Crveno i plavo u dugi Bio jedno jednom m jedan jedan car i imao imao mlado mladogg i mudro mudrog sina sina koji se zvao Kai. . . ”
Tako poˇcinje cinje jedna od najlepˇ na jlepˇsih sih kineskih bajki ba jki koja kazuje kako kako su pre mnogo, mnogo , mnogo godina go dina ˇziveli ziveli u staro j Kini deˇcak cak Kai i devojˇ devo jˇcica cica Tai. Medju njima njima se razvila razvila velik velika, a, nerask neraskidiv idivaa ljuba ljubav. v. Ali, avaj! avaj! Kai je bio naslednik naslednik carskog prestola, presto la, a Tai samo sam o siromaˇ si romaˇsna, sna, lepa devojˇ devo jˇcica. cica. Neumoljivi Neumo ljivi zakoni i obiˇcaji ca ji carstva nisu dozvoljav dozvoljavali ali njihovu ljubav. . . i zato su Kai i Tai Tai izabrali – zajedniˇ zaj edniˇcku cku smrt. U trenutku kada su umirali, tako ba jka kaˇ ze, ze, na nebu se pojavila duga. Potom se godinama, s kolena na koleno, prenosilo predanje, rodjeno u toj bajci, da su Tai Tai i Kai – crveno i plavo u dugi i da ih i h viˇse se niko, dok postoji posto ji svet, sve t, ne´ce ce mo´ci ci da razd razdvo voji ji!! Tak akoo se to priˇ priˇca ca u ov ovoj oj divnoj divnoj kinesk kineskoj oj bajci. Svetl Svetlost ost i dugu dugu krase krase najlepˇ na jlepˇse se osobine. osobi ne. Ali, ˇsta sta je, u stvari, svetlost, svetlos t, ˇsta sta je duga, liˇsena sena poezije? po ezije? ˇ Cesto na prole´cnom cnom nebu posle plahih kiˇsa, sa, kada grane sunce, vidimo sjajnu dugu kako kako se preliva preliva rasko raskoˇsnim snim bojama. b ojama. Ona nastaje prelamanjem prelamanjem i rasejavanjem Sunˇceve ceve svetlost s vetlostii u kiˇ k iˇsnim snim kapljicama koje koj e pada p adaju ju iz oblaka udaljenog udalj enog od posmatraˇ pos matraˇca. ca. Kruˇ Kruˇzni zni oblik oblik duge duge i spektar spektar njenih njenih boja ljudi ljudi dugo dugo nisu nisu umeli umeli da rasrastumaˇce, ce, pa su postavljane pos tavljane mnoge hipoteze hip oteze.. Medjutim, Medjut im, pravo objaˇ ob jaˇsnjenje snjenj e ove jedinstvene prirodne pojave po jave naˇsao sao je tek slavni engleski fiziˇcar car Isak Njutn (1642–1727), danas poznatiji po svojoj teoriji gravitacije. Njutn je posmatrao prolazak svetlosti kroz staklenu prizmu. Zaˇcudjen cudjen i zadivljen, otkrio je da se beli svetlosni zrak, prolaze´ci ci kroz prizmu, razlaˇze ze na trake trake duginih boja. bo ja. Tako je Njutn dobio razloˇ razloˇzio zio je na spektar duginih boja. Kao izuzetno izuzet no darovit fiziˇcar car i matematiˇ matem atiˇcar, car, ˇcovek covek sjajne sja jne intuicije intuicij e i dara zapaˇzanja, zanja, Njutn se sa oduˇsevljenjem sevlj enjem bacio na izuˇcavanje cavanje osobina osobi na svetlosti. svetlost i. Ali, u isto vreme, time ti me se bavio i veliki holandski fiziˇcar car – Kristijan Ha jgens (1629–1695), pa je izmedju njih ubrzo izbio ˇzustar zustar nauˇcni cni spor. Ha Hajgens jgens je smatrao da je svetlost talasne prirode, a Njutn da ona predstavlja si´cuˇ cuˇsne sne ˇcestice cestice u ˇzivahnom zivahnom kretanju. kretanju. Hajgens je potezao nesporne argumente argumente u vezi sa prostiranjem svetlosti i interferencijom, a Njutn – dugu i pojave prelamanja. U prvi mah, zahv zahvaljuju´ aljuju´ci