Ziemia nie może czuć się bezpieczna wobec zagrożeń, jakie na nią czyhają w otchłaniach Kosmosu. Czy dinozaury stały się pierwsze ofiarą zmagań kosmicznych żywiołów?

Takie emocjonalne ujęcie uniwersalnych praw przyrody razi, gdy mówimy o naturalnych katastrofach kosmicznych, ale gdy dotyczą bezpośrednio nas, staje się usprawiedliwione. Dość przypmmnieć, jakie myśli przebiegały w umysłach astronautów, gdy z księżycowej orbity patrzyli na Ziemię „zagubioną” w bezmiernej przestrzeni. Dysproporcja między ogromem Wszechświata a znikomością naszej planety budzi ciepłe uczucia do skądinąd całkiem zwyczajnego ciała niebieskiego. Możliwość kosmicznej zagłady Ziemi, jeśli jest realna, powinna kierować umysły naukowców jednak w stronę praw fizyki i astronomii, wyrażonych w beznamietnym języku matematyki. W książce Ciemna materia i dinozaury tym właśnie tropem podąża Lisa Randall, szukając związku przyczynowego między istnieniem ciemnej materii a wyginięciem dinozaurów 66 milionów lat temu. Ale i ona, profesor fizyki na Uniwersytecie Harvarda, na zakończenie swych rozważań nie unika osobistych refleksji nad kruchością naszej Ziemi.

Nie tylko na pierwszy rzut oka, dinozaury mają mało wspólnego z ciemna materią. W istocie ich wzajemna relacja nawet przy szczegółowej analizie wydaje się mglista. Gdyby jednak miała miejsce, byłoby to niewątpliwie „coś”. Przyjrzyjmy się wobec tego faktom rzeczowo przedstawionych przez autorkę. Zaczynamy od ciemnej materii. Jak dotychczas, natura tej substancji stanowi doskonałą tajemnicę. Jedyne, co o niej wiemy, sprowadza się do stwierdzenia, iż oddziaływuje grawitacyjnie ze sobą i z „naszą” zwyczajną materią. W żaden inny sposób ze znaną nam materią się nie „kontaktuje”. Przenika przez wszystko, przez nas, Ziemie, Słońce, łatwiej niż neutrina. Wierzymy, że jest zbudowana z cząstkek elementarnych, ale jakich? – Mówiąc bez ogródek – nie mamy pojecia. A to oznacza, że pole do spekulacji jest nadzwyczaj rozległe. Pewne jest natomiast to, że ciemna materia jest wszechobecna; jej obfitość we Wszechświecie jest pięciokrotnie wyższa niż zwykłej materii. Mimo tajemnicy otaczającej ciemna materią, astonomowie co nieco na jej temat wiedzą. I temu Lisa Randall poświęca pierwsza część ksiązki.

A teraz dinozaury. Wiemy o nich nieporównanie więcej niż o ciemnej materii. Różnią się od niej wszystkim, również tym, że ona jest, a dinozaurów już nie ma. Bezpośredniego związku między tymi faktami trudno się doszukać, ale pośredni się narzuca. Jesteśmy bowiem przekonani, że za wyginięcie dinozaurów, jak za całe wielkie wymieranie na przełomie Kredy i Paleogenu (obecna nazwa wczesnego Trzeciorzedu) odpowiedzialna jest w głównej mierze (jeżeli nie w całości) kometa albo planetoida, czyli obiekt kosmiczny, na którego ruch mogła mieć wpływ ciemna materia. Randall opisuje obszernie i obrazowo przebieg samego zderzenia i skutków, jakie ono pociągnęło. Ponieważ jeszcze do niedawna nie brakowało sceptyków, którzy wielkie wymieranie przypisywali procesom pochodzenia czysto ziemskiego, Randall szczegółowo, wręcż drobiazgowo, przedstawia liczne i już bezdyskusyjne dowody, że obce ciało niebieskie o rozmiarach kilkunastu km uderzyło z wielka prędkością w półwysep Jukatan i ten fakt przypieczętował tragiczny koniec ery wielkich gadów. Przy okazji dowiadujemy się również, iż nie brak argumentów (tu słowo „dowód” byłoby zbyt mocne) na regularne, okresowe bombardowanie Ziemi przez duże w skali „ludzkiej”, choć małe w kosmicznej, ciała niebieskie. Ta dosyć prawdopodobna okresowość na przestrzeni ostatnich 300–350 milionów lat oznacza, ze mieliśmy w tym czasie około 10 wielkich bombardowań trwających każde powiedzmy 2–3 miliony lat. Problem w tym, że żaden znany mechanizm astrofizyczny nie jest w stanie tego wyjaśnić. Komety pojawiające się znienacka w pobliżu Ziemi, to jest w wewnetrznych obszarach Układu Słonecznego, pochodzą z tzw. Obłoku Oorta, wielkiej chmury komet pozostających na dalekich obrzeżach Układu, gdzie grawitacyjny wpływ Słońca zmaga się z wpływem sąsiednich gwiazd i z polem grawitacyjnym całej Drogi Mlecznej, tj. naszej, o dyskowym kształcie, Galaktyki. O ile trudno liczyć na jakąkolwiek regularność zbliżeń pojedynczych gwiazd do obłoku Oorta, to można jej oczekiwać w przemieszczaniu się Słońca raz w górę raz w dół względem galaktycznego dysku. W wyniku takiego prostopadłego do płaszczyzny dysku regularnego „kołysania się” Układu Słonecznego, pole grawitacyjne Galaktyki z tym samym okresem zakłóca stabilność obłoku Oorta, co powoduje wysyłanie do wnętrza Układu Słonecznego zwiększonej liczby komet. Niestety, szczegółowe rachunki nie dają wyników zgodnych z proponowanymi parametrami bombardowań. Nie zgadza się ani okres (30–35 milionów lat), ani stosunkowo krótki czas intensywnego bombardowania.

