul lui zboarã mai iute ºi mai vrednic decât al celorlalþi. El avea locul lui. Era «Vlaicu». Iar «Vlaicu» însemna luptã ºi primejdie, nedreptãþi ºi vrednicie, puterea rãbdãrii ºi biruinþã. Vlaicu nu mai era un om, era o poveste. Cu adevãrat, nu mai avea nevoie sã trãiascã omul, atât de viu îi era numele.”

Astronautul raþional Dragã prietene, tu te mai afli încã în Universul acesta real. Cu tine m-aº putea întâlni chiar mâine. Ar fi de ajuns sã stabilesc o întâlnire, apoi sã mã sui în avion pentru a vorbi la nesfârºit cu tine. Visez... Dacã ar fi cu putinþã întâlnirea asta, a noastrã, eu aº alege sã vorbim noaptea, pe Lunã Plinã. Dar ºtiu, prietene al meu, cã tu eºti un mut. Urãºti protocolul ºi pe ziariºti. Au aceºtia din urmã un miros de hãitaºi. Le pasã prea puþin de tine, cautã numai senzaþionalul în cuvintele tale. Simplul tãu gest de a bea o canã cu apã, l-ar descrie cu sute 188


de cuvinte. Vor scrie ei, vãzându-te cum bei apa aceea, cum cã au înþeles ascunzi o tainã pe care te-ai hotãrât sã o duci cu tine sub pãmânt. Nu sunt eu dintre aceia, dar tu nu ai de unde ºtii. În schimb eu te ºtiu pe tine. ªtiu cã ai ales singurãtatea, în locul luminilor reflectoarelor. Dar tu ai stat de vorbã cu Oriana Fallaci, sora mea, înainte de a pleca spre Lunã. ªi ea a scris o carte minunatã despre voi, cei ce vã pregãteaþi sã mergeþi pe Lunã, este vorba despre “Dacã Soarele moare”. Era sarcinã de serviciu pentru tine acel interviu. Îþi spunea Oriana: “Cred cã aþi fost în al nouãlea cer când aþi devenit astronaut”. Tu: “Nu prea ºtiu. Sã mã gândesc...”. Ea: “Nu v-aþi gândit încã la asta?!?”. Tu: “Pentru mine nu a fost decât o simplã mutare dintr-un birou în altul. Eram într-un birou ºi m-au trimis în ãsta. Ei, da, cred cã mi-a fãcut plãcere. Oricând îþi place sã te ºtii avansat. Singura mea ambiþie este sã contribui la reuºita acestui program. Nu sunt un romantic”. Chiar aºa? Bunul meu prieten, chiar aºa? Tot sarcinã de serviciu a fost ºi aceea de a îþi lua brevetul de planorist la numai 16 ani? Zborurile acelea, din adolescenþa ta, nu au pus pe tine nici mãcar puf de romantism? Mã îndoiesc, dragã prietene. Dar sã continui cu interviul pe care þi l-a smuls sora mea. Zice ea: “De aceea nu aveþi gustul aventurii”. Tu rãspunzi: “O, Doamne! Urãsc pericolul, mai ales dacã este inutil, ºi pericolul este latura cea mai enervantã a meseriei noastre. Cum se poate transforma în aventurã o realizare absolut normalã a tehnologiei? ªi de ce sã îþi riºti viaþa pilotând o navã cosmicã? E tot atât de ilogic pe cât îþi riºti viaþa folosind mixerul electric pentru o bãuturã frappe. Cum nu-i deloc periculos sã-þi faci o bãuturã frappe, tot astfel nu-i deloc periculos sã pilotezi o navã cosmicã. O datã aplicatã regula asta, cade ºi ideea cu aventura, cu gustul de a merge sus numai pentru a merge...”. Dragã prietene, cum banalizezi tu toatã aceastã aventurã, în care ai purtat o omenire întreagã! Dar zãu, mi-ai dat o idee..., 189


Oamenii ºtiinþei o disertaþie despre legãtura dintre mixer ºi nava cosmicã..., am sã las asta pentru mai târziu. Acum sã mã întorc la ce îi spuneai surorii mele, Oriana. Tu, vorbind despre pericol ºi despre posibilitatea de a nu fi primul pe Lunã: “... Vedeþi, nu-i înþeleg pe aceia care tot sperã sã fie primii. Astea sunt prostii, copilãrii, reminiscenþe romantice, nedemne de epoca raþionalã în care trãim. ªi apoi, este exclus cã aº accepta sã merg sus, bãnuind cã nu m-aº mai întoarce, în afarã de cazul când n-ar fi indispensabil din punct de vedere tehnic. Vreau sã spun cã este riscant sã încerci un reactor, dar acest lucru este indispensabil din punct de vedere tehnic. A muri în spaþiu sau pe Lunã nu este indispensabil din punct de vedere tehnic ºi, ca atare, între a muri încercând un reactor ºi a muri pe Lunã eu aleg prima variantã. Dumneavoastrã nu?”. Oriana: “Eu nu. În faþa unei astfel de dileme, aº alege imediat moartea pe Lunã. Cel puþin, vãd Luna”. Tu: “Copilãrii, prostii. Sã mori pe Lunã! Ca sã vezi Luna. Dacã ar fi sã stai un an, doi..., poate, nu ºtiu. Nu, nu, ºi aºa ar fi un preþ prea mare, pentru cã este iraþional. Oh, de-am reuºi mãcar sã alungãm surlele ºi trâmbiþele.”. Raþionalul meu prieten! Tu nu ºtii, dar eu am o micã poezie de-a ta. Una adresatã unui grup de copii, la cea de-a noua aniversare a cãlãtoriei tale. “Cu nouã veri în urmã, am plecat într-o vizitã, Pentru a afla dacã Luna este o roatã de caºcaval. Când am ajuns acolo, oamenii de pe Pãmânt m-au întrebat: «Aºa este?» Le-am rãspuns: «Nu-i caºcaval, nu-s albine, nu-s copaci.»” Atâta le-ai scris. Acelor copii, cred eu, le-ai dat ºtiinþã. Aº fi preferat sã le dai puterea viselor, cãci tu ai trãit cam tot ce poate visa un pãmântean. Te-ai nãscut în 1930, pe 5 august, în statul Ohio, într-o localitate cu nume imposibil: Wapakoneta. Dupã ce ai terminat colegiul, ai primit o bursã a Marinei, pentru a studia ingineria 190


aerospaþialã, la Universitatea Purdue. Studiile acestea le-ai început frumos de tot, dar a trebuit sã le întrerupi, din pricinã cã patria te-a chemat sub arme. Ai plecat la rãzboi, dragã prietene, undeva în Coreea, pe cerul cãreia ai purtat 78 de misiuni de luptã, între 1950 ºi 1952. Ai luat ºi trei medalii, semn al vitejiei tale (una raþionalã, desigur). Apoi, dragã prietene, te-ai întors la facultate, un student bãtrân printre colegii tãi, care nu simþiserã mirosul aspru al rãzboiului. Dupã ce ai terminat facultatea te-ai angajat ca pilot de încercare ºi inginer la baza Edwards. Era (cred cã mai este ºi acum) un loc de vis acolo, mai ales pentru tine, dragul meu prieten raþional. Chiar tu spuneai despre acele zile cã “au fost cea mai fascinantã perioadã” din viaþa ta. Aveai de încercat pãsãri metalice nemaivãzute, despre care doar se bãnuia cã pot zbura. Perioada aceea a culminat cu zborurile la bordul avionului X-15, ale cãrui performanþe nici astãzi nu-s egalate. Dar s-a întâmplat cã acolo, cel puþin de douã ori, ai fost la marginea vieþii. Odatã, pe vremea când erai copilot pe unul dintre acele B29, care purtau cãtre înãlþimi primele avioane supersonice. De-odatã s-a oprit motorul patru, apoi cel cu numãrul trei, s-a produs ºi o explozie, una dintre elice s-a rupt, perforând fuselajul ºi forfecând niºte cabluri de control. Situaþie fãrã de ieºire... Tu, împreunã cu comandantul avionului, te-ai descurcat cumva ºi v-aþi întors cu bine pe pãmânt. Apoi ai mai avut un incident la o aterizare cu avionul acela minunat, X-15. ªi atunci ai reuºit sã scapi fãrã vreo zgârieturã. Dar puteai sã mori. Dar puteai sã te lecuieºti sã tot încerci avioane nemaivãzute. Tu nu te-ai lecuit, dragã prietene, nu era deloc raþional sã te lecuieºti. În 1962 ai candidat pentru al doilea grup de astronauþi ai NASA. Ai fost ales, împreunã cu foarte puþini fericiþi, dintre 300 de candidaþi. Dupã antrenamente riguroase ai plecat în cosmos, pentru a pregãti paºii omului pe Lunã. Nu ºtiai cã tu vei fi primul care va deschide drumul... nu ºtiai, nu sperai..., iartã-mã, dragã prietene, dar nu era raþional sã speri. Ai zburat în martie 1966 cu Gemini 8, împreunã cu David Scott (acela cu care m-am întâlnit eu acum un an). ªi iar ai fost pe mar191


Oamenii ºtiinþei ginea vieþii. Dupã ce v-aþi cuplat cu racheta Agena, capsula voastrã a luat-o razna ºi a început sã facã tumbe. Vã roteaþi cu o turã pe secundã, iar cei de la sol credeau cã nu o sã rezistaþi, cã organismul vostru va ceda. În timpul ãsta tu i-ai spus, calm ºi raþional, lui Scott cã îþi sar ochii din orbite! Nu ºtiu cum poate asta sã sune calm, dar aºa era tonul vocii tale, acolo în înaltul cerului. Ai luat decizia bunã, te-ai decuplat de Agena, ai trecut pe comandã manualã ºi ai amerizat. Doi ani mai târziu fãceai zboruri cu un soi de copie a modulului lunar. învãþai deja sã ajungi pe Lunã... Maºinãria aceea s-a stricat ºi s-a îndreptat furioasã cãtre pãmânt. Asta se întâmpla la o altitudine de 60 m. Tu, calm, te-ai catapultat ºi ai scãpat cu bine. Am vãzut secvenþele acestea la televizor, le-am vãzut ºi atunci, le-am vãzut ºi de curând. Mirarea mea a rãmas aceeaºi. Cum ai putut sã acþionezi corect, când aveai la dispoziþie mai puþin de o secundã?! Spune-mi, dragã prietene... Toate aceste întâmplãri au fãcut din tine alegerea fireascã pentru Apollo 11. Prin anii 1970 se spunea cã erai uns cu mult noroc, de aceea ai fost tu cel preferat. ªtim amândoi ce era acest noroc al tãu. Eu îl numesc sânge rece. Dar tot ai avut niºte probleme. Deºi tu erai comandantul misiunii, s-a propus la un moment dat ca Aldrin sã fie cel ce va pune primul bocancul pe Lunã. Au fost multe discuþii în acest sens. Pânã la urmã a decis, normal, raþiunea. Eraþi doi pãmânteni îmbrãcaþi în costume de cosmonaut, în spaþiul acela, teribil de strâmt, din modulul lunar. Iar uºa se afla în dreptul tãu. Nu avea cum sã iasã Aldrin cel dintâi, ar fi trebuit sã se reproiecteze modulul, sau sã vã schimbaþi atribuþiunile, ori ambele variante erau imposibile. ªi mai ºtiu, dragã prietene, cã erai tare dur la antrenamente, tu, civilul, scoteai untul din militarii din echipajul tãu. Voiai ca totul sã meargã cãtre perfecþiune. Aºa eºti tu. Deºi... tu, primul om pe Lunã, ai spus cã “piloþii nu se bucurã atunci când merg pe jos. Lor le place sã zboare”. Simplu spus, numai cã tu nu mergeai pe jos, când pãºeai pe Lunã. Zburai deasupra capetelor noastre, cel puþin asta-mi spune mie raþiunea. 192


Am citit cu atenþie comunicaþiile tale cu baza, am vãzut, secundã cu secundã, ce-ai spus, tu ºi ceilalþi prieteni ai mei, Aldrin ºi Collins. Mã emoþioneazã acele discuþii ori de câte ori le citesc. Am ºi comunicaþiile cu solulul. Tu ºi cu Aldrin eraþi Vulturul (Eagle). Eagle: 540 picioare, jos cu 30 (picioare pe secundã)..., jos cu 15... 400 picioare, jos cu 9... înainte... 350 picioare, jos cu 4... 300 picioare, jos 3,5... 47 înainte... 1,5 jos... 13 înainte... 111 înainte? Coborâm frumos... 200 picioare, jos cu 4,5... jos cu 5,5... 5%... 75 picioare... 6 înainte... s-au aprins becurile (se semnaliza cã în rezervoare a rãmas puþin combustibil n.r.)... jos cu 2,5... 40 picioare? Jos cu 2,5, se ridicã praful... 30 de picioare, jos cu 2,5... vãd umbra... 4 înainte... 4 înainte... ne deplasãm uºor spre dreapta... O.K. Eagle: Luminile de contact! O.K. stop motor... decuplez comanda motorului de coborâre... Houston: Vã auzim, Eagle. Eagle: Houston, aici este Tranquility Base. Eagle a aselenizat! Houston: Recepþionat Tranquility. Confirmãm cã sunteþi pe sol. Sã ºtiþi cã aici o sumedenie de bãieþi deveniserã albaºtri. Acum respirãm din nou. Vã mulþumim foarte mult! Mai departe Eagle devine Baza Tranquility. Tranquility: Vã mulþumim... Ni s-a pãrut foarte lungã partea finalã. Pilotul automat pentru aselenizare ne îndrepta cãtre un crater cam cât un teren de fotbal, cu mulþi bolovani ºi pietre mai mici, care erau rãspândiþi pânã la o distanþã de unu sau douã diametre. A trebuit sã preluãm comanda ºi sã zburãm manual deasupra acestor roci, pentru a gãsi o zonã acceptabilã pentru aselenizare. Houston: Recepþionat. Este minunat de aici Tranquility. Terminat. Tranquility: Ar trebui sã vã dãm detalii despre ceea ce ne înconjoarã. Pare o adevãratã adunãturã de contururi, unghiuri, granularitãþi, avem o mare varietate de roci. 193


Oamenii ºtiinþei Houston: Recepþionat Tranquility. Sã ºtiþi cã aici sunt multe feþe zâmbitoare, la fel ºi în restul lumii. Tranquility: Aici sunt încã douã. Columbia: ªi sã nu o uitaþi pe cea din modulul de comandã! (Este vorba despre Michael Collins, cel rãmas pe orbita lunarã.) Dar sã continui cu ceea ce ºtiu. Uite, spuneai undeva cã: “aselenizarea nu a fost nici pe departe o treabã uºoarã. Calculatorul de bord, exact ca orice maºinã, a gãsit de cuviinþã sã o ia razna, exact în cele mai dificile faze ale coborârii. Se aprinseserã beculeþele de semnalizare a avariilor, întocmai ca un brad de Crãciun!”. Prietenul Aldrin chiar a zis mai târziu: “eram aproape sã intrãm în panicã”. Asta înseamnã cã problemele chiar erau grave, cel puþin aºa arãta maºinãria aia exactã. Asta este o poveste întreagã, pe care poate o voi spune cândva. Pe la 1.000 m aþi preluat voi o parte dintre sarcinile calculatorului. Dar privind pe geam aþi descoperit cã sistemul automat de dirijiare vã duce cãtre o zonã prea accidentatã. Decizia voastrã a fost rapidã ºi decisivã, aþi preluat complet controlul zborului ºi aþi cãutat o zonã mai netedã. Aþi aselenizat când în rezervor abia mai rãmãsese combustibil pentru câteva zeci de secunde de zbor. Erai vesel când ne spuneai: “Tranquility Base here. The Eagle has landed”! Normal ar fi trebuit sã dormiþi, mai înainte de a ieºi pe Lunã. Dar tu þi-ai trãdat raþiunea... ºi i-ai convins pe cei de la sol sã ieºiþi afarã cât mai repede. A urmat apoi primul tãu pas, acolo pe astrul nopþii. Ai spus vorbele acelea nemuritoare, pe care le învãþaseºi pe de rost încã de acasã: “one small step for man, one giant leap for mankind”, deºi, se pare cã, de fapt, ai spus “one small step for a man, one giant leap for mankind”. Disputa asupra acestui “a” se întinde pânã în zilele de astãzi... Dragã prietene, dupã zbor te-ai retras. Nu ai mai vrut sã se mai ºtie de tine. Acum ºtiu cã ai o fermã într-un loc mai izolat. Eu cred cã ai nevoie de liniºte. Eu cred cã dupã Lunã, abia atunci ai început sã visezi. ªtii? Eu chiar cred cã visele noastre te-au dus pe Lunã, iar acum tu te simþi dator sã le trãieºti, la rândul tãu. 194


ªi vreau sã o mai citez încã o datã pe sora mea Oriana, iatã ce spunea ea despre voi... citeºte cu mare atenþie aceste cuvinte ale ei, pe care ea le-a gândit dupã ce v-a cunoscut pe voi, oamenii spaþiului. “Raiul nu existã, iadul nu existã, milostenia nu existã, dar viaþa continuã sã existe, chiar dacã un copac moare, dacã un om moare, dacã un Soare moare. Crede-ne ºi tu, tatã, crede împreunã cu mine. Nu mã lãsa sã cred numai eu, alãturi de ei. M-au convins, m-au convertit, m-am raliat lor: ºi-mi produc atâta teamã, tatã. Pentru cã raþiunea este de partea lor. ªi raþiunea produce întotdeauna teamã.”

Omul ºi zborul Nu am vrut sã scriu despre Vuia. Îmi este cumplit de greu sã scriu despre fraþii mei. Îmi este greu sã scriu despre ei cu acele cuvinte riguroase care relateazã, fãrã pic de inimã, viaþa ºi faptele lor. Iar Traian Vuia este unul dintre fraþii mei. Este omul care, dincolo de performanþele tehnice, a fost cel care a dat un nou sens unui vis: zborul. Aº putea spune cã Vuia s-a nãscut în ziua de 7 august 1872 în Surducul Mic (acum Traian Vuia), un sãtuc din Banat. Aº mai putea adãuga cã a început prin a studia ingineria în Budapesta, dar nu îºi finalizeazã studiile politehnice. Urmeazã apoi dreptul, tot în Budapesta, ºi obþine titlul de doctor în 1901, dupã care, în 1902 pleacã la Paris. În februarie 1903 depune la Academia Francezã faimosul sãu memoriu asupra “aeroplanului automobil”. Memoriul a fost respins de cãtre academicieni, care erau incapabili sã vadã dincolo de tehnologia zilei. Vuia nu renunþã ºi, pe 15 mai, înregistreazã la Oficiul de Patente maºina sa de zburat. Obþine patentul cu numãrul 332106. Urmeazã apoi aventura tehnologicã, construirea avionului Vuia 1, cu care zboarã în ziua de 18 martie 1906. Vuia 1 efectueazã noi zboruri în 24 iunie, 12 ºi 19 august 1906. ªi aºa mai departe. Dar aceste cuvinte nu îl pot cuprinde pe Vuia. În ele îl gãsim pe cel din arhive. Iar Vuia este dincolo de dosare. Iatã ce spunea Vuia despre întâmplarea din 18 martie 1906. 195


Oamenii ºtiinþei “Zi frumoasã de primãvarã, cer senin, albastru. Puþin vânt din nord-est la stânga pilotului. Aparatul a fost împins de la hangar la ºoseaua care duce de la Montesson la Sena. Cãzanul a fost aprins pe la orele 3 ºi dupã 5 minute pilotul ºi-a ocupat locul þinând mâna stângã pe volanul de direcþie ºi cu cea dreaptã vana gazului CO2 în motor; aparatul s-a pus, fãrã zgomot, în miºcare, accelerând viteza de înaintare. Pilotul lasã cu mâna dreaptã vana ºi ia maneta de expansiune a gazului în motor. Maºina continuã sã accelereze ºi dupã un parcurs de 50 metri pierde contactul cu pãmântul, fãrã ca pilotul sã-ºi dea seama de momentul decolãrii. Supleþea maºinii cu vapori s-a arãtat în toatã eleganþa ei. În acest rãstimp maneta de expansiune lunecã pe sectorul ei ºi ajunge la punctul mort. Motorul se opreºte brusc, elicea este calatã ºi vântul lateral suflã maºina la dreapta contra unui arbore, ocazioneazã stricãciuni la aripa din dreapta ºi la elice. Maºina cade, reia contactul cu solul. Aparatul se ridicase la circa un metru înãlþime ºi a parcurs 12 metri în aer.” Aºa povestea fratele acesta al meu. Ar fi putut sã facã o relatare plinã de emfazã, plinã de vorbe mari. În fond era primul om al Pãmântului care zbura fãrã niciun fel de ajutor din exterior. Dar nu, el preferã sã vorbeascã rece, inginereºte. Vuia era un om modest, lipsit de capacitatea de a se autoridica în slãvi. El declanºa o revoluþie, era conºtient de asta. Dar voia sã lase numai faptele sã vorbeascã pentru el. De aceea îl iubesc pe Traian Vuia, fratele meu din cer. Poate cã modestia lui era exageratã, poate cã modestia lui era sã îl lase pradã uitãrii. Sã nu uitãm cã la zborul lui nu au fost chemaþi ziariºtii, care ar fi putut sã îi poarte numele cãtre slavã. Sã nu uitãm cã Santos Dumont, brazilianul cel bogat, a repetat performanþa fratelui Vuia abia în octombrie 1906. Iar el, brazilianul, este citat ca fiind cel ce primul s-a ridicat de la sol cu mijloace proprii. ªi asta numai pentru cã Dumont, om de lume, a reuºit sã invite la test o armatã de jurnaliºti. Santos Dumont se pricepea la “relaþii publice”. Vuia era prea modest, prea tãcut, prea retras în visul lui, pentru a face din zbor un spectacol mediatic. Vuia, acest frate al meu, avea acea capa196


citate rar întâlnitã la oameni, capacitatea de a vedea viitorul, pentru ca apoi sã încerce sã îl aducã repede în prezent. Visa Vuia la elicoptere, a ºi construit el câteva. Dar era cu mult înaintea vremii lui. Iatã ce scria în 1943. “Sã notãm în treacãt cã aviaþia actualã nu este încã o operã desãvârºitã. Avionul, din considerentele expuse mai jos, nu ne dã încã navigaþia aerianã propriu-zisã. Avionul, prin soluþia «aeroplan», este o etapã. Zborul omenesc nu atinge perfecþiunea pãsãrilor sau a insectelor. Pionierii aviaþiei ºtiu cã soluþia zborului prin «aeroplan» este o soluþie analiticã. În avion zborul se obþine prin douã organe distincte: sustentaþia prin planuri înclinate având o vitezã, pe care i-o dã rotaþia elicei. La pasãre zborul este rezolvat pe cale sinteticã. Miºcarea aripei dã paserii sustentaþia ºi propulsiunea. La avion dominã principiul «pas de vitesse, pas de vol». La paseri viteza nu este o condiþie vitalã a zborului. Aeroplanul este cunoscut de mult. George Cagley i-a determinat toate organele, dar stadiul tehnicei nu-i dãdu-se încã viaþa, adecã viteza, elementul vital al zborului în soluþia «aeroplan». Se ºtie însã cã s-au fãcut cercetãri, eforturi ºi încercãri în direcþia unei soluþii a zborului omenesc sintetic: ortopter, ornitopter, elicopter etc. Viitorul va arãta piedicile care s-au opus pânã azi acestor soluþii sintetice.” Sã construieºti ºi sã zbori cu primul avion al lumii, dar sã visezi la lucruri dincolo de el... iatã ce îl caracteriza pe fratele meu. De fapt, destinul lui Vuia a fost acesta: sã fie mereu cu un pas înaintea lumii. El a încercat mereu sã ducã omenirea înspre depãºirea de limite. ªi a reuºit. Dar ne este atât de greu sã mãsurãm preþul plãtit, sã înþelegem singurãtatea omului ce construia viitorul... Dar dacã mã întreabã cineva despre Vuia, eu mã mulþumesc sã zâmbesc. Un anume zâmbet... Vuia, cu siguranþã, nu a fost un om. El a fost însuºi zborul.