ci eksperimentim eksperimentimaa koji su tada izvodjeni, izvodjeni, Hajgensovo je miˇsljenje sljenje prevagnulo prevagnulo i pored ogromnog nauˇcnog cnog autoriteta koji je uˇzivao zivao Njutn. Medjutim, krajem proˇslog slog i poˇcetkom cetkom ovog veka, veka, pona jviˇse se zahvaljuju´ zahvaljuju´ci ci pojavi po javi foto elektriˇcnog cnog efekta i Ajnˇstajnovog sta jnovog objaˇ ob jaˇsnjenja snjenja te po jave, Njutnovo shvatanj shvatanjee stiˇce ce znaˇcajno ca jno priznanje. prizna nje. 1
Mi danas znamo znamo da su i Hajgens i Njutn bili u pravu, pravu, ali i to da je svak svakoo od njih video samo deo istine. i stine. U stvari, svetlost poseduje pos eduje i talasnu tala snu i ˇcestiˇ cestiˇcnu cnu prirodu, koje ne samo da se medjusobno medjusobno ne iskljuˇ iskljuˇcuju, cuju, ve´ ve´c se dopunjuju. dopunjuju. Tako su se dopunila dopunila otkri´ otkri´ca ca do kojih su doˇ doˇsla sla dva dva velik velikana nauke nauke — kao crveno i plavo u dugi . Sve(ne)mirNajneshvatljivija stvar, kada je u pitanju Svemir, jeste to da je on shvatljiv.Ajnˇ shvatljiv.Ajnˇstajn sta jn I mi se, poput naˇsih sih predaka, predaka, pitamo: ˇ je Svemir? – Sta – Kako Kako je i kada nastao? nastao? – Da li l i je j e veˇcan can ili prolazan – kao druge pojave po jave koje sre´cemo cemo u Prirodi? Da bismo saznali odgovore na ova pitanja, otvaramo stranice LETOPISA SVEMIRA (1998. (199 8. godine), go dine), ˇciji ciji su autori hiljade hilja de nauˇcnika cnika ˇsirom sveta. ˇ amo uvodne Citamo Cit uvo dne reˇci ci svetske svet ske edicij edi cijee ZNAN Z NANJE: JE: skrenem skr enemoo paˇ p aˇznju znju ˇcitao cit aocim cimaa ovog letopisa leto pisa da materijal mater ijal izloˇzen zen u njemu predstavlja predstavl ja danaˇsnje snje ˇcovekovo covekovo vidjenje Svemira, poslednju reˇ c naˇseg seg znanja, ali da se ono ne moˇze ze smatrati konaˇcnom cnom istinom istin om o Svemiru. Zato se mole paˇzljivi zljiv i ˇcitaoci, citao ci, naroˇcito cito istraˇ ist raˇzivaˇ zivaˇci, ci, da svoja svo ja vredna vred na zapaˇ zap aˇzanja zan ja i zakljuˇ zak ljuˇcke cke u vezi sa ovom knjigo knj igom mi materijom materijom koju ona obradjuje obradjuje dostave dostave izdavaˇ izdavaˇcu cu edicije. edicije. . . ” Praktiˇcno cno nismo okrenuli ni prvu stranu, na samom smo poˇcetku, cetku, a ve´c vidimo da i mi imamo ˇsta sta da primetimo primetimo i dodamo! Na koricama koricama ove knjige, kao i dalje u tekstu, lepo piˇse: se: SVEMIR, a mi ve´ c odavno pouzdano znamo da bi knjizi na ovu temu mnogo pre odgovaralo ime SVENEMIR. To stoga ˇsto sto je ov ova a knjiga, doslovno od korice do korice — opis burnih dogadjaja dogadja ja koji ko ji su se deˇsavali savali u SVEMIRU SVENEMIRU. SVENE MIRU. Svemir je najve´ na jve´ ci ci prirodni objekt ob jekt s kojim se ˇcovek covek sre´ce. ce. Od njega je ve´ ca ca samo ˇcovekov covekovaa maˇsta. sta. Dimenzije Svemira su ogromne i najbolje naj bolje se mogu iskazati merom koju koriste astronomi — svetlosnom godinom (jedna (jedna svetlosna svetlosna godina, kao astronomsk astronomskaa mera za duˇ zinu, zinu, predstavlj predstavljaa put koji svetlost predje za godinu dana i iznosi oko 10.000.000.000.000 km).