W tym miejscu pojawia się możliwość włączenia do ciągu zdarzeń ciemnej materii. Jak napisałem wyżej, dotychczasowe obserwacje astrofizyczne luźno ograniczają parametry ciemnej materii. Zatem nic nie stoi na przeszkodzie tak je dopasować, by wspomniana okresowość stała się czymś oczekiwanym. Zazwyczaj przyjmuje się, że wszystkie cząstki ciemnej materii podlegają jedynie grawitacji. Jednakże obserwacje mówią tylko, że dominująca część ciemnej materii składa się z takich cząstek, ale nie koniecznie wszystkie. Nie można wykluczyć, że niewielka część ciemnej materii, np. 5 procent oddziałuje ze sobą nie tylko grawitacyjnie, ale w dotychczas nieznany sposób, który jednak sprawia, że ta składowa materii swym zachowaniem do pewnego stopnia przypomina znaną nam zwykłą materię. Dobieramy tak własności tych cząstek, aby dysk ciemnej materii był silniej skoncentrowany w płaszczyźnie Galaktyki niż dysk materii zwyczajnej. Taki twór może pomóc wykonać powierzone mu zadanie i co 30 parę milionów lat zrzucać z wysokości Obłoku Oorta w stronę Ziemi lawinę mniejszych i większych meteoroidów.

Hipoteza Randall jest poprawną teorią naukową. Nie narusza znanych praw fizyki i jednocześnie jest testowalna obserwacyjnie. Świadczy także o odwadze autorki, gdyż może się okazać, że jej pomysł na ciemną materię jest chybiony. W najbliższych latach będziemy dysponowali dokładnymi pomiarami rozkładu pola grawitacyjnego Galaktyki, co pozwoli ocenić, na ile cienki dysk ciemnej materii jest tworem realnym. Randall liczy się z możliwością niepowodzenia: „być może przedstawiony model jest jedynie eksperymentem myślowym”. Nietrafne koncepcje mają w nauce długą historię, towarzyszą pracy badawczej i nie stawiają autora pod pręgieżem. W przypadku porażki, nadal nie będziemy rozumieć przyczyn okresowości bombardowań, ale można będzie zawęzić zakres parametrów ciemnej materii.

Niezależnie od własności ciemnej materii możemy mieć pewność, że prędzej czy później kolejna kometa znajdzie się na kursie kolizyjnym z Ziemią. Możemy nawet ocenić, co statystycznie nam bardziej zagraża – uderzenie meteoroidu, czy np. atak rekina. Gdy mowa jednak o zagrożeniu Ziemi, jako naturalnego środowiska życia, Randall jest przekonana, że to my sami stanowimy największe niebezpieczeństwo. Być może już jesteśmy świadkami szóstego wielkiego wymierania gatunków, będącego skutkiem niezrównoważonego rozwoju cywilizacji. W swoich niepokojach Randall powołuje się na nie byle jaki autorytet: „Nawet papież Franciszek … przestrzega przed szybszą i intesywniejsza działalnością człowieka”. Trudno tę opinie zlekceważyć. Nie rozumiem tylko dlaczego „nawet”, skoro Kościół tak często nas przed czymś przestrzega.