197


4

ªtiinþã ºi adevãr

Vãzut la tv Într-una dintre serile trecute uitându-mã eu la televizor, pe unul dintre canalele postului public, am aflat o emisiune foarte interesantã: o emisiune de ºtiri. Deºi timpul meu disponibil este redus la un minimum ce tinde veºnic cãtre un zero absolut, mi-am lãsat treburile pentru cã ce vedeam acolo îmi atrãgea atenþia. ªi a venit o clipã... Pe ecran au apãrut un domn din Franþa ºi o doamnã de la noi, plus, desigur, frumoasa moderatoare a emisiunii. Domnul din Franþa este un mare specialist în astrologie, ni se spune. ªi ni se mai spune cã dumnealui este unul dintre acei astrologi recunoscuþi pe plan mondial, cu mai multe cãrþi publicate. Timp de câteva minute bune s-a vorbit despre astrologie. Iar domnul din Franþa este un astrolog mare. Faptul cã este ºi un erudit medievist ni se comunicã dintru început, dar mai apoi rãmâne numai astrologia. Domnul din Franþa este capabil sã explice, prin prisma astrologiei, de ce s-a întâmplat cutare lucru. Altfel spus, domnul din Franþa este capabil sã facã prognoze pentru trecut! Am fost profund impresionat. Oamenii din studioul unuia dintre canalele televiziunii publice discutau la un mare nivel intelectual. Cuvinte, sintagme, concepte, totul sugera o solidã capacitate de a mânui cuvintele. Singura problemã era cea legatã de adevãr. Acolo, în emisiune, nimeni nu punea la îndoialã nimic. 199


ªtiinþã ºi adevãr Astrologia, aºa cum îi stã ei bine în mass media româneascã, este o ºtiinþã adevãratã, una veche de mii de ani. Domnul din studio avea capacitatea “ca prin calcule, prin interpretarea hãrþilor astrologice” sã spunã “despre lucruri care s-au dovedit cã s-au întâmplat”. A scris domnia sa ºi douã cãrþi despre astrologie. Unele care se ocupã nu de destine individuale, ci despre felul în care astrele influenþeazã soarta naþiunilor. ªi ce ne spune domnul din Franþa? Ne spune cã astrologia este un soi de mijloc de navigaþie. “Astrologia nu este decât o busolã care îþi permite sã navighezi în funcþie de busolã.” Te ajutã sã ºtii dacã o perioadã este favorabilã, iar dacã perioada este mai puþin favorabilã te ajutã sã te pregãteºti cum se cuvine. Aº fi sperat sã ni se arate ceva dovezi în acest sens. Adicã în ce fel poziþia unor astre pe cer creeazã condiþii favorabile sau mai puþin favorabile. Ni s-a servit obiºnuitul text cu armonia “care existã în Cosmos, între marele Cosmos, între stele, ºi mai ales dintre Sistemul Solar, în care locuim, ºi propriile vieþi, ºi propriile noastre existenþe, fie cã este vorba de planul individul, fie cã este vorba de un plan colectiv.” Clar? Vã spuneam eu, se rosteau cuvinte meºteºugite. ªi tot eu vã spuneam cã existã o problemã legatã de adevãr. Unde este adevãrul astrologiei? Permiteþi-mi o micã digresiune. Este foarte la modã astrologia în zilele noastre... faþã de ea, vorba unui mare astronom din veacurile trecute, astronomia este cu adevãrat o rudã sãracã. Oricum aceastã sorã sãracã nu apare decât arareori în media româneascã. Am mai spus-o noi ºi cu altã ocazie, astrologia este consideratã, în opinia adepþilor sãi, drept o ºtiinþã. În ceea ce ne priveºte nici mãcar nu are importanþã de este sau nu este. Avem o altã problemã: ea ne poate oferi vreo informaþie despre evoluþia unui om? (Nu folosesc cuvântul destin, pentru a nu o limita, pentru a o lãsa sã zburde pe oriunde ºi-ar dori astrologul.) Nu reuºesc sã înþeleg de ce nu se cautã dovezi în acest sens. Ne stau la dispoziþie douã metode destul de puternice. Aº începe cu niºte teste complexe, prin care sã se poatã mãsura (dacã putem spune aºa) caracteristicile pe care le poate prognoza astrologia. Am aplica aceste teste la un numãr mare de persoane, iar rezultatele obþinute le-am da astrologilor cerându-le sã ne spunã, 200


mãcar aproximativ, în ce zodie sunt cei chestionaþi. Nu am avea nevoie de o concordanþã absolutã ci, mãcar, de una care sã iasã din cadrul simplei întâmplãri. Pentru cea de-a doua metodã pe care o propunem nici mãcar nu ar fi nevoie de astrologi. Ar fi suficientã o bazã de date care sã conþinã grupe de oameni nãscuþi în acelaºi loc, la aceeaºi orã (totul cu o cât mai micã marjã de aproximaþie). Dupã care nu avem nimic altceva de fãcut decât sã verificãm dacã existã, între cei nãscuþi în acelaºi loc la aceeaºi orã ºi în aceaºi zi, elemente de concordanþã, din acelea pe care le care le sugereazã astrologia. Formalismul matematic în domeniul statisticii este cât se poate de bine pus la punct, iar concluziile ar fi certe. Aþi auzit cumva de vreo tentativã în acest sens? ºtiþi cumva sã existe vreo confirmare experimentalã, în sensul celor spuse mai sus, a astrologiei? "Doamne fereºte, vor spune astrologii, nici nu avem nevoie de aºa ceva. Astrologia este veche de mii de ani, deci este o ºtiinþã, deci comunicã adevãruri!" Îndrãznesc acum sã spun cã astrologia ºi adevãrul sunt douã domenii care nu se intersecteazã în niciun fel. Dar mã tot întrebam, urmãrind ºi alte emisiuni de ºtiri ale acelui post public: unde sunt subiectele legate de ºtiinþã? Mãcar acolo, strecurate în grabã, câte ceva dintre extraordinarele întâmplãri din ºtiinþã? Mai nimic. Mi-am amintit atunci cã am discutat cu unul dintre responsabilii uneia dintre televiziunile comerciale. Îl întrebasem de ce simte nevoia sã aibã o emisiune de astrologie ºi nu una de astronomie. Mi-a rãspuns cã nici nu îmi pot imagina ce mare audienþã are emisiunea cu pricina. Un motiv plauzibil pentru o televiziune comercialã, care, la noi, vâneazã - cu orice preþ - audienþa. Trãiascã audienþa! Ea trebuie sã primeascã nu adevãruri, ci numai ce doreºte ea sã audã. Sã fie acesta un motiv acceptabil pentru o televiziune publicã? Oare nu cumva acolo are trebui sã existe alte criterii? Oare ºtiinþa nu mai are niciun rost în lumea asta, a noastrã? Nu ne ajutã ele sã ne apropiem de adevãr? Altfel spus, adevãrul ºtiinþei nu mai trebuie sã conteze? De ce scriu aceste rânduri, de ce abordez o temã, care unora ar putea sã parã minorã? Am mai spus-o. O fac pentru cã mã tem. Îmi este de-a dreptul fricã. Încet, încet, vom deveni 201


ªtiinþã ºi adevãr un popor din acela zâmbitor, gata sã ia de bun orice se spune la televizor. Mânuitori abili de telecomenzi, dar lipsiþi de un minimum de capacitate de a separa adevãrul de minciunã. Gândirea criticã, redusã la un minimum absolut, acceptã orice. Nu mã credeþi? Atunci sã vã mai spun cã, în urmã cu vreo doi ani, tot pe televiziunea publicã, în perioada tranzitului lui Venus, în loc sã se vorbeascã despre acest fenomen rar, s-a gãsit de cuviinþã sã ni se vorbeascã despre efectele astrologice ale spectacolului ceresc. Erau în studio ºi doi veritabili oameni de ºtiinþã, dar nu prea au putut vorbi... probabil pentru cã ar fi scãzut audienþa. ªi vã rog sã constataþi ce se întâmplã acum. Aþi vãzut (de data aceasta pe televiziunile comerciale) pe acea doamnã care s-a ridicat la Rai ºi a revenit pe Pãmânt pentru a ne oferi relatãri de acolo? Sau pe acei domni care ne tot anunþã cutremure catastrofale? Unul dintre ei se uitã la niºte particule care plutesc într-un lichid, iar celãlalt se uitã la vedeniile proprii, îi ºtiþi? Au scos oameni din casã cu “previziunile” lor. Sunt bine cunoscuþi pe plan naþional, în schimb Preºedintele Academiei este un anonim pentru mulþi dintre români. Sã nu fie acesta un motiv de teamã? Atunci, aþi auzit de acel domn care de vreo doi ani tot anunþã rãzboiul meteorologic împotriva României? Elucubraþii pe bandã rulantã, enunþate cu toatã seninãtatea de acel “expert”, de cãtre acel “savant”. Pentru el nu conteazã ce spune Administraþia Naþionalã de Meteorologie. Nu conteazã în niciun fel. El propune sã analizãm apa de ploaie. Dar sã vedem comunicatul dat de ANM în 28.06.2006. Comunicat de Presã al ANM R.A. privind ipoteza “rãzboiului meteorologic” Având în vedere informaþiile vehiculate atât în mass media, cât ºi în Parlamentul României privind ipoteza unui “rãzboi meteorologic”, Administraþia Naþionalã de Meteorologie R.A. (ANM) precizeazã: Ca urmare a investiþiilor financiare considerabile fãcute de Guvernul României în domeniul meteorologiei naþionale în ultimii ani, ANM dispune de tehnologia necesarã supra202


vegherii evoluþiei atmosferei pentru întregul spaþiu european, cu detalii la nivelul României. Astfel, pe baza imaginilor satelitare recepþionate de la satelitul european METEOSAT 8, a datelor furnizate de reþeaua de radare meteorologice de tip Doppler, a observaþiilor efectuate la staþiile meteorologice din þarã ºi din Europa, evoluþia atmosferei este monitorizatã permanent de cãtre specialiºtii din ANM. În plus, pe baza modelelor numerice de prognozã a vremii utilizate în cadrul ANM, evoluþia fenomenelor meteorologice la nivelul României poate fi anticipatã rezonabil pânã la cinci-ºapte zile. Aceste modele, pentru a fi capabile sã furnizeze prognoze ale vremii, sunt iniþializate cu date atmosferice reale mãsurate în diverse locuri ºi dau o imagine globalã sau regionalã a stãrii atmosferei la anumite momente de timp. Astfel, se poate prognoza cu câteva zile în avans posibilitatea apariþiei fenomenelor meteorologice periculoase. S-ar putea admite ipoteza “rãzboiului meteorologic” în condiþiile în care, de exemplu, modelele numerice ar indica pentru un interval de timp vreme însoritã, iar în realitate în acea perioadã ar ploua torenþial [sublinierea noastrã]. Acest lucru nu s-a întâmplat niciodatã pe teritoriul României. Ploile intense din ultimii ani au fost anticipate de majoritatea modelelor atmosferice. Pentru a se produce ploi intense sunt necesare douã condiþii, ºi anume: sã fie multã umezealã în atmosferã ºi sã existe nuclee pe care vaporii de apã sã condenseze pentru a forma picãturile de ploaie. Umezeala excesivã din atmosferã nu se poate explica decât prin cauze naturale, determinate de circuitul apei în naturã ºi de creºterea temperaturii medii a aerului. Nu se poate imagina cã la scarã regionalã [sublinierea noastrã], în mod artificial, umezeala sã fie generatã sau “dirijatã” dintr-o zonã în alta. Dacã s-ar fi putut crea astfel de condiþii, în Sahara ar fi fost posibil sã fie generate ploi artificiale. Concentraþia nucleelor de condensare poate fi mãritã datoritã poluãrii atmosferei sau eventual a unor factori artificiali, dar numai pe zone restrânse [sublinierea noastrã], de câþiva kilometri. Producerea sistematicã 203


ªtiinþã ºi adevãr de umezealã ºi de nuclee de condensare, în mod artificial, într-o anumitã zonã extinsã de pe glob nu ar putea sã rãmânã nedetectatã cu tehnologia modernã, existentã, de sondare a atmosferei pe glob. Pe baza datelor meteorologice menþionate anterior, specialiºtii din ANM au anticipat evoluþia atmosferei emiþând de fiecare datã atenþionãri ºi avertizãri meteorologice de fenomene severe pentru diferite regiuni ale României. De asemenea, subliniem cã fenomenele meteorologice extreme produse în România nu ar fi putut fi prognozate dacã ipoteza unui “rãzboi meteorologic” ar fi fost realã. Din toate cele menþionate considerãm cã din punct de vedere ºtiinþific este nejustificatã temerea cã România ar fi victima unui “rãzboi meteorologic”. Noþiunea de “rãzboi meteorologic” este o ipotezã pe care o poate lansa doar un nespecialist în domeniu. De altfel, chiar în aceste zile când în România este Soare, în þãri din Europa precum Germania, Italia sau Austria plouã abundent, fãrã ca cineva din aceste þãri sã considere cã ar fi victime ale unui “rãzboi meteorologic”. Apropo... aþi citit sau aþi auzit despre acest comunicat al ANM? Sunt aproape sigur cã nu aþi aflat de el. Nu a fost un comunicat pe placul mass media. Nu se aflã în textul de mai sus nicio catastrofã, niciun mister, nimic supranatural... Pe de altã parte, de-a lungul timpului acest rãzboi meteorologic a fost testat. Am scris ºi noi un articol, cu ani în urmã, despre folosirea iodurii de argint pentru a provoca ploi artificiale în timpul rãzboiului din Vietnam. Dar de aici pânã la elucubraþiile domnului de la televizor este cale lungã, mult prea lungã. Domnul despre care vorbim este expert, zice el. Chiar are ºi un doctorat în domeniu. Tot ce se poate. La noi orice este posibil. Numai cã acel domn nu este interesat de ceea ce am putea numi adevãr ºtiinþific, adicã exact acel lucru care ar trebui sã fie preocuparea de bazã a unui om de ºtiinþã. El vrea la televizor ºi cu asta basta! ªi reuºeºte sã aparã destul de des. Ne mai spune ºi alte nãzbâtii. Este un adevãrat spectacol! Ne vorbeºte despre teleportarea virusurilor, pe care, ci204


cã (dacã þin eu bine minte), au reuºit-o ruºii. Nu conteazã cã, în realitate, abia dacã ne descurcãm cu un numãr mic de atomi, iar teleportarea se face în anumite condiþii, cu totul speciale, despre care domnul expert, sunt sigur de asta, habar nu are. ªi, mai mult decât atât, este vorba numai despre telepotarea de informaþii la nivel cuantic... Nu ºtie despre ce este vorba, în schimb fabricã informaþii. Mã gândesc uneori cã se documenteazã în somn. Ceea ce viseazã devine informaþie, informaþie care, mai apoi, face deliciul televiziunilor. Expert ºi în rãzboiul psihotronic, scrie cãrþi ºi despre el. Ne spune cã Tesla era în stare sã provoace cutremure la comandã, cã ciclul de 11 ani al Soarelui s-a redus la jumãtate ºi cã ne aºteaptã catastrofa... Mã opresc, brusc, aici. Simt cã mã enervez mult prea tare, ºi aº deveni mult prea violent pentru blânda noastrã revistã. Dar, dragii mei prieteni, trebuie sã facem ceva. Nu trebuie sã lãsãm impostura sã domine în mass media noastrã. ªtiinþa este atât de frumoasã, ne dezvãluie atât de multe lucruri uimitoare, încât ar merita sã i se acorde mai multã atenþie. Dacã noi nu vom face nimic, atunci, o repet, zãu aºa, vom deveni un popor din acela zâmbitor, gata sã ia de bun orice se spune la televizor. ªi atunci, de partea noastrã, nu va rãmâne decât teama.

Nu au fost pe Lunã! Asta este! Existã acum noi dovezi, cum cã, de fapt, aselenizarea americanilor nu este decât o uriaºã minciunã! Dovada? Vreþi dovezi? Nimic mai simplu, în ediþia sa dintr-o duminicã, un anume mare cotidian cu difuzare naþionalã aduce argumente de netãgãduit în aceastã privinþã! Oare aºa sã fie? Sã vedem ºi noi despre ce este vorba.... Citãm din publicaþia cu pricina, cuvânt cu cuvânt: “Miercuri seara, la ora 20:45 (21:45 ora Bucureºtiului), postul de televiziune francez ARTE a transmis un film tulburãtor intitulat «A-t-on marché sur la Lune?» (S-a pãºit pe Lunã?), care reia, cu argumentele logicii deductive ºi ale declaraþiilor unor persoane importante ale vremii, aceeaºi mare suspiciune 205


ªtiinþã ºi adevãr istoricã. Problemele ridicate în acest film realizat sub forma unui reportaj-anchetã sunt atât de grave încât realizatorii, temându-se probabil de cine ºtie ce consecinþe, i-au adãugat un final artificial, din care lipseºte argumentul ºtiinþific aflat, se pare, în posesia profesorului Rãzuº.”. Am vãzut ºi eu documentarul cu pricina. De la primele secvenþe am fost ca fermecat. Nixon, temându-se cã nu vor putea fi transmise imagini în direct de pe Lunã a dat ordin sã se realizeze o înscenare pe Terra. Pentru aceasta a fost ales Kubrick, cel care realizase deja extraordinarul film 2001 Odiseea spaþialã. Acesta, împreunã cu o echipã minusculã (numai patru oameni ai CIA), a realizat faimoasele secvenþe pe care le ºtim cu toþii. Povestea este cunoscutã de toatã lumea ºi, pânã sã vãd acest documentar, asta credeam cã este: o simplã poveste a unora cu imaginaþie în exces. Numai cã în film se aduceau argumente de necontestat: mãrturiile unor foºti consilieri ai preºedintelui Nixon! Puteam sã nu cred cã am de-a face cu o chestie serioasã? Puteam! Erau multe trãsnãi acolo, care ar fi trebuit sã-mi atragã atenþia. Nu mi-au atras mai nimica. Aºa cã a doua zi am dat sfoarã pe chat-ul nostru... cã americanii... cã aºa ºi pe dincolo... auzi nene! Dar cum fac eu de fiecare datã m-am apucat sã verific. Rezultatul verificãrilor mele: zero. NASA nu a reacþionat în niciun fel la documentarul difuzat de prestigiosul canal ARTE (pe care vã recomand sã-l urmãriþi searã de searã). Am intrat ºi pe site-ul postului francez. Se vorbea acolo despre emisiunea vãzutã de mine, erau trimiteri cãtre alte site-uri de unde aº fi putut afla mai multe. Nu am aflat absolut nimic. În cele din urmã am descoperit, tot pe ARTE, un interviu cu realizatorul emisiunii. L-am citit. Am rãmas blocat câteva clipe, dupã care am izbucnit în râs... era o frumoasã înscenare toatã chestia aceea care nu mã lãsase sã dorm toatã noaptea. (Interviul îl puteþi citi ºi dumneavoastrã la sfârºitul acestui subcapitol.) Se mai comit ºi în revista noastrã pãcãleli din acestea, dar la sfârºitul fiecãrui articol de acest tip se dau lãmuririle de rigoare. Documentarul despre care v-am povestit nu a prea dat lãmuriri. Aºa cã am rãmas pãcãlit mai bine de jumãtate de zi! 206


De ce vã povestesc toate acestea? Motivul este tocmai “argumentul ºtiinþific” de care pomenea textul din care am citat la începutul articolului. Cui aparþine acest argument? Domnului profesor Rãzuº îi aparþine puternicul argument. Cine este acest domn profesor? Este autorul unei descoperiri ºtiinþifice de importanþã capitalã, motiv pentru care o publicaþie serioasã, La Revue Polytechnique de Geneve, l-a propus pentru decernarea Premiului Nobel. Ce spune aceastã descoperire? Spune cã lumina nu se reflectã în vid, decât într-un mod particular. Sã citãm din publicaþia româneascã. “Lumina nu se reflectã în vid DECÂT SUB UN UNGHI DE ZERO GRADE. (Am omis în articolul din 16 iulie sã fac aceastã precizare, extrem de importantã. În fizicã fenomenul se numeºte reflexie totalã, adicã unghiul de incidenþã este egal cu unghiul de reflexie.)“ Vã rog eu frumos de tot sã nu zâmbiþi, aveþi puþinticã rãbdare. Aºa scrie la gazetã. Mare descoperire. ªi aceastã mare descoperire aduce cu sine argumentul final. Nu era posibil ca pe “ecranul cãºtii de cosmonaut a lui Armstrong” sã “aparã, în vid, imaginea celuilalt cosmonaut, Buzz Aldrin jr.”! Argumentul, firesc, este urmat ºi de concluzia strict necesarã: imaginile de pe Lunã sunt un fals. Uff... asta scrie, asta spunem. Numai cã... mã tot gândesc eu la acea reflexie în vid... nu-mi dã pace reflexia... reflexie totalã... adicã unghiul de incidenþã este egal cu unghiul de reflexie, dar mai înainte spunea cã se reflectã numai sub un unghi de zero grade... Cu majuscule scrie la gazetã... cu majuscule! Neapãrat trebuie sã fac un experiment! Un clopot de sticlã, o oglindã, o pompã de vid... dar eu nu am decât oglinda... Nu pot verifica teoria domnului profesor Rãzuº. Dar Luna, draga de ea, cea pe care astronauþii nu au ajuns, are atmosferã? N-are! E vid acolo? Este! Deci sã aplicãm teoria la Lunã. O vedem cu toþii de când a apãrut omul pe Pãmânt. Aºa cum se arãta în citatul dat mai înainte, se reflectã lumina (cea a Soarelui) la un unghi de zero grade ºi unghiul ãsta este egal cu cel de incidenþã. Aºa sã fie. Asta ar însemna (ajutaþi-vã de un mic desen) cã pentru a vedea Luna trebuie ca Soarele sã se afle pe aceaºi linie cu Pãmântul. Numai atunci am vedea-o. În rest 207


ªtiinþã ºi adevãr Luna nu ne-ar reflecta nici o razã a Soarelui, deci ar fi, practic invizibilã. Un disc negru pe un cer negru. Sã mergem mai departe, noi vrem sã vedem Luna! Avem douã situaþii. Ori Pãmântul se aflã între Lunã ºi Soare, dar atunci am avea eclipsã de Lunã, ori Luna se aflã între Soare ºi Pãmânt, dar în acest caz nu am vedea Luna, nefiind luminatã decât partea sa invizibilã nouã, oameni cu picioarele pe Pãmânt... ªi ºtiþi care este marele nostru noroc? Luna este lipsitã de suflet ºi dorinþã de a ºti. Ea nu cunoaºte teoria domnului profesor Rãzuº. Dacã ar fi altfel... gândiþi-vã numai la câte poezii nu s-ar mai fi scris, la câte cântece nu s-ar mai fi compus... ce am fi noi fãrã Sonata Lunii? Nu este de ajuns argumentul cu Luna? Mai vreþi? Bine... Telescopul spaþial Hubble îºi desfãºoarã activitatea în vidul cosmic? Dacã da, are el o oglindã mare? Vã spun eu cã are. Cum de ne transmite imagini din Univers? Clar, nici acesta nu cunoaºte faimoasa teorie... ªtiu eu acum ce întrebare vã puneþi. Cum de a fost posibil ca autorul sã fie propus pentru Premiul Nobel de cãtre o serioasã revistã din Geneva? Permiteþi-mi sã comit ºi eu în final o micã presupunere. Au glumit aceia cu domnul profesor... se mai întâmplã asta la case ºi mai mari. Poate aþi zâmbit, poate nu... dar eu vreau sã trag acest semnal de alarmã. Timpurile moderne aduc cu sine o cantitate imensã de informaþie. Prin ea suntem uºor de manipulat. Putem fi fãcuþi sã credem orice, absolut orice. ªi cred cã trebuie cu toþii sã învãþãm repede ºi, înainte de toate, cum sã deosebim adevãrul de minciunã. Asta nu ne învaþã nimeni.