2
Mi danas znamo znamo da su i Hajgens i Njutn bili u pravu, pravu, ali i to da je svak svakoo od njih video samo deo istine. i stine. U stvari, svetlost poseduje pos eduje i talasnu tala snu i ˇcestiˇ cestiˇcnu cnu prirodu, koje ne samo da se medjusobno medjusobno ne iskljuˇ iskljuˇcuju, cuju, ve´ ve´c se dopunjuju. dopunjuju. Tako su se dopunila dopunila otkri´ otkri´ca ca do kojih su doˇ doˇsla sla dva dva velik velikana nauke nauke — kao crveno i plavo u dugi . Sve(ne)mirNajneshvatljivija stvar, kada je u pitanju Svemir, jeste to da je on shvatljiv.Ajnˇ shvatljiv.Ajnˇstajn sta jn I mi se, poput naˇsih sih predaka, predaka, pitamo: ˇ je Svemir? – Sta – Kako Kako je i kada nastao? nastao? – Da li l i je j e veˇcan can ili prolazan – kao druge pojave po jave koje sre´cemo cemo u Prirodi? Da bismo saznali odgovore na ova pitanja, otvaramo stranice LETOPISA SVEMIRA (1998. (199 8. godine), go dine), ˇciji ciji su autori hiljade hilja de nauˇcnika cnika ˇsirom sveta. ˇ amo uvodne Citamo Cit uvo dne reˇci ci svetske svet ske edicij edi cijee ZNAN Z NANJE: JE: skrenem skr enemoo paˇ p aˇznju znju ˇcitao cit aocim cimaa ovog letopisa leto pisa da materijal mater ijal izloˇzen zen u njemu predstavlja predstavl ja danaˇsnje snje ˇcovekovo covekovo vidjenje Svemira, poslednju reˇ c naˇseg seg znanja, ali da se ono ne moˇze ze smatrati konaˇcnom cnom istinom istin om o Svemiru. Zato se mole paˇzljivi zljiv i ˇcitaoci, citao ci, naroˇcito cito istraˇ ist raˇzivaˇ zivaˇci, ci, da svoja svo ja vredna vred na zapaˇ zap aˇzanja zan ja i zakljuˇ zak ljuˇcke cke u vezi sa ovom knjigo knj igom mi materijom materijom koju ona obradjuje obradjuje dostave dostave izdavaˇ izdavaˇcu cu edicije. edicije. . . ” Praktiˇcno cno nismo okrenuli ni prvu stranu, na samom smo poˇcetku, cetku, a ve´c vidimo da i mi imamo ˇsta sta da primetimo primetimo i dodamo! Na koricama koricama ove knjige, kao i dalje u tekstu, lepo piˇse: se: SVEMIR, a mi ve´ c odavno pouzdano znamo da bi knjizi na ovu temu mnogo pre odgovaralo ime SVENEMIR. To stoga ˇsto sto je ov ova a knjiga, doslovno od korice do korice — opis burnih dogadjaja dogadja ja koji ko ji su se deˇsavali savali u SVEMIRU SVENEMIRU. SVENE MIRU. Svemir je najve´ na jve´ ci ci prirodni objekt ob jekt s kojim se ˇcovek covek sre´ce. ce. Od njega je ve´ ca ca samo ˇcovekov covekovaa maˇsta. sta. Dimenzije Svemira su ogromne i najbolje naj bolje se mogu iskazati merom koju koriste astronomi — svetlosnom godinom (jedna (jedna svetlosna svetlosna godina, kao astronomsk astronomskaa mera za duˇ zinu, zinu, predstavlj predstavljaa put koji svetlost predje za godinu dana i iznosi oko 10.000.000.000.000 km).
