Stehpen Hawking w samolocie Boeing zaadaptowanym do lotów symulujących stan nieważkości.

Jeśli Państwo macie ponad 40 lat, może pamiętacie film Walta Disney’a o Kaczorze Donaldzie używającym czarnych dziur do teleportacji i przechodzenia np. przez płot? Trzeba było przykleić doń czarną dziurę, przejść przez nią, a następnie odkleić od płotu z drugiej strony. Pamiętam, jak nasza przaśna telewizja wyświetliła ów film w którąś Wigilię lat 80-tych XX wieku. Powiało czymś nowym choć żelazna kurtyna dopiero zaczynała się uchylać.

Ten dziwny wstęp nawiązuje do pewnego ulubionego tematu badawczego jednego z najsłynniejszych i najbardziej wpływowych astrofizyków XX wieku – czarnych dziur oraz rozważanym w ich kontekście korytarzom korników (ang. wormholes) umożliwiającym translacje przestrzenne – poprzez wejście złożone z osobliwości. Nie jest to trywialny problem, i tak Stephen Hawking (bo o Nim mowa) jak i jego bliski współpracownik, Sir Roger Penrose, powątpiewali czy podróż przez taki korytarz nie naraziła szanownego Przemieszczającego się na jakieś ekstremalne rozciąganie i naprężenia wewnętrzne…

Powstawanie i zapadanie się materii z nowo utworzoną czarną dziurą (gwiazdową). Widoczne zakrzywienie czasoprzestrzeni. Źródło: Scientific American.

No, chyba że byłaby to supermasywna czarna dziura – o taka, jaką prawdopodobnie mamy w centrum Galaktyki (tej naszej, przez duże „G“) oraz w prawie każdej galaktyce spiralnej. Wtedy – zgodnie z tym, co mówił Hawking – moglibyśmy niemal dotknąć horyzontu zdarzeń (ang. event horizon) bez bycia poturbowanym przez nadmierne siły pływowe, czyli – pośrednio – grawitację tego zagadkowego obiektu jakim w czasach Stephena Hawkinga czarna dziura niewątpliwie była.

Poster sztuki „Czarna dziura” z 1979 roku wyprodukowanej przez Buena Vista i Walta Disney’a.

Potem (czyli w miarę życia naszego Bohatera) zaczęto poszukiwać kandydatów na czarne dziury ale zastrzegano, że to tylko niepotwierdzona obserwacyjnie hipoteza. Cyg X-1, może mechanizmy silnika centralnego kwazarów, ewentualnie masywne galaktyki… Ale to tylko zabawa, nie nauka. Tymczasem Hawking napisał po drodze kilka książek popularnonaukowych (niekoniecznie tylko dla dzieci), z których flagowa – „Krótka historia czasu“ („A Brief History of Time“) rozeszła sie w łącznym nakładzie ponad 10 milionów egzamplarzy – to tak, jakby w Polsce sprzedała się w kilkudziesięciu tysiącach kopii.

Były też książki biograficzne – „Życie i nauka“ – czy „Wszechświat w skorupce orzecha“ (choć ja przetłumaczyłbym „w pigułce“) po listę pozostałych odsyłam na poświęcone Hawkingowej kosmologii stronę Wikipedii. A z odkryć? Zawdzięczamy Mu sporo koncepcji współczesnej kosmologii, astrofizyki, śmiałe rozważania natury filozoficznej oraz trzymanie się zasad rzetelnego rozwoju naukowego. Pamiętam czyjąś anegdotę iż mówiących od rzeczy dyskutantów upominał wjeżdżając im na stopę swoim wózkiem inwalidzkim.

Stephen Hawking na dziedzińcu Conville i Caius College w Cambridge.

