Uranię – muzę astronomii i geometrii – w ostatnich trzech-czterech wiekach wspierała córka – Mechanika Niebieska, a w ostanim stuleciu zastąpiło ją trzecie pokolenie muz prowadzone przez Astrofizykę. Obszar jej zainteresowań rozrósł się niepomiernie. Nawet geometria, która na jakiś czas wymknęła się spod opieki Astrofizyki, wróciła choć w nieco zmienionej postaci.

W dzisiejszych czasach muzy potrzebują jednak tłumaczy. Tej roli na prośbę Astrofizyki podjął się astrofizyk (zbieżność nazw nieprzypadkowa), Jean-Pierre Lasota, w jednym ze swych wcieleń profesor zwyczajny w Centrum Astronomicznym imienia Mikołaja Kopernika w Warszawie. Wywiad prowadzi Karolina Głowacka, dziennikarka radiowa, dzielnie i skutecznie popularyzująca naukę. Zatem mamy długi łańcuch przeplatajacych się pytań i odpowiedzi, z któych jedno „Czy Wielki Wybuch był głośny?” posłużyło za tytuł całości.

Czy Astrofizyka ma rzeczywiście tyle ciekawych rzeczy do powiedzenia, że na ich spisanie potrzeba kilkuset stron? Jeżeli tłumaczem jest Jean-Pierre to tak. Oczywiście, aby potok myśli był wartki, jak do tanga – potrzeba dwojga. Nie rozczarujemy się - zadaniu bystrej rozmówczyni w pełni sprostała pani Karolina. Jej pytania z reguły trafiają w sam punkt – istotę problemu. Można odnieść wrażenie, że Jean-Pierre czasem dyskretnie podpowiada następne pytanie, ale to chyba nieprawda.

Jeżeli tematem rozmowy jest astro – fizyka, to znaczy, ze mówimy o Wszechświecie, ale nie byle jak, tylko na podstawie poznanych już praw fizyki. Niezbędne jest przy tym oczywiście używanie rozumu, czyli myślenie, ale myślenie logiczne. Zdarza się niestety i to coraz częściej nielogiczne. Jego zatrute owoce zostały nawet ostatnio nazwane; są to tzw. postprawdy. Podjęcie próby zrozumienia zachodzących wokół nas zjawisk wymaga zatem myślenia mądrego, ale jest to warunek niewystarczajacy. Trudność w popularyzacji współczesnej nauki tkwi w języku. Popularyzacja musi posługiwać się codziennym, a nauka - językiem matematyki. Bowiem fundamentalne prawa przyrody zapisuje się wyłącznie w formie równań. Owszem, fizyka jest trudna, jak trudne są jej równania. Ale dzięki nim jest również piękna, elegancka i … prosta. Aby znaleźć w tym sens, trzeba posłuchać Jean-Pierre'a i Karoliny.

Jean-Pierre usiłuje, często z powodzeniem, „na palcach” pokazać, jak „działają” równania, nie wchodząc w zawiłości matematyczne. Choćby fakt krzywizny czasoprzestrzeni, albo samej przestrzeni, w której żyjemy. Czy jest zakrzywiona? Łatwo sprawdzić doświadczalnie. Wybieramy dowolne trzy góry pozostające wzajemnie w zasięgu widzenia. Ze szczytu każdej z nich mierzymy teodolitem kąt, pod jakim widzimy pozostałe dwa. Jeżeli suma tych kątów będzie różna od 180°, żyjemy w przestrzeni zakrzywionej, a jeżeli równa – w „płaskiej”. Friedrich Gauss wykonał pomiary i krzywizny nie stwierdził. Im większy trójkąt tym drobniejsze odchylenie od „płaskości” można wykryć. Gauss miał do dyspozycji sąsiednie góry, my – cały dostępny obserwacjom Wszechświat, Wyniki współczesnych pomiarów prowadzą do tego samego wniosku – Wszechświat jako całość jest „płaski”.

Matematyki w książce jest niewiele (pierwszy wzór – na powierzchnię kuli – pojawia się na stronie 95), ale logiczne myślenie i matematyczna wyobraźnia obowiązują przez cały czas. Zarówno wtedy, gdy Jean-Pierre wyjaśnia paradoksy wywołane szczególna teorią względności, gdy przyglądamy się Wszechświatowi w ułamek sekundy po Wielkim Wybuchu, wreszcie gdy wiedzeni naukową ciekawością zanadto zbliżymy się do masywnej czarnej dziury i przez nieuwagę przekroczymy horyzont, czyli jej powierzchnię. Spojrzymy wówczas z nostalgią na świat, który pozostał na zewnątrz i do którego nie możemy już wrócić. Cóż wówczas zobaczymy?

