Loty kosmiczne – podróże w celu odkrycia wszechświata

Jako uczeń, który ponad 50 lat temu oglądał, jak pierwsi astronauci lądują na Księżycu, wyobrażałem sobie – podobnie jak miliony moich współczesnych – że podróż człowieka na Marsa będzie rutyną, gdy osiągniemy wiek średni, i że możemy jej doświadczyć na starość poprzez telewizyjna wyprawa załogowa na Jowisza i jego księżyce.

Rzeczywiście, pod koniec XX wieku świat – a zwłaszcza jedyne supermocarstwo technologiczne, Stany Zjednoczone – stracił entuzjazm dla wysyłania ludzi w przestrzeń kosmiczną poza niskimi orbitami, zaledwie 400 kilometrów nad Ziemią. Z kolei naukowy impuls, aby odkryć wszechświat bez podróżowania do niego — poprzez obserwację go za pomocą teleskopów i innych instrumentów, badanie go za pomocą automatycznego statku kosmicznego i symulowanie go w komputerach — okazał się chwalebnym sukcesem.

Dowiedzieliśmy się ponad wszelką wątpliwość, że nasz wszechświat rozszerza się w coraz szybszym tempie od chwili jego narodzin w Wielkim Wybuchu 13,8 miliarda lat temu. Wiemy, że zamieszkuje ją znacznie bardziej zróżnicowana grupa obiektów astronomicznych, niż można było sobie wyobrazić pięćdziesiąt lat temu: miliardy lub biliony galaktyk, gwiazd, planet, księżyców, mgławic, supernowych, obłoków pyłu, czarnych dziur i bardziej egzotycznych bytów.

Pojawiły się także nowe tajemnice, z których najważniejsza to natura ciemnej materii i ciemnej energii, która wydaje się stanowić 95% Wszechświata. Odwieczne pytanie, czy i gdzie powstało życie poza Ziemią, pozostaje bez odpowiedzi, chociaż astronomowie mają teraz znacznie lepsze pojęcie, gdzie szukać. Niewielu naukowców wierzy, że ludzkość jest jedynym inteligentnym gatunkiem we wszechświecie, chociaż mniej naukowców przyznaje, że obcy statek kosmiczny odwiedził Ziemię – pomimo twierdzeń sygnalistów, że władze USA ukrywają dowody temu zaprzeczające.

Ostatnio jednak powróciła fala entuzjazmu dla eksploracji kosmosu, a astronauci mają powrócić na Księżyc w 2025 lub 2026 r. w ramach kierowanego przez USA programu Artemis. Kraje azjatyckie – Chiny, Indie i Japonia – wystrzeliwują lądowniki księżycowe, które mogą być prekursorem misji z załogą ludzką w latach trzydziestych XXI wieku. Tymczasem prywatne firmy przygotowują się na, jak mają nadzieję, boom gospodarczy w przestrzeni kosmicznej. I Elona Muska Wciąż marzy o pobudzeniu do stworzenia cywilizacji podróżującej w kosmos na Marsa i dalej.

Trzy nowe książki wzbudziły ponowne zainteresowanie podróżami kosmicznymi, zabierając czytelników w podróż prowadzącą do odkryć kosmicznych opartych na najnowszych badaniach. Dwóch naszych przewodników – Philip Plitt i Brian Clegg – wyobraża sobie, że jesteśmy międzygwiezdnymi turystami w odległej przyszłości, którzy wyskakują z Układu Słonecznego, aby obserwować naszą własną galaktykę Drogi Mlecznej, a następnie podróżują biliardy kilometrów do innych galaktyk.

Trzecia, autorstwa Neila deGrasse Tysona i Lindsey Nix-Walker, to także podróż międzygwiezdna, zabierająca czytelnika w podobną pozaziemską podróż po kosmosie, choć duet, w przeciwieństwie do Platta i Clegga, nie opiera swojej książki na kosmosie. Doświadczenia pasażerów na pokładzie fikcyjnego statku kosmicznego.

Autorzy starają się trzymać jak najbliżej znanej nauki i technologii – i nie spotykamy żadnych kosmitów – choć nieuchronnie muszą używać jeszcze niewynalezionych metod napędu, aby zabrać nas dalej z wszechświata za życia podróżnik.

Nawet wizyta na Księżycu, naszym najbliższym i najbardziej znanym ciele niebieskim, dała mi nowe spostrzeżenia pod okiem Phillipa Plaita.

