Maria Romanow-Broniarek
"Kosmologia i antymateria", Hannes
Alfven, Warszawa 1973 : [recenzja]
Studia Philosophiae Christianae 13/1, 234-237
Tym czasem K. S am ochocka sto su je obydw a te rm in y d la oznaczenia a tm o sfe ry beztlenow ej.
Z agad n ien ie ew olucji m a te rii budzi szerokie zain tereso w an ie w św ie cie nauki. N iew ątpliw ie bard zo cennym je st w k ład ek sp ery m en tato ró w w b a d a n ia nad jej poszczególnym i e ta p a m i i je st to zapew ne jedyna d roga p opraw nego rozw iązania p ro b lem u . A u to rk a za p rezen to w ała nam jeszcze je d n ą z pró b odtw orzenia, w w a ru n k a c h la b o ra to ry jn y ch , sy n tezy abiogennej p re k u rso ró w zw iązków organicznych, głów nie białek, w sk az u ją c isto tn e znaczenie, ja k ie d la przebiegu tego procesu m a ją zw iązki sia rk i, jony m e ta li oraz acetylen. E k sp ery m e n t je st p y ta n iem postaw io n y m przyrodzie, którego sfo rm u ło w an ie m a c h a ra k te r k o m p ro m isu m iędzy pro b lem em zrodzonym przez teorię a obecnym i m ożli w ościam i in stru m e n ta ln y m i. A naliza a d e k w atn o ści m odelu operacyjnego w zględem im ito w an y ch zjaw isk je st zadaniem filozoficznym , którego ow ocne rozw iązanie uzależnione je st od znajom ości założeń i przebiegu p ra c ek sp ery m en taln y c h . In te re s u ją c e z p u n k tu w idzenia filozoficzne go je st rów nież fu n k cjo n o w a n ie na szczeblu prebiologicznym n a tu r a l nej selekcji. P rz eja w em jej d ziała n ia jest, w edług au to rk i, w y b ó r s ia r k ow odoru jako ak c ep to ra en erg ii u m o żliw iającej syntezę p re k u rso ró w zw iązków organicznych. Z w y k liś m y . m yśleć o doborze n a tu ra ln y m w zw iązku z o rganizm am i i ich ew olucją. P osługiw anie się ty m p o jęciem w opisie zjaw isk prebiologicznych w y m ag a zn alezienia odpo w ied n ik ó w fizyko-chem icznych m. in.: m u ta cji, k o n k u ren c ji i m e ch a nizm ów genetycznych. Rola, ja k ą w rozw iązan iu pow yżej zarysow anych p ro b lem ó w m ogą odegrać d yscypliny filozoficzne skłoniła rec en ze n ta
do za p reze n to w an ia p rac y K. S am ochockiej.
M aria R o m a n o w -B ro n ia rek
H a n n e s A lfvén: K osm ologia i a n ty m a teria , tłu m , z niem . M. K ub iak , W arszaw a 1973, PW N, ss. 139.
H an n e s A lfvén profesor fizyki plazm y K rólew skiej W yższej Szkoły T echnicznej w Sztokholm ie, la u re a t N agrody N obla w dziedzinie fizyki <1970), w sw ojej książce K osm ologia i a n ty m a te ria p re z e n tu je i ro zw ija zapoczątkow aną przez S. K lein a koncepcję budow y i ew olucji W szech św ia ta, b az u ją cą na założeniu koegzystencji m a te rii i a n ty m a te rii w kosm osie.
W p ierw szej części k siążki a u to r om aw ia w zajem n y stosunek kosm o logii i n a u k p rzyrodniczych (rozdz. 1) oraz budow ę W szechśw iata przy założeniu istn ien ia tylk o k o in o m a te rii (rozdz. 2). P oniew aż a n ty m a te r ia je st ró w n ie m a te ria ln a ja k m a te ria , a u to r w pro w ad za n a określenie
tego, co zw ykliśm y nazyw ać m a te rią , te rm in „k o in o m ateria”. Część d ru g a k siążki została pośw ięcona p ro b lem aty c e kino- i a n ty m a te rii oraz zw iązanym z ty m zagadnieniom kosm ologicznym (rozdz. 3—7).