Przy okazji – Jean-Pierre wielokrotnie przypomina, że w fizyce nie ma paradoksów. One rodzą się tylko w naszych głowach. Albo popełniliśmy błąd, albo, czegoś po prostu nie rozumiemy, albo zbyt jesteśmy pewni naszej intuicji.

Gdy mówimy o wielkich teoriach fizycznych, jak grawitacja według Newtona, obie teorie względności Einsteina, czy mechanika kwantowa, to automatycznie teorie stare uznajemy za błędne. I właśnie w tym momencie popełniamy błąd, gdyż na ogół stare teorie mieszczą się w nowych, jako ich przypadki szczególne. I tak, szczególna teoria względności nie wyparła z użycia transformacji Galileusza, a ogólna teoria – newtonowskiego prawa powszechnego ciążenia. W dziejach nauki, również w czasach nowożytnych, zdarzały się jednak także pomysły, które ostatecznie okazały się kompletnie chybione. Można do nich zaliczyć teorię, w myśl której za spalanie substancji jest odpowiedzialny flogiston. Podobnie pożegnaliśmy się z eterem kosmicznym – wszechobecną substancją, dzięki której rozchodzi się np. światło. Były jeszcze wiry Kartezjusza, które wprawiały wszystko w ruch, a w biologii – kreacjonizm, jako teoria eliminująca teorię Darwina wyjaśniajacą ewolucję świata ożywionego. Do kreacjonizmu niestety nie ma jeszcze zastosowania wyłącznie czas przeszły. Te przykłady oczywiście nie wyczerpują listy naukowych pomyłek. Nie ma tu jednak równowagi. Pomysły błędne nawet jeżeli długo utrzymują się na powierzchni, w końcu tracą nie tylko na atrakcyjności i trafiaja do kosza.

Do takich nieudanych pomysłów w ostatnim stuleciu należała teoria stanu stacjonarnego, w myśl której Wszechświat w niezmiennej formie trwa wiecznie, mimo że się nieustannie rozszerza. Teoria broniła się długo, gdyż brak było testów obserwacyjnych, które mogłyby ją sfalsyfikować. Dopiero odkrycie promieniowania mikrofalowego zadecydowało o jej upadku na korzyść Wielkiego Wybuchu. To oczywiście nie koniec sukcesów i porażek w astrofizyce. Nie wiemy, jaki los czeka zarówno ciemną materię i ciemną energię. Ta pierwsza ma wyjaśnić obserwowane we Wszechświecie w różnych skalach efekty działania grawitacji silniejszej niż wynika to z obecności znanej nam materii. Panuje przekonanie, że w kóncu zostaną odkryte cząstki elementarne trudne do zaobserwowania, będące źródłem dodatkowej grawitacji. Jeżeli jednak takie cząstki nie istnieją, to zajdzie potrzeba kolejnej modyfikacji prawa Newtona, a ciemna materia „zniknie”, jak kiedyś eter. Z ciemną energią sprawy mają się o tyle źle, że właściwie ani fizycy, ani astrofizycy nie mają na nią pomysłu zakorzenionego w dotychczasowej wiedzy. Zatem pojawiają się liczne popozycje oparte na spekulacjach. A to o znacza, że większość z nich, jeżeli nie wszystkie, jest błędna. Sytuacja ta jest wprawdzie niekomfortowa, ale nie jest źródłem ani pesymizmu, ani frustracji. Przeciwnie, zachęca do dalszych poszukiwań i nasuwa coraz to nowe pomysły. Zatem astrofizycy nie muszą się wstydzić za kłopoty z obiema ciemnymi składowymi Wszechświata.

Całkiem inna jest sytuacja astrologii. Jest ona odpowiednikiem kreacjonizmu w naukach ścisłych. Gdy mowa o astrologii Jean-Pierre traci cierpliwość: „... o tym ambarasującym problemie trzeba coś powiedzieć … mimo że astrologia nia ma żadnych, ale to żadnych naukowych podstaw, jest brana na poważnie przez … polityków, artystów, sportowców, do gospodyń domowych, a nawet proboszczów”. Wydaje się, że tylko naukowcy są wolni od tej choroby. Ale – może właśnie tak mi się tylko wydaje.

Czytając „Czy Wielki Wybuch był głośny?” nie będziemy się nudzić. A od czasu do czasu pewnie się uśmiechniemy. Wszyscy znamy jedną z definicji pojęcia „nic” – to jest pół litra na dwóch. Ale któż się mógł spodziewać, że to określenie wykorzystał jeden ze znakomitych matematyków wyjaśniając studentom znaczenie „zera” w teorii liczb: „zero to nie jest nic, to jest liczba; nic to jest pół ...”.