Gdy brak zeznań świadków, zdjęć z monitoringu, a rzecz wydarzyła sie dawno, potrzeba rzetelnych dowodów rzeczowych, by choć w przybliżeniu ustalić kiedy doszło do zdarzenia i jaki był przebieg wypadków. Zwykły śledczy może nie wystarczyć – trzeba powołać zespół specjalistów z różnych dziedzin. Z reguły nieodzowna staje się wizja lokalna, w czasie której odtwarza się całe zdarzenie. Ten schemat działania sprawdza się również w dochodzeniu do prawdy w naukach przyrodniczych, w szczególności w fizyce. Hipoteza naukowa, aby stać się wiarygodną teorią, czy prawem fizycznym musi pozytywnie przejść testy doświadczalne i “sprawdzić się” w praktycznym działaniu. Takiemu badaniu poddano ponad 300 lat temu prawo powszechnego ciążenia, porównując jego przewidywania z rzeczywistym ruchem ciał niebieskich w Układzie Słonecznym. Szczególna “wizja lokalna” towarzyszyła również budowie bomby atomowej. Dla potwierdzenia obliczeń uznano za konieczne przeprowadzenie dwóch eksplozji “na próbę” nie będąc do końca pewnym, czym te próby mogą się zakończyć.

Są jednak problemy, których nie rozstrzygniemy w opisany sposób. Należy do nich pytanie następujące: czy otaczający nas Wszechświat istniał wiecznie, a jeżeli nie – to kiedy powstał? Jest to zapewne jedno z pierwszych pytań, jakie postawił sobie człowiek, gdy w ogóle zaczął stawiać pytania. Wydaje się, że ostatnio znalazł wreszcie na nie odpowiedź. Jaką? - Dowiemy się z książki Davida Weintrauba zatytułowanej, jak łatwo zgadnąć: Ile lat ma Wszechświat. Odpowiedź jest oczywiście interesująca sama w sobie, ale równie intrygujący jest sposób jej uzyskania. Wszak przy narodzinach Wszechświata nie było ani fotografa, ani żadnych świadków, a o “wizji lokalnej” też nie ma co marzyć.

Co robić, gdy odpowiedzi na postawione pytanie nie można szukać drogą eksperymentu? Pozostaje wówczas jedynie możliwość “oplatania” problemu rozważaniami teoretycznymi z różnych stron. Jeżeli wszystkie drogi doprowadzą nas do identycznego wniosku końcowego, można żywić przekonanie bliskie pewności, że znaleźliśmy właściwą odpowiedź. Dokładnie tak rozwiązano problem wieku Wszechświata i tak przedstawił to Weintraub.

Można się spodziewać, że daty powstania Wszechświata, wyjątkowo odległego w przeszłości wydarzenia, nie uda się ustalić w sposób prosty i bezpośredni tak, jak to czynią na przykład archeolodzy ze znalezionymi w ziemi przedmiotami. Poza stopniem “złożoności”, oba przypadki różni jeszcze jeden zasadniczy element: wiek znalezisk, czy to archeologicznych, czy paleontologicznych można na ogół ustalić przez porównanie z artefaktami, których wiek już wcześniej został wyznaczony. Z Wszechświatem jest inaczej: wszystko, co oglądamy i badamy stanowi mniejszy lub większy fragment Wszechświata. Z samej istoty pojęcia Wszechświat wynika stwierdzenie, że musi on być starszy od każdego obiektu zarówno znalezionego na Ziemi, jak obserwowanego w przestrzeni kosmicznej. Na przykład wiek najstarszych skał na Ziemi i wielu meteorytów, czyli drobnych ciał Układu Słonecznego, które spadły na Ziemię ocenia się zgodnie i dosyć precyzyjnie na cztery i pół miliarda lat. Zatem Wszechświat musi liczyć sobie co najmniej tyle, ale może i znacznie więcej. Tu po raz pierwszy określamy dolną granicę wieku Wszechświata i wydaje się, że nie ma sposobu, aby w jakikolwiek sposób ograniczyć jego wiek od góry. Skoro bowiem uznaliśmy za pewne jedynie to, że Wszechświat jest starszy od najstarszych badanych obiektów, ale nie wiemy, o ile jest starszy, to może przecież trwać nawet wiecznie.