Post scriptum Interviu cu William Karel (extrase din interviul publicat pe site-ul ARTE) Cum de aþi avut ideea sã realizaþi un documentar-pãcãlealã, mai apropiat de comedie decât de filmele serioase pe care le-aþi realizat pânã în prezent? 208


Realizasem deja un film despre Hollywood, bazat în întregime pe minciunã. Împreunã cu departamentul film documentar al ARTE ne-am spus: de ce nu am realiza mãcar o datã un “documinþit“ (documenteur), cuvânt inventat de Agnes Varda? Ne bazam pe seriozitatea postului ARTE, dar ne gândeam ºi la amuzament. [...]. Plecând de la principiul cã nu trebuie sã credem tot ce ni se povesteºte, fãcând-i pe martori sã mintã, prin trucarea arhivelor, prin manipularea subtitrajului sau a dublajului, am cãutat un subiect atât universal, cât ºi istoric [...]. Ne-am gândit la imaginile primilor paºi ai omului pe Lunã. Acest subiect se preta foarte bine ideilor noastre, de trei decenii existã o dezbatere asupra acestor imagini. L-am vãzut într-un jurnal la TF1 pe Godard spunând: “aceastã transmisiune directã a fost un fals!”. Dubiile lui erau susþinute de fapte reale: Aldrin a devenit alcoolic, Nixon nu a asistat la lansarea rachetei, astronauþii au fãcut sute de mii de km pentru a se plimba numai trei ore pe Lunã... Ni s-a pãrut un subiect destul de ciudat. Cum aþi procedat cu protagoniºtii filmului dumneavoastrã? Cum i-aþi convins sã intre în joc? Niciunul dintre ei nu a intrat în joc! Ideea era sã deturnãm interviurile, nu am avut nevoie de niciun martor, nici de oamenii de la NASA, nici de soþia lui Kubrik, nici de fratele acesteia. Erau numai 7 actori cãrora li s-a dat un text ºi au interpretat rolul anumitor martori. Imaginile cu consilierii lui Nixon erau extrase din documentarul “Oamenii de la Casa Albã”. Pentru a le deturna mãrturiile a fost de ajuns sã avem un “fals” martor, secretara lui Nixon, pentru a face întreaga istorie credibilã. “Adevãraþilor” martori le-am spus cã facem un film despre Kubrick, despre filmul sãu, despre Lunã sau despre NASA ºi apoi am pus niºte întrebãri vagi... Dincolo de exerciþiul de stil, filmul dumneavoastrã nu este, de asemenea, o denunþare a sistemului mediatic, o punere în gardã în ceea ce priveºte modul în care ne raportãm la imagini? În ceea ce priveºte Luna, dacã nu ar fi fost imagini nu ar fi existat evenimentul. ªi apoi... cinematograful influenþeazã 209


ªtiinþã ºi adevãr actualitãþile. Au existat punerea în scenã a debarcãrii de la Iwo Jima, fotografiile refãcute ale capturãrii Reichstagului, debarcarea americanilor în Somalia refãcutã de douã-trei ori pentru camerele de luat vederi... Iar în timpul rãzboiului din Golf sau cel, mai recent, din Afganistan, nu am vãzut decât câteva luminiþe verzi ºi nici mãcar o imagine adevãratã... Cred cã este important sã demonstrãm importanþa unei imagini, sau absenþa ei, într-un eveniment.

Radioactivitate sãnãtoasã! Adesea mi se reproºeazã o anume rigiditate, o anumitã neacceptare a unor “adevãruri”. Mi se spune cã ºtiinþa nu este în posesia cunoaºterii absolute, aºa cã ar trebui sã iau în considerare ºi lucruri neacceptate de ºtiinþã, asta în numele deschiderii, în numele progresului. Iar eu repet neobosit cã am nevoie de dovezi certe pentru a accepta o afirmaþie. O dovadã concludentã mã poate face sã accept absolut orice, chiar dacã fundamentele ºtiinþei actuale s-ar prãbuºi în neant. Trãim tot felul de mode, ni se indicã tot felul de produse-miracol, care par cã sunt bune pentru orice. Cei mai mulþi le acceptã, fãrã a cere vreo dovadã. Lucrurile nu ar fi grave, dacã nu s-ar fi ajuns în ultima vreme ca o sumedenie de vindecãtori sã ne propunã tot felul de tratamente universale. Ca un fãcut, lipsesc în totalitate studiile clinice serioase. Numai “martori”, aleºi dupã nu se ºtie care criterii, vin sã ne mãrturiseascã minunea. Nu voi da exemple acum, nu voi intra în detalii, dar am de fãcut o observaþie. La televizor apar, în cadrul unor emisiuni de tip teleshoping, aºa-zise cabinete de medicinã naturistã, care sunt capabile sã vindece aproape orice boalã, oricât de gravã ar fi. Iniþial vindecau pânã ºi cancerul. Apoi a venit CNA-ul ºi a interzis sã se facã publicã o asemenea afirmaþie. În reclama de la televizor cuvântul cancer a fost înlocuit. Acum vindecau neoplasme... A fost interzis ºi neoplasmul. Dar lista bolilor ce ni se spune cã vor fi vindecate dacã se apeleazã la un anume cabinet a rãmas 210


oricum uriaºã. CNA-ul a mai luat o decizie salutarã. S-a decis cã trebuie afiºat pe ecran faptul cã “metoda nu este atestatã medical”. Mãsura este salutarã, dar, din nefericire, este inutilã. Anunþul apare pe ecran în fugã, undeva, la sfârºitul reclamei. Nu mã gândesc cã ar trebui interzise asemenea reclame, deºi îmi pare cã ele se joacã cu speranþele unor oameni aflaþi în impas. Dar nu pot sã nu mã întreb de ce nu poate apãrea pe ecran, în permanenþã, informaþia aceea importantã, care ar ajuta la informarea corectã a telespectatorului: “METODA NU ESTE ATESTATà MEDICAL”. De ce insist asupra acestui subiect? În primul rând, deoarece vãd cu îngrijorare felul în care prolifereazã aceºti “vindecãtori” în societatea româneascã. În al doilea rând, pentru cã am exemple clare, care demonstreazã pericolul imens generat de necunoaºtere. Despre ele voi vorbi în continuare. ªtim cu toþii acum cã substanþele radioactive sunt foarte dãunãtoare pentru sãnãtate. Numai cã, în urmã cu mai puþin de un secol, în vremea când ele abia începeau sã fie descoperite, au stârnit o adevãratã modã a acþiunii lor benefice. Au apãrut repede etichete pentru apa mineralã, care anunþau cu litere uriaºe cã bãutura cu pricina este radioactivã! Asta mãrea vânzarea! Mai mult decât atât, pe unele etichete scria: “apã cu radon”. Minciunã clarã, cãci timpul de înjumãtãþire al radonului este de 3,82 zile, aºa cã nu mai avea cum sã rãmânã în sticlã... Apoi a apãrut un nou produs pe piaþã. Compania americanã Radium Ore Revigator a lansat pe piaþã un rãcitor radioactiv, “cel mai bun” ºi “ºtiinþific” de pe piaþã. Acesta era burduºit cu carnotitã, un mineral care conþine uraniu ºi radiu. Sub acþiunea radiaþiilor generate de acesta se produceau dezintegrãri, rezultând atât de “beneficul” radon. Era suficient sã pui seara sticla cu apã în rãcitor. Dimineaþa aveai parte de o apã rece “revigorantã” ºi “beneficã” pentru sãnãtate... nu-i aºa? Doar conþinea radonul cel bun la toate! Au mai apãrut ºi alte produse “sãnãtoase” ºi “naturale”. Ce ziceþi de pãturi radioactive? Acestea conþineau materiale radioactive, dar, din fericire pentru utilizatorii creduli, nu 211


ªtiinþã ºi adevãr aveau cum face prea mult rãu, deoarece nivelul de radiaþii generat de ele era extrem de scãzut. Dar, datoritã succesului de piaþã al produselor radioactive, au început sã aparã produse cu adevãrat periculoase. Un exemplu ar fi Radiendoctrinator, produs tot în SUA. Acesta era o cutiuþã de 5 x 7,5 cm, care conþinea o folie impregnatã cu radiu, ce genera o dozã de radiaþii suficient de mare pentru a produce iluminarea unui ecran fluorescent aflat în apropiere. Acest dispozitiv trebuia pus în vecinãtatea glandelor endocrine ºi fãcea numai bine. Cel puþin aºa promiteau producãtorii. Apoi lucrurile au evoluat. Din nou succesul de piaþã ºi-a pus pecetea peste produsele radioactive. Au apãrut farsorii. Farsori în sensul cã ofereau produse radioactive, fãrã ca ele sã posede aceastã “calitate”. În consecinþã au început sã aparã certificatele de garanþie. Prin ele se certifica doza de radiaþie pe care o primea consumatorul! Acum aceste întâmplãri pot sã vã parã ca aparþinând zonei suprarealiste a lumii, dar ele oglindesc o realitate care a existat cu adevãrat. O realitate care, sub o altã formã, existã ºi acum. Nu era loc de contestare. Nimeni nu avea nevoie de dovezi. Aici greºesc, de dovezi era nevoie, ºi le cereau chiar producãtorii. Dar sã vedem în ce sens erau cãutate dovezile. Iatã, compania Bailey Radium Laboratories of East Orange din New Jersey a oferit 1.000 de dolari oricui ar fi demonstrat cã apa Radithor, produsã de ea, nu conþine cantitãþile de toriu ºi radiu inscripþionate pe etichetã. Nimeni nu a câºtigat premiul. Producãtorul nu minþea. Apa pe care o vindea era cu adevãrat radioactivã. Numai cã prea târziu s-a pus problema esenþialã: apa radioactivã era beneficã sau era dãunãtoare? Între timp a apãrut scandalul. Un binecunoscut industriaº al vremii, Eben Bayers, care se lãuda cã zilnic consumã cel puþin trei sticle de Radithor, a murit, în 1932, tocmai din pricina mult lãudatei ape. Dacã ar fi fost vorba despre un om obiºnuit, probabil cã nu s-ar fi produs prea multã neliniºte. Dar Bayers era un om cunoscut în vremea sa, aºa cã în Wall Street Journal a apãrut un articol demascator. Ecourile acestuia au obligat autoritãþile america212


ne sã ia mãsuri, cerând sã se demonstreze eficienþa produselor radioactive. Asta nu înseamnã cã produsele radioactive “bune pentru sãnãtate” au dispãrut imediat de pe piaþã. Abia pe la începutul anilor 1960 ele ºi-au dat obºtescul sfârºit. Nu se ºtie câte victime a fãcut ignoranþa de la începutul secolului trecut. Dar este interesant sã vedem ce spuneau “firmele radioactive” în apãrarea lor. În 1928, într-o broºurã editatã de Radium Ore Revigator se spunea negru pe alb: “Produsele radioactive sunt dãunãtoare pentru sãnãtate? Cei mai mulþi îºi pun aceastã întrebare din cauzã cã pare natural sã le privim ca pe niºte medicamente. Rãspunsul este urmãtorul: produsele radioactive nu sunt medicamente, ci elemente naturale prezente în apã, existând în aproape orice apã, fie ea de izvor sau de puþ. Însãºi Natura ne oferã aceste elemente benefice ºi este de la sine înþeles cã trebuie sã le adãugãm noi înºine atunci când ele lipsesc. Acelaºi lucru facem când nu este suficient oxigen în camerã: atunci când aerul devine prea închis, deschidem ferestrele. Guvernul Statelor Unite ºtie cã radioactivitatea apei naturale nu este suficient de intensã pentru a deveni dãunãtoare.”. Nu vi se pare cunoscut acest text? Nu îl întâlnim în numeroase prezentãri de produse naturiste? Nu am nimic împotriva unor asemenea produse. Se ºtie cã multe dintre ele sunt chiar utile. Problema apare când nu avem o demonstraþie ºtiinþificã a eficienþei lor. Vãd la televizor reclame în care þi se aratã cum poþi slãbi mâncând oricât de mult, cu condiþia sã foloseºti un mic “patch” impregnat cu produse sutã la sutã naturale. Se evitã citarea vreunui studiu care sã demonstreze acþiunea beneficã a acestuia, în schimb ni se prezintã niºte personaje fericite ºi slabe (care oricum nu ar avea nevoie de vreo curã de slãbire). Noi trebuie sã credem. Eu nu pot sã cred. ªi mai existã un pericol major. Chiar dacã nu fac neapãrat rãu, unele cabinetele “naturiste” îi pot împiedica pe pacienþi sã meargã la doctor. Oamenilor li se oferã speranþa cã oricât de gravã ar fi boala, este suficient sã urmeze o anume curã, sã bea anumite ceaiuri sau sã se lase tratat cu bioenergie. Astfel se 213


ªtiinþã ºi adevãr naºte o iluzie periculoasã, o iluzie care poate agrava boala. De aceea cred eu cã ar trebui luate mãsuri. Nu unele care sã interzicã ceva, ci, pur ºi simplu, sã se cearã demonstrarea clinicã a eficienþei tratamentelor propuse de vracii zilelor noastre.

Post scriptum Am trãit sã o vãd ºi pe asta. Dupã ce am încheiat capitolul de mai sus, am vãzut pe un post de televiziune cum ni se recomanda sã apelãm la nu mai ºtiu ce cabinet obscur, care oferea soluþii “energetice” împotriva a nenumãrate boli. Acolo o ºedinþã de tratament pentru pensionari costã numai 200.000 de lei, în timp ce medicamentele ar fi mult mai scumpe... În plus, ai avantajul cã sunt vindecate ºi bolile de care nu ai habar! Nu glumesc, asta s-a spus în acea emisiune. Mãrturisesc cã îmi vine sã devin din ce în ce mai rigid, mai intolerant, faþã de o asemenea stare de lucruri, care ia amploare la noi în þarã.

Despre medicamente Credulitatea oamenilor se transformã adesea într-o sursã de venituri pentru tot soiul de indivizi. Nu am stat sã facem statistici privitoare la emisiunile dedicate vindecãtorilor ºi leacurilor lor minunate (sper cã ghilimele se subînþeleg). Nu se ºtie dacã aceste tratamente au vreo altã eficienþã decât uºurarea buzunarelor unor oameni naivi, din simplul motiv cã ele nu sunt testate în niciun fel, aºa cum se întâmplã cu medicamentele ºi tratamentele medicale serioase. Dar medicamentele produse de marile companii farmaceutice sunt cu adevãrat eficiente? Acolo nu existã posibilitatea manipulãrii publicului? În principiu, pentru omologarea unui medicament trebuie parcurºi anumiþi paºi standardizaþi, prin care se autentificã eficacitatea acestuia ºi lipsa efectelor secundare. Totuºi în aceastã procedurã complicatã existã destule fisuri, destule posibilitãþi de manipulare a rezultatelor obþinute, astfel încât companiile farmaceutice pot lansa pe piaþã medicamente care 214


sã nu producã rezultatele înscrise pe prospectul de utilizare. Acesta este ºi motivul pentru care 11 publicaþii medicale de prestigiu din lumea întreagã au simþit nevoia sã cearã informaþii precise despre testele clinice efectuate în vederea omologãrii medicamentelor. Redactorii ºefii ai celor 11 publicaþii, organizaþi în Comitetul Internaþional al Editorilor Jurnalelor Medicale (International Committee of Medical Journal Editors - ICMJE) au luat deja o decizie importantã. Nu se vor mai publica rezultatele testelor clinice, dacã nu vor fi fãcute publice specificaþiile testelor încã înainte de a începe. Altfel spus, încã înainte de a verifica eficienþa unui anume medicament, vor trebui sã fie trecute într-un registru public informaþii, cum ar fi: mãrimea lotului de pacienþi, durata ºi procedura testului, precum ºi efectele ce se aºteaptã a fi obþinute. Trebuie sã remarcaþi cã aceste date sunt extrem de importante. Medicamentele nu trebuie testate la întâmplare, aºa, numai pentru a “vedea ce iese”, ci trebuie analizate din timp, prin diferite metode ce stau la dispoziþia producãtorilor, capacitãþile lor terapeutice. Un alt aspect important al acestei abordãri constã în faptul cã nu vor mai putea fi ascunse publicului testele clinice eºuate. În momentul de faþã marile companii farmaceutice au o aureolã luminoasã de infailibilitate, lucru, cel puþin uneori, departe de adevãr. De multã vreme se încearcã sã se ofere publicului informaþii complete asupra testãrilor la care sunt supuse produsele farmaceutice nou lansate pe piaþã, dar pânã în prezent argumentele nu fost suficient de puternice pentru a depãºi rezistenþa producãtorilor de medicamente. Pentru a fi corecþi, pentru a nu ne plasa în tabãra celor ce nu au decât de criticat, trebuie sã spunem cã existã deja semnale pozitive, venite de la marile companii. Dar acestea au venit abia dupã ce lucrurile ajunseserã deja într-un impas. Se întâmplã cã procurorul general statului New York a acþionat în justiþie gigantul GalaxoSmithKline, pentru medicamentul Paxil. În rechizitoriu se arãta cã au fost ascunse publicului informaþii ca215


ªtiinþã ºi adevãr re sugerau faptul cã numitul medicament, un antidepresiv, poate induce tendinþe suicidare în proporþii mãrite, faþã de lotul martor, care primise numai un placebo. Aici se cuvine sã vã spunem acest mic amãnunt. Atunci când se testeazã un medicament sunt alese douã loturi de pacienþi. Unul dintre ele va primi medicamentul adevãrat, iar celãlalt va primi unul inactiv. Este foarte important ca niciunul dintre pacienþi sã nu cunoascã ce tip de produs a primit. În etapa urmãtoare se comparã efectele asupra celor douã loturi ºi se considerã cã medicamentul este eficient numai dacã a avut efecte benefice asupra lotului care l-a primit în proporþii semnificativ mai mari decât în cazul lotului martor. Se apeleazã la aceastã procedurã tocmai din cauzã cã omul are uneori capacitatea de a se vindeca numai crezând în eficacitatea unui anume tratament. Revenind la compania GalaxoSmithKline, vom spune cã aceasta a acceptat plata unei despãgubiri de 2,5 milioane de dolari ºi a decis publicarea pe site-ul propriu a datelor complete privitoare la testelor clinice efectuate. Ca rezultat al acestei întâmplãri alþi lideri în domeniul farmaceutic au decis crearea unei baze de date în care fiecare companie sã îºi poatã publica rezultatele testelor clinice, atât a celor reuºite, cât ºi a celor nereuºite. Acest semnal este unul pozitiv, dar el nu poate înlãtura neîncrederea ICMJE, care solicitã ca toate datele sã fie administrate de cãtre agenþii nonprofit, care sã impunã standarde pentru validarea rezultatelor înscrise în baza de date. Este dat ºi un exemplu în acest sens, site-ul administrat de cãtre US National Library of Medicine pe care îl puteþi gãsi la adresa www.clinicaltrials.gov. De ce am insistat asupra acestui subiect? Vedeþi, adevãrul nu poate fi influenþat de nimic. El este pur ºi simplu adevãr. Desigur, ar fi prea mare orgoliul omului de ºtiinþã, dacã ar susþine cã este în posesia adevãrului absolut, dar scopul ºtiinþei acesta este: sã ne apropiem, bazaþi pe rigoare, de întreg adevãrul ce ne poate fi accesibil. Dar în domeniul medical, acolo unde miza financiarã este enormã, banul poate impune drept adevãr rezultate insuficient verificate (asta ca sã ne ex216


primãm delicat). Iar pentru ca banul sã nu mai decidã trebuie stabilite criterii clare de verificare, criterii care sã poatã lãsa porþi deschise înºelãtoriilor.