Technologie potrzebne do osiągnięcia tego celu zostały niemal poważnie omówione przez fizyków i zdumiewająco zastosowane w książkach i filmach science fiction, od napędów warp, które w jakiś sposób napędzają statki kosmiczne z prędkością znacznie większą niż prędkość światła, po tunele czasoprzestrzenne, które zapewniają natychmiastową komunikację między różnymi częściami wszechświata przestrzeń kosmiczna. Nikt jednak nie przedstawił dowodów na to, że którekolwiek z nich da się zastosować w praktyce, nawet przy programie badawczo-rozwojowym wyposażonym w niezmierzone środki.

Dlatego nasi autorzy nie przejmują się zbytnio tym, jak ominąć wszechświat w skali czasu zgodnej z ludzkim doświadczeniem. Zakładają, że będzie to w jakiś sposób możliwe i skupiają się na zabytkach i doświadczeniach, które czekają na podróżnych, gdy już tam dotrą.

W Podróże międzygwiezdneClegg, płodny brytyjski autor artykułów naukowych, przewiduje dla swojego statku kosmicznego Endurance „mechanizm opracowany dopiero w XXII wieku, oparty na zupełnie nowym spojrzeniu na grawitację kwantową”. Pomysł jest taki, że „nigdzie” w jakiś sposób odwzorowuje różne lokalizacje w rzeczywistej przestrzeni. Oznacza to, że wybierając wygodny skrót przez hiperprzestrzeń, można przedostać się z punktu A do B, nie podróżując daleko.

Najbardziej żywe i konkretne opisy kosmicznej podróży można spotkać pod obcym niebem Napisane przez Blighta, znanego amerykańskiego pisarza zajmującego się astronomią. Nawet wizyta na Księżycu, naszym najbliższym i najbardziej znanym ciele niebieskim, dała mi nowe spostrzeżenia pod przewodnictwem Blighta.

Po pierwsze, należy unikać bliskiego kontaktu z regolitem, szarym proszkiem pokrywającym większość powierzchni Księżyca, powstałym ze skał sproszkowanych przez nadlatujące meteoryty i promieniowanie kosmiczne przez miliardy lat. Regolit z daleka wydaje się nieszkodliwy, ale jego gruboziarniste ziarna wyglądają przerażająco pod mikroskopem i są niezwykle drażniące dla ludzkiej skóry, narzekali astronauci programu Apollo, a wdychanie go powoduje poważne zaburzenia oddechowe.

A najbardziej romantyczny jest widok Księżyca na Ziemię zasłaniającą Słońce. W całości czarny dysk naszej planety byłby „otoczony jasnym czerwono-pomarańczowym pierścieniem, powietrze nad powierzchnią Ziemi oświetlane przez Słońce i światło przechodzące przez niego do powierzchni Księżyca” Blight pisze. „Jest czerwony, ponieważ powietrze ponownie rozprasza niebieskie światło, umożliwiając przejście bardziej czerwonych kolorów”.

Daleko w naszym Układzie Słonecznym Mgławica Oriona, gwiezdny żłobek oddalony o ponad 1300 lat świetlnych, jest oszałamiającym punktem zatrzymania w galaktycznej podróży Blighta. Opisuje reakcje oszołomionego podróżnika, gdy tarcza ochronna kopuły kontrolnej statku kosmicznego zostaje otwarta, ukazując tysiące gwiazd na różnych etapach formowania się z obłoków gazu i pyłu.

Blight pisze niczym autor luksusowego węgierskiego przewodnika turystycznego: „Tuż przed tobą znajduje się ściana światła, rzeźbiarski, wyznaczony, jaskrawo świecący widok, który dominuje nad całą stroną kopuły, z której jest zwrócony. Prawie niemożliwe jest pojąć, jak Gwiaździsta noc Van Gogha, tyle że pomalowana niebiańskim ogniem.” …strumienie gazu wiszą wszędzie, zmarszczki i włókna niczym cumulusy lub kosmiczne pajęczyny rozciągają się przez całe twoje pole widzenia.

Myślenie naukowe zawsze pozostawia otwarte drzwi do tego, co pozornie niemożliwe

Czarne dziury – obszary w przestrzeni, w których materia jest skoncentrowana, a grawitacja jest tak silna, że ​​nic nie może z nich uciec – są nieuniknionym celem, chociaż każdy statek kosmiczny musi zachować bezpieczną odległość, aby uniknąć wpadnięcia w nie. Jeśli chodzi o filmy science fiction, zaskakującym może być fakt, że samo istnienie czarnych dziur pozostawało w sferze spekulacji aż do XXI wieku.

