"Próżnia nie jest niczym" ~ Włodzimierz Sedlak. "Spirytus apeiron" - istotą wszelkiej rzeczy?

Photo Art "NGC 7331" by Vicent Peris, at the Calar Alto Observatory in Southern Spain.

Przed nami Nic. Nieskończony widok, w którym nie można dostrzec niczego. Bezkresne pole badań. Brak jednak amatorów. Najłatwiej zabłądzić w niczym. Nikt nie odnajdzie. Próżnia jest przeraźliwsza od pustyni. Pustynia gdzieś się kończy. Próżnia nie ma granic. Intuicyjnie czuje się, że próżnia jednak nie jest niczym. Jest czymś, co jakoś żyje. Metafizyk określiłby - próżnia jest bytem nicości, a nicość negatywem pełności. Żonglerka słów i próba rozbicia swej umysłowości na nieskończoną liczbę sprzecznych elementów. Jest to równoznaczne z próbą odnalezienia w sobie próżni. Gordyjski węzeł Niczego. Człowiek ma instynktowny lęk przed próżnią, boi się rozejścia jaźni, czyli rozproszenia swej istoty na nieznane składowe Niczego.

Rezultat takiego zachowania człowieka? Fizycy tyle wiedzą o początkach przyrody, ściśle masy, co biolodzy o początkach życia. Każdy z nich opiera się o ścianę pustki, a więc o nic. Dziwne budowanie nauki. Początek zawiesza się w próżni, a wszystko dalej jest już wiadome, bo składa się z opisów modeli wymyślonych przez człowieka. Nikt nie mówi o braku fragmentu czy ściany, do której została przymocowana lina rozeznania. Trzeba udawać, że nic się nie wie o jakichkolwiek zastrzeżeniach czy podstawowych brakach. Bawimy się w naukę trochę jak dzieci, pokrywając beztroską jakieś tam niedobory. Nikt z popularnych odbiorców i nie mniej popularnych specjalistów nie wie, że punkty przyczepu nauk stanowią pytajniki na początku i na końcu. Jak się stała przyroda? Do czego dąży i co jeszcze posiada? Mamy fizykalną pewność zawieszoną na dwóch pytajnikach. W biologii to samo. Co to jest życie? Do czego życie jest zdolne? Czym jest świadomość? W rzeczywistości badamy zmaterializowany odcinek próżni, maleńki w stosunku do całości. Niewymierny punkt. I tak się na nim intelektualnie rozpychamy. Czym jest pojedynczy badacz umieszczony w osobliwym punkcie próżni zwanym przyrodą?

Skoro istnieje Nic, w którym zanurzony jest punkt osobliwy przyrody, należy to Nic badać; nieważna jest cena ryzyka pobłądzenia. Najchętniej zrobi to ktoś, kto przywykł już łazić po bezdrożach nauki, nie lęka się samotnictwa i kosmicznej głuszy wokół.

Skoro istnieje Wszechświat i sygnalizuje się polami elektromagnetycznymi, czyli światłem, oraz polami grawitacyjnymi, to musi on być ulokowany w jakimś „sosie”, który by przenosił te dwie sygnalizacje. Właściwie jedną, gdyż Einstein sprowadził pola grawitacyjne do natury elektromagnetycznej. Był kiedyś eter kosmiczny o cudownych własnościach sprężystości większej niż u najlepszej stali. Zrezygnowano z niego. Na to miejsce zaproponowano próżnię. Ale próżnia powinna przenosić sygnał światła nieskończenie prędko. Tymczasem jest to wielkość określona, jak gdyby próżnia miała swoją bezwładność oddziałującą na falę elektromagnetyczną. Próżnia powinna więc być ośrodkiem elektromagnetycznym o zerowych drganiach. Czyli Nic przestało być sobą, stało się elektromagnetycznością w spokoju. Nie wiadomo, czy nie trzeba będzie zrewidować elektromagnetyczności próżni, gdyż o tachionach mówi się jako o cząstkach poruszających się z prędkością większą niż światło. A może coś przybędzie do charakterystyki tachionów? Czy to już ostatnie niebezpieczeństwo grożące próżni ze strony człowieka jako badacza? Chyba nie. Zapomnieliśmy, że kwestia nieskończoności próżni jest zagadnieniem numer jeden, od tego zależy nieskończoność Wszechświata lub jego ograniczoność.

Nieskończonościowe kaprysy próżni i Wszechświata nie są właściwe tylko tym rozmiarom. Widocznie fizyków prześladuje nieskończone niebezpieczeństwo. Nawet elektron i foton miały nieskończone prawdopodobieństwo oddziaływania na siebie. Elektron w wyniku emitowania i pochłaniania fotonu zyskiwał nieskończoną masę i nieskończony ładunek. Okazało się, że nie jest to wcale trudność przyrody, lecz fizyków oraz ich umiejętności opisywania rzeczy. Wymyślono renormalizację - dodano do nieskończoności dodatniej nieskończoność ujemną i umknęło nieskończone niebezpieczeństwo. Nie ma co współczuć fizykom w ich trudnościach (G. Hooft, 1983). A wydawało się, że igraszki z nieskończonościami zawsze finiszują tragicznie dla badacza.