Nie tylko dzięki wspaniałym odkryciom i ostremu jak brzytwa umysłowi zawdzięczał Stephen Hawking swoją rozpoznawalność (bo sława to zbyt płytkie słowo które mogłoby Go ulokować wśród cycatych modelek i transferowanych za astronomiczne, spekulacyjne sumy piłkarzy). Tą drugą cechą dzięki której był rozpoznawalny niemal po pierwszej sekundzie reportażu była Jego choroba. Walczył z nią bohatersko, bez pardonu, zaciekle. Mówił innym aby mimo choroby starali się zachować trzeźwość umysłu, robili coś na co ich stać. Słowa te niemal przyprawiają o wzruszenie. Mimo ALH – stwardnienia zanikowego bocznego – założył rodzinę, miał dzieci, piastował prestiżową posadę Lucasian Professor of Mathematics w Cambridge (jednym z Jego poprzedników na tym stanowisku był Sir Isaac Newton), był twórczy do szpiku kości. Dawano Mu 2-3 lata życia – przeżył ich po diagnozie przeszło pięćdziesiąt, stając się ikoną naukowca.

This illustration shows how two supermassive black holes merged to form a single black hole which was then ejected from its parent galaxy. Panel 1: Two galaxies are interacting and finally merging with each other. The supermassive black holes in their centres are attracted to each other. Panel 2: As soon as the supermassive black holes get close they start orbiting each other, in the process creating strong gravitational waves. Panel 3: As they radiate away gravitational energy the black holes move closer to each other over time and finally merge. Panel 4: If the two black holes do not have the same mass and rotation rate, they emit gravitational waves more strongly along one direction. When the two black holes finally collide, they stop producing gravitational waves and the newly merged black hole then recoils in the opposite direction to the strongest gravitational waves and is shot out of its parent galaxy.

Miałem marzenie aby wybrać się na któryś z festiwali Starmus (Stars & Music) organizowanych przez m.in. redaktora naczelnego pisma „Astronomy“, Davida Eichera. Nie zdążyłem. Ostatni był poświęcony dziedzictwu Stephena Hawkinga, odbył się Jego publiczny wykład ze słynnego syntezatora mowy i ze wspaniałymi slajdami. Do końca aktywny, dyskutujący, wielki. I bez Nobla, który nieraz otrzymują osoby z mniejszym dorobkiem którym udało się zebrać przysłowiową „wisienkę na torcie“. Formalnie promieniowanie Hawkinga to efekt którego po dziś dzień nie obserwujemy. Ale może z pomocą detektorów LIGO i VIRGO, może na drodze efektów pośrednich które to promieniowanie powoduje (np. utrata masy czarnej dziury w procesie jej parowania), za kilka lat śp. Stephen Hawking zaśmieje sie zza grobu gdy wreszcie dojdziemy że i tu miał rację?

Ilustracja pomysłu promieniowania Hawkinga – na horyzoncie zdarzeń czarnej dziury powstaje para cząstka-antycząstka, Cząstka zostaje, antycząstka wpada do czarnej dziury a ta pierwsza umyka w przestrzeń na koszt energii czarnej dziury która przez to paruje. Space – przestrzeń, time – czas (na osiach) czyli rodzaj diagramu Minkowskiego. Źródło – Union College.

Cóż, bez Nobla można się obejść – ten sam los spotkał „naszego“ prof. Bohdana Paczyńskiego. Wniosek? Jeśli chcecie poobcować z nauką i prawdziwymi naukowcami z autorytetem – spieszcie się. Wysupłajcie na samolot i lećcie, bo czasami tylko tak można dowieść inteligentnego życia w naszym Wszechświecie. Potem zostają książki ale z Autorem już nie pogadamy. Zostają koledzy, dyskusje, polemiki z fascynatami danej dziedziny – dlatego mamy choćby PTMA czy PTA, poza tym to żywi ludzie bez rozmów z którymi nie możemy się rozwijać.

Może to przewaga miasta, że ma wszystko pod ręką o kilkanaście przystanków tramwajem. Ale to wieś dysponuje potężnym magnesem większym niż te w LHC – rozgwieżdżonym, iskrzącym niebem. Górami w których oglądanej Drogi Mlecznej jesteśmy w stanie niemal dosięgnąć. Te momenty – ciszy i braku cywilizacji – potrafią utkwić nieraz na całe życie w pamięci. Podobnie jak majestat gór i para oddechu w mroźną noc, gdzieś w Tatrach, na dojściu do upragnionego schroniska wieczorem. Ty już doszedłeś – bywaj, Profesorze!

Doktorek