A lfvén o piera sw e ro zw ażania n a dw óch założeniach: 1) nie istnieje p o trze b a w p ro w a d za n ia now ych p ra w p rzy ro d y ; 2) istn ieje sy m e tria m iędzy k o in o m a te rią i a n ty m a te rią . P rz y założeniu pierw szym p o stu lu ją c y m pozostaw anie w g ran icach dobrze znanych p ra w fizyki, a u to r zm ierza do zapew nienia sobie trw a łe j po d staw y badań. B ow iem wg a u to ra w prow adzanie hipotez ad hoc stw a rz a niebezpieczeństw o zbyt dalek o p o su n iętej dow olności w w y ja śn ia n iu zjaw isk fizycznych. P rz y j m u ją c d ru g ie założenie a u to r e k s tra p o lu je rządzącą m ik ro św iatem zasa dę sy m e trii cząstek (proton, elek tro n ) i an ty cz ąste k (antyproton, pozy ton) n a opis m a k ro św ia ta . E k sp e ry m e n ta ln ie stw ierdzono istnienie po zytonu (C. D. A nderson, P. B lac k ett — 1932), a n ty p ro to n u (O. C ham b erla in , E. Serge, C. W iegand, Th. Y p sila n t — 1955) oraz a n ty d e u tro - n u (H. G oldhaber). Otóż b az u ją c n a tych danych ek sp ery m en taln y c h , m ożna teo rety czn ie w yobrazić sobie św iat zbudow any z an ty m aterii. O becnie nie m ożna je d n a k przytoczyć dow odów an i za istnieniem a n ty m a te rii w kosm osie ani przeciw je j istn ien iu . Z p rzy ję cia je d n a k „założenia, że p ra w a fizyki są jed n ak o w e dla całego św ia ta m a te ria l nego w y n ik a w sposób konieczny istn ien ie sy m e trii m iędzy koino- i a n ty m a te rią .” (s. 80)
W edług k o ncepcji K lein a początkow o W szechśw iat zbudow any był z w ym ieszanej i zjonizow anej koino- i a n ty m a te rii tw orzących tzw. am - biplazm ę. Dla lepszego zobrazow ania takiego sta n u rzeczy A lfvén p ro p o n u je uproszczony m odel (s. 91—93), zgodnie z k tó ry m am biplazm a w y p ełn ia olbrzym i obszar kulisty. W te j k u li jej rozkład nie mógł być doskonale je d n o ro d n y i m u siały w ystępow ać ru ch y elem en tó w m a terii. W obszarze k u listy m d ziała ją siły g raw ita cji. P oniew aż gęstość a m b ip lazm y je st m ała, m a łe też są siły g ra w ita c ji w sta n ie począt kow ym . W raz ze w zrostem gęstości rośnie p raw dopodobieństw o zde rzeń cząstek z. an ty cz ąstk a m i, co p row adzi do procesów anih ilacji. P o ja w ia się w ów czas p rom ieniow anie (gam m a i radiow e), k tó re je st siłą p rzeciw nie sk ie ro w a n ą w sto su n k u do siły g raw ita cji. W zrastające ciśnienie p ro m ie n io w an ia może odw rócić ru ch m a te r ii T ak w ięc kula osiągnie sw e n ajm n ie jsze rozm iary, po czym zacznie się rozszerzać ze w z ra sta ją c ą prędkością. K o n tra k c ja przejdzie w ekspansję. T eoretycz nie sta n końcow y może być dw ojaki: a) ek sp a n sja będzie k o n ty n u o w a na w nieskończoność (za tym o pow iada się A lfvén), b) W szechśw iat będzie p ulsow ał (jeżeli siły g ra w ita c ji przezw yciężą ciśnienie p ro m ie niow ania).