Zaraz - czy nieporozumienia miewa człowiek, czy przyroda? Czy się tutaj nie powywracało coś w naszym poznaniu? Znamy próżnię otrzymywaną przez pozbawienie jakiejś przestrzeni materii. Tak Torricelli otrzymał swoją próżnię nad powierzchnią rtęci w barometrze, a dziś wytwarza ją pompa próżniowa. W wypadku próżni Torricellego zamierza się orzekać o próżni, która nie jest przestrzenią pozbawioną materii, lecz przeciwnie, stanowi ośrodek generujący materię z rzekomej nicości. Nieporozumienia są plątaniną ludzkiego poznawania, a nie wynikiem błądzenia przyrody. Przenoszenie pojęć, któremu towarzyszy niezrozumienie treści, bywa powodem popadnięcia w poznawcze zamieszanie.

Próżnia, o której tutaj mowa, jest pewnego rodzaju abstrakcyjnym pojęciem dla wyrażenia sytuacji przyrodniczej poprzedzającej osobliwą chwilę, w której wyłonił się punkt osobliwy. Ile miliardów lat temu nastąpiła osobliwa chwila i czy osobliwy punkt był fotonem, protonem, neutrinem czy galaktyką lub też gwiazdą - nie ma już istotnego znaczenia. Dla uniknięcia pomieszania pojęć byłoby rozsądniej tak rozumianą próżnię określić jako Pratworzywo czy też Preuniwersum albo przynajmniej pamiętać, że nie należy jej mieszać z próżnią Torricellego.

Z konieczności trzeba zrezygnować z definicji próżni, gdyż nie jesteśmy w stanie jej dać. Analogiczna sytuacja jest w biologii, gdzie nie istnieje zdefiniowane pojęcie życia, a w fizyce unika się definitywnego orzekania, czym jest materia, masa czy energia.

Co najwyżej dla pamięci można by Próżnię pisać z wielkiej litery, a zamiast definicji opisywać jej domniemane zachowanie i rolę w powstawaniu jej osobliwego punktu zwanego Wszechświatem. Jeśli próżnia jest nieskończona i jeśli nie jest niczym, lecz posiada niezerową energię elektromagnetyczną, to byłaby ona rzeczywistą nieskończonością. Jeśli bezwładność próżni byłaby nawet minimalna, to faktycznie jest ona nieskończona dla całej próżni. Nie ma zresztą pojęcia całości i części w nieskończonych wymiarach.

Szamotanina wokół próżni wiąże się nie tyle z przyrodą, ile z człowiekiem. Odrzeka się on intuicji, dedukcji, pragnie wszystko eksperymentalnie poznać, musi robić założenia, by się z całym przyrodniczym kramem wymyślonym bądź poznanym przez siebie gdzieś zmieścić, i nagle okazuje się, że musi wyjechać w nieskończoność, a bardzo tego nie lubi, bo wtedy on – badacz - jest zerem.

Gdyby próżnia była przestrzenią pozbawioną materii, można by jeszcze uprawiać żonglerkę tak otrzymaną pustką, w której nie mogą się dokonywać zderzenia, a więc próżnia byłaby przestrzenią akolizyjną i pozbawioną ruchu. Tymczasem okazuje się tu i ówdzie, że próżnia nie jest geometrią pozbawioną wszystkiego, lecz jakimś, chciałoby się powiedzieć, odmaterializowanym tworem, na który posiadamy stary termin - duch. Też nie pasuje. W próżni bez porównania trudniej się poruszać niż na pustyni. Na tej ostatniej szlaki poznawcze znaczone były szkieletami amatorów wiedzy. Czym może być ta wyczuwalna pustynia pozbawiona materii?

Czy nie byłoby lepiej użyć terminu „duch” (przepraszam fizyków, przynajmniej tymczasowo), tak jak kiedyś alkohol nazwano duchem wina (po łacinie spiritus vini), a więc destylatem wina. Najbardziej zdecydowani materialiści chętnie posługują się terminem „spirytus” nie wkładając żadnej duchowości w ten ekstrakt. Ostatecznie przy odrobinie konsekwencji myślenia można by wówczas mówić o próżni jako spirytusie, czyli duchu rzeczy materialnych. Po prawdzie, nie mamy żadnego pojęcia, czy próżnia nie jest pratworzywem wszystkiego. Gdyby Arystoteles znał spiritus vini, być może istotę wszelkiej rzeczy nazwałby „spirytusem”, nie uciekając się do abstrakcji, a cechy materialne, czyli przypadłości, określiłby jako szczegóły podpadające pod zmysły. Przecież do istoty rzeczy i tak sięgamy przez „destylację” wyobrażeń utworzonych zmysłowym postrzeganiem. Czy nie byłoby to najprostsze, ale wtedy próżnia musiałaby istnieć w każdej rzeczy, a nie tylko poza nią. Co wydaje się najprawdopodobniejsze.

Określenie próżni jako potencjalności wszystkiego zawiera tyle samo treści, przynajmniej uzasadnionej, co operowanie pojęciami życia, rozumu, informacji. Istnieją po to, by nieznane w przyrodzie miało elegancję opisu matematycznego albo przynajmniej stylistycznego. Tak się tworzy szereg ogólników używanych w naukach przyrodniczych, którym na razie brak istotnych treści.