O problemã de percepþie Unde se aflã adevãrul atunci când vorbim despre ºtiinþã? Chiar dacã mã repet o voi spune: la noi, în þara în care multã, prea multã lume crede în tot soiul de fantezii, rãspunsul este greu de dat în câteva cuvinte. De aceea vrem sã vã oferim un mic exemplu despre adevãrul ºtiinþei sau, mai bine zis, despre felul în care falsul devine adevãr, atunci când sunt încãlcate regulile elementare ale cãutãrii ºtiinþifice. Suntem în anul 1903, în oraºul Nancy, Franþa. ªeful catedrei de fizicã a universitãþii din localitate, un profesor reputat, Rene Blondlot, este pe cale sã realizeze o descoperire epocalã. Pe 2 februarie trimite cãtre Academia de ªtiinþe o comunicare prin care semnaleazã polarizarea radiaþiilor X. La scurtã vreme dupã aceasta, pe 23 martie, revine cu o comunicare rectificativã: radiaþiile polarizate descoperite de el nu sunt radiaþii X, ci o nouã categorie de radiaþii. Aceste radiaþii, invizibile, erau capabile sã strãbatã lemnul, aluminiul, hârtia neagrã ºi erau emise de cãtre orice substanþã, cu excepþia lemnului verde (adicã a unui lemn care nu fusese uscat). Pe 11 mai sunt anunþate noi proprietãþi interesante ale noilor radiaþii: ele erau capabile sã mãreascã luminozitatea unei surse luminoase slabe ºi creºteau sensibilitatea ochiului, dupã o scurtã expunere la acþiunea noilor radiaþii. Pe 26 mai se stabileºte ºi un nume pentru noile radiaþii, ele vor fi numite radiaþii N, în cinstea oraºului Nancy. În sfârºit, pe 29 februarie 1904, Blondlot anunþã descoperirea unor radiaþii cu efect invers (ce atenuau luminozitatea), pe care le-a numit radiaþii N1. Primirea descoperirilor lui Blondlot a fost una deosebit de favorabilã, mai ales datoritã faptului cã fizicianul francez era o persoanã respectabilã, un om foarte scrupulos în realizarea experimentelor. Academia de ºtiinþe îi decerneazã un premiu lui Blondlot. Toatã lumea fizicii era cuprinsã de o adevãratã 217


ªtiinþã ºi adevãr frenezie. Aproape 30 de lucrãri ºtiinþifice din toatã Europa confirmau rezultatele lui Blondlot. Peisajul minunat al noii descoperiri era umbrit doar de faptul cã mai multe laboratoare din Germania ºi din Marea Britanie, repetând experimentul fizicianului francez, nu au reuºit în niciun chip sã identifice faimoasele radiaþii N. Acesta a fost motivul pentru care revista Nature, una dintre cele mai prestigioase reviste de ºtiinþã ale Pãmântului, a decis cã lucrurile trebuie analizate mai în detaliu. S-a trecut repede la fapte, iar redacþia revistei a trimis la Nancy un fizician de la Universitatea John Hopkins, pe numele sãu Robert Wood. Wood nu a fãcut nimic altceva decât sã solicite sã participe la un experiment realizat de Blondlot. A profitat de ocazie ºi a subtilizat prisma de aluminiu (prin care trecea lumina pentru a fi separate radiaþiile N) într-un moment de neatenþie a fizicienilor francezi. Începe experimentul, iar francezii, privind cãtre ecranul ce trebuia sã devinã luminos sub acþiunea radiaþiilor N, îi aratã lui Wood cum începe respectivul ecran sã aibã o strãlucire slabã. Vã rog sã reþineþi: fizicienii francezi observau radiaþiile N, chiar în absenþa dispozitivul care ar fi trebuit sã le producã! Lucrurile s-ar fi putut opri aici. Numai cã existã ºi o continuare. Unul dintre asistenþii lui Blondlot a remarcat lipsa prismei din aluminiu, aºa cã a propus repetarea experimentului. De aceastã datã, desigur, nici urmã de radiaþii N! Toatã lumea ºtia cã experimenteazã fãrã prismã… Numai cã… Wood pusese deja prisma la locul ei, tot fãrã sã fie observat de cineva. Vã rog sã reþineþi ºi asta: fizicienii francezi nu mai vedeau efectele radiaþiilor N, deºi, de aceastã datã, prisma din aluminiu era la locul ei… Lucrurile sunt clare acum, dar poveste este ceva mai complicatã. Echipa lui Blondlot a afirmat, pânã cãtre 1905, cã rezultatul experimentului lor este dependent de sensibilitatea ochiului observatorului. Aceasta era explicaþia pentru care nici germanii, nici englezii nu reuºiserã sã detecteze radiaþiile N! Numai ochii latinilor posedã acea capacitate minunatã pentru a le observa… 218


Problema era cu totul alta, iar Wood a demonstrat-o din plin. Este necesar ca observatorul experimentului sã nu cunoascã dinainte ceea ce urmeazã sã vadã, deoarece oricare dintre noi avem tendinþa de a “vedea” ceea ce credinþa noastrã ne indicã a fi adevãrul. Altfel spus, experimentul trebuie sã fie independent de experimentator. Dar experimentul lui Blondlot mai implica ºi o mãsurare obiectivã. Determinarea creºterii luminozitãþii surselor slabe sub acþiunea radiaþiilor N se fãcea cu ajutorul unor plãci fotografice. Acolo se putea vedea clar, de cãtre oricine, cum sursa devenea mai luminoasã. Am putea crede cã aici nu mai avea cum sã intervinã dorinþa experimentatorului. Numai cã mijloacele aflate la dispoziþia experimentatorilor la început de secol XX erau foarte puþin precise. Pur ºi simplu, din dorinþa, inconºtientã, de a obþine rezultatul aºteptat, timpul de expunere al plãcilor fotografice era ceva mai mare, atunci când sursa luminoasã era expusã la “radiaþiile N”. Nu am vrea sã rezulte din cele scrise mai sus cã am dori vreo clipã sã diminuãm valoarea fizicianului Blondlot. Blondlot era un fizician de o valoare de necontestat. El nu a dorit nicio clipã sã înºele pe cineva. El nu dorea glorie de dragul gloriei, el cãuta sã dezvãluie tainele lumii fizice. Singura lui dorinþã era sã aducã rezultate noi în fizica începutului de secol, iar radiaþiile invizibile erau un subiect aflat în moda vremii, dupã senzaþionalele descoperiri ale lui Bequerel ºi Roentgen. Dar în ºtiinþã, mai înainte de orice, important este adevãrul, adevãrul ce poate fi experimentat, adevãrul ce poate fi dovedit nu numai prin cuvinte. Din pãcate acest lucru este adesea uitat. Adevãrul rezultat în urma experimentului poate rãsturna tot ce a clãdit ºtiinþa, dar este necesar ca experimentul sã fie riguros ºi repetabil. Din pãcate asistãm la o adevãratã ofensivã. Ni se explicã prea des cã unele experimente nu sunt luate în seamã de cãtre ºtiinþã, uitându-se sã se spunã cã experimentul nu reuºeºte decât experimentatorului care crede cu tãrie (aº zice cu fanatism) în el. Este plinã þara cu cãrþi în care pseudoºtiinþa este ridicatã la rang de adevãr, adevãr respins de ºtiinþã, deoarece aceasta este “rigidã”, “inchi219


ªtiinþã ºi adevãr zitorialã”, “opacã la nou” etc. Astrologia este ºtiinþã, cristalele vindecã, reîncarnarea este demonstratã ºtiinþific, un personaj cu o ansã de radiestezist în mânã ne demonstreazã cã banii emit radiaþii periculoase, un altul susþine cã nu a mai consumat niciun fel de aliment încã din copilãrie… ºi câte ºi mai câte… Poate asta nu ar trebui sã ne deranjeze. Numai cã deja se vãd consecinþele. Mã repet aici: cu ceva vreme în urmã, în cadrul unei emisiuni de televiziune, despre care nu meritã sã vorbim, s-a fãcut un sondaj în rândul telespectatorilor. Întrebarea era simplã: credeþi cã tranzitul planetei Venus prin faþa Soarelui vã va influenþa destinul în acest an? Aproape 60% dintre telespectatori au rãspuns da…

Prelucrare de rezultate Mai devreme vã relatam despre felul în care, uneori, ideile preconcepute pot denatura experimente serioase, influenþând simþurile. Acum dorim sã vã arãtãm cã nici cele mai perfecþionate aparate nu rezistã în faþa omului, atunci când acesta falsificã rezultatele obþinute. Anul 1999, primãvara, Laboratorul Naþional Lawrence Berkeley (Lawrence Berkley National Laboratory, LBNL). Se anunþã o descoperire extrem de importantã: a fost “fabricat” elementul 118! Echipa de la Berkeley a utilizat un ciclotron de 88 þoli (223,52 cm) în care ioni de kripton (numãr de ordine 36, în tabelul lui Mendeleev) erau acceleraþi pânã la o energie de 449 MeV, dupã care erau trimiºi cãtre o þintã: o foiþã foarte subþire de plumb (numãr de ordine 82). Experimentul a durat câteva zile, iar nucleele rezultate în urma impactului erau analizate cu ajutorul unor detectoare specializate, de înaltã sensibilitate, care furnizau datele, convertite în numere, adicã în mãrimi fizice, ce urmau sã fie analizate de cãtre cercetãtori. Aici trebuie sã subliniem faptul cã rezultatele mãsurãtorilor au fost stocate într-un calculator, fãrã vreo intervenþie umanã directã. Apoi a urmat analiza lor, cu ajutorul unei aplicaþii specializate numitã Goosy. Pe monitor au apãrut concluzii fãrã de echivoc. Pe parcursul experimentului, prin fuzionarea nucleelor de kripton cu cele de plumb, 220


au apãrut câteva nuclee ale unui element nou, cel ce ar trebui sã aibã numãrul de ordine 118 în tabelul lui Mendeleev. Acesta nu era stabil, având o duratã de viaþã de numai o miime de secundã, dupã care se descompunea (fisiona) în elemente mai uºoare: mai întâi în nucleul cu numãrul de ordine 116, apoi în cel cu numãrul 114, urma cel cu numãrul 106, dupã care urmele de nuclee grele dispãreau. Importanþa sintezei elementului cu numãrul 118 este greu de supraestimat. Teoria indicã ceva foarte important în lumea elementelor supergrele: dincolo de elementul cu numãrul de ordine 120 ar putea sã existe o zonã de stabilitate, în care elementele sintetizate nu s-ar dezintegra la scurt timp dupã ce au fost obþinute, fapt care ar putea avea implicaþii practice la care, în prezent, abia dacã putem sã ni le imaginãm. Anunþul obþinerii elementului 118 a fãcut mare vâlvã în rândul fizicienilor, iar publicarea anunþului în Physical Review Letters a stârnit un val de reacþii cât se poate de favorabile. Toatã lumea era de acord cã noua descoperire deschidea perspective extraordinare în înþelegerea materiei. ªi mai era un lucru important de semnalat, de data aceasta în zona politicã a ºtiinþei. Echipa care fãcuse descoperirea nu era una americanã, ci una americano-germanã, care, în cadrul unui program de colaborare, efectua experimente cu acceleratorul de la Berkeley. Secretarul american al Departamentului Energiei din acea vreme, Bill Richardson, declara: “Aceastã extraordinarã descoperire deschide poarta cãtre viitoare dezvãluiri ale structurii nucleelor atomice ºi subliniazã importanþa vizitatorilor strãini, demonstrând ceea ce am pierde, dacã nu le-am acorda accesul la laboratoarele noastre. ªtiinþa nu recunoaºte frontierele ºi noi am pierde capacitatea de a asigura progresul ºtiinþific, dacã am închide accesul la laboratoarele noastre pentru cercetãtorii din restul lumii.”. Cuvinte cât se poate de corecte, cãci ºtiinþa nu este a unei singure naþiuni, ci a umanitãþii. Au urmat verificãrile. Aºa cum o tot spunem, ºtiinþa însãºi se îndoieºte de propriile adevãruri, chiar ºi atunci când rezultatele experimentale sunt cât se poate de clare. De aceea experimentul a fost repetat în mai multe laboratoare, iar cele 221


ªtiinþã ºi adevãr mai multe tentative s-au fãcut la Institutul Riken din Japonia. Eºec total. Elementul 118 nu apãrea niciunde. Aceasta nu constituia cu adevãrat o problemã esenþialã, ci ilustra, mai degrabã, un eveniment cu o probabilitate redusã, altfel spus, cei de la Berkeley au avut mare noroc. Dar lipsa verificãrii aducea o vagã umbrã de îndoialã, aºa cã experimentele au fost reluate, în primãvara anului 2001, chiar la laboratorul unde se fãcuse descoperirea. Nu a existat nicio confirmare a apariþiei elementului 118, cu o singurã excepþie. Datele prelucrate de cãtre cercetãtorul bulgar Ninov (membru al echipei germane) arãtau cã elementul 118 apãruse din nou! Numai cã, de aceastã datã, rezultatele au fost prelucrate independent cu douã softuri diferite. Unul nu indica nimic, celãlalt arãta cã elementul 118 apare. Undeva era o problemã cât se poate de gravã, aºa cã s-a înfiinþat o comisie de anchetã, care a analizat atât protocolul experimentului, cât ºi interpretarea rezultatelor. Iar concluziile au fost de-a dreptul surprinzãtoare. Aplicaþia Goosy, folositã de Ninov, era corectã. Iar ea mai oferea o facilitate: se putea vedea felul în care datele de intrare au fost stocate în calculator. Astfel s-a putut vedea cã unele dintre ele au fost modificate intenþionat! Iar modificãrile se produseserã tocmai de la tastatura calculatorului lui Ninov. Dacã nu am fost destul de clari, vom spune acelaºi lucru cu alte cuvinte: prelucrarea datelor era corectã, numai cã acestea fuseserã falsificate. Restul istoriei noastre are mai puþinã importanþã. Ninov s-a dezvinovãþit, susþinând cã nu are niciun amestec în falsificarea experimentului. Parola calculatorului sãu era cunoscutã de toatã lumea ºi, drept consecinþã, oricine putea sã modifice datele experimentale. Dar asta nu poate fi o scuzã pentru nimeni, atunci când este vorba de ºtiinþã. Aºa cã, fãrã menajamente, Ninov a fost concediat pentru “neglijenþe în ceea ce priveºte procedura de prelucrare a datelor”. ªi noi ºtim de pe acum: Ninov va fi privit în veci cu multã îndoialã, nimeni nu va mai avea încredere în ceea ce va încerca sã comunice lumii ºtiinþifice. Este de ajuns o singurã minciunã, pentru ca nimeni sã nu te mai creadã. ªtiinþa nu este scutitã de minciunã, dar în ºtiinþã minciuna are cu 222


adevãrat picioare scurte ºi se plãteºte aspru, cel ce minte îºi pierde pentru totdeauna credibilitatea. Între timp, la sfârºitul anului 2006, a fost obþinut cu adevãrat elementul 118. Dar asta este o altã poveste...

Manipulãri de rezultate V-am prezentat deja atitudinea mea faþã de nenumãratele personaje care susþin, pe canalele mass media, tot soiul de nãzbâtii numite, de ei, “ºtiinþifice”. Cel mai tare mã deranjeazã uºurinþa cu care afirmaþii perfect absurde sunt luate ca adevãruri. Din pãcate nici în lumea ºtiinþei de la cel mai înalt nivel lucrurile nu stau cu mult mai bine. Vreau acum sã vã povestesc despre falsuri care au zguduit lumea domeniului drag mie: nanotehnologia. Hendrik Schön, acesta este numele personajului nostru. Foarte de tânãr devenise la începutul secolului acestuia una dintre marile stele ale lumii ºtiinþifice. Într-un clasament întocmit de MIT, în vremea când avea numai 27 de ani, el figura în “Top 100” al personalitãþilor “ale cãror idei vor schimba faþa lumii”. A fost propus ºi pentru a fi rãsplãtit cu Premiul Nobel. Iatã o carierã ce se anunþa a fi cu adevãrat una de succes. Înzestrat cu un talent de experimentator ieºit din comun, Hendrik Schön publica lucrãri dupã lucrãri cu o vitezã ameþitoare. La un moment dat, în 2001, ajunsese sã publice un articol pe sãptãmânã! ªi publica nu oriunde, ci în Science ºi Nature, care sunt, aºa cum desigur ºtiþi, cele mai prestigioase reviste ºtiinþifice din lume. Un om extraordinar Hendrik Schön acesta! Iar cercetãrile lui se grupau în jurul unui domeniu care este pe cale sã deschidã noi perspective în zonele nanotehnologiilor ºi microelectronicii. Printre altele el reuºise sã realizeze primul tranzistor molecular, despre care a publicat un articol în Science, în iulie 2001. Acesta este cel mai mic tranzistor cu putinþã, tranzistorul de la capãtul legii lui Moore. Aºa cã succesul de care se bucura Hendrik Schön este cât se poate de explicabil, cât se poate de firesc. Metoda pusã la punct de Hendrik Schön pãrea sã fie foarte promi223


ªtiinþã ºi adevãr þãtoare. Nu erau necesare tehnologii scumpe. Nici mãcar de camerã albã (de genul celor folosite în fabricile de circuite integrate) nu mai era nevoie. Se lua o plãcuþã de siliciu, se realiza cu ajutorul unui dispozitiv special, o gaurã microscopicã pe care se depunea un electrod de aur. Apoi plãcuþa era scufundatã într-o soluþie, puternic diluatã, de tiol (îl cunoaºteþi sub numele de mercaptan). Concentraþia era bine calculatã, astfel încât, statistic, o singurã moleculã de tiol apãrea pe electrodul din aur. Altfel spus, molecula de tiol se autoasambla pe electrodul din aur. Apoi se mai realizau doi electrozi din aur, unul deasupra ºi unul în partea lateralã a moleculei de tiol. Acesta era tranzistorul molecular. O chestie cât se poate de simplã. O chestie cât se poate de extraordinarã, o chestie de strãpungere tehnologicã. (Spre norocul nostru, la vremea respectivã stãteam mai prost cu documentarea, altfel, cu siguranþã, un articol foarte elogios ar fi plecat de la tastatura noastrã. Zic “spre norocul nostru” pentru cã... Dar sã nu ne grãbim.) Sã ne întoarcem la povestea noastrã. Încã înainte de publicarea articolului pe care l-am semnalat mai devreme, din laboratoarele Bell, acolo unde se desfãºurase experimentul, începuserã sã aparã zvonuri ciudate. Se spunea cã existã asemãnãri surprinzãtoare (citeºte: dubioase) între diagramele ce însoþeau unele dintre articolele lui Schön. Se întâmplau lucruri surprinzãtoare cu diagramele lui Schön. Profesoara Lydia Sohn de la Universitatea Berkeley, California, a constatat, cu surprindere, cã în douã ºiruri de mãsurãtori, în cadrul aceluiaºi articol, nivelul zgomotului era identic, în ciuda faptului cã ele se desfãºuraserã la temperaturi foarte diferite. Or lucrul acesta este anormal, deoarece nivelul de zgomot creºte cu temperatura. Avertizat asupra acestei probleme, Schön trimite repede o scrisoare cãtre Nature, arãtând cã dintr-o “regretabilã eroare” încurcase diagramele. Numai cã bulgãrele de zãpadã o luase vertiginos la vale, devenind repede de neoprit. Profesorul Paul McEuen, de la Universitatea Cornell, a descoperit o altã lucrare a lui Schön, care avea aceeaºi diagramã de zgomot... Lucrãrile lui Schön nu mai prezentau încredere. Au fost luate la puricat toate ar224


ticolele lui. Au fost identificate mai mult de 25 de articole suspecte. Erau prea multe, chiar ºi pentru o stea a ºtiinþei. În mai 2002, Laboratoarele Bell au înfiinþat o comisie, condusã de profesorul Malcolm Beasley, pentru a verifica “o posibilã fraudã”. Comisia a început prin a trimite chestionare cãtre coautorii articolele lui Schön. Au fost contactaþi direct ºi li s-au luat interviuri principalilor cosemnatari ai lucrãrilor ºtiinþifice publicate de acesta (Zhenan Gabo, Bertram Batlogg ºi Christian Kloc). În acelaºi timp au fost verificate ºi variantele electronice ale lucrãrilor suspecte, care conþineau ºi datele procesate numeric. S-au mai cerut ºi copii dupã datele primare, obþinute în timpul experimentelor. Aici surprizã. Ele nu mai existau. Fuseserã ºterse din calculator! Schön a explicat (cu candoare, aº zice eu) cã le-a ºters din pricinã cã nu mai avea loc pentru ele în memoria calculatorului. ªi, pentru ca lucrurile sã capete un contur mai frumos, nu mai avea nici eºantioanele pe care experimentase..., fuseserã aruncate sau se pierduserã. Nu mai lungim povestea. În 25 septembrie 2002 comisia a publicat concluziile finale. Raportul de 127 de pagini detaliazã 24 de acuzaþii de fraudã (folosesc acest cuvânt, deºi în raport este folosit misconduct, care este ceva mai blând). În raport se arãta cã cel puþin pentru 16 dintre ele existã dovezi clare. Fãrã a enumera toate falsurile vom spune cã s-a constat cã Schön a folosit acelaºi set de date în mai multe lucrãri publicate. Uneori schimba valorile din grafice, pentru a face sã parã cã au fost obþinute în condiþii diferite. Alteori “scala” diagrama, înmulþind valorile de pe ordonatã sau de pe abscisã cu o valoare constantã (nici mãcar nu se obosea sã aleagã constante mai complicate, cu multe zecimale, folosea valori de tipul 1,5, 2 etc.) Alte rezultate erau de o precizie extraordinarã, incredibil de atins. Tot amintitul personaj a mai folosit, pentru trasarea diagramelor, funcþii matematice banale (altfel spus nici nu a mai fost necesar experimentul; el lua o funcþie matematicã oarecare, îi trasa graficul ºi apoi punea pe abscisã ºi ordonatã mãrimile de care avea nevoie). Vã mãrturisesc cã nu mi-aº fi imaginat niciodatã cã în ºtiinþa de vârf pot fi posibile asemenea manipulãri mitocãneºti de date. 225