2
´ VELIKIH BROJEVA KUCA Svemir sadrˇzi zi ogromnu koliˇcinu cinu materije, materije , pribliˇzno zno deset hiljada milijardi mili jarda puta ve´ cu cu od Sunca, ili brojem iskazano: iskazano: 20.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 grama (20 septendec septendecilion ilionaa grama). grama). Broj ˇcestica cestica u Svemiru Svemiru je ogroman. ogroman. Ukupan Ukupan broj nukleona u njemu (protona i neutrona) iznosi oko 12 × 1078 . Da bismo taj broj predstavili, predstavili, iza broja 12 morali bismo da dopiˇ dopiˇsemo semo joˇs 78 nula! U Svemiru ima najviˇse se vodonika vodonika (90%), a zatim helijuma (9%). Svi ostali elementi ˇcine cine samo 1% svemirske materije.
Prema Prem a naˇ n aˇsem sem sadaˇ sad aˇsnjem snj em znanju zna nju,, Svemir Svem ir izgled izg ledaa kao oogro gromni mni deˇcji cji balon. bal on. Njegov je preˇcnik cnik oko 20 milijardi svetlosnih godina i stalno se pove´ cava. cava. Nastao je pre nekih 15 1 5 milijardi mi lijardi godina dˇ zinovskom eksplozijom jednog prazinovskom jezgra koje je sadrˇzalo zalo materiju neslu´ceno ceno velike gustine za koju neki misle da je bila beskonaˇcna, cna, tj. da je Svemir postao iz – taˇcke! cke! Moˇzda zda ´cete cete posumnja pos umnjati ti u izvore naˇsih sih podataka po dataka i znanja o tako davnom dogadjaju kome nismo prisustvo prisustvov vali. Ali mi raspolaˇ raspolaˇzemo zemo i posmatraˇ posmatraˇca ca u Svemiru, zaostalo zaosta lo svemirsko zraˇcenje cenje od 3 stepena apsolutne temperaturne skale skale (3K), obilnost obilnost izotopa u Prirodi, kao i mnoge druge ˇcinjenice cinjenice govore da smo u pravu. A ako ne greˇsimo simo kada je reˇc o proˇslosti slost i Svemira, ima mnogo razloga razlo ga da dosta dos ta taˇcno cno predvid pred vidimo imo i njegovu nje govu budu´ bud u´cnost. cno st. Mo Moder derni ni fiziˇcari, car i, matema mat ematiˇ tiˇcari, car i, teorijski teori jski fiziˇcari cari i. . . — veruju u mogu´ mog u´cnost cnost da Svemir Svem ir nije ni je veˇcan, can, mada pospos toje to je i druga miˇsljenja. sljen ja. Jedna od mogu´ mogu´cnosti cnosti je — da je Svemir Svemir zatvoren, zatvoren, tj. da se ne´ ce ce u nedogled dogle d ˇsiriti sirit i i da ´ce ce jednog je dnog dana, po isteku istek u nekih neki h 60 milijardi mili jardi godina, go dina, klonuti poput pop ut dˇzinovskog zinovskog balona. balon a. Gravitaciona Gravitac iona sila ´ce ce taˇcku cku i tako ´ce, ce, u velikom razaranju, iˇsˇ sceznuti ˇceznuti svi oblici kojima se danas u Svemiru divimo. divim o. U stvari, sve ´ce ce biti bit i pretvoren pret vorenoo u bezliˇ be zliˇcnu cnu ka kaˇˇsu su materi mat erije je fantast fant astiˇ iˇcne cne gustin gus tine. e. I moˇzda zda ´ce, ce, opet, iz jedne takve taˇcke, cke, eksplozijom” nastati neki novi svemir? Akoo se to desi, Ak desi, onda onda ´ce ce o njemu njemu u neko neko daleko daleko budu´ budu´ ce ce vreme vreme novi novi letopisci, stvoreni prirodnom igrom zakonitosti i sluˇcajnosti, ca jnosti, na ko zna kojoj kojo j galaksiji gala ksiji i planeti, planet i, pisati pisat i i brisati brisat i knjigu knjig u koja koj a ´ce, ce, moˇzda, zda, nositi nosit i taˇcan can naslov — LETOPIS SVENEMIRA.