Jeśli próżnia nie jest środowiskiem Wszechświata, lecz potencjalnością wszystkiego, co istnieje, to próżnia jest Wszechświatem I, obserwowany zaś przez astronomów Wszechświat jest Wszechświatem II. Istnieje energetyczne przejście od I do II i odwrotnie. Trzeba by wprowadzić rozróżnienie energii elektromagnetycznej na potencjalną, czyli z zerową masą i zerową prędkością, oraz na energię kinetyczną z prędkością c i możnością kondensacji w masę. Różnica polegałaby na stałości i zmienności pola elektromagnetycznego. Próżnia nie wyklucza istnienia w niej cech sprzecznych według ocen naszego świata. Może więc występować takie określenie jak aktywny bezruch; zerowy niepokój czy zerowa energia nie musi bowiem być energetycznym zerem.

"Sharpless_2-106" - mgławica dwubiegunowa oraz obszar H II znajdujący się w konstelacji Łabędzia w odległości około 2000 lat świetlnych od Ziemi

Musiałaby istnieć ścisła zależność obu Wszechświatów oraz dwukierunkowy przepływ energii. Wszechświat II byłby tylko osobliwym punktem elektromagnetycznej próżni, punktem, który pozbył się zerowości energetycznej na skutek przejścia potencjalnej energii elektromagnetycznej do stanu masy. Próżnia powinna zaś wygaszać pole grawitacyjne i wyciszać prędkość światła do elektromagnetycznej potencjalności. Niewykluczone, że gdzieś mógłby powstać osobliwy punkt próżni jako Wszechświat III i IV lub jeszcze dalszej kolejności.

Spróbujmy sobie wyobrazić ten osobliwy punkt próżni - Wszechświat II. Posiada on promień długości około 35 miliardów lat świetlnych, to znaczy światło biegnie po krzywiźnie długości około 220 miliardów lat świetlnych. Ponieważ promień świetlny zatacza koło w zasięgu pola grawitacyjnego Wszechświata II, wobec tego biegłby on na granicy Wszechświata I i II. Pole grawitacyjne Wszechświata n uwięziło go, nie może się wydostać do próżni z powrotem, uległby tam zresztą spowolnieniu do zerowej prędkości, czyli elektromagnetycznej potencjalności. Biegnie więc po wewnętrznej czaszy Wszechświata II, po dziwnej asymptocie, z której nie może zejść do wnętrza Wszechświata II i nie może się od niego oderwać, by wrócić do próżni.

Astronomii wystarcza Wszechświat II, ale zanim on powstał, była tylko próżnia, czyli Wszechświat I. gdzie musiałby się narodzić pierwszy foton i pierwszy elektron ze swym zwierciadlanym odbiciem - pozytonem. Astronom obejdzie się bez próżni, ale fizykowi będzie jej brakować, gdyby chciał się czegoś dowiedzieć o genezie cząstek elementarnych.

Próżnia jest niejako zaprzeczeniem naszego świata i pozbawieniem go elementów składowych. Próżnia jest zupełnie nieznanym światem, bardziej tajemniczym niż dostrzegalny Wszechświat. Ten jest raczej tym, co próżnia poza siebie wyrzuciła, jeśli tak można powiedzieć. Próżnia żyje na własny sposób, „dyszy” kwantowo, ma swoją budowę, czyli strukturę. To z jej oddechu zrodził się dopiero nasz świat. Próbujemy pojęcia o świecie „odpompować” jak próżnię Torricellego w fizyce. Opisując tak otrzymane „nic” daleką analogią sięgamy do Wszechpróżni. Tymczasem nie wiadomo, czy nasza logika jest w ogóle zdolna do rozumowania na temat próżni.

Próżnia jest innym światem, z własną budową, strukturalną konstrukcją energii, z oryginalnym działaniem. Mogą więc podczas przykładania do niej naszych pojęć z tego świata rodzić się wszelkie sprzeczności. Wydaje się, że tajemniczość wielu spraw naszego świata ma swoje źródło w nieznanej naturze próżni i analogiach z naszym światem „odpompowanym” z rozciągłości. Może w tamtym świecie nieskończoność, zero i pierwiastek kwadratowy z minus jeden znaczą zupełnie co innego i mają bardzo proste rozwiązania.

Próżnia może być testem wielkości umysłu człowieka. Pojęcie próżni stworzył człowiek, choć w rzeczywistości nie posiada dowodu, czy ona jest i jak istnieje. Również pojęcie nieskończoności jest pomysłem człowieka. Co więcej, chciałby ją przebić myślą i spojrzeć na nią „od góry”, więc w pewnym sensie być większym od nieskończoności. Opisywanie nieskończoności to próba obserwowania nieskończoności spoza niej. Podobnie orzekanie o próżni dokonuje się wyłącznie z pozycji obserwatora umieszczonego poza próżnią. Ma on wówczas ogląd całości, ale może dojść do niedorzecznych wniosków. Metodyka badania próżni czeka na opracowanie. To, co się robi, jest na razie poszukiwaniem dojść do próżni. W takim przedsięwzięciu mogą się zdarzyć przeciekawe sytuacje. Zuchwalstwo, samowola mózgu czy wybieg ku nieskończoności? W dodatku człowiek jest przekonany, że próżnia istnieje w rzeczywistości wbrew logice fizyków, którzy w imię ograniczoności umysłowej operują pojęciem nieskończoności nie przypisując jej realności. Unika się w ten sposób nieskończonej masy i przestrzeni, nieskończonej energii i czasu, nieskończonej prędkości, znajduje za to nieskończoną gonitwę myśli, czyli bezkresność dążeń i wyobrażeń.