ªtiinþã ºi adevãr Mã aºteptam sã se mai “tragã” din când în când de rezultatele experimentale (nu înseamnã cã asemenea metode ar fi scuzabile), dar la o atât de grosolanã falsificare nici în coºmaruri nu le-aº fi putut imagina. Ce spunea Schön despre toate acestea? Comisia de anchetã nota cã “Schön nu a dat de bunã voie nicio informaþie la întrebãrile legate de rezultate ºi metodele folosite pânã în clipa în care nu era pus în faþa dovezilor”. Într-o scrisoare trimisã comisiei Schön spunea cã nu este de acord cu “anumite afirmaþii ºi concluzii din raport”, dar “admite cã a fãcut unele greºeli în munca ºtiinþificã, pe care le regretã”. Apoi adaugã cã “nu a dorit niciodatã sã înºele pe nimeni sau sã profite de încrederea ce i-a fost acordatã” ºi cã “a observat experimental diferitele efecte fizice prezentate în lucrãrile sale”. Cred cã lucrurile vã sunt acum destul de clare în ceea ce îl priveºte pe Schön. Dar sã nu uitãm un lucru. Publicaþiile sale aveau coautori. Aceºtia de ce nu sunt blamaþi? Aici este o micã problemã. Comisia de anchetã a analizat ºi responsabilitatea coautorilor. S-a constatat cã aceºtia nu pot fi acuzaþi de fraudã din simplul motiv cã... nu au participat la mãsurãtorile efectuate de Schön. Mulþi dintre ei nu fãcuserã altceva decât sã furnizeze materialele necesare experimentelor. Alþii nu fãcuserã decât sã-l sfãtuiascã pe Schön, dar fãrã a asista vreodatã la experimente. Aici este o altã problemã. Aºa cum arãta comisia “ne aflãm în ape necunoscute. Nu existã standarde de comportament bine stabilite pentru asemenea situaþii”. Cam atât voi spune acum despre cazul Schön. Cei ce doresc detalii suplimentare pot citi raportul comisiei de anchetã la http://www.lucent.com/news_events/pdf/researchreview.pdf . Problema fraudelor din lumea ºtiinþificã rãmâne în continuare una acutã. În zona biologiei lucrurile sunt, ºi vor rãmâne, complicate. Asta deoarece organismele (oricare ar fi ele) nu sunt perfect identice. Sã vã dau un exemplu. Doi ºoareci identici, supuºi aceluiaºi agent cancerigen, nu vor dezvolta tumori canceroase identice. De aceea biologii încearcã sã elaboreze proceduri din ce în ce mai sofisticate pentru a asigura repetabilitatea experimentalã ºi pentru a elimina erorile sau 226


fraudele. Dar în lumea fizicii? Aici lucrurile par a fi mai simple. Experimentele pot fi repetate la nesfârºit, ducând, în limita erorilor de mãsurare, la acelaºi rezultat. Putem afirma (aveam eu aceastã convingere) cã aici nu este loc de fraudã. Pot exista greºeli, dar nu înºelãtorii. Nu era numai pãrerea mea. Martin Blume, redactor ºef la American Physical Society (APS), declara cã anual apar 6 pânã la 12 acuzaþii privitoare la articolele publicate, dar ele se referã mai ales la plagieri, citãri eronate sau la cel care este cu adevãrat autorul articolului. “Foarte rar, mai corect spus niciodatã nu avem informaþii despre fabricarea datelor [...] chiar dacã noi nu avem informaþii în acest sens, asta nu înseamnã cã nu se întâmplã.” Blume considerã cã nimeni nu ar îndrãzni sã falsifice datele experimentale pentru a afirma cã a obþinut rezultate extraordinare decât în cazul în care “ar fi foarte încrezãtor” cã va apãrea cineva care i-ar confirma, cândva, experimentele. De fapt lucrurile sunt cu mult mai grave. Existã ispita banilor alocaþi pentru cercetare. Pentru a obþine o finanþare (care poate reprezenta multe milioane de dolari) ai nevoie de un CV cât mai bogat, cu cât mai multe lucrãri publicate. Sunt în joc sume uriaºe, la care râvnesc foarte mulþi cercetãtori. Banul, banul este cel ce duce, uneori, la prostioare de genul celor fãcute de Schön. (Vã spuneam la începutul articolului cã ajunsese sã publice un articol pe sãptãmânã!) Ar trebui sã fii un înger pentru a nu cãdea în ispitã... Dar articolele publicate în revistele ºtiinþifice nu sunt avizate de experþi? Sigur cã sunt avizate, ºi acesta ar trebui sã fie un filtru drastic, prin care sã nu scape nicio încercare de fraudã. Numai cã acest filtru este uneori ineficient. Donald Levy, editor la Journal of Chemical Physics afirma: “referenþii trebuie sã considere cã autorii sunt de bunã credinþã. Dacã am pleca de la presupunerea cã existã fraude, atunci ar fi imposibil de evaluat articolul. Ar fi foarte dãunãtor pentru progresul ºtiinþei sã analizãm fiecare lucrare asupra posibilitãþii de fraudare”. Aceste consideraþii sunt cât se poate de corecte. ªtiinþa evolueazã rapid ºi nu mai este timp. Nu mai este timp pentru o analizã completã a fiecãrui articol publicat. Un fals nedescoperit poa227


ªtiinþã ºi adevãr te îndrepta ºtiinþa cãtre bãlãrii. ªi de aici apare primejdia. O primejdie care planeazã ameninþãtor asupra ºtiinþei. Vor fi tot mai mulþi aceia care vor profita de graba cu care sunt examinate lucrãrile pentru a-ºi strecura falsurile. Soluþia? Nu sunt eu cel ce o poate oferi. Voi spune doar ce au fãcut cei de la laboratoarele Bell. Cercetãtorii de la Bell sunt obligaþi acum sã înregistreze pe un server central toate datele experimentale, iar preprinturile vor fi stocate tot într-un server la care sã aibã acces oamenii de ºtiinþã din laboratoarele Bell, pentru a le putea comenta. De asemenea a fost elaborat un cod etic al cercetãrii care sã ghideze toate procedurile experimentale. Desigur, orice s-ar face, loc pentru minciunã mai rãmâne. Dar noi trebuie, suntem obligaþi, sã sperãm cã adevãrul va învinge totdeauna minciuna...

Cazul Hwang Woo Suk Este de necrezut! Trucarea rezultatelor unor experimente fundamentale pentru umanitate pare a nu mai avea limite. Iar când manipulatorul ne oferise speranþa unor tratamente revoluþionare lucrurile devin grave. Dar sã vedem despre ce este vorba... Aº fi vrut sã scriu un capitol separat despre un personaj care pãrea a duce medicina cãtre ultimul sãu prag: fabricarea de organe de schimb. Este vorba despre Hwang Woo-Suk, cel care, de pe culmile gloriei unui viitor laureat Nobel, s-a prãbuºit în abis. Cu numai câteva luni în urmã cercetãtorul coreean reprezenta avangarda ºtiinþei terestre în domeniul cercetãrii celulelor stem embrionare, oferind lumii perspective extraordinare pentru tratamentul a numeroase boli. Vã reamintesc cã Hwang era considerat un erou naþional în Coreea de Sud. ªi sã vã mai spun ceva. Cu numai o lunã înainte de a aºterne aceste rânduri scrisesem un articol extrem de elogios la adresa sa, articol pe care, de altfel, l-am ºi publicat în revista ªtiinþã ºi tehnicã. Articolul curgea frumos, informaþiile erau clare. Dintr-o datã, pe fluxul de ºtiri, lucrurile au început sã capete o altã culoare. Din orã în orã apãreau informaþii noi, 228


care se refereau, de aceastã datã, la posibile manipulãri ale datelor experimentale. Am crezut cã e numai o încercare de a pãta prestigiul unui om de ºtiinþã de mare valoare. Mai târziu, dupã ce revista a plecat la tipar, a sosit, ca o mãciucã, informaþia conform cãreia datele din articolele lui Hwang publicate de revista Science (am mai spus-o: este una dintre cele mai prestigioase reviste ºtiinþifice de pe Terra) erau falsificate în întregime. Lucrul acesta este cu adevãrat îngrozitor (nu mã sfiiesc sã folosesc acest cuvânt). Falsificarea unui experiment ºtiinþific de o asemenea importanþã nu poate avea decât consecinþe grave. Motivul este simplu. Dacã o revistã ºtiinþificã de o seriozitate fãrã cusur poate fi pãcãlitã sã accepte publicarea unui articol bazat în întregime pe falsuri, atunci înseamnã cã semnul îndoielii trebuie pus pe orice articol ºtiinþific. Încã ºi mai grav, se pare cã descoperirea falsului nu a aparþinut oamenilor de ºtiinþã, ci presei. Unii nu se sfiiesc sã spunã ca avem un “Watergate al clonãrii”. Povestea începe pe 1 iunie 2005. În acea zi, adicã la aproape douã sãptãmâni de la publicarea articolului despre celulele stem în revista Science, un mail primit pe adresa emisiunii PD Notebook (o emisiune de anchete jurnalistice difuzatã de reþeaua sud-coreeanã MBC - Munhwsa Broadcasting Corporation) arãta cã autorul sãu este cu conºtiinþa încãrcatã din cauza problemelor legate de experimentul lui Hwang. Câteva zile mai târziu unul dintre realizatorii emisiunii, Han Hak Soo, reuºeºte sã se întâlneascã cu autorul mesajului. El a povestit cã a fãcut parte din echipa care a realizat experimentele de clonare publicate în 2004 de Science. Este de acord sã acorde un interviu, dar doreºte sã îºi pãstreze anonimatul. Cu aceastã ocazie declarã cã, în ciuda celor afirmate de Hwang, o parte dintre ovulele folosite în experiment au fost donate de cãtre femeile din echipa cercetãtorului sud-coreean. Aceasta reprezintã o încãlcare gravã a normelor de bioeticã. Trebuie sã explic ºi de ce avem de-a face cu o gravã încãlcare a principiilor de bioeticã. Motivul este simplu: nu existã certitudinea cã donarea este benevolã. Este foarte uºor pentru un conducãtor de laborator sã constrângã femeile din 229


ªtiinþã ºi adevãr subordine sã doneze ovule. De altfel, mai târziu, avea sã fie fãcutã publicã declaraþia uneia dintre asistentele lui Hwang în care se arãta cã a fost constrânsã sã doneze ovule… Revenim acum anonimul care a acordat interviul reþelei MBC. El a mai spus ceva important. A spus cã nu are încredere în rezultatele publicate de Hwang în 2005 (este vorba despre articolul în care se anunþa transformarea de celule stem embrionare în celule specifice), dar cã nu are nici o dovadã care sã demonstreze cã datele au fost falsificate. Deja bãnuiala gravã începea sã pluteascã în aer… Echipa de la PD Notebook decide sã ducã ancheta mai departe ºi recruteazã trei cercetãtori independenþi pentru a analiza “la sânge” articolele lui Hwang. În acelaºi timp sunt organizate interviuri cu cercetãtorii din echipa lui Hwang, sub pretextul realizãrii unui documentar despre fantasticele rezultate obþinute de sud-coreeni. Astfel se descoperã cã bunã parte dintre cercetãtorii care semnaserã lucrarea din 2005 nu vãzuserã nicio clipã liniile de celule din experiment! Stratagema jurnaliºtilor de la MBC avea sã le fie reproºatã mai târziu, dar asupra acestui subiect vom reveni ceva mai încolo. A fost urmatã ºi pista spitalului MizMedi din Seul, de unde ar fi putut sã provinã liniile de celule stem folosite în experimentul lui Hwang. Jurnaliºtii au fost suficient de convingãtori ºi au obþinut datele a 15 linii celulare de celule stem embrionare. Cu ajutorul unei surse neidentificate, din interiorul Universitãþii Naþionale din Seul, a fost procurat eºantionul uneia dintre cele 11 linii celulare (care au stat la baza articolului din 2005) ºi l-au trimis spre analizã unui laborator independent. Pe 19 octombrie 2005 vine concluzia bombã: eºantionul de la Universitatea Naþionalã din Seul era copia uneia dintre cele 15 linii celulare procurate de la spitalul MizMedi! Echipa de la PD Notebook putea sã afirme acum cã cel puþin una dintre liniile de celule era falsificatã! În 20 octombrie 2005 realizatorul emisiunii, Han Hak Soo, împreunã cu unul dintre jurnaliºtii sãi realizeazã un interviu cu Kim Sun Jong, unul dintre cosemnatarii articolului din mai 2005. Uitã sã îi comunice acestuia cã este filmat. Mai 230


mult decât atât, cei doi îl mint, comunicându-i lui Kim cã s-a deschis o acþiune judiciarã împotriva lui Hwang. Kim cade în capcana întinsã de jurnaliºti. În acel moment lucra la Pittsburgh, în laboratorul lui Gerald Schatten (un alt coautor al articolului din 2005, care ºi-a retras, primul, semnãtura de pe articol, dar din motive de bioeticã), aºa cã era departe de mediul din Seul, devenind o victimã sigurã. Kim recunoaºte cã, la cererea expresã a lui Hwang, a realizat mai multe fotografii a douã linii de celule stem, astfel încât sã parã cã reprezintã 11 linii celulare diferite! Aº vrea sã mai reþineþi ceva. Mãrturia lui Kim a fost obþinutã prin încãlcarea flagrantã a eticii jurnalistice. În acest moment PD Notebook este gata sã lanseze bomba. Dar, pânã sã apuce sã finalizeze emisiunea, pe 11 noiembrie, Gerald Schatten anunþã public retragerea semnãturii de pe articolul lui Hwang, aºa cum spuneam, datoritã încãlcãrii normelor etice. Bomba jurnalisticã îºi pierdea ceva din putere. Se lasã sã treacã un timp ºi pe 22 noiembrie este difuzat reportajul despre cercetãrile lui Hwang. Reportajul se focalizeazã numai pe încãlcarea normelor de bioeticã. Scandalul, dupã ce a mocnit timp de luni de zile, explodeazã abia acum. Coreenii îl vãd pe Hwang ca pe un erou naþional. Omul de ºtiinþã era mai popular decât fotbaliºtii de la noi. Protestele din întreaga Coree de Sud sunt extrem de zgomotoase. Femeile fac coadã la Universitatea Naþionalã din Seul pentru a dona, voluntar, ovule. Doi dintre cercetãtorii din echipa lui Hwang protesteazã pentru modul incorect prin care le-au fost “smulse” declaraþiile. Mai mult de 20.000 de e-mail-uri sosesc pe adresa emisiunii. Mai toate îºi manifestã indignarea. Eroul naþional era mânjit pe nedrept! Popularitatea lui Hwang atinge niveluri mai mari decât oricând. Pe scurt: agitaþie mare. În urma protestelor, postul MBC decide sã nu mai difuzeze un al doilea reportaj, cel în care Kim Sun Jong declara cã a fost obligat sã manipuleze imaginile cu culturile de celule stem embrionare. Aici trebuie neapãrat sã introduc propriul meu comentariu. Nimeni nu ar trebui sã încalce normele de eticã. Nici oamenii de ºtiinþã, nici jurnaliºtii. Iar jurnaliºtii de la PD Notebook au folosit înºelãciunea pentru a obþine de231


ªtiinþã ºi adevãr claraþiile demascatoare. Putem judeca în fel ºi chip decizia postului MBC, dar trebuie înþeles faptul cã este nevoie de corectitudine. Adevãrul este important, dar la fel de importantã este ºi calea prin care se ajunge la el. Din acest punct de vedere reacþia MBC a fost una corectã. Însã problema lui Hwang rãmânea în picioare: informaþiile obþinute (incorect) de cãtre MBC indicau o manipulare a rezultatelor experimentale. În 5 decembrie un e-mail anonim este expediat pe adresa forumului unui site specializat (bric.postech.ac.kr), destinat cercetãtorilor coreeni. Pe linia de subject scria, în englezã: The show must go on. În textul e-mail-ului destinatarii erau invitaþi sã studieze cu atenþie pozele din articolele lui Hwang pentru a identifica duplicatele. “Eu am gãsit douã”, indica autorul anonim. Reacþia a fost rapidã. În câteva zile au sosit mai mult de 200 de e-mail-uri în care se semnalau poze duplicate. În 7 decembrie Hwang recunoaºte cã “din greºealã” în articolul din 2005 s-au strecurat poze duplicate. Era prea târziu, pe forumul BRIC un alt e-mail arãta cã datele ADN ale liniilor de celule stem clonate aparþineau de fapt unor embrioni folosiþi în alte experimente. Buba este gata sã se spargã. 12 decembrie. Universitatea Naþionalã din Seul anunþã deschiderea unei anchete oficiale. Aceasta va marca sfârºitul sfârºitului carierei ºtiinþifice a lui Hwang. Ancheta demonstreazã cã omul de ºtiinþã Hwang a falsificat cu bunã ºtiinþã rezultatele publicate în articolul din mai 2005. Mai mult decât atât, nici mãcar articolul din 2004 (prin care se anunþa reuºita clonãrii de embrioni umani) nu prezenta date reale. Întreaga faimã a sud-coreeanului se prãbuºeºte. Îi mai rãmâne doar Snuppy, primul câine clonat. Se pare cã acesta nu este un fals. Dar, deja, nu mai are importanþã. Apropo, acum toatã lumea îºi aduce aminte cã Hwang este medic veterinar. Pânã la izbucnirea scandalului i se spunea “dr. Hwang”, acum se vorbeºte despre “veterinarul Hwang”. Sic transit gloria mundi... În 15 decembrie, MBC difuzeazã cea de-a doua anchetã despre lucrãrile lui Hwang care prezintã inclusiv imaginile obþinute cu camera ascunsã. Este vorba despre declaraþia lui Kim Sun Jong. 232


Hwang va rãmâne în istorie. Va rãmâne în istorie ca unul dintre cei mai mari falsificatori din ºtiinþã. Dar condamnarea moralã a lui Hwang nu este de ajuns. Procuratura sud-coreeanã deja a demarat cercetãrile pentru a-l pune sub acuzare pe Hwang, pentru folosirea incorectã a fondurilor guvernamentale. Nici aceastã condamnare, dacã va fi, nu este de ajuns. Sub semnul întrebãrii sunt puse chiar publicaþiile ºtiinþifice. Cum a fost posibil ca cei care au examinat, în vederea publicãrii, lucrãrile lui Hwang sã nu sesizeze falsul? De ce a fost nevoie de impulsul unei anchete jurnalistice pentru ca minciuna sfruntatã sã iasã la ivealã? De ce nimeni nu spune nimic despre cei care au semnat, în calitate de coautori, studiile lui Hwang (au fost 15 pentru articolul din 2004 ºi 25 pentru articolul din 2005)? Aceste întrebãri trebuie sã îºi afle rãspunsul. Nu pot oferi eu rãspunsurile la aceste întrebãri fundamentale. Dar trebuie sã fac câteva scurte remarci. ªtiinþa se bazeazã ºi pe încredere. Trebuie sã ai încredere în faptul cã publicaþiile ºtiinþifice serioase publicã lucruri adevãrate ºi nu falsuri. Problema apare în momentul în care, pe aceastã planetã, eºti obligat, de-a dreptul, sã fi primul. Oamenii de ºtiinþã se grãbesc sã publice, pentru a-ºi asigura prioritatea. Pentru ei funcþioneazã foarte bine deviza: “publish or perish” (publicã sau pieri). Revistele de ºtiinþã se grãbesc, la rândul lor, sã publice articole, insuficient verificate, pentru a pãstra locul pe piaþã. Totul se face în goanã. Cei ce examineazã lucrãrile trimise cãtre publicare au prea puþin timp la dispoziþie pentru a analiza ºi verifica datele primite. Asupra lor se exercitã presiuni extraordinare, care au drept rezultat, uneori, întâmplãri de tip Hwang. Cred cã meritã sã citiþi felul în care este abordat “scandalul Hwang” de cãtre revista Science (cea care a publicat cele douã studii incriminate) ºi de cãtre Nature (concurenta lui Science, care a publicat articolul despre câinele clonat, Snuppy). Cazul Hwang a avut ºi efecte colaterale. S-au prãbuºit acþiunile firmelor implicate în biotehnologii. Era o reacþie fireascã. Dar s-a mai întâmplat ceva. Au avut probleme ºi librarii. Surprinzãtor? Nu. În Coreea de Sud au fost editate ne233


ªtiinþã ºi adevãr numãrate cãrþi, mai ales pentru copii, în tiraje uriaºe, care îl aveau drept erou pe Hwang. Acesta era oferit drept model demn de urmat de tineri. Peste noapte aceste cãrþi au devenit minciunã, iar librarii au fost nevoiþi sã le retragã din rafturi. Alþi bani aruncaþi pe fereastrã... Dar, dincolo de dezbateri, rãmân consecinþele. Cercetarea în zona celulelor stem embrionare a primit o loviturã grea. Mult timp de acum înainte fondurile vor fi drastic reduse, ca o consecinþã a pierderii încrederii în cercetãtori. Astfel posibilele tratamente bazate pe celulele stem embrionare vor apãrea mai târziu, prea târziu pentru unii dintre semenii noºtri. Iar asta va costa vieþile celor care ar fi putut sã fie salvaþi. Putem afirma cã minciunile lui Hwang ucid!