3
Priˇca o atomu Poˇcetak ove priˇce seˇze u daleku proˇslost, u vreme radjanja drevne civilizacije. Pre viˇse od dva i po milenijuma, na obalama Jonskog mora, u staroj Heladi, poˇcela je da se razvija atomistiˇcka misao. Raspet izmedju si´cuˇsnog i beskra jnog, ˇcovek je poˇceo da se pita iz ˇcega su sve stvari na svetu saˇcinjene. I tada, kada je ˇcovekova misao bila jedina mogla da mu pomogne u traganju za odgovorom na ovo pitanje, Lukrecije, Leukip i Demokrit dolaze do zakljuˇcka da to moraju biti si´cuˇsne ˇcestice — atomi (atom na grˇckom znaˇci nedeljiv). Predstave o atomima u to vreme, a i mnogo kasnije, bile su veoma maglovite. Smatralo se da su to izuzetno male, okrugle ˇcestice, koje su nedeljive i nepromenljive. Ali, za razliku od ovog atomistiˇckog uˇcenja, bilo je i drugih koja su zastupali filozofi tzv. idealistiˇcke ˇskole, sa Platonom na ˇcelu. U stvari, prava nauˇcna priˇca o atomima poˇcinje s razvojem moderne hemije, s Daltonom i Avogadrom, poˇcetkom 19. veka. Pronalaskom zakona o sjedinjavanju hemijskih elemenata u jedinjenja, umovanje o atomima dobilo je neoborivu eksperimentalnu potvrdu. Nauka je priznala postojanje atoma, a ideje grˇckih filozofa, materijalista, doˇzivele su trijumf. Medjutim, krajem proˇslog veka, januara 1897. godine, kao grom iz vedra neba dolazi nagoveˇstaj da se materija sasto ji iz ˇcestica joˇs manjih od atoma (Dˇz. Dˇz. Tomson). Kasnije, iste godine, zvaniˇcno je potvrdjeno postojanje elektrona . Time je sruˇsena predstava o nedeljivosti atoma i utvrdjeno da su atomi sloˇzene gradjevine sastavljene iz pozitivnih i negativnih ˇcestica. I, razume se, odmah se postavilo pitanje — kako su ove ˇcestice raspored jene u atomu, za koji se i dalje verovalo da predstavlja homogeno sferiˇcno telo. Slede´ ci korak uˇcinjen je 1914. godine, kada je Ernest Raderford otkrio atomsko jezgro. Na osnovu Raderfordovog otkri´ca Bor je dao model prema kome se atomi sastoje iz pozitivno naelektrisanog jezgra i negativno naelektrisanih elektrona koji kruˇze oko jezgra — kao ˇsto planete kruˇze oko Sunca. Tako je nova slika atoma zamenila staru.Pokazalo se da je atom deljiv i da postoje neke od njega joˇs si´cuˇsnije ˇcestice. Posle ovih otkri´ca, koja su se zbila u nepunih dvadeset godina, sledi niz uzbudljivih dogadjaja na atomskoj pozornici. Iz godine u godinu otkrivaju se sve neobiˇcnije i zagonetnije ˇcestice, ˇciji je ˇzivot, uglavnom, veoma kratak. Tako ih se brzo nakupilo i viˇse od 100! Pri tom je zaista bilo teˇsko re´ci koje su od njih elementarne, a koje nisu. Ali, dve od tih ˇcestica, pored elektrona — prvenca moderne atomistike, zasluˇzuju na jve´cu paˇznju u naˇso j priˇci. To su proton (jezgro lakog vodonikovog 4