Człowiekowi nie jest straszna myśl pędząca ku nieskończoności. Tragiczne jest koło myśli, pojęciowy taniec zaciskający się coraz bardziej wokół głowy. Pojęcie nieskończoności jest niemal tak stare jak dzieje człowieka. Jest to abstrakcja nie wiadomo od czego pochodząca. Nie dba się o konsekwencje takiego pojęcia, z którym trudno się pogodzić fizykom. Próżnia fascynuje człowieka, który ma odwagę sięgać w rejony zakazane przez przyrodę i logikę. Próżnia jest przecież pomysłem człowieka, a więc poszukuje on dla niego odpowiednika w przyrodzie. Czy nieskończoność jest jedną z intuicyjnych form transcendencji?

Obojętne, czym jest owa nieokreślona i tajemnicza próżnia. Czy istnieje rzeczywiście, czy jest naszym urojeniem, ponieważ poznany świat nie chce się zmieścić po prostu w nas. Próżnia stanowi jedną z „resztówek” naszej niewiedzy o przyrodzie. Trudniej takie resztówki likwidować w nauce, niż odkrywać podstawowe prawa przyrody w XIX wieku. Ryzyko popełnienia pomyłki jest tu znaczne. A jednak zawsze ktoś chętny do podjęcia ryzyka się znajdzie. Trudno przewidywać efekt. Może się zdarzyć, że satysfakcja będzie polegała wyłącznie na wykazaniu się rycerską odwagą w podjęciu zagadnienia. Może być i tak, że cały trud okaże się walką z wiatrakami mielącymi bez skrzydeł. Bądź co bądź jest to wyprawa na spotkanie Nieskończoności w przyrodzie. Coraz rzadziej odbywają się indywidualne pojedynki w nauce. Ruszają już w pole najczęściej spółdzielnie myśli, trusty głów zwane wdzięcznie instytutami naukowymi. Wydaje się, że resztówka niewiedzy zamknięta w naturze próżni będzie jeszcze długo interesowała nie tylko zorganizowaną naukę, ale również samotnych poszukiwaczy wielkich przygód intelektualnych.

Nawet z nikłą szansą słuszności, rzędu ułamka procentu, ryzyko jest zawsze wielkim atutem w nauce. Nawet wyrwanie zębami z nieskończonej próżni jednego kęsa stanowi nieskończenie wiele w porównaniu z zerem wiadomości o niej. Sama nic nie traci, jeśli strata, to zerowa. Przyglądanie się nie tyle przeciwnikowi, ile tajemnicy, jest wstępnym zabiegiem przed zapasami z przyrodą.

O próżni niczego na pewno nie wiemy. Pozostaje ona zagadką z atrybutami przypisanymi jej przez człowieka. Oczywiście nie jest to przestrzeń wypompowana laboratoryjnie do ułamka tora. Nie ma żadnych porównań. Próżnia nie jest przestrzenią wtórnie pozbawioną wszelkiej materii. Próżnia to świat przed powstaniem świata. Jest więc reliktem zupełnej amaterialności. Jest ona dziewiczością przyrodniczej materialności. Jeśli prawo symetrii jest najogólniejszym rygorem zachowania przyrody, to próżnia byłaby zwierciadlanym odbiciem Wszechświata. Powinny w niej obowiązywać odwrotne w stosunku do świata materii prawa. Musielibyśmy jednak posiadać większą znajomość najogólniejszych praw przyrody, tej badanej i jej zwierciadlanego odbicia - próżni. Niestety, chyba jej jeszcze nie mamy.

Czy starożytni filozofowie byli fizykami, czy współcześni fizycy stali się już filozofami? Sięganie poza realny świat nazwano w filozofii idealizmem (irracjonalizmem według nowszej nomenklatury). Kiedy Platon poszukiwał podstaw naszych pojęć, umieścił je między przyrodą i światem idei, transformatorem po drodze był poznający umysł człowieka. Regiony idei odpowiadają w pewnym stopniu naszej próżni zawierającej potencjalnie cały fizyczny świat. Platon nie używał wyrażenia - zwierciadlany świat idei, ale przecież jest to faktycznie to samo, tylko może z inwersją. Rzeczy oraz ich idee w nieskończonej przestrzeni to realne obrazy oglądane w zwierciadlanym świecie próżni. Luźna interpretacja platonizmu, czy unowocześniona jego aplikacja?

Ponieważ próżnia nie jest niczym, może więc posiadać pewne atrybuty, oczywiście domniemane. Anaksymander był znacznie bieglejszy od obecnych kosmofizyków i fizyków. Grek nie spierał się, czy próżnia jest skończona, czy nieskończona, nieogarnięta i ograniczona, nazwał ją krótko apeironem, czyli bezkresem. Twórcą pojęcia próżni, która przysparza tyle kłopotów dzisiaj, byłby Anaksymander. Znowu intuicyjny epicykl w ludzkim poznaniu? Widocznie od próżni człowiek nie zdoła się nigdy oderwać, będzie go ona prześladować swoją pełnią treści, sprzecznościami z jego logiką, rozbłyskiem nadziei odkrycia w niej najistotniejszych praw przyrody.

