Poniższe pytania i odpowiedzi pochodzą z książki „Pytania z Kosmosu. Kim jesteśmy, skąd się wzięliśmy i dokąd zmierzamy” autorstwa Neila deGrasse’a Tysona i Jamesa Trefila.
Jak stary jest Wszechświat?
Jeśli pragniemy się tego dowiedzieć się, musimy wykryć światło emitowane przez najdalszy obiekt, jaki uda się nam zobaczyć. Wiek Wszechświata szacuje się na 12,5 lub 13,8 miliarda lat. To znaczy, że światło dostrzeżone dzisiaj, zostało wyemitowane 13,8 miliarda lat temu. Gdyby Wszechświat był statyczny (niezmienny), moglibyśmy powiedzieć, że jest sferą o promieniu 13,8 miliarda lat świetlnych.
Ale nie jest statyczny. Rozszerza się. A to oznacza, że gdy światło emitowane przez odległe galaktyki zmierza do Ziemi, one same się od niej oddalają. Jeśli zdefiniujemy obserwowalny Wszechświat jako wszystkie obiekty widzialne lub możliwe do zobaczenia, to mamy do czynienia ze sferą sięgającą około 45 miliardów lat świetlnych od centrum, w którym się znajdujemy.
Niewykluczone, że Wszechświat sięga dalej niż dzisiejsze obserwacje. Wówczas zasadne jest pytanie: jaką jego częścią jest to, co widzimy? Jeśli, jak sugerują niektórzy teoretycy, jest zaledwie cząstką całości, wtedy granica – o ile coś takiego istnieje – na zawsze będzie poza naszym zasięgiem.
Czym jest zero bezwzględne?
Temperatura i wiek Wszechświata idą ręka w rękę. Gdy mowa o temperaturze, trzeba wyznaczyć jakiś punkt odniesienia. Bo nie ma czegoś takiego jak zimno, jest natomiast brak ciepła. Możesz mieć tyle ciepła, ile zdołasz pozyskać. Jeśli je utracisz, sięgniesz pułapu –273,15 st. C, inaczej zero kelwinów. To zero bezwzględne (absolutne). Stan ten oznacza, że w danym ciele zabrakło energii cieplnej.
Ruchy atomów i innych cząstek elementarnych są najmniejsze z możliwych. Zatem temperatura jest miarą ruchu atomów. Na przykład w temperaturze pokojowej poruszają się z prędkością odrzutowca, ale na maciupeńkich odległościach.
Czy skały z kosmosu były zalążkiem życia na Ziemi?
Mniej więcej od połowy XX w. wiadomo, że meteoryty – kamienne lub metaliczne szczątki asteroid bądź komet, które dotarły do powierzchni Ziemi – zawierają aminokwasy. Uczeni przebadali fragmenty, które spadały z kosmosu na wszystkie kontynenty. Najwartościowsze znalezisko pochodzi z Antarktydy, gdzie czarne okruchy świetnie się odcinają od jednorodnie białego środowiska, nietkniętego niemal przez cywilizację.
Astrochemicy badający znaleziska sądzą, że pozaziemskie aminokwasy przypuszczalnie powstały miliardy lat temu, podczas formowania się Układu Słonecznego. Ich kosmiczna podróż na gapę wewnątrz skalnych okruchów czasami kończyła się na powierzchni naszej planety. Tak więc krążące w przestrzeni wzbogacone skały, kiedy trafiały na Ziemię, pomagały przyspieszyć tworzenie się na niej form życia.
Czy życie w kosmosie jest podobne do ziemskiego?
Węgiel we Wszechświecie jest dziesięciokrotnie bardziej rozpowszechniony niż krzem, jego najbliższy chemiczny krewniak. A jeśli weźmie się pod uwagę cząsteczkową płodność węgla, wszystko przemawia za tym, że formy życia oparte na krzemie, choć możliwe, są niepotrzebne.
Poza tym nic nie upoważnia do zakładania, że modele życia na innych planetach będą zupełnie inne. Może ziemskie laboratorium jest uniwersalne? Takie są prawa fizyki, pierwiastki chemiczne, skały i minerały. Dlaczego życie miałoby wyłamać się z tego trendu?
Jak rozpoznać organizm żywy?
Może do tego posłużyć tzw. definiowanie termodynamiczne. Drugie prawo termodynamiki stanowi, że układ uporządkowany pozostawiony sam sobie zawsze przejdzie do stanu nieuporządkowania. Zatem kostka lodu, będąca w stanie uporządkowanym, przekształci się w wysoce nieuporządkowaną kałużę wody.
To, co żyje, jest wysoce uporządkowane. Wyobraź sobie, jakbyś wyglądał, gdybyś losowo złożył wszystkie komórki swojego organizmu.
Kostka lodu zachowuje kształt w lodówce, trwa dzięki energii elektrycznej dostarczanej do lodówki. Podobnie żywe organizmy potrafią zachować stan zorganizowania tylko wtedy, gdy mają zapewniony dopływ energii. Innymi słowy termodynamiczna definicja życia stanowi, że warunkiem uporządkowania jest przepływ energii.