atoma) i neutron (neutralna ˇcestica, mase pribliˇzno jednake protonovoj masi). Osim lakog vodonika, atomi svih ostalih hemijskih elemenata koje sre´cemo u prirodi, pored protona i elektrona, sadrˇze i neutrone. Dok je proton otkriven u proˇslom veku, njegov pratilac u atomskim ˇ jezgrima — neutron pronadjen je tek 1932. godine (Dˇz. Cedvik). Iste godine, K.Anderson pronalazi ˇcesticu koja ima masu jednaku masi elektrona, ali koja je suprotno naelektrisana. Tako je na scenu stupio pozitron , prva ˇcestica antimaterije. Vremenom se pokazalo da je antimaterija jednako bogata ˇcesticama kao i materija; taˇcnije, da svaka ˇcestica materije ima svoju antiˇ cesticu i da se one medjusobno razlikuju samo po naelektrisanju. Upita´cete se — a koje su ostale ˇcestice, do broja 100 i viˇse? To su ˇcestice neobiˇcnih imena i joˇs ˇcudnijih svojstava: neutrini, mioni, pioni, kaoni . . . Sve se one grupiˇsu u odredjene porodice u kojima, razmeˇstene po svojim svojstvima, zauzimaju poloˇzaje kao da ih je neki nevidljivi umetnik rasporedio — dobijaju se geometrijske slike u kojima se javlja simetrija, sklad. U prvi mah, neke od ovih ˇcestica smatrane su elementarnim, ali su novija istraˇzivanja pokazala da su naˇse predstave o njima bile pogreˇsne kao i predstave starih Grka o atomima. Danas znamo da se ve´cina ovih, nazovi elementarnih ˇcestica, sastoji iz joˇs si´cuˇsnijih deli´ca materije — iz kvarkova . A tu ve´c poˇcinje nova priˇca o strukturi materije. Da li ´ce ona ikada biti zavrˇsena ili ne — zavisi od toga da li se materija moˇ ze da deli u beskraj, ili se na nekom njenom nivou stiˇ ze do atoma , nedeljivih ˇcestica, ˇcije su postojanje naslutili veliki mislioci stare Helade. Poˇcetak ˇzivota na Zemlji ˇ Veliki engleski prirodnjak Carls Darvin (1809–1882) naslutio je joˇs u proˇslom veku jedan od mogu´cih pravaca kojim je tekla prebioloˇska evolucija materije. U pismu svom prijatelju Hukeru on kaˇze: proteinskih jedinjenja u toploj barici punoj amonijaka, svih vrsta fosfatnih soli, svetlosti, toplote, elektriciteta i drugog, tada bi ova jedinjenja mogla da pretrpe joˇs sloˇzenije promene”. Tek mnogo godina kasnije, u naˇse doba, Harold Juri i Stenli Miler izveli su svoj poznati eksperiment u kome su, umesto Darvinove jednostavne hemi jske oblike, osnovna neorganska i organska jedinjenja koja se mogu na´ci na rafu hemiˇcara u svakoj laboratoriji. Dejstvom elektriˇcnih praˇznjenja, malih i izboja koji su ˇsarali parama ovih hemijskih jedinjenja i gasova zatvorenih u retortu, Juri i Miler su pokuˇsali da oponaˇsaju uslove koji su vladali na ranoj Zemlji. Nalaz ovog eksperimenta bio je fantastiˇcan — elektriˇcna praˇznjenja su, u 5