Ponieważ próżnia nie jest niebytem, można ją wypełnić pewną charakterystyką lokując ją między poznanymi już cechami materii. Próżnia jest faktycznie wszystkim potencjalnie, gdyż nie mogłaby być inaczej początkiem Wszechświata, Jako absolutny bezruch jest przyczyną wszelkiej dynamiki. Jako niematerialna - rodzi masę. Posiada energię niezerową, ale nie potrafimy się zgodzić na energię nieskończoną. Występować w niej muszą energie najsłabszego oddziaływania, których właściwie jeszcze nie znamy. Inaczej należałoby zrezygnować z prawa zachowania energii w przyrodzie i przyjąć możliwość powstawania czegoś z nicości, a więc po prostu kreację. Jest nieco sprzeczna w naszym odbiorze albo w rzeczywistości jest taka. Posiada stałe pole elektromagnetyczne o zerowych drganiach i zerowej masie. Charakterystyka próżni dokonuje się między zerem i nieskończonością. Takich operacji myślowych, a tym samym matematycznych, jeszcze nie znamy, matematyka musiałaby tutaj opisywać zachowanie sprzecznego tworu przyrody. Operujemy zerem i nieskończonością, w matematyce nie stanowi to nic nadzwyczajnego, ze stanowiska fizyki nie jest to łatwe ani proste.

Charakteryzujemy próżnię na dwóch krańcach, brak nam wiadomości z cennego środka. Wiadomo, przynajmniej tak się nam wydaje na podstawie genezy cząstek elementarnych, że w tym środku dokonują się efektywne sprawy dla Wszechświata - narodziny fotonu i masy. A więc laboratorium przyrody działałoby między zerem i nieskończonością przy udziale nadzwyczaj słabych sił, a „bliżej” nieskończoności wkraczałyby siły olbrzymie. Nieskończenie wielkie i nieskończenie małe wymiary są niebezpieczne dynamicznie i energetycznie groźne. Czy unik przyrody przed nieskończonością, czy skok w inny region sił? Próżnia byłaby jakimś dipolem energetycznym o nieznanym rozkładzie spolaryzowania. Czy nie chodzi tutaj o gigantyczny dipol, którego jednym biegunem jest próżnia, a drugim Wszechświat? Tymczasem nasze pojęcia ograniczają się do jednego bieguna, i to traktowanego absolutnie, bez zależności od drugiego. Czy nie stworzyliśmy sobie oślego świata, który pragniemy rozwiązać w naszych kategoriach płytkości? Istnieje wprawdzie wśród fizyków przekonanie o polaryzacji próżni, lecz jej roli w tworzeniu cząstek masy jeszcze nie znamy. Polaryzacja próżni była przewidziana przez elektrodynamikę kwantową i potwierdzona eksperymentalnie jako powstawanie w pobliżu naładowanej cząstki przestrzennego rozkładu ładunku i prądu. Czy jednak o taką jedynie polaryzację próżni chodzi? Czy istnieje polaryzacja całej próżni choćby w turbulencji przenoszącej się aż do wygaszenia w nieskończoności? Próżnię można jednak zmusić do odzewu wektorem elektrycznym. Odzew będzie magnetyczny. Odwrotnie znów - na magnetyczny zew jest odpowiedź elektryczna.

Powstaje problem, który dziś interesuje krystalografów. Tradycyjne piękne przechodzenie światła przez kryształ okazało się bardziej złożone niż bezstratny przeciek przez materialny ośrodek określany jako przezroczysty, a więc wspaniałomyślny dla światła. Czy chodzi o kolejne wzbudzenie elektronów i generowanie fali elektromagnetycznej, która w tak złożony sposób przenosi się bezstratnie przez kryształ, czy światło przecieka nie zatrzymane bez oddziaływania z ośrodkiem? Czy światło biegnie przez próżnię bezstratnie w nieskończoność, czy na zasadzie kolejnej polaryzacji próżni i generacji kwantu świetlnego, a więc przy aktywnym udziale samej próżni? Jest to równoznaczne z aktywnym lub jedynie biernym zachowaniem próżni wobec fotonu. Tym samym jednak z jej zaburzeniem, czyli wytrąceniem jej z absolutnego bezruchu. Jeśliby próżnia, jako nieskończone kontinuum elektromagnetyczne, była nieskwantowanym stanem energii, to lokalnie ulegałaby kwantyzacji na skutek zaburzenia jej wektorem elektrycznym i magnetycznym fali elektromagnetycznej.

"The Horsehead Nebula in Orion" (Mgławica Koński Łeb (ESO))
znana także jako Barnard 33 wewnątrz IC 434

Przyglądajmy się jednak dalej próżni. Jeśli nieskończona, to powinna być ograniczona przez siebie samą. Jest nie zdeterminowana niczym, sama determinuje wszystko, gdyż znamy tę determinację z istniejącej masy i energii we Wszechświecie. Nie powinna podlegać znanym prawom przyrody, a próby sprowadzenia jej do nich robią wrażenie nabijania olbrzyma w czapkę krasnala. Próżnia posiada niewiele znanych atrybutów. Podejmujemy badania w lokalnym wycinku przyrody. Rozmiary gigarzędu w stosunku do znanych obiektów są obce jeszcze i prawdopodobnie brak nam makroskopowej mechaniki kwantowej sposobnej do stosowania wobec próżni jako całości. Być może nieudane dotychczas próby stworzenia jednolitej teorii pola napotykają trudności, gdyż chcemy wycinkowym poznaniem przyrody posklejać teoretycznie wyodrębnione fragmenty olbrzyma. Ta próba daje nam wielkości nieskończone, które nie wiadomo, do jakiego pojemnika wsadzić. Nie jesteśmy przygotowani na rekwizyt przyrody tych rozmiarów. Ponadto przywykliśmy w fizyce do związku przyczynowo-skutkowego. Czy w takich rozmiarach zależność ta ma jeszcze jakikolwiek sens?