Ale ostatnio astronomowie udowodnili ich istnienie ponad wszelką naukową wątpliwość. „Obecnie szacujemy, że w Drodze Mlecznej znajduje się co najmniej 100 milionów czarnych dziur, większość z nich jest maleńka, a niektóre masywne, a ich masy wahają się od kilku mas Słońca do giganta w centrum naszej galaktyki 4 miliony mas Słońca.” Typ Tysona Walkera.

Sama czarna dziura nie oferuje nic do zobaczenia, ponieważ nawet fotony (cząstki światła) nie są w stanie uciec przed jej przyciąganiem grawitacyjnym, ale jej otoczenie może być niesamowite. Statek Starship Endurance Clegga odwiedza Cygnus X-1, czarną dziurę odległą o 6100 lat świetlnych, której towarzyszy gigantyczna gwiazda, z której świecący strumień materii leci w ostateczną otchłań.

To, co dzieje się z materią i informacjami wewnątrz czarnej dziury, jest polem do kosmicznych spekulacji, ale „z pewnością nie mamy zamiaru zabierać statku kosmicznego Endurance do czarnej dziury, aby zobaczyć, gdzie wylądujemy” – napisał Clegg. „Cały sens czarnej dziury polega na tym, że nie ma z niej ucieczki”.

W przeciwieństwie do pozostałych dwóch książek, słynny amerykański astrofizyk Tyson i pisarz naukowy Walker nie zgłosili swojej książki. W nieskończoność i dalej: a Podróż kosmicznych odkryć Jako przewodnik turystyczny po fikcyjnej podróży kosmicznej, ale jako zbiór wizyt, którym towarzyszą krystalicznie jasne wyjaśnienia występujących zjawisk. I jak przystało na publikację National Geographic, może poszczycić się mnóstwem wspaniałych ilustracji — fotografii i obrazów generowanych komputerowo — z którymi nie może się równać żadna inna książka.

Właściwie Clegg Podróże międzygwiezdne Nie posiada drukowanych ilustracji. Zamiast tego prezentuje 53 obrazy i filmy za pomocą kodów QR, które pojawiają się w polach w całym tekście. Zeskanuj je na telefonie lub laptopie, a zostaniesz przeniesiony do galerii online z odpowiednimi obrazami. Pudełka z kodami QR w pudełkach są nie tylko nieatrakcyjne pod względem estetycznym, ale zmuszają nabywców drukowanych książek do przerywania czytania i patrzenia na ekran. Większość moich kolegów z FT w różnym wieku, których pytałem o ten sposób prezentacji, podzielała moją negatywną opinię.

Oczywiście nie możemy przewidzieć, czy ludzie kiedykolwiek odbędą się w długodystansową podróż międzygwiezdną, taką jak przewidywali ci autorzy. Jak mówi Tyson Walker: „Naukowe myślenie zawsze pozostawia otwarte drzwi do pozornie niemożliwego”.

Co wiedzieliśmy o galaktyce, kiedy byłem dzieckiem [in the 1960s] To była kropla w morzu w porównaniu z tym, co wiemy teraz, a to, co wiemy teraz, to wiadro w porównaniu z niebiańskim oceanem.

Trzej autorzy czerpią wartościowe książki z dostępnego obecnie puli informacji astronomicznych, a motyw podróży dodaje im nuty ekscytacji wykraczającej poza tradycyjne pisma naukowe. Ale gdybym miał wybrać jeden nowy przewodnik po wszechświecie, wybrałbym go pod obcym niebemPonieważ Platt tak żywo oddaje podziw i zachwyt, jaki z pewnością odczuwałby podróżnik podczas podróży międzygwiezdnej.

Podróże międzygwiezdne: Przewodnik po wszechświecie z okna statku kosmicznego przez Briana Clegga Ikona 18,99 GBP, 288 stron

Pod dziwnym niebem: Przewodnik widza po wszechświecie przez Philipa Plaita WW Norton 23,99 GBP, 304 strony

do nieskończoności i dalej: Podróż kosmicznych odkryć Napisane przez Neila deGrasse Tysona i Lindsey Nix Walker National Geographic 24,99 funtów, 320 stron

Clive Cookson jest redaktorem naukowym Financial Times

Dołącz do naszej grupy e-booków na Facebooku pod adresem: Kawiarnia FT Books