Fuziune rece... Din nefericire, aºa cum am arãtat deja, chiar ºi în elita ºtiinþei se petrec tot soiul de lucruri care fac ca rezultatele sã fie puse sub un grav semn al întrebãrii. În cele ce urmeazã dorim sã prezentãm o posibilã, subliniem, o posibilã fraudã ºtiinþificã de proporþii. Anul 2002. Rusi Taleyarkhan, care lucra în acea vreme la Oak Ridge National Laboratory, împreunã cu Richard Lahey Jr., profesor la Institutul Politehnic Rensselaer, anunþau ceea ce ar putea deveni o soluþie definitivã pentru problemele energetice ale umanitãþii: fuziunea nuclearã. ªi nu orice fel de fuziune, ci una rece, realizatã cu echipamente relativ simple, o fuziune “pe masa din bucãtãrie”. Ideea celor doi nu era tocmai nouã. Se ºtia de mai multe vreme cã undele sonore de mare frecvenþã care se propagã printr-un mediu lichid pot produce, în anumite condiþii, bule, care mai apoi colapseazã rapid, producând local mari concentrãri de energie. Aceste concentrãri de energie, din interiorul fiecãrei bule, sunt suficient de intense pentru a produce plasmã, care, la rândul ei, ar putea declanºa fuziunea nuclearã. Citez acum din ºtirea publicatã de cãtre revista Science în 8 martie 2002. “Într-un asemenea dispozitiv [cum este cel realizat de cãtre Rusi Taleyarkhan ºi colab.], micile bule de gaz conþinute în lichid 234


implodeazã prin folosirea undelor sonore de înaltã presiune. Bulele care implodeazã ating niveluri suficient de ridicate de presiune ºi temperaturã pentru a emite scurte impulsuri luminoase. Alãturi de aceºti fotoni, Rusi Taleyarkhan ºi colab. au raportat producerea de tritiu ºi de neutroni de înaltã energie, corelate cu momentul în care se producea sonoluminiscenþa, provocatã de unda de ºoc asociatã colapsãrii bulelor [de gaz din lichid]. Se pare cã aceºtia sunt rezultatul obþinerii de temperaturi mai înalte decât cele normale în timpul colapsãrii bulelor [de gaz] în dispozitivele de sonoluminiscenþã, printr-o atentã selectare ºi preparare a mostrelor de lichid ºi prin optimizarea dispozitivului [experimental]. La fel ca neutrinii solari, neutronii, neavând sarcinã electricã, pot scãpa din dispozitivul de sonoluminiscenþã ºi o parte dintre ei pot fi detectaþi cu ajutorul detectoarelor. Autorii au prezentat date care indicã faptul cã au fost atinse densitatea ºi temperaturile foarte înalte (mai mari de 106 K) necesare pentru producerea fuziunii deuteriu-deuteriu.” Pe scurt, în dispozitivul experimental se obþinea fuziunea nucleelor de deuteriu. Drept lichid a fost folositã o acetonã mai “specialã” în care o parte dintre atomii de hidrogen erau înlocuiþi cu izotopul greu, deuteriul. Fãcând o asociere cu apa grea, am putea spune cã a fost folositã o “acetonã grea”. Sã mai spunem cã în experimentul din 2002 a fost utilizatã ºi o sursã exterioarã de neutroni, pentru a amplifica fenomenul de producere a bulelor. Desigur, aºa cum se întâmplã mereu în ºtiinþã, aceastã descoperire neaºteptatã a fost privitã cu o oarecare neîncredere de cãtre comunitatea ºtiinþificã, mai ales pentru cã amintirea scandalului fuziunii reci raportate de cãtre Fleishman ºi Pons în 1989 lãsase urme adânci. Erau necesare noi confirmãri, noi experimente care sã confirme rezultatele iniþiale. Iar confirmãrile au venit. În 2004 Taleyarkhan publicã în Physical Review E un articol cu titlul “Additional evidence of nuclear emissions during acoustic cavitations” (Dovezi suplimentare despre emisiile nucleare în timpul cavitaþiei acustice) în care anunþã cã fenomenul de fuziune se produce pe perioade mai lungi decât se estimase iniþial. Apoi, în 2005 doi studenþi ai lui Taleyarkhan, Yiban Xu ºi Adam 235


ªtiinþã ºi adevãr Butt, de la Universitatea Purdue (universitate la care se mutase cercetãtorul american), publicã, la rândul lor, un articol, în Nuclear Engineering and Design, prin care se confirmã producerea fuziunii nucleare pe principiul enunþat de cãtre profesorul lor. O altã confirmare vine în ianuarie 2006, ºi a fost publicatã în Physical Review Letters. De aceastã datã o echipã internaþionalã de cercetãtori (de Institutul Politehnic Rensselaer, Universitatea Purdue – SUA –, ºi de la Academia Rusã de ªtiinþe) nu mai folosesc o sursã suplimentarã de neutroni (sursa a fost utilizatã în experimentele anterioare ºi a fost un motiv de contestare a rezultatelor finale). Sonofuziunea este confirmatã încã o datã. Unul dintre autorii articolului din Physical Review Letters este... Taleyarkhan. Vã rog sã remarcaþi cã toate aceste confirmãri au legãturã directã cu Taleyarkhan... În alte laboratoare nu s-a încercat reproducerea experimentului? Din câte v-aþi dat seama, dispozitivul experimental nu este unul complicat sau scump. Desigur, s-a mai încercat ºi de cãtre alþii reproducerea fuziunii reci. În 2002 doi cercetãtori, D. Shapira ºi M.J. Saltmarsh, de la Oak Ridge Laboratory (locul în care Taleyarkhan efectuase primele experimente), publicã în numãrul din septembrie al prestigioasei Physical Review Letters articolul intitulat: “Nuclear Fusion in Collapsing Bubbles - Is it There? An Attempt to Repeat the Observation of Nuclear Emissions from Sonoluminescence” (Fuziunea nuclearã în bulele care colapseazã – este ceva acolo? O încercare de a repeta observarea emisiilor nucleare [produse] prin sonoluminiscenþã). Articolul cuprinde rezultatele repetãrii experimentului lui Taleyarkhan, de aceastã datã folosindu-se detectoare de neutroni mai sofisticate. Noile date aratã cã spectrul de energie a fluxului de neutroni înregistraþi par a avea o distribuþie aleatoare. Simplu spus, emisia de neutroni nu coincidea cu momentul colapsãrii bulelor, deci nu avem de-a face cu fuziune nuclearã. Taleyarkhan a replicat imediat spunând cã totuºi chiar ºi rezultatele colegilor lui indicã producerea fuziunii. Un al doilea 236


experiment a fost organizat, de cãtre cine credeþi? De cãtre BBC! Compania britanicã de presã (al cãrei exemplu l-am dori urmat ºi la noi) a apelat la doi dintre cei mai mari specialiºti în sonoluminiscenþã, Seth Puterman ºi Ken Suslick, pentru a repeta experimentul cu dispozitive similare celor utilizate de cãtre cercetãtorul american. Rezultatele lor au fost analizate de cãtre patru oameni de ºtiinþã independenþi, care includeau un expert în sonoluminiscenþã ºi un specialist în detectarea neutronilor. Concluzia? Nici urmã de fuziune! În martie 2006 contestãrile ajung la apogeu. De data aceasta sunt atacate direct rezultatele publicate de cãtre Taleyarkhan. În scenã intrã cercetãtorul american Brian Naranjo, doctorand la Universitatea California (care, întâmplãtor sau nu, lucreazã sub conducerea lui Seth Puterman – pe care l-am amintit mai devreme – la o altã variantã de fuziune nuclearã – despre care vom vorbi cu o altã ocazie). Naranjo publicã un articol în revista Nature în care aratã cã spectrul energetic al neutronilor emiºi în timpul sonofuziunii din articolul din ianuarie 2006 nu are semnãtura caracteristicã a fuziunii, ci se suprapune foarte bine peste cel al neutronilor emiºi de elementul radioactiv Californiu 252! Sã îl citãm pe Naranjo: “Spectrul publicat este total inconsistent cu neutronii de 2,45 MeV [care ar fi trebuit sã fie produºi în timpul fuziunii], ridicând îndoieli asupra afirmaþiilor privitoare la producerea fuziunii”. Pentru a preciza lucrurile voi spune cã acest Cf 252 este o sursã radioactivã folositã pe scarã largã în laboratoarele de fizicã nuclearã. Revista Nature nu s-a mulþumit cu atât. S-a interesat ºi în rândul colaboratorilor lui Taleyarkhan de la Universitatea Purdue. A aflat lucruri interesante. Lefteri Tsoukalas ºi Tatjana Jevremovic, cercetãtori la amintita universitate, încercaserã ºi ei de mai mult timp sã reproducã experimentul lui Taleyarkhan, conform datelor din articolul publicat în 2002. Eºec total, niciun rezultat semnificativ. Se constata o creºtere a numãrului de bule care implodau în lichid atunci când se folosea o sursã exterioarã de neutroni, dar nici urmã de tritiu! Spre sfârºitul anului 2003 Tsoukalas reuºeºte sã îl 237


ªtiinþã ºi adevãr ademeneascã pe Taleyarkhan sã vinã la Universitatea Purdue. Dar, îndatã ce acesta a sosit la universitate comportamentul sãu a devenit bizar. Jevremovic povesteºte cã nu a reuºit sã obþinã niciun detaliu asupra echipamentului folosit de cãtre Taleyarkhan. Nicio informaþie, nicio lãmurire, nici mãcar date primare nu a reuºit sã obþinã. Iar acesta este un comportament bizar pentru un adevãrat om de ºtiinþã. Mai mult decât atât, el a retras o parte din echipamentul cu care cercetãtorii de la Universitatea Purdue încercau sã producã sonofuziunea, mutându-l în afara campusului! ªi, ca sã punã capac la toate, în ianuarie 2005 s-a opus vehement publicãrii unor rezultate obþinute de cãtre cercetãtorii de la Universitatea Purdue, dintr-un motiv simplu: infirmau sonofuziunea! În iulie 2005 cere oficiului de presã al universitãþii sã nu anunþe decât “rezultatele pozitive” despre experimentele de sonofuziune... La Universitatea Purdue s-au obþinut ºi rezultate pozitive, le-am amintit ceva mai devreme. Numai cã... revista Nuclear Engineering and Design nu era chiar una independentã. Avea drept coeditor, pe cine credeþi? Aþi ghicit cu siguranþã: pe Taleyarkhan. Sã mai comentãm? Sã mai comentãm! Revista Nature este o revistã al cãrei cuvânt atârnã foarte greu în lumea ºtiinþei. Acesta este motivul pentru care la Universitatea Purdue s-a declanºat o anchetã internã, anchetã finalizatã în iunie 2006. Concluziile ei? Niciuna! Sã fim mai exacþi, niciuna care sã fie fãcutã publicã. În anunþul publicat de universitate se spune sec: “recomandãrile comisiei ºi paºii urmãtori vor fi trataþi ca o problemã internã [a universitãþii]”. Groaznic! Dintotdeauna lumea ºtiinþei a fost una deschisã. Un loc în care dezbaterile îºi au locul. Veºnica îndoialã, veºnicul scepticism al omului de ºtiinþã este calea pe care se pãºeºte cãtre adevãr. Or, începem sã constatãm cã lucrurile nu stau chiar aºa. Existã fonduri uriaºe pentru cercetare ºi multã bãtãlie pentru ele. Îmi pare cã banul începe sã perverteascã spiritul ºtiinþei. Aº vrea sã mã iertaþi pentru cã am înºirat foarte multe date în articolul meu. Am vrut sã vã faceþi o imagine cât mai exactã asupra desfãºurãrii evenimentelor. ªi sã nu-mi cereþi sã vã spun dacã Taleyarkhan a fraudat sau nu, chiar dacã 238


tonul articolului meu este unul acuzator. Eu nu pot spune nimic atâta vreme cât nu pot avea acces la toate datele problemei. Vreau doar sã vã spun cã sonoluminiscenþa ar putea fi, cel puþin teoretic, o cale cãtre fuziune. Poate cã asta a reprezentat o ispitã pentru cercetãtorul american. Oricum, cu ºtiinþa asta se întâmplã ceva... spuneau strãmoºii cã banul e ochiul Necuratului.

Poliapa Repet: drumul ºtiinþei nu este unul lipsit de erori. Adesea se fac greºeli, unele dintre ele fiind chiar de-a dreptul copilãreºti, dupã trecerea anilor. Dar, de cele mai multe ori, metoda ºtiinþificã de cunoaºtere a lumii oferã cãile prin care greºelile sã fie eliminate. ªi aceasta deoarece ºtiinþa, dincolo de teorii, are nevoie de experimente clare, care sã îi confirme afirmaþiile. Acum a sosit momentul sã vã povestesc despre apa polimerizatã… Povestea noastrã începe undeva pe la începutul anilor 1960. Fizicianul sovietic Nikolai Fediakin, care lucra într-un mic laborator din oraºul Kostroma, a efectuat un ºir de experimente care au avut un rezultat surprinzãtor. Atunci când apa purã se condensa sau trecea prin niºte tuburi capilare (cu diametrul interior mai mic de 20 microni), fabricate din cuarþ, ea se separa în douã, o apã normalã ºi o apã de 20 de ori mai vâscoasã, de circa 1,3 mai densã decât apa normalã, cu un punct de fierbere în jur de 150 grade C ºi unul de îngheþare de circa -40 grade C. Aceastã nouã apã, vedeþi ºi dumneavoastrã, era una cât se poate de ciudatã. Rezultatul era mult prea extraordinar ca sã nu merite o analizã mai detaliatã. Aºa cã experimentele au fost repetate la Moscova, împreunã cu Boris Deriagin, un adevãrat savant specializat în chimia fizicã, renumit pentru lucrãrile sale din domeniul straturilor coloidale subþiri. Deriagin mai era renumit ºi pentru meticulozitatea cu care efectua fiecare experiment. Iar experimentele riguroase ale lui Deriagin au confirmat existenþa acestei ape stranii. Rezultatele au fost prezentate în mai multe publicaþii sovietice de specialitate, inclusiv în limba englezã. 239


ªtiinþã ºi adevãr Dar nimeni nu pãrea sã bage de seamã existenþa acestei ape anormale. Lucrurile s-ar fi oprit aici pentru multã vreme dacã în 1966 Deriagin nu ar fi þinut câteva conferinþe în Marea Britanie, unde a adus la cunoºtinþã oamenilor de ºtiinþã din occident informaþiile legate de apa anormalã. Imediat, în ciuda neîncrederii generale, au fost declanºate noi experimente, care sã verifice existenþa acestei noi ape. ªi dintr-o datã, ca la o apãsare pe un buton, au început sã curgã lucrãrile ºtiinþifice care confirmau rezultatele cercetãtorilor sovietici. Chiar ºi marina americanã a devenit brusc interesatã de subiect, deoarece specialiºtii militari întrevedeau aplicaþii militare pentru aceastã apã ciudatã, sau poliapã (polywater), cum o voi numi în continuare. Iar cel mai spectaculos rezultat a venit în anul 1969 când un grup de cercetãtori de la Biroul de Standarde al SUA a publicat un articol în care era prezentat spectrul de infraroºu al acestei poliape. Acest spectru prezenta niºte benzi stranii, care nu corespundeau cu nimic din ceea ce se cercetase pânã atunci. Au fost fãcute comparaþii cu mai bine de 100.000 de spectre cunoscute ºi nu a fost gãsit nimic asemãnãtor cu benzile poliapei. De aici ei au tras concluzia cã avem de-a face cu o apã polimerizatã (de aici ºi numele de poliapã). În poliapã, moleculele de H2O se leagã între ele, formând o structurã hexagonalã. Unii cercetãtori indicau niºte lucruri ciudate cu aceastã apã. “Poliapa este mai stabilã decât apa obiºnuitã”, spuneau ei. “Poliapa nu existã aici, pe Pãmânt, pentru cã nu sunt condiþii pentru ea, dar poliapa ar putea fi un fel de germene, care ar putea contamina apa normalã, transformând-o în apã polimerizatã. Dacã cercetãtorii ar produce cantitãþi mai mari de poliapã, atunci ar exista riscul polimerizãrii apei terestre.” Se sugera chiar cã pe Venus întreaga apã s-a transformat în poliapã, datoritã condiþiilor de acolo. Cercetãtorul britanic F.J. Donahoe a publicat în 1970 un articol alarmant, intitulat “Is Venus a Polywater Planet?”, în care spunea cã: “Eu cred cã acest polimer este cel mai periculos material de pe Pãmânt. Trebuie depuse toate eforturile pentru a asigura securitatea 240


totalã înainte de a produce [poliapa] în scopuri comerciale. De îndatã ce nucleii de polimer se vor dispersa în sol va fi prea târziu pentru orice acþiune. [...] Ameninþarea este mai mare decât cea a oricãrui virus cunoscut, dacã nu vom lua mãsurile de siguranþã necesare.”. Vã daþi seama cã aceastã poliapã ar fi riscat sã distrugã toatã viaþa de pe Pãmânt. Noroc cã se producea în cantitãþi extrem de mici... Felix Frank, un cercetãtor american care s-a ocupat de cazul poliapei, relata o poveste oarecum amuzantã despre un cercetãtor care, ajutat de “un student foarte rãbdãtor”, a încercat luni în ºir sã obþinã cantitãþi mai mari de poliapã. A reuºit sã fabrice o “picãturã ceva mai mare”... De fapt aici era ºi problema pe care o ridicau cei ce se îndoiau de existenþa poliapei. Aceºti sceptici nesuferiþi spuneau cã, probabil, poliapa nu este decât rezultatul unor contaminãri din laborator. În scenã intrã ºi marele fizician Richard Feynman, care a declarat cã “Nu cred în existenþa poliapei, deoarece, dacã ea ar exista, ar trebui sã credem în existenþa unor fiinþe care nu mai au nevoie de mâncare. Ar fi suficient ca ele sã bea apã ºi sã excrete poliapã [folosind energia degajatã prin conversia apei în forma ei mai stabilã, pentru a-ºi alimenta metabolismul]”. Adepþii poliapei ripostau spunând cã ºtiu ei bine ce fac, cã au asigurat ca nicio contaminare sã nu se producã pe timpul experimentelor. Iar experimentele se desfãºurau pe bandã rulantã, articole apãreau cu sutele, dar lucrurile rãmâneau neclare. Poliapa nu putea fi prinsã în teorie, nu putea fi explicatã în niciun fel. Dar lucrurile aveau sã se lãmureascã în 1972, printr-o adevãratã loviturã de teatru. Denis Rousseau de la Laboratoarele Bell, înfuriat din pricina incertitudinilor legate de poliapã, decide sã foloseascã propria transpiraþie, în loc de apã purã. Rezultatul a fost colosal. A obþinut ºi în acest caz ceea ce pânã atunci se credea a fi apã polimerizatã! Punct! Experimente ulterioare au demonstrat cã atunci când sunt asigurate condiþiile necesare, când este înlãturatã cu grijã orice posibilitate de contaminare, poliapa nu mai apare. Iar imaginile obþinute cu ajutorul microscopului electronic au arãtat cã, de 241


ªtiinþã ºi adevãr fapt, eºantioanele de poliapã conþin urme de contaminanþi de la siliciu pânã la fosfolipide. Lucrurile erau acum atât de clare încât aproape peste noapte toþi cercetãtorii, inclusiv cei sovietici, au renunþat la poliapã. Vreau sã precizez cã în acest caz nu avem de-a face cu o fraudã ºtiinþificã. Nimeni nu a dorit sã obþinã glorie pe cãi necinstite. Avem doar experimente efectuate în condiþii incorecte. Metoda ºtiinþificã de cunoaºtere are marele avantaj cã poate elimina, mai greu sau mai uºor, acest tip de erori. Oamenii de ºtiinþã verificã în permanenþã rezultatele obþinute, repetã la nesfârºit experimentele, tocmai din pricinã cã ei sunt conduºi de o formã de scepticism sãnãtos, care nu ia în seamã orice afirmaþie, câtã vreme nu existã certitudinea experimentelor corecte. Vedeþi ºi dumneavoastrã cât de uºor se poate greºi, chiar în ºtiinþa serioasã...

O substanþã periculoasã De curând s-a descoperit cã sistemele de alimentare cu apã au fost contaminate cu un compus chimic foarte periculos. Acest compus chimic este incolor, inodor, lipsit de gust ºi se dizolvã complet în apã. Pânã în prezent nu a fost luatã nicio mãsurã împotriva acestui compus chimic periculos. Substanþa de numeºte monoxid de dihidrogen ºi are urmãtoarele proprietãþi: Este utilizatã ca solvent industrial ºi ca agent de rãcire Este utilizatã la fabricarea polistirenului Este utilizatã în experimente pe animale Este utilizatã pentru aplicarea pesticidelor Este utilizatã în centralele nucleare Accelereazã procesul de ruginire a oþelului Contribuie la procesele de eroziune a solului Inhalarea acestei substanþe poate produce moartea în numai câteva minute l În anumite condiþii produce arsuri severe l Are o contribuþie majorã la efectul de serã l l l l l l l l

242


l Poate distruge betonul ºi sticla, contribuie la degradarea ºoselelor l Au fost semnalate cazuri în care a produs defecþiuni electrice l A avut o contribuþie majorã la catastrofa navetei spaþiale Challanger l În þãrile lumii a treia provoacã anual mii de morþi, deoarece guvernele de acolo nu pot controla ameninþarea l Cantitãþi mari din aceastã substanþã se gãsesc în râuri, lacuri, oceane ºi în sistemul de distribuþie a apei potabile; deja a contaminat apa freaticã l Guvernul nostru cheltuieºte milioane de dolari pentru a încerca sã controleze acest compus chimic periculos l În fiecare zi sute de laboratoare secrete primesc ºi folosesc mii de tone din aceastã substanþã mortalã l Mai multe agenþii guvernamentale urmãresc continuu gradul de contaminare l Guvernul a refuzat sã interzicã producerea, distribuirea ºi folosirea acestui compus chimic datoritã “importanþei lui pentru sãnãtatea economicã a naþiunii”. Sã acþionãm acum, pentru a stopa contaminãrile viitoare! Cãutaþi mai multe informaþii despre acest produs chimic! Ceea ce nu ºtiþi poate aduce rãul, dumneavoastrã ºi întregii lumi! Textul de mai sus este unul real. Mai mult decât atât, cu o singurã excepþie, conþine numai adevãrul. Excepþia este referirea permanentã la pericol. Monoxidul de dihidrogen nu este altceva decât acid hidroxilic sau hidrogen hidroxid sau... H2O, adicã apã, apã din aceea banalã, din care bem cu toþii. Totul a început cu o glumã, prin 1989, când afiºe cu textul de mai sus au împânzit campusul universitãþii Santa Cruz. Ideea s-a nãscut în capetele a trei tineri, Eric Lechner, Lars Norpchen ºi Matthew Kaufman, care, la rândul lor, citiserã un articol despre “hidroxidul de hidrogen” într-un ziar din Michigan. Gluma este glumã, pânã în clipa în care este luatã în serios. Aþi putea crede cã nu e cazul. Ba este! Iatã o ºtire din 2004: 243


ªtiinþã ºi adevãr Aliso Viejo, Calif. – Oficialii oraºului erau atât de îngrijoraþi despre proprietãþile periculoase ale monoxidului de dihidrogen încât au avut în vedere interzicerea paharelor de polistiren, dupã ce au aflat cã acest compus chimic este folosit la fabricarea lor. “Este neplãcut”, declara city manager-ul David J. Norman, “asistenþii noºtri nu s-au informat cum trebuie”. Se pare cã asistenþii au cãzut victimã unuia dintre siteurile Web, în care se atrãgea atenþia cã monoxidul de dihidrogen este “un compus chimic fãrã miros ºi fãrã gust” care poate produce moartea atunci când este inhalat. Ca urmare, consiliul local a planificat pentru sãptãmâna urmãtoare votarea unei hotãrâri prin care sã se interzicã folosirea obiectelor din polistiren la evenimentele sponsorizate de primãrie. Printre motivele interzicerii figura ºi faptul cã la fabricarea polistirenului este folositã o substanþã care “ameninþã sãnãtatea ºi siguranþa oamenilor”. Mãsura a fost înlãturatã de pe agenda consiliului local, dar Norman crede cã oraºul încã poate cere interzicerea paharelor de polistiren. Acum vã aduceþi ºi dumneavoastrã aminte cu parlamentarii noºtri indignaþi de poluarea cu hidrogen ºi oxigen a apei potabile... Însã mie problema îmi pare atât amuzantã, cât ºi gravã. Uºor dãm crezare cuvintelor scrise, fãrã sã mai le trecem prin ceea ce ar trebui sã fie filtrul nostru critic. Nu conteazã cã nu prea înþelegem termenii folosiþi în expunere, luãm de bun ce ni se spune. ªi nu mã refer aici numai la ºtiinþã, ci la mai toate informaþiile care ni se servesc. Am în minte o replicã, pe care am auzit-o la tv: “scrie la ziar, deci este adevãrat!”.