Czy istnieje w ogóle pojęcie czasu stosowalne do zdarzeń w próżni? S. Weinberg (1980) usiłuje rozwiązać problem czasu przez analogię z temperaturą bezwzględną. „Przyzwyczajeni jesteśmy do posługiwania się pojęciem absolutnej temperatury. Ochłodzenie czegokolwiek poniżej -273, 15°C jest niemożliwe nie dlatego, że nikt nie wymyślił odpowiedniej lodówki, lecz dlatego, że poniżej absolutnego zera pojęcie temperatury traci sens - nie może być mniej ciepła niż jego absolutny brak. W podobny sposób możemy przyswoić sobie koncepcję absolutnego zera czasu, czyli momentu, poza którym niemożliwe jest prześledzenie jakiegokolwiek łańcucha przyczyn i skutków. Problem ten jest otwarty i być może taki będzie zawsze.”

Nie znamy działania zerowej przyczyny, w zerowym czasie, przyczyny, która jest preegzystencją całej dostrzegalnej rzeczywistości. Na razie poszukujemy najdrobniejszych cząstek, ścigamy neutrina o zerowej masie spoczynkowej, przenikające Ziemię bez trudności. Nie zajmujemy się kolosem energii ani jego apeironem. Uczone nogi plączą się jeszcze w olbrzymich rozmiarach, lepiej czują się w średnich, a o najmniejszych próbują marzyć.

Zwykła to cecha analityków. Analityk poszukuje ponadto złożoności zjawiska przyrodniczego rozkładając je na składowe. Gorzej, jeśli pewna wielkość nie ma składowych, czyli jest kompletną prostotą. To coś niezwykłego dla analityka. Tu potrzebna jest nowa koncepcja, a nie nowa analiza i dodatkowy szczegół. Próżnię pragnie się poznać na podstawie kilku dziobniętych szczegółów z ostatecznych jej skutków.

Podzieliliśmy wszystkie siły przyrody na słabe, elektromagnetyczne, silne i grawitacyjne. I obracamy się tylko w tym energetycznym spisie. Czy w próżni nie trzeba będzie wyodrębnić sił słabych gigadalekiego zasięgu? Przykładamy nasze miarki stworzone do innych wielkości. Nie wychodzi w próżni. Próżni potrzeba gwałtownie nowej idei, a nie mechanicznego aplikowania szczegółów wrzucanych w jej bezkres. Próżnia musi być zapewne nową jakością przyrody, której nie da się opisać ani wyrozumieć na samej zasadzie znajomości jej pochodnej - Wszechświata. Znamy cokolwiek pochodną próżni, na tej podstawie chcemy odtworzyć naturę wyjściową. Zadanie tyleż pasjonujące, co trudne, ale przecież w jakiejś mierze prawdopodobieństwa wykonalne. Co jest niedostępne bezpośrednim badaniom, można poznać tylko ogólnie po skutkach, ale przy jakimś dedukcyjnym programie wstępnie zakładanym. Dochodzimy do tego samego - dla próżni brak nam twórczej idei. Podchodzimy do niej sposobem rzemieślnika.

Od czasów Einsteina nie udało się stworzyć unitarnej, czyli ujednoliconej teorii pola. Brakło na to geniuszu Einsteinowi, a po nim nie narodził się geniusz zdolny podźwignąć kwestię zaczętą przez niego. Takie problemy nie dają spokoju. Sięgnięto wreszcie do jednolitej teorii widzenia barwnego przez mózg ludzki. Powstała więc chromodynamika „widzenia” barwnych cząstek. Chromodynamika ma wyjaśniać siły jądrowe. Istnieją więc kolory i antykolory. Analogicznie jak reguły mieszania barw dla fizjologii widzenia. Są więc kwarki czerwone, zielone i niebieskie. Kwarki mieszają się tak samo jak kolory, mimo że istnienia kwarków w ogóle nie stwierdzono jeszcze. Coś trzeba robić, inaczej nie posunie się badań. Ciągle chcemy dopasować przyrodę do ludzkich możliwości (J. Rayski, 1982).

Fizycy tak dalece się humanizują, że nie gardzą taką analogią, jak zresztą nie uważają za ujmę nazwę kwarków zaczerpnąć z książki Joyce'a "Finnegan's Wake" („Trzy kwarki dla Muster Mark”). Mówi się już o
fascynacji. „Jesteśmy głęboko przekonani, że badanie próżni będzie w przyszłości stanowiło nadal jeden z najbardziej fascynujących problemów fizyki cząstek elementarnych i tym artykułem chcemy wszystkich tą fascynacją zarazić” (I. Białynicki-Birula, D. Śledziewska-Błocka, 1982). Autorzy kończą artykuł całkiem humanistycznym akcentem - „dajmy się oczarować próżni”. Wolno obracają się jednak zamachowe koła fizyki - artykuł jest pisany na pięćdziesięciolecie morza Diraca, poczytywanego kiedyś za czysty wytwór fantazji naukowej. Szkoda, że nie było terminu science fiction, przylepiono by wówczas tę etykietę. Morze Diraca było bez związku z jakimkolwiek eksperymentem, a nawet wbrew oczywistym faktom. Powoli wskakuje się do twórczego pociągu.