M odel K lein a-A lfv é n a budow y i ew olucji kosm osu zgodny je st za rów no z m odelem C. W. L. C h a rlie ra (s. 118—121), ja k rów nież z m o
delem skończonego, ale nieograniczonego W szechśw iata, p ro p o n o w a n y m przez ogólną teorię w zględności, z tym zastrzeżeniem , że ta k i W szech św ia t m u siałb y być w iększy od M etag a lak ty k i. Dla L e m a ître ’a i G am o - w a M e tag a lak ty k a sta n o w i cały W szechśw iat, zaś w te o rii K lein a i A l- fv é n a rozszerza się jego g ran ic e w nieskończoność. Z daniem recen zen ta b ardzo w ażną zaletą te j te o rii je s t o pisyw anie ew olucji M e tag a lak ty k i p rzy pom ocy zw ykłych pojęć p rze strzen i tró jw y m ia ro w e j i czasu oraz to, że pozw ala ona stosow ać m eto d y m atem aty czn e, b ęd ą c jedno cześnie bliską rzeczyw istości.
P rz y jm u ją c m odel K lein a—A lfv én a n ap o ty k am y je d n a k na p ew n e tru d n o ści. P o ró w n an ie m odelu z rzeczyw istością zm usza nas do w p ro w ad zen ia co n a jm n ie j dw óch p opraw ek. Po pierw sze, należy sk o ry gow ać s jednorodność ro zk ła d u m a te rii, bow iem M e tag a lak ty k a m a b u dow ę „ z ia rn is tą ”. Po d ru g ie skory g o w an ia w ym aga założenie o w y m ie szaniu k o in o - i an ty m a te rii. N ależy w ięc dopuścić n iew ielkie flu k tu a c je gęstości w je d n o ro d n e j początkow o am ibiplazm ie, w ów czas obszary, w k tó ry c h gęstość b y ła b y w iększa p rzyciągałyby plazm ę z obszarów o m n iejszej gęstości, co z kolei prow adziłoby do p o w sta n ia W szech św ia ta o budow ie „ z ia rn is te j”. D opuszczenie flu k tu a c ji gęstości sta w ia przed nam i d ru g ą tru d n o ść zw iązaną z w ym ieszaniem obu rod zajó w m a terii. Otóż pow stan ie sk u p isk m a te rii o w iększej gęstości (galak ty k ) spow oduje in te n sy fik a c ję procesów anih ilacji. S łabe ciśnienie p ro m ie n io w an ia n ie m ogłoby u rato w a ć g alak ty k . Je d y n ie rozdzielenie ko ino- i a n ty m a te rii może zapobiec ca łkow itej ich anihilacji.
Z jaw isko rozdzielenia k o in o - i a n ty m a te rii w y ja śn ia a u to r p osługu jąc się siłam i g ra w ita c y jn y m i i elektrom agnetycznym i. S iły te m ogą d oprow adzić do se p a ra c ji m a te rii w e w n ą trz g alak ty k , niezdolne zaś b y ły b y do rozdzielenia obiek tó w w ielkości g alak ty k . T a k w ięc ro z dzielenie m a te rii zw iązane je st z p o w staw an iem g alak ty k . N ie w y sta r czające w iadom ości w tej dziedzinie są, w edług a u to ra , n ajsłab szy m ogniw em p rezentow anego m odelu budow y i ew olucji W szechśw iata.
Rozdzielone już obiekty zbudow ane z k oino- lu b a n ty m a te rii (czy b y łyby to gw iazdy, czy też g alak ty k i) m ogą ze sobą w spółegzystow ać dzięki tw orzeniu się m iędzy n im i „w a rstw y L eid en fro sta”, k tó ra w ty m p rz y p a d k u b y ła b y m ieszaniną „gorących” elek tro n ó w i pozyto nów. Z istn ien iem ta k ic h w a rstw w Kosm osie zw iązana b y ła b y em isja pro m ien io w an ia elek trom agnetycznego, w ty m rów nież radiow ego. N ie ste ty , p rzy dzisiejszym sta n ie te ch n ik i prom ien io w an ie to je st n iew y- k ry w a ln e .