Intelligent Design vs. Evoluþionism Conform Institutului Discovery (www.discovery.org), nu are nici o legãturã cu faimosul canal de televiziune) -, care se aflã în avangarda promovãrii ID-ului, “teoria intelligent design-ului afirmã cã anumite caracteristici ale Universului ºi ale fiinþelor vii sunt explicate mai bine printr-o cauzã inteligentã ºi nu printr-un proces nedirijat, cum este cel al selecþiei naturale”. În plus, se mai 244


afirmã cã nu existã o evoluþie în sensul darwinist, toate speciile apãrând brusc, la diferite intervale de timp, cu toate caracterele specifice. Originea Voi începe cu cartea care, aºa cum veþi vedea, a stârnit furtuna. Este vorba despre “Of Pandas and People: The Central Question of Biological Origins” de Percival Davis ºi Dean H. Kenyon, carte ce se încearcã a fi impusã în unele state americane în locul clasicelor manuale darwiniste. Din ea nu am reuºit sã citesc decât atât cât este publicat pe net, respectiv primul capitol. Se vorbeºte acolo despre faimosul experiment al lui Stanley Miller din 1953. Pentru cei ce nu îl cunosc îl voi expune eu aici, pe scurt. Stanley Miller, încã student la acea vreme, împreunã cu profesorul sãu, Harold Urey, au realizat un experiment fundamental pentru problema originii vieþii terestre. Simplificând lucrurile, ei au luat un balon, au pus ceva apã în el, apoi au adãugat gaze (metan, amoniac ºi hidrogen), care simulau atmosfera primordialã a Terrei. În balonul încãlzit, pentru a se produce vapori de apã, au aranjat sã se producã descãrcãri electrice. Dupã o sãptãmânã au analizat compoziþia chimicã a compuºilor din sistem. Astfel au constatat cã 10-15% din carbonul din sistem a format compuºi organici. Douã procente din carbon au format aminoacizi, inclusiv 13 din cei 21 din care sunt fabricate proteinele. Dintre aceºtia, cel mai abundent era glicina. Practic se obþinuserã în laborator cãrãmizile fundamentale ale vieþii. (În aceastã parantezã voi spune, fãrã a intra în detalii, cã în experimentul Miller-Urey au fost obþinute cantitãþi egale de aminoacizi în formele L, care rotesc lumina spre stânga, ºi D, care rotesc lumina spre dreapta. Materia vie nu poate “procesa” decât aminoacizii L, deºi existã foarte rare excepþii. Aici este cu adevãrat o problemã, avem o enigmã. Asupra acestui aspect vom reveni ceva mai târziu.) Autorii cãrþii Of Pandas and People aratã, printre altele, cã experimentul presupune o atmosferã reducãtoare pentru Pãmântul primordial (adicã lipsitã de oxigen) ºi nu una oxidantã (bogatã în oxigen). Aceastã ipotezã este consideratã 245


ªtiinþã ºi adevãr eronatã deoarece existã dovezi pentru o atmosferã iniþialã bogatã în oxigen ºi “este nevoie de cantitãþi semnificative de oxigen pentru a genera stratul de ozon protector pentru radiaþiile ultraviolete, pentru a apãra primele forme de viaþã. Este clar cã o simulare corectã ar fi trebuit sã includã ºi cantitãþi semnificative de oxigen”, iar oxigenul din atmosferã ar fi oxidat rapid compuºii organici din experimentul MillerUrey. Aici se cuvine sã facem douã observaþii. În primul rând descãrcãrile electrice din atmosfera primordialã se puteau produce ºi noaptea, deci materia organicã era protejatã de radiaþia ultravioletã. Apoi compuºii organici proaspãt fabricaþi erau antrenaþi, prin intermediul ploilor, cãtre oceanul planetar. Aici apa, acolo unde se presupune cã au apãrut primele forme de viaþã terestre, reprezintã un bun ecran pentru radiaþiile ultraviolete, aºa cã absenþa oxigenului nu este un impediment major. A doua observaþie se referã la oxigenul atmosferic. Aºa cum se remarcã ºi în textul cãrþii despre care vorbim, oxigenul este foarte reactiv ºi realizeazã rapid diferite combinaþii chimice. Astfel, oxigenul, chiar prezent într-o primã fazã, va dispãrea într-un interval scurt de timp. De altfel, prezenþa abundentã a oxigenului în atmosfera unei planete reprezintã un indicator al existenþei vieþii acolo. Este imposibil sã credem cã autorii cãrþii Of Pandas and People nu cunoºteau acest aspect al problemei. Acum sã comentãm, tot pe scurt, o altã obiecþie, legatã tot de experimentul Miller-Urey. Este vorba despre faptul cã acolo s-au generat cantitãþi egale de aminoacizi L ºi D, în timp ce materia vie poate “procesa” numai forma L. “Cercetãtorii nu au identificat niciun mecanism natural care sã poatã fi inclus în experimente, care sã producã numai forma corectã [de aminoacizi]”. Aici lucrurile sunt mai delicate, neexistând un rãspuns foarte tranºant, aºa cum adesea se întâmplã în ºtiinþã. Totuºi trebuie sã remarcãm un fapt interesant. John Cronin ºi Sandra Pizzarello au examinat aminoacizii identificaþi în meteoritul Murchison ºi au descoperit un exces al formei L. De aici am putea avea o explicaþie. Materia organicã ce a dus la explozia vieþii pe Terra este de ori246


gine cosmicã. Care dintre fenomenele cosmice ar putea favoriza aminoacizii L? Existã mai multe explicaþii, dar pânã în prezent nu existã un rãspuns clar. De exemplu, se sugereazã cã radiaþii ultraviolete circular polarizate sunt prezente în zonele de formare a sistemelor stelare (au fost detectate în nebuloasa Orion, acolo unde este o adevãratã “maternitate” de stele) ar putea favoriza distrugerea unei anumite forme de aminoacizi, în funcþie de sensul de polarizare. Mai existã ºi alte explicaþii, dar, deocamdatã, preferinþa vieþii terestre pentru aminoacizii L reprezintã, încã, un mister la care ºtiinþa va trebui sã rãspundã. Ireductibila complexitate Sã mergem mai departe. Ne vom opri asupra lui Michael Behe, profesor de biochimie la Universitatea Leigh, Pennsylvania. El spune cã: “Un sistem ireductibil complex este acela care nu poate fi rezultatul a numeroase, succesive ºi mici modificãri ale unui sistem precursor, deoarece orice precursor al unui sistem ireductibil complex, cãruia i-ar lipsi un singur element, este prin definiþie nefuncþional […]. Deoarece selecþia naturalã nu poate acþiona decât pentru sisteme care funcþioneazã deja, atunci concluzia ar fi cã un sistem biologic nu poate apãrea gradual, pas cu pas, ci doar ca entitãþi deja funcþionale, altfel selecþia naturalã nu ar avea asupra cui sã acþioneze.”. (Michael Behe, Darwin’s Black Box) ªi Michael Behe ne oferã ºi o analogie, devenitã deja faimoasã. Este vorba despre o cursã de ºoareci. Aceasta este alcãtuitã “dintr-o platformã din lemn, un «ciocan» metalic, care ucide ºoarecele, un arc care «stocheazã» forþa necesarã pentru acþionarea ciocanului, o piedicã ºi un dispozitiv care acþioneazã eliberarea piedicii. Nu poþi avea o cursã de ºoareci funcþionalã dacã lipseºte un singur element. Este nevoie sã fie prezente toate, dacã vrei sã prinzi ºoareci.”. La aceastã analogie, Kenneth R. Miller, profesor de biologie la Universitatea Brown, SUA, rãspunde direct, arãtând cã “însãºi analogia [lui Behe] aratã slãbiciunile ireductibilei complexitãþi”. Este adevãrat, o cursã de ºoareci nu poate funcþiona decât dacã posedã toate elementele descrise de 247


ªtiinþã ºi adevãr Behe. Dar fiecare dintre componente poate îndeplini o funcþie. “Îndepãrtaþi douã componente (piedica ºi dispozitivul de acþionare a piedicii) ºi veþi avea un dispozitiv complet funcþional care poate fi folosit drept ac de cravatã sau agrafã pentru hârtii, îndepãrtaþi ºi arcul ºi veþi avea un suport pentru chei. Piedica de la unele curse pentru ºoareci poate fi folositã drept cârlig pentru peºti, iar baza de lemn poate fi utilizatã ca presse papier [...]. Ideea este, ºi ºtiinþa a înþeles-o de multã vreme, cã pãrþile componente ale unei maºini, presupusã ireductibil de complexã, poate avea funcþii diferite, dar utile.” Nu dorim sã ne oprim la analogia în sine. Behe ne oferã ºi un exemplu concret de sistem biologic ireductibil de complex. Este vorba despre niºte maºinãrii minunate: flagelile, adevãrate sisteme de propulsie, care asigurã unor bacterii posibilitatea de a se deplasa prin mediu apos. Nu voi intra în detalii, deoarece ne-ar ocupa prea mult spaþiu (dumneavoastrã le puteþi gãsi dacã daþi o cãutare dupã “flagellum”). Voi face doar o foarte scurtã descriere, una inginereascã. Avem un cil lung, care acþioneazã ca o elice, o articulaþie, care face legãtura dintre cil (propulsor) ºi axul de acþionare, un motor, care este acþionat prin transportul de ioni de Na+ sau H+ , un stator, care ajutã ca membrana celularã sã nu se deformeze în timpul “funcþionãrii” flageliei ºi un lagãr antifricþiune. Din câte vedeþi avem de-a face cu un mecanism extrem de complex. Flagelia reprezintã un mecanism extrem de complex, pentru a cãrui asamblare sunt necesare mai mult de 40 de proteine specifice, fiecare dintre ele trebuind sã se aºeze într-un loc bine determinat. Dacã ar lipsi numai una dintre componentele arãtate mai sus, atunci întreaga maºinãrie nu ar putea funcþiona. Behe comenteazã aceasta spunând: “Ca ºi cursa pentru ºoareci, flagelia este ireductibil de complexã. Ca ºi în cazul cursei de ºoareci, dezvoltarea prin «modificãri numeroase, mici ºi succesive» este practic imposibilã. De fapt, dacã examinãm literatura [de specialitate] nu vom descoperi cã nu a fost propusã nicio explicaþie serioasã, nu existã niciun model detaliat care sã ne explice cum au apãrut flageliile pe cale darwinistã. [...] Avem un sistem care 248


pare imposibil de produs prin «modificãri numeroase, mici ºi succesive».”. Aici aº vrea sã reluaþi analogia cursei de ºoareci. Vedeþi acolo cã fiecare dintre componente poate îndeplini o altã funcþie decât cea a prinderii ºoarecilor. Avem ceva similar în ceea ce priveºte flagelia? Sã îi dãm din nou cuvântul lui Kenneth R. Miller. “Cele mai puternice argumente împotriva istoriei flageliei nu vin din dorinþa de a rãspunde criticilor evoluþiei. Mai degrabã ele apar ca rezultat al progresului cunoaºterii ºtiinþifice asupra genelor ºi proteinelor asociate flageliilor ºi altor structuri moleculare. Asemenea studii au demonstrat cã premisa prin care aceastã maºinã molecularã [flagelia] a devenit un argument împotriva evoluþiei este complet greºitã: flagelia nu este ireductibil complexã. [...] Pentru antievoluþioniºti flagelia reprezintã [...] «un sistem ireductibil complex» care «nu poate fi produs de un ºir de numeroase, mici ºi succesive modificãri».” ªi, mai departe: “Existã precursoare, pentru flagelia, cãrora le lipsesc [o parte dintre] componentele acesteia ºi totuºi sunt complet funcþionale. Atât de funcþionale încât, uneori, reprezintã o ameninþare mortalã pentru viaþa oamenilor.”. Este vorba despre aºa-numitul sistem secretor de tip III. “În imaginaþia popularã bacteriile sunt niºte fiinþe microscopice care ne îmbolnãvesc. Microbiologii privesc zâmbind aceastã generalizare, deoarece ºtiu cã cele mai multe bacterii sunt benigne ºi multe dintre ele chiar folositoare – uneori chiar esenþiale – pentru viaþa umanã.” Totuºi existã bacterii periculoase. “Bacteriile patogene [...] infecteazã organismul printr-o multitudine de cãi, una dintre ele fiind aceea de a introduce toxinele direct în celulele corpului. Odatã ajunse acolo, aceste toxine distrug celulele gazdã, producând boli, distrugeri de þesuturi ºi chiar moartea.” Aceste toxine sunt “injectate” direct în celule gazdã cu ajutorul sistemului secretor de tip III (Type III Secretory System – TTSS). “La prima vedere, existenþa TTSS, acest ticãlos dispozitiv care permite bacteriei agresoare sã injecteze otrava mortalã prin membrana celularã, nu ar avea nicio legãturã cu flagelia. Totuºi studiile moleculare ale proteinelor 249


ªtiinþã ºi adevãr din TTSS au arãtat un lucru surprinzãtor: TTSS este echivalentul proteinelor din partea bazalã a fageliei. [...] Aceastã echivalenþã l-a fãcut pe McNab (McNab, R. M., 1999. The Bacterial Flagellum: Reversible Rotary Propellor and Type III Export Apparatus. Journal of Bacteriology) sã afirme cã flagelia ar putea fi privitã ca un tip particular de sistem secretor de tip III. Extinzând cercetãrile prin compararea directã a proteinelor asociate ambelor sisteme, Aizawa merge mai departe (Aizawa, S.-I., Bacterial flagella and type III secretion systems) spunând cã ambele sisteme «sunt compuse din proteine similare, cu proprietãþi fizico-chimice similare»”. Remarcaþi faptul cã suntem în cazul descris pentru analogia cursei de ºoareci. Miller mai spune ceva, un lucru pe care îl consider cã este foarte important pentru discuþia noastrã. Este vorba despre “argumentul din ignoranþã”. El spune cã: “fãrã îndoialã, câtã vreme nu se va realiza o contabilizare pas cu pas a procesului evoluþionar din care derivã flagelia, ni se va invoca mereu argumentul ignoranþei, pentru flagelie ºi pentru orice maºinã molecularã complexã.” Altfel, ºi mai direct, spus, ori de câte ori ºtiinþa nu va oferi un rãspuns se va putea introduce un “proiectant inteligent”. Consideraþi cã aºa ceva ar fi firesc în drumul nostru pentru a gãsi rãspunsurile pentru enigmele Universului? Pânã veþi rãspunde la aceastã întrebare noi vom merge mai departe. Probabilitatea ca argument Un alt argument este cel adus de William Dembski. Acum vreau doar sã vã ofer câteva idei despre felul în care Dembski foloseºte matematica, pentru a veni în sprijinul ID-ului. Trebuie sã spun încã de pe acum cã formalismul matematic folosit de acesta depãºeºte cu mult nivelul de accesibilitate al cãrþii nostre, de aceea mã vãd nevoit sã apelez la simplificãri. Dembski se foloseºte de teorema NFL (No Free Lunch, care a dat ºi titlul unei faimoase cãrþi scrise de acesta: No Free Lunch: Why Specified Complexity Cannot Be Purchased without Intelligence). Aceastã teoremã aratã cã dacã ai de cãutat un obiect pe o anumitã suprafaþã, nu existã un algoritm de cãutare mai bun decât altul. În cazul nostru, având în vedere faptul 250


cã darwinismul impune un algoritm de cãutare (mutaþii întâmplãtoare plus selecþie) se poate afirma cã mecanismul evoluþiei nu este mai eficient decât o cãutare oarbã, la întâmplare. Allen Orr, profesor de biologie la Universitatea Rochester, New York, precizeazã cã “Teorema NFL aratã cã nu existã un algoritm universal de cãutare. Atunci când trebuie rezolvate toate problemele, niciun algoritm nu este mai bun decât altul”. Vom reveni asupra acestui aspect ceva mai încolo. Pornind de la NFL Dembski face urmãtorul raþionament: plecând de la numãrul atomi din Univers (1080), vârsta Universului (1025s) ºi numãrul de tranziþii pe secundã pe care le poate avea o particulã (1045), ajunge la acea faimoasã limitã de probabilitate,10-150. Orice structurã (biologicã) ce are o probabilitate mai micã decât aceastã valoare este produsul unui proiect inteligent, ºi nu rezultatul întâmplãrii. Mergând mai departe, Dembski calculeazã probabilitatea ca, prin evoluþie darwinistã, sã avem un ansamblu biologic de tipul flageliei. Ia în calcul 30 de proteine alcãtuite din secvenþe de câte 300 de aminoacizi. Probabilitatea apariþiei unei singure proteine specifice este de 20-300, dacã þinem seama cã avem, în materia vie, numai 20 de aminoacizi. Având în vedere faptul cã nu este obligatoriu ca un anumit aminoacid sã fie plasat exact într-o anumitã poziþie, probabilitatea, pentru o singurã proteinã, scade la 10-39. Acum, dacã þinem seama cã avem, în flagelie, circa 30 de proteine aºezate în locaþii specifice, atunci probabilitatea “construirii” unei flagelii este de 10-1170. Remarcaþi, desigur, cã aceastã valoare este aproape de 1010 ori mai micã decât cea a limitei de probabilitate arãtate mai sus (10-150). De aici vine ºi concluzia: flagelia este rezultatul unui proiect inteligent. Numai cã aici se ascunde o eroare. Flagelia este consideratã ca fiind un sistem biologic ireductibil de complex. Or, aºa cum s-a arãtat mai înainte, pot fi identificaþi precursorii ei, cum ar fi sistemul secretor de tip III. Trebuie sã remarcãm faptul cã aceste concluzii pleacã de la ipoteza NFL, care, vã reamintesc, aratã cã nu existã un algoritm de cãutare mai eficient decât cãutarea întâmplãtoare. Dar ºi aici existã o problemã. 251


ªtiinþã ºi adevãr Aºa cum aratã Orr trebuie sã þinem seama cã “evoluþia darwinistã nu cautã o anumitã þintã prestabilitã”. Dacã îmi permiteþi, aº traduce asta prin afirmaþia cã fiinþele vii sunt aºa cum sunt pentru cã aºa sunt, nu pentru cã a existat un þel pentru a fi într-un anume fel. Sã vã dau un exemplu. Existã un frumos joc de cãrþi, numit Bridge. Aici fiecare jucãtor primeºte 13 cãrþi, la întâmplare. Probabilitatea ca unul dintre jucãtori sã aibã anumite cãrþi (nu ne intereseazã ordinea lor) este de 1/635.013.559.600. Ce va face jucãtorul? Va sta sã analizeze cã dacã ar primi un set de câte 13 cãrþi pe secundã i-ar fi necesari mai bine de 20.000 de ani pentru a obþine un anumit set de cãrþi? În nici un caz. El nu îºi fixeazã un anumit set de cãrþi, el îºi adapteazã jocul în funcþie de ceea ce are în mânã, el nu are “o þintã prestabilitã”. Mã voi opri deocamdatã aici deºi sunt conºtient cã nu am putut prezenta toate argumentele ºi contraargumentele. În fond, aº fi putut sã încerc sã rãspund la o singurã întrebare. ID-ul þine de ºtiinþã? Sã vedem ce a decis un judecãtor american.