Próżnia jest zgoła nietypowym obiektem przyrodniczym. Nie ma metodologii dla tego typu badań. Zwykle znamy przedmiot czy działanie fizyczne makroskopowo i na zasadzie analizy dochodzimy do wyodrębnienia szczegółów. Dalszym zadaniem jest poznane detale poskładać sensownie, by dojść mechanizmu funkcjonowania całości. W przypadku próżni nie wiadomo absolutnie nic o jej naturze, a jej pochodne skutkowe nie posiadają nic z próżni. Pojęcia o całości tworzymy na podstawie eliminacji wielkości fizycznych zakładając, że nie zejdziemy do zera fizycznego, czyli nicości istnienia. Pewne założenia są wtedy konieczne, nie wiadomo, czy słuszne, ale by cokolwiek o uniwersalnej próżni mówić, trzeba wstępnie coś założyć.

Próżnia jest nowym stanem materii, nie znanym dotychczas, i mylnie była uważana za przestrzeń pozbawioną materii. Jako podstawowy stan materii wymaga oddzielnej metody badania, gdyż inaczej dojdziemy do absurdów. Próżnia byłaby pierwszym stanem materii. Tym samym pierwszym ze światów. Zwierciadlanym odbiciem próżni jest świat drugi, zwany Wszechświatem. Trzecim światem zwierciadlanym dla świata II byłaby biosfera. Czy zwierciadlana symetria, czy kalejdoskop przyrody? Odnalezienie związku życia próżni z życiem biosfery może stanowić zawrotną fascynację w przyszłości. Większą, nieporównywalnie istotniejszą niż próżnia dla fizyków. Sama supozycja kalejdoskopu, czyli układu zwierciadlanych odbić materii jest wystarczającym szokiem, któremu warto poświęcić badanie tego gigantycznego zwierciadła Wszechistnienia.

Ale wtedy wszystko jest sprowadzalne do próżni i jednocześnie wszystko jest z niej wyprowadzalne. Czym wobec tego jest próżnia? Potencjalnością, ale jakiej natury? W możliwościach jest wszystkim. Czym jest „na dotyk” w swej istocie? Polem elektromagnetycznym? Taką się jej przypisuje naturę w fizyce. A więc Światłem? Wszechświatłem? W biegu, jak promień świetlny? Nie wiadomo, jak wygląda światło nie w gonitwie przez przestrzeń, ale w sobie, w nieskończonym spokoju niewyobrażalnych możliwości wzbudzania huraganowej dynamiki stwarzającej galaktyki, mgławice, gwiazdy i życie.

Jak w innych przypadkach z próżni należałoby wyprowadzić stałą uniwersalną dla zerowego stanu materii? Rozpoczęcie badań nad próżnią musiałoby więc pójść po zupełnie innej linii, nie z przestrzeni pozbawionej materii. Próżnia oczekuje więc swego odkrywcy. Czy zamknie się jedna epoka od średniowiecznego lęku próżni - horror vacui - do sprzecznych naszych poglądów dzisiaj i skwitujemy dzieje przymierzania się do próżniowego problemu, jak to zrobił L. N. Cooper (1975) w słowach sumujących fizykę przed mechaniką kwantową: „Ostatecznie jednak, właśnie w pogoni za tym starym i nieuchwytnym pojęciem (atomu) świat stworzony przez Newtona, Kartezjusza, świat Demokryta, Epikura, Lukrecjusza i Gassendiego osiągnął kres swojej użyteczności.”

Być może o próżni nic nie wiemy. Nawet encyklopedyczne wyjaśnienie, że próżnia jest najniższym stanem kwantowym pola fizycznego, stanowi raczej ucieczkę od problemu niż odpowiedź na pytanie o naturę próżni. Próżnia pozostaje wielościanową bryłą niewiedzy, encyklopedyczne określenie obróciło ją na jedną ze ścian. Niepokój ludzkiego poznania nie zna jednak przerw, nie przeraża się żadną trudnością. Nie zna punktu, poza którym można już twierdzić, że posiadamy wszystkie fakty. „Danych kompletnych - mówi H. Bondi - nigdy nie będziemy mieli; musimy zatem zawsze zadowolić się tym, co mamy i z tego robić najlepszy użytek [...]. Nie będziemy jednak czekali na zgromadzenie wszystkich faktów, ponieważ nigdy to nie nastąpi. Należy zrobić najlepszy użytek z tego, czym się dysponuje. Traktowanie teorii jako czegoś bezbłędnego lub ostatecznego świadczyłoby o braku krytycyzmu. Nie żądamy od żadnej teorii, aby była bezbłędna, prawdziwa i ostateczna, natomiast żądamy, by była płodna, by sugerowała nowe obserwacje i ukazywała nowe aspekty danego zagadnienia” (H. Bondi, 1963).

