W chwili zero

Wszechświat rozszerza się z każdą chwilą. Ten proces miał z pewnością jakiś początek. Może więc, zaglądając przez teleskopy w najodleglejsze jego zakątki i w najdawniejszą przeszłość, ujrzymy cień Boga i usłyszymy pierwsze Stań się? Czy współczesna kosmologia stała się teorią Stworzenia?

Czyżby Początek?

Już blisko sto lat temu pojawiły się pierwsze rozważania teoretyczne, wsparte wkrótce obserwacjami astronomicznymi, które wskazywały na to, że przestrzeń naszego Wszechświata rozszerza się. Jeśli tak, to w przeszłości Wszechświat był mniejszy. Cofając się w czasie, musimy więc dojść do momentu, w którym rozpoczęła się ekspansja Wszechświata. Kiedy to było? Obecne tempo rozszerzania się Wszechświata możemy obliczyć, dokonując odpowiednich obserwacji i pomiarów. Z kolei tzw. modele kosmologiczne (rodzaj teorii Wszechświata biorącej pod uwagę wpływ sił grawitacji na całą zawartą w nim materię) informują nas o tym, czy i jak tempo ekspansji zmieniało się w przeszłości. Dysponując tą wiedzą, szacuje się dzisiaj, że ów moment, od którego wszystko się zaczęło, zwany Wielkim Wybuchem, miał miejsce ok. 13,7 miliarda lat temu. Tyle czasu upłynęło od początku. A może od Początku? - od chwili Stworzenia?

Początek?! Nie daj Boże!

Może jednak pospieszyliśmy się zanadto z naszym wnioskiem, że ekspansja Wszech świata musiała się kiedyś zacząć? Czy nie może być tak, że Wszechświat - owszem - rozszerza się, ale że proces ten trwał zawsze, "odwiecznie", i że nie miał żadnego początku? Na pozór to pomysł niedorzeczny. Przecież w rozszerzającym się Wszechświecie każdy obiekt oddala się od każdego innego i gdyby proces ten trwał naprawdę bardzo długo, to obecnie wszystkie gwiazdy i galaktyki byłyby tak daleko od nas, że spoglądając w niebo w pogodną noc, widzielibyśmy tylko czarną pustkę (o ile w ogóle moglibyśmy żyć w takim pustym, skrajnie rozrzedzonym Wszechświecie).

Tak nie jest, mnóstwo obiektów kosmicznych nie zdążyło jeszcze od nas uciec wystarczająco daleko i możemy je podziwiać na rozgwieżdżonym niebie. Nie zdążyło, bo nie miało na to wystarczająco dużo czasu, a więc... Nie spieszmy się jednak znów z naszym wnioskiem o początku ekspansji. Kilku astronomów i kosmologów pokazało swego czasu, że można zjeść ciastko i je mieć: Wszechświat się rozszerza, ale proces ten nie miał początku.

Teoria Stanu Stacjonarnego - bo o niej tu mowa - zakłada, że w miejsce uciekającej materii powstaje ciągle nowa. W ten sposób, choć Wszechświat rozszerza się "od zawsze", to jednak nie staje się przez to coraz rzadszy. Jak zbadać słuszność takiej teorii? Jak zwykle w nauce - sprawdzić doświadczalnie, czy postulowany proces (w tym przypadku: proces spontanicznego powstawania nowej materii) faktycznie zachodzi. Wy- bierzmy więc jakiś pojemnik - powiedzmy, litrową butelkę - zamknijmy szczelnie i obserwujmy, czy przybywa w nim materii.

Obliczenia pokazują, że aby teoria Stanu Stacjonarnego "działała", wystarczy, by w takiej objętości powstawała cząstka o masie jednego atomu wodoru raz na... miliard lat. No cóż, nie mamy tyle czasu, to może obserwujmy przestrzeń miliarda litrów przez rok? I to się jednak nie uda, nikt bowiem nie jest w stanie policzyć atomów w "pudełku" o bokach długości stu metrów z dokładnością do jednej sztuki i stwierdzić, czy przez rok nie przybył tam jeden atom wodoru.