Weintraub pokazuje, że tak nie jest. Poglądowo, ale bez nadmiernych uproszczeń przedstawia całkiem długą lista obserwacji astrofizycznych podbudowanych solidnymi prawami fizyki, które ograniczają wiek Wszechświata zarówno od dołu, jak i od góry. Co prawda wiek Słońca, Ziemi i pozostałych planet rzeczywiście niewiele przewyższa wspomniany wiek skał, ale w Drodze Mlecznej znajdujemy co najmniej dwa rodzaje obiektów znacznie przesuwających wstecz możliwy moment powstania Wszechświata. Wiek najstarszych białych karłów i tzw. gromad kulistych gwiazd możemy ocenić w pełni niezależnymi metodami na co najmniej 11 – 13 miliardów lat. Obserwacje innych galaktyk, bliskich, czy dalekich, zasadniczo nie zmieniają naszych ocen wieku najstarszych gwiazd w całym dostępnym obserwacjom obszarze Wszechświata. Wciąż pozostaje jednak otwarta możliwość, iż Wszechświat istniał dowolnie długo zanim utworzyły się w nim pierwsze gwiazdy. Tu z pomocą przychodzi odkryta w latach dwudziestych zeszłego wieku ucieczka galaktyk. Wszechświat jako całość powiększa swoje rozmiary. Przez wiele dziesięcioleci trwał spór dotyczący szybkości tej ekspansji. Jej wyznaczenie wymaga przeprowadzenia żmudnych obserwacji, obarczonych często trudnymi do opanowania niepewnościami. W efekcie astrofizycy otrzymywali wyniki bardzo różniące się między sobą. Dość powiedzieć, że pierwsze wyznaczenie tempa ekspansji było 8 razy większe, niż na to wskazują obecne pomiary. Poznana wreszcie z dużą dokładnością szybkość rozszerzania się całego Wszechświata pozwoliła wyznaczyć jej moment początkowy w analogiczny sposób, jak umiemy ocenić czas podróży, gdy znamy prędkość pociągu i odległość, ktorą mamy do pokonania. Wynik tych rachunków doprowadził astrofizyków do wniosku, że nasz Wszechświat nie jest znacznie starszy niż najstarsze znane nam gwiazdy.

Wielką zaletą książki Weintrauba jest precyzyjne, ale nie nużące, przedstawienie wszystkich elementów skomplikowanej układanki złożonej z danych obserwacyjnych i rozważań teoretycznych. W drodze do określonego tytułem celu wielokrotnie dochodzimy do szczególowych ustaleń, które okazują się niezbędne dla wykonania następnego kroku. W książce każdy wynik pośredni jest rzetelnie wyprowadzony i uzasadniony. Pokaźna liczba poruszonych (i wyjaśnionych) zagadnień pozwala zrozumieć, dlaczego nic w astronomii (i całej nauce) nie dzieje się natychmiast. Książka liczy 400 stron, choć odpowiedź na pytanie o wiek Wszechświata można zmieścić w jednej linii. Mimo to, warto przebrnąć przez cały tekst. Przy okazji zobaczymy kilka wykresów zaczerpniętych z oryginalnych prac, które “wstrząsnęły” astronomią. Sympatyczne i pouczające.

Książka ma jednak także i ciemną stronę. Jest fatalnie zredagowana pod względem technicznym. Być może marna jakość niektórych fotografii (osób i obiektów astronomicznych) występuje również w wydaniu oryginalnym, ale wątpię, czy znalazłbym tam takie mnóstwo literówek i lapsusów, łatwych wprawdzie do wykrycia, ale nadal denerwujących. Tłumaczenie też pozostawia wiele do życzenia. Oto kilka przykładów: gwiazda w pewnym etapie ewolucji staje się tzw. nadolbrzymem, który w książce został nazwany superolbrzymem (to mała różnica, ale książka dotyczy astronomii, a astronomowie mówią i piszą nadolbrzym; biały karzeł wybucha, gdy jego masa przekroczy granicę Chandrasekhara a nie limit Chendrasekhara, jest zatem i literówka w nazwisku); galaktyki narodziły się wskutek zlepiania się materii we wczesnym Wszechświecie – zlepianie tu naprawdę nie pasuje; grudki ciemnej materii – bardzo niezręczne określenie, tak jak całe zdanie na str 330. Egzotyczna ciemna materia, a o niej w tym miejscu mowa, nie występuje w formie grudek. Stwierdzenie “jeżeli obecna faza przyspieszania w historii Wszechświata trwa od długiego czasu, Wszechświat może liczyć znacznie mniej niż 14 miliardów lat” jest nieprawdziwe, a cały paragraf nie wyjaśnia precyzyjnie zależności między zmianami tempa ekspansji a wiekiem Wszechświata.