Na razie o fizyce próżni mamy pojęcia sprzeczne i wątpliwe, przykładamy szablon mikroświata i makroświata do gigawymiarów, czyli zera wymiarów. Czy w próżni zejdą się pola elektromagnetyczne z grawitacyjnymi, jak to sugeruje Einstein, i czy siły grawitacyjne będą wtedy w zerowym natężeniu? Powstaje problem dodatkowy - pole elektromagnetyczne podlega prawom grawitacji, a nie tylko masy. Próżnia byłaby obszarem tożsamości pól elektromagnetycznych i grawitacyjnych. W nieznanym cenna może być każda idea, każda intuicja, a nawet niedorzeczność. Nauka nie jest bowiem sumą pewników, lecz również pytań i braków. Można więc pytać o analogie między cechami próżni, Wszechświata, ogólnie - materii megaskopowo traktowanej.

"The Tornado nebula" - tajemniczy sygnał radiowy,
znajdujący się gdzieś w centrum naszej galaktyki (more at HERE*)

Na razie pytaniom o naturę próżni nie ma końca, ale dowodzi to z jednej strony podstawowej roli próżni w egzystencji Wszechświata, a z drugiej tego, że brak jakichkolwiek wiadomości o jej naturze i jej sposobach zachowania. Czy próżnia posiada spin ogólny jak Wszechświat? Czy oba spiny są równoległe, czy antyrównoległe? Czy ogólna konfiguracja próżni jest izotropowa, a więc kulista, czy anizotropowa - tetraedryczna? A może istnieje naprzemianległa pulsacja całej próżni od kuli do tetraedru i odwrotnie, czyli oscylacja między izo- i anizotropowością? Nie wiadomo, czy struktura próżni jest „szklista”, czy ziarnista, a więc skwantowana, nieciągła? Nie ma dla niej układu odniesienia, sama jest dla siebie odniesieniem, zresztą jako pierwotna może być odniesiona tylko do swego skutku - Wszechświata. Czy można ją uważać za najbardziej skondensowany twór mimo zerowej energii, a więc czy jest układem z minimum wolnej energii? Takie układy powinny stanowić idealny kryształ przestrzeni. Próżnia jako problem nie dojrzała jeszcze do rozwiązania. Nie było zresztą pilnej potrzeby dokonania tego. Próżnia dojrzewa dopiero jako problem przyrodniczy. Nie stał się on jeszcze palący ze względu na inne zagadnienia zależne od niego. Próżnia drzemie jak olbrzym w absolutnym, wydaje się, bezruchu. Ledwo oddycha elektromagnetycznie, ale kiedy nabiera tchu, rodzi galaktyki albo zdmuchuje gwiazdy, kończy i buduje światy. Próżnia - najwspanialszy twór przyrody, gigantyczny kolos wszelkich możliwości. Badamy dopiero jego tchnienie. Nie wiadomo, jak podejść do olbrzyma wprost, by choć twórczą myślą pogłaskać. Jeśli istnieje nieskończoność - to nieskończoność twórczych marzeń.

Człowiek nie cofa się przed niczym.
Wspaniały w twórczym szaleństwie.

W każdym razie klucz do zrozumienia Wszechświata leży w próżni. To nie sprawa okazjonalna. Wydaje się podstawowa.

Próżnia jest testem wielkości umysłu człowieka. Sięganie tak daleko bez zawrotu głowy i bez lęku trafiania w nic wyników - to duże ryzyko podejmowane w pracy umysłowej dla poznania przyrody. Jak dotąd próżnia jest najbardziej pomijanym odcinkiem rzeczywistości przyrodniczej nie z tytułu przerażających wielkości nieskończonych. Może brak twórczej idei zadecydował tutaj? Albo niewdzięczność pola badań? Prawda też, brak metody badania niczego, które nie jest niczym. Z drugiej strony warto, gdyż pojąć próżnię, to zrozumieć wszystko w świecie. Najważniejsze - nie uda się bez próżni zrozumieć natury pola elektromagnetycznego. Poznać naturę pola elektromagnetycznego to w pełni „zobaczyć” światło, to mieć otwarte wejście do Wszechświata.

Próżnia nie jest Niczym.
Próżnia stanowi podstawowe Uniwersum.
Próżnia jest początkiem wszystkiego.
Nierozwikłane sprawy Wszechświata mają rozwiązanie w Próżni.
Próżnia stanowi największą zagadkę Wszechbycia.

Powyższy rozdział pochodzi z książki Włodzimierza Sedlaka "Na początku było jednak światło"
Państwowy Instytut Wydawniczy, Warszawa 1986

Zaczytuję się teraz w starych książkach, które od dawna spoczywały cichutko na moich półkach. Wielka misja pt. "przetransportować cały mój księgozbiór na drugi koniec świata" - wciąż w toku. Nie roszczę sobie żadnych praw do tego tekstu - po prostu (jak inne fragmenty na tym blogu) pragnę się z nimi podzielić, w celach promocyjnych. Książka p. Sedlaka pochodzi z cyklu: Biblioteka Myśli Współczesnej. Jest to genialna seria złożona z arcy-ciekawych tekstów z różnych dziedzin, przystępna w wymowie dla każdego, nie tylko znawcy tematu. Polecam zatem, aby rozwijać szare komórki, tego nigdy za wiele :)
Poniżej zaś ciekawy dokument, jako zwieńczenie idei zawartej w tekście p. Sedlaka.
Wersja angielska, bez lektora

_____________________________________