D ośw iadczalna w e ry fik a c ja proponow anego przez K lein a i A lfvéna m o d elu kosm ologicznego nie je s t n a raz ie m ożliw a, aczkolw iek zdaniem A lfv én a je d n y m z w y jaśn ień w ystęp o w an ia we W szechśw iecie obiek tów w ysokoenergetycznych ty p u k w az aró w m ogłoby być założenie
o p rzebiegu w e w n ą trz nich a n ih ila c ji m a te rii. A lfvén posuw a się d a lej i su g e ru je , że k w az ary m ogą być a k tu a ln ie rodzącym i się g a la k ty kam i.
C elem k siążk i „ je st stw ierdzenie, ja k daleko w rozw ażaniach kosm o logicznych m ożem y się posunąć bez w p ro w a d za n ia now ych p ra w p rz y ro d y .” (s. 126) Z budow any w op arciu o to ockham ow skie założenie m o d el kosm ologiczny w y d aje się być bard zo p o ciągający i h eu re sty cz - n ie płodny, aczkolw iek założenie o pow szechności p ra w a sy m e trii w p rzyrodzie budzi w ątpliw ości. Założenie to ścisłe je st w św ietle tzw. g eo m etry czn y ch zasad niezm ienności, n ato m ia st rzecz nie je st ta k oczy w ista w ra m a c h tzw . dynam icznych zasad niezm ienności.
K siążk a A lfvéna je s t zn ak o m itą le k cją dyscypliny n aukow ej. A u to r pok azał, że tw órcze u p ra w ia n ie fizyki (kosmologii) nie je st ró w n o znaczne z w ym yślaniem hipotez, lecz spro w ad za się do w y siłk u w y ja ś n ie n ia now ych zjaw isk fizycznych w ra m a c h dobrze znanych p ra w przyrody. Filozofia w spółczesnych fizyków je st m in im alistyczna, p rz y j m u ją oni, że w szystkie zagadki p rzy ro d y m ożna rozw ikłać w la b o ra to riu m . D ośw iadczenie je st dla nich ostatecznym k ry te riu m sensow ności p roponow anych tez. Z filozoficznego p u n k tu w idzenia in te re su ją c a je st k w estia skuteczności stosow ania te j postaw y m etodologicz n e j w kosm ologii. Je d n o lity opis m ik ro - i m akrokosm osu je st w ielce k uszący, lecz w y d aje się nieść ze sobą niebezpieczeństw o m echanicy- sty c zn y c h uproszczeń. Id ea sy m e trii, k tó re j ro zk w it w n a u k a ch p rz y rodn iczy ch ob serw u jem y w o statn ich czasach, je st bard zo dogodnym n a rzędziem w p ro w ad zający m ład w nasze poznanie n a tu ry . K orzy stn e byłoby p rzep ro w ad zen ie filozoficznej analizy po jęcia sy m e trii i jego p rzy d a tn o ści w te oretycznych opisach rzeczyw istości.
M aria R o m a n o w -B ro n ia rek
M a tem a ticze sko je m o d eliro w a n ije w biologii, p ra c a zbiorow a pod red.
A. M. M ołczanow a, M oskw a 1975, Izd. „ N a u k a ” s. 156.
N ow a pozycja w y d aw n ic tw a „ N a u k a” je st w y razem stałego za in te reso w an ia uczonych radzieck ich p ro b le m a ty k ą biologii m atem aty czn ej. O m aw ia n a p ra c a je st zbiorem re fe ra tó w w ygłoszonych w m a rc u 1973 r. n a sym pozjum pośw ięconym zagadnieniom m odelow ania m a tem aty c z nego złożonych sy stem ó w biologicznych. A u to rzy p o ru sza ją ogólne pro b lem y m etodologii m odelow ania m atem atycznego, an a liz y p o d sta w ow ych zasad s tr u k tu r y i fu n k c ji biogeocenoz, o m a w iają m odele k o n k re tn y c h system ów p o p u la cy jn y c h ro zp a try w a n y ch z p u n k tu w idze n ia o p ty m alizacji i funk cjo n o w an ia.