Cazul Kitzmiller vs. Dover Area School District Procesul maimuþelor reloaded 18 octombrie 2004, Reclamatul, Dover Area School Board of Directors, a votat cu 6-3 urmãtoarea rezoluþie: Elevii vor fi atenþionaþi asupra golurilor/problemelor din teoria lui Darwin ºi [vor fi prezentate] ºi alte teorii ale evoluþiei incluzând intelligent design-ul, dar nelimitându-se la acesta. Notã: Originea vieþii nu va fi predatã. În 19 noiembrie 2004 reclamatul [...] anunþã printr-un comunicat de presã cã, începând cu ianuarie 2005, profesorii vor trebui sã citeascã urmãtorul text elevilor [...]: Standardele academice din Pennsylvania cer studenþilor sã înveþe teoria evoluþiei a lui Darwin ºi eventual sã treacã un test standard privitor la evoluþie. Deoarece teoria lui Darwin este o teorie, ea va continua sã fie testatã, câtã vreme se pot descoperi noi dovezi. 252


Golurile din teorie existã acolo unde nu sunt dovezi. O teorie este definitã ca fiind o explicaþie verificatã, capabilã sã unifice o gamã largã de observaþii. Intelligent Design-ul este o explicaþie a originii vieþii care diferã de punctul de vedere al lui Darwin. Cartea de referinþã, Of Pandas and People, este disponibilã pentru studenþii care sunt interesaþi sã înþeleagã implicaþiile ID. Respectând orice teorie, studenþii vor fi încurajaþi sã îºi pãstreze mintea deschisã. ªcoala va lãsa discuþiile despre originea vieþii [la nivelul] elevilor individuali ºi al familiilor lor. Normele [de educaþie] se vor focaliza asupra pregãtirii studenþilor pentru a obþine abilitãþile cerute. Un text nevinovat, veþi spune. Remarcaþi cã darwinismul nu este alungat din ºcoalã. El este doar diluat. Se cere doar atenþionarea “golurilor/problemelor” din teorie. Se include în rândul cãrþilor recomandate “Of Pandas and People”, o carte antidarwinistã, care promoveazã proiectul inteligent. Numai cã aceasta, dupã pãrerea reclamantului (Tammy Kitzmiller et al.), violeazã Constituþia care impune separarea dintre stat ºi religie. Procesul începe în ziua de 26 septembrie 2005. Judecãtor este John Edward Jones III, despre care se crede cã este un apropiat al preºedintelui SUA (despre care se ºtie cã este un susþinãtor fervent al ID-ului). Acesta este motivul pentru care procesul este urmãrit cu sufletul la gurã, atât de cãtre partizanii ID, cât ºi de evoluþioniºti. Audierile se încheie în 4 noiembrie 2005 ºi în 20 decembrie judecãtorul Jones III face publicã sentinþa împreunã cu justificarea ei (care se întinde pe 139 de pagini). ID-ul este eliminat din ºcolile din Pennsylvania. Motivul? Conform legilor americane religia nu poate fi obiect de studiu în ºcolile publice. Existã o întreagã istorie în spatele acestor legi, istorie care începe cu faimosul “Proces al maimuþelor” din 1925. Noi nu vom insista asupra lor, Jones III le explicã pe 64 de pagini. Pentru a da sentinþa mai trebuia stabilit dacã ID-ul þine de ºtiinþã sau de credinþã. Acestui aspect îi sunt dedicate peste 30 de pagini. Asupra acestui aspect voi insista 253


ªtiinþã ºi adevãr mai departe. Toate citatele (vor fi scrise cu caractere italice) sunt extrase din memoriul lui Jones III. ID este o ºtiinþã? Acest aspect este foarte important pentru discuþia noastrã. Din cele ce veþi citi mai departe veþi vedea cã nu justiþia a decis - deºi se încearcã sã se acrediteze aceastã idee - ce este ºtiinþã ºi ce nu este ºtiinþã. Judecãtorul Jones III nu a fãcut altceva decât sã treacã în revistã argumentele ºi principiile fundamentale care guverneazã aceastã formã de cunoaºtere, care poartã numele de ºtiinþã. Memoriul începe prin a afirma cã: 1. ID încalcã regulile de bazã ale ºtiinþei, reguli stabilite de sute de ani, prin apelul la o cauzã supranaturalã. 2. Argumentul ireductibilei complexitãþi, punctul central al ID, foloseºte aceleaºi argumente slabe ºi ilogice care au dus la creaþionismul ºtiinþific în anii 1980. 3. Atacul ID împotriva evoluþiei este respins de cãtre comunitatea ºtiinþificã. Aºa cum vom arãta mai departe, este important de subliniat cã ID nu este acceptat de cãtre comunitatea ºtiinþificã, nu a fost generat de cãtre publicaþiile ºtiinþifice recunoscute ºi nu a fost subiectul testãrilor ºi cercetãrilor. Jones III aratã mai departe cã experþii care au depus mãrturie în proces au arãtat cã “încã din secolul 17, ºtiinþa s-a limitat la cauze naturale pentru a explica fenomenele naturii. [...] Aceastã revoluþie a eliminat apelul la autoritate ºi, prin extensie, la revelaþie în favoarea dovezilor empirice.[...] În toatã aceastã perioadã de timp ºtiinþa a fost o disciplinã în care testabilitatea a fost mãsura valorii afirmaþiilor ei, ºi nu autoritatea eclesiastã sau filozoficã. Eliminând în mod deliberat explicaþiile teologice sau «ultime» pentru existenþa sau pentru caracteristicile lumii naturale, ºtiinþa nu are în vedere «semnificaþia» ºi «scopul» lumii. Chiar dacã explicaþiile supranaturale pot avea importanþa ºi meritele lor, ele nu þin de ºtiinþã.”. Aceste afirmaþii sunt susþinute ºi de cãtre Academia Naþionalã de ªtiinþã (National Academy of Sciences, NAS), care a fost recunoscutã de cãtre ambele pãrþi implicate în proces ca 254


fiind cea mai prestigioasã organizaþie ºtiinþificã din SUA. Conform NAS “ªtiinþa este o cale specificã de cunoaºtere a lumii. În ºtiinþã explicaþiile se limiteazã la ceea ce poate fi dedus din date confirmabile – rezultatele obþinute în timpul observaþiilor ºi experimentelor trebuie sã fie verificate ºi de cãtre alþi oameni de ºtiinþã. Orice poate fi observat ºi mãsurat poate fi amendat de cãtre alþi oameni de ºtiinþã. Explicaþiile care nu se pot baza pe dovezi experimentale nu fac parte din ºtiinþã”. Am insistat mult asupra acestui aspect, deoarece îl consider esenþial. Judecãtorul Jones III defineºte, înainte de toate, principiile fundamentale ale ºtiinþei ºi ale adevãrului, în sensul lui ºtiinþific. Este necesarã o asemenea limitare a obiectivelor ºi metodelor ºtiinþei? Kenneth R. Miller arãta în depoziþia sa cã “de îndatã ce se atribuie drept cauzã o forþã supranaturalã ne aflãm în faþa unei propoziþii care nu poate fi testatã, deci nici contrazisã. Astfel este împiedicatã orice cãutare a unei explicaþii naturale”. Aici se cuvine sã intervin eu ºi sã vã ofer un exemplu. Înainte de Copernic, Galilei ºi Newton se afirma cã planetele sunt împinse pe sfera lor de cãtre îngeri, aceºtia fiind sursa miºcãrii lor. Aºa cum aratã foarte plastic Trinh Xuan Thuan în cartea Melodia secretã – ºi omul a creat Universul (Editura Eonul Dogmatic, 2005): “Ca niºte adevãraþi mecanici ai cerului ei asigurau bunul mers al maºinãriei cereºti.”. Este evident cã o asemenea explicaþie supranaturalã, dacã ar fi acceptatã de ºtiinþã, ar împiedica orice cunoaºtere ºtiinþificã a Universului. Judecãtorul Jones III mai aratã cã toate asociaþiile oamenilor de ºtiinþã care au luat poziþie în problema ID-ului au arãtat cã acesta nu þine de ºtiinþã. Este citatã declaraþia NAS, în care se spune cã “creaþionismul, intelligent design-ul ºi orice apel la o intervenþie supranaturalã pentru apariþia vieþii nu þine de ºtiinþã deoarece aceasta nu poate fi testatã prin metodele ºtiinþei. Aceste susþineri subordoneazã datele observaþiilor unor afirmaþii bazate pe autoritate, revelaþie sau credinþã religioasã. Documentaþia prin care se susþine aceastã [intervenþie supranaturalã] se limiteazã la publicaþiile apãrãtorilor ei. Aceste publicaþii nu oferã ipoteze care sã poatã fi modificate în lumina 255


ªtiinþã ºi adevãr unor date noi, interpretãri noi sau prin identificarea erorilor. Toate acestea contrasteazã cu ºtiinþa, în care orice ipotezã ºi teorie pot fi modificate în lumina unor cunoºtinþe noi.” În acest punct judecãtorul Jones III, dupã ce aratã cã în cartea “Of Pandas and People” se spune explicit cã “ID demonstreazã cã diferitele forme de viaþã au apãrut dintr-o datã, prin intermediul unui agent inteligent, cu toate trãsãturile specifice: peºtii cu aripioare ºi solzi, pãsãrile cu pene, fulgi ºi aripi” etc., ni se oferã un pasaj din Wedge Document (nu avem un echivalent în românã, dar, din conþinutul sãu, am putea sã îl numim Plan de Acþiune). Acest plan de acþiune a fost elaborat de cãtre Institutul Discovery, unul dintre promotorii ID-ului, despre care am vorbit ºi în subcapitolul anterior. Aici, la obiective se specificã “necesitatea de a lupta împotriva materialismului ºtiinþific ºi a moralei sale distructive [fiind necesarã] înlocuirea explicaþiilor materialiste cu înþelegerea teistã a omului ºi naturii, ca fiind creaþii ale lui Dumnezeu”. Mai departe planul de “înlocuire a evoluþionismului cu ID-ul” este detaliat pe faze. “Faza I: cercetare ºtiinþificã, articole ºi publicitate; Faza II: publicitate ºi construirea opiniei (opinion-making) ºi Faza III: confruntare culturalã ºi înnoire”. Ni se oferã ºi câteva detalii: “Faza I este esenþialã ºi se va referi direct la o «revoluþie ºtiinþificã». În Faza II va exista o focalizare asupra liderilor de opinie [...] pentru a populariza [ID-ul] în cultura de masã [...] ºi, în Faza III, se va include ºi asistenþa legalã pentru «a rãspunde la rezistenþa întâmpinatã la integrarea ID-ului în programa din ºcolile publice»”. Aici trebuie sã intervin din nou, cu un comentariu propriu. În timpul documentãrii pentru textul de faþã am descoperit acest Wedge Document. Citindu-l nu mi-a venit sã cred niciun cuvânt din el. Am considerat cã este un fals. La Institutul Discovery nu am gãsit decât comentarii la criticile aduse documentului. Acesta a fost motivul pentru care nu i-am acordat atenþia cuvenitã. Faptul cã el apare ca material probator în procesul din Pennsylvania m-a surprins, dar m-a fãcut sã îi dau crezare. Nu mai cunosc niciun caz în care 256


o ºtiinþã nouã, cum ar trebui sã fie ID-ul, sã fie impusã lumii prin apelul la mijloace ce þin mai degrabã de zona politicã. Argumentul negativ Revenind la judecãtorul Jones III, acesta face, mai departe, o trecere în revistã a argumentelor folosite în sprijinul ID. Este remarcat faptul cã cel mai adesea ni se oferã un argument negativ pentru a susþine ID. Un exemplu în acest sens este complexitatea ireductibilã, pe care am tratat-o în detaliu în articolul anterior. Dacã mai þineþi minte acolo vorbea despre lipsa precursorilor pentru flageliile bacteriilor. Sã presupunem cã aceºtia nu ar exista (de fapt existã). Dar astfel am avea un argument împotriva lui Darwin ºi nu un argument pentru ID. În depoziþia sa, Keneth Miller arãta cã “dacã oamenii de ºtiinþã nu pot explica astãzi în detaliu felul în care au evoluat sistemele biologice, asta nu înseamnã cã nu o vor putea face mâine”. Kevin Padian, profesor de biologie la Universitatea Berkeley, California, arãta sec în depoziþia sa “absenþa dovezii nu este o dovadã a absenþei”. Judecãtorul Jones III mai adaugã cã “ireductibila complexitate este singurul argument negativ împotriva evoluþiei care poate fi falsificabil ºi deci testabil”. Pentru a demonstra cã este fals, adicã pentru a-l falsifica este suficient “sã arãþi cã existã structuri intermediare cu funcþii supuse procesului de selecþie, care sã evolueze cãtre sisteme ireductibil complexe”. Judecãtorul Jones III mai precizeazã cã “totuºi argumentul negativ al ireductibilei complexitãþi nu poate fi o dovadã pentru ID”. Nu voi mai insista acum asupra acestui aspect, pentru cã doresc sã trec în revistã argumentele pozitive pentru ID, argumentele care confirmã ID. Argumente pozitive Michael Behe arãta cã “voi ajunge la concluzia existenþei unui proiect inteligent dacã voi vedea subansambluri care îmi apar aranjate pentru un anumit scop. Tãria concluziei mele este una cantitativã: cu cât voi vedea mai multe componente aranjate, cu cât este mai puternicã interacþia dintre ele, cu atât mai mare va fi încrederea în proiect. Aparenþa unui 257


ªtiinþã ºi adevãr proiect în biologie este copleºitoare. Nimic altceva decât un proiectant inteligent nu poate fi capabil sã producã o atât de puternicã aparenþã de proiect (ipoteza darwinistã nu o poate explica). Concluzia este cã existenþa unui proiect pentru viaþã este justificatã raþional”. Judecãtorul Jones III, citând din depoziþia lui Keneth Miller, arãta cã “acest argument pozitiv în favoarea ID nu satisface regulile de bazã ale ºtiinþei, care cer ipoteze verificabile, bazate pe explicaþii naturale. ID este dependent de forþe care acþioneazã din afara lumii naturale, forþe care nu pot fi vãzute, reproduse sau testate, deºi produc modificãri în lumea aceasta”. Referindu-se la criteriul lui Behe pentru detectarea proiectului inteligent: “Acest argument este preluat de la reverendul Wiliam Paley [Wiliam Paley (1743-1805) a scris cartea Natural Theology: or, Evidences of the Existence and Attributes of the Deity, Collected from the Appearances of Nature, în care era prezentatã analogia ceasului ºi ceasornicarului, ca argument pentru existenþa lui Dumnezeu]. Behe ºi Paley ajung la aceeaºi concluzie, folosind acelaºi raþionament, cum cã organismele complexe au fost proiectate, mai puþin faptul cã Behe nu a precizat proiectantul, în timp ce Paley ajungea la concluzia prezenþei lui Dumnezeu. Depoziþiile experþilor au arãtat cã acest argument inductiv nu este ºtiinþific.”. Mai departe se aratã cã “aserþiunea conform cãreia proiectul sistemelor biologice poate fi dedus din «aranjarea componentelor cu un anumit scop» este bazatã pe analogia cu proiectarea umanã. Deoarece putem recunoaºte obiecte fabricate de om, conform profesorului Behe, putem aplica acelaºi raþionament pentru a determina proiectul biologic”. Dar, “spre deosebire de sistemele biologice, artefactele umane nu pot trãi ºi nu se pot reproduce. Ele sunt nereplicabile, ele nu sunt guvernate de recombinarea geneticã ºi nu se supun selecþiei naturale. Pentru artefactele umane cunoaºtem identitatea proiectantului: un om. Cunoaºtem ºi sistemul de proiectare ºi avem dovezi empirice cã oamenii pot realiza asemenea lucruri.” Aici se cuvine sã intervin din nou. Fãrã prea multe explicaþii judecãtorul Jones III spune (poate ironic) cã “Rãspunsul profesorului Behe la 258


aceste probleme a fost acela cã analogia funcþioneazã în filmele SF.” Aº adãuga cã nu numai acolo, ci în toate metodele de cãutare radio a existenþei civilizaþiilor extraterestre. Pentru a stabili cã un semnal radio provine de la o civilizaþie extraterestrã trebuie cãutate acele caracteristici care aratã cã acesta nu este un semnal natural. De exemplu, dacã banda de frecvenþã a semnalului este foarte îngustã, am putea deduce cã originea semnalului radio este una artificialã. În cadrul procesului au fost aduse ca probe documente NASA, privitoare tocmai la tehnicile de cãutare pentru civilizaþii extraterestre. Deºi în memoriul final nu se fac prea multe referiri la acest aspect, care pare sã justifice criteriul de identificare a proiectului inteligent, eu voi spune cã ipoteza de la care se pleacã pentru identificarea semnalelor radio artificiale este una testabilã. Un presupus semnal artificial poate fi supus modelãrii, analizei, interpretãrii. Metoda de cãutare a civilizaþiilor extraterestre þine de ºtiinþã. Nu voi insista asupra punctelor slabe ºi interpretãrilor greºite din cartea incriminatã în proces, Of Panda and People, la care face referire judecãtorul Jones III, pentru cã acolo existã foarte multe erori evidente (una dintre ele am arãtat-o în subcapitolul anterior). Mã voi îndrepta direct cãtre concluziile lui. “Dupã ce am analizat dovezile prezentate în ºase sãptãmâni de proces am constatat cã ID-ul nu este ºtiinþã ºi cã nu poate fi acceptat ca o teorie ºtiinþificã. ID-ul nu a reuºit sã fie prezentat în revistele ºtiinþifice prestigioase (peerreviewed journals), nu a putut sã fie testat ºi nu a reuºit sã fie acceptat de comunitatea ºtiinþificã. ID-ul se bazeazã pe teologie, nu pe ºtiinþã. Chiar dacã am accepta argumentul cã ID-ul poate încuraja gândirea criticã, trebuie sã spunem cã locul lui nu este în orele de ºtiinþã. [...] Scopul [partizanilor] ID nu este acela de a încuraja gândirea criticã, ci provocarea unei revoluþii prin care evoluþionismul sã fie eliminat ºi înlocuit cu ID. Voi concluziona afirmând cã ID-ul oferã, în ultimã instanþã, o explicaþie supranaturalã. Voi atrage atenþia celor ce ar înclina sã creadã cã ID este o 259


ªtiinþã ºi adevãr adevãratã alternativã ºtiinþificã la evoluþionism [...]. Orice observator raþional ºi obiectiv care va consulta voluminoasele documente ale acestui caz va ajunge la inevitabila concluzie cã ID este un interesant argument teologic, dar nu este o ºtiinþã.”. Verdictul Îmi cer iertare pentru faptul cã nu am putut prezenta în detaliu procesul din Dover. Au mai rãmas multe lucruri de spus, dar aº avea nevoie de o carte întreagã pentru asta. Aº vrea sã mai adaug cã nu mai cunosc vreun caz, în societatea modernã, în care o ºtiinþã sã fie introdusã în ºcoli, mai înainte ca lumea ºtiinþificã sã o analizeze, sã o verifice ºi sã o accepte. Verdictul judecãtorului Jones III a fost clar: a acceptat plângerea reclamantului ºi a obligat reclamatul la plata a un milion de dolari, cheltuieli de judecatã. Voi încheia citându-i pe Papa Ioan Paul al II-lea, care spunea cã “adevãrul nu este negociabil”, ºi pe Î.P.S. Lazar Puhalo, care spunea anul trecut, la lansarea cãrþii sale Dovada lucrurilor nevãzute, ortodoxia si fizica modernã (Editura Eonul dogmatic, 2005) cã “adevãrul este sfânt”. Iar ºtiinþa are partea sa de adevãr asupra lumii, un adevãr guvernat de prudenþa cãutãrii. Un adevãr bazat, la fiecare pas, pe capacitatea ei de a testa, de a verifica ipotezele. A renunþa la acest principiu simplu ar echivala cu aruncarea în beznã. Ar însemna cã ar trebui sã luãm drept adevãr ºtiinþific orice afirmaþie. Totul ar depinde de charisma celui ce afirmã. ªtiinþa nu exclude ID-ul. ªtiinþa are nevoie de dovezi pentru el.

Post scriptum Sper cã am reuºit sã vã ofer o imagine cât de cât clarã asupra noilor probleme cu care se confruntã evoluþionismul darwinist. Sper cã am reuºit sã vã prezint clar conflictul, pãstrând, în acelaºi timp, distanþa potrivitã, pentru ca lucrurile sã se vadã suficient de clar, cãci adesea numai din depãrtare apar clare contururile reale ale lumii. Poate s-ar nimeri, în acest moment, sã venim cu comentariile noastre. 260


De fapt problema pe care am prezentat-o este una de principiu. ªtiinþa ar trebui sã þinã seama de faptul cã adevãrul sãu ar putea rãni pe cineva? Ea trebuie sã gãseascã numai acele adevãruri care convin? Avem nevoie de o ºtiinþã izolatã, undeva departe, în propriile sale adevãruri? Va trebui ea sã ascundã rãspunsurile pe care le gãseºte? Acestea sunt numai câteva dintre întrebãrile care mi-au venit în minte atunci când lucram la aceste din urmã subcapitole. Pentru prima oarã în viaþa mea m-am simþit obligat sã fiu atent la tot ceea ce se poate desprinde din cuvintele mele. Aproape cã devenisem un politician. La fel cred cã se va întâmpla cu orice om onest care are rãbdare sã parcurgã ceea ce s-a scris în ultima vreme despre subiectele pe care le-am tratat mai sus. Eu cred cã ºtiinþa este mai mult decât o cale spre cunoaºtere. ªtiinþa este o sursã de bogãþie spiritualã, atunci când o înþelegi. Ce cãutãm noi, oamenii? Cãutãm rãspunsuri la întrebãri sau numai anumite rãspunsuri? În fond am fi putut renunþa de mult la ºtiinþã. De mult am fi putut înceta sã mai ºtim ceva. Era ºi aceasta o cale. Una idilicã, una prin care am fi putut sã ne integrãm în naturã, fãrã a o mai perturba. Poeziile noastre ar fi fost la fel de frumoase, sentimentele noastre ar fi fost, cel puþin, la fel de profunde. Tot oameni am fi fost. Numai cã am fi pierdut mult timp pentru a ne clãdi casele, pentru a ne aduna recoltele sau pentru a ne þese hainele. Ne-ar fi rãmas prea puþin timp pentru noi ºi, cu siguranþã, mai toþi am fi suportat lipsuri aspre, lipsuri care ne-ar fi menþinut la marginea existenþei. ªi am fi murit tineri, înainte ca ochii noºtri sã poatã desprinde acel straniu fior al trecerii vremii. De fapt... cred am fi pierdut întreg Universul. Sunt multe rãspunsuri pe care le mai are ºtiinþa de dat, sunt multe pe care deja ni le-a oferit. Poate cã existã o limitã. Poate cã ºtiinþa nu ne va putea spune cine suntem noi cu adevãrat. Poate cã pentru asta este nevoie de acel ceva ce sãlãºluieºte numai în sufletul omului. Îmi este evident cã ºtiinþa are nevoie de un dialog cu restul cunoaºterii omeneºti. ªtiinþa este a omului deci trebuie sã capete umanitate, pentru a nu deveni numai un monument al raþiunii, al gândurilor reci. În261


ªtiinþã ºi adevãr drãznesc sã afirm cã ºtiinþa trebuie sã ne poatã oferi bucurie, o realã bucurie. Dar mai cred, în acelaºi timp, cã ºtiinþa trebuie sã rãmânã ceea ce este, fãrã a se încerca impunerea de concluzii care nu þin seama de faptele rezultate din experiment. ªtiinþa trebuie sã rãmânã o cale pentru a afla adevãrurile naturii, fãrã a i se comanda dintru început unele. Cred cã aºa, numai aºa, vom înceta sã ne mai temem.

262