ovako simuliranoj jednostavnih hemijskih jedinjenja stvorila amino kiseline, purine, pirimidine i druge hemijske materije koje ˇcine vaˇzne sastojke svake ˇzive ´celije. Taj eksperiment oznaˇcio je prekretnicu u ˇcovekovom interesovanju za prebioloˇsku evoluciju materije na Zemlji. Posle njega je izvedeno i mnogo drugih, joˇs sloˇzenijih eksperimenata, pa se tako rodila nova grana nauke koja je poˇcela da sakuplja podatke o ranoj Zemlji i uslovima koji su na njoj vladali, a uz to i da gleda i traga dalje od Prema prvim rezultatima, bioloˇska evolucija materije poˇcela je preko 3 milijarde godina. Znaˇci, za postanak prvih sloˇzenijih organskih molekula, je na raspolaganju tek neˇsto viˇse od milijardu godina. Medjutim, najnovija istraˇzivanja pokazuju da je ovaj period bio znatno kra´ci, pa, ˇcak, neka od njih navode na zakljuˇcak da je sve poˇcelo i Jedan od zagovornika kosmiˇckog porekla ˇzivota na Zemlji je ˇcuveni engleski astronom ser Fred Hojl. On veruje da je kometama i asteroidima prekrivenim ledom, pri njihovom kruˇzenju i fragmentaciji. Prema Hojlu i Vikramasingeu, u jezgrima kometa postoje radioaktivni izotopi koji tokom miliona godina daju potrebnu energiju za izvodjenje mnogih hemijskih reakcija, u kojima su se mogli izgraditi sloˇzeniji oblici organskih jedinjenja. Raspadanje komete u blizini Zemlje moglo je u proˇslosti da dovede do zasipanja Zemlje kiˇsom ve´c stvorenih molekula, koji su na Zemlji naˇsli joˇs povoljnije uslove za nove hemijske sinteze koje su vodile izgradnji ˇzivih oblika materije. I od ovako smele hipoteze – postoje joˇs smelije! Radio astronomi i astronomi su do sada u prostranstvima Svemira, u medjuzvezdanom prostoru, otkrili preko 60 hemijskih jedinjenja, od kojih viˇse od 50 ima bioloˇski znaˇcaj. Jedan od sloˇ zenih atoma! Iako su ova jedinjenja daleko od prvih znakova ˇzivota (voda, amonijak, metan, metil alkohol i druga), ona nas upozoravaju da ne prenagljujemo u odbacivanju meˇsanja Svemira u nastanak ˇzivota na Zemlji. Zato Ponamperuma, bacaju´ci pogled put zvezda, kaˇze: je preplavljen hemijskim oblicima materije koje mi dobijamo u naˇsim primordijalnim eksperimentima. Verovatno je najve´ ci broj ovih hemijskih jedinjenja stvoren u svemirskom prostoru u dˇzinovskoj verziji naˇsih laboratorijskih eksperimenata...” Kao ˇsto vidimo, pitanje prebioloˇskog razvoja materije i nastanka ˇzivota na ranoj Zemlji joˇs nije reˇseno, iako je od A ako bismo se drˇzali zdravog razuma i verovatno´ce, onda bismo, ipak, prednost u izvodjenju eksperimenata sa hemijskim oblicima koji su doveli do po jave ˇzivota na naˇsoj planeti. 6
Suncokret i ˇsiˇsarka — matematiˇcari Mnoge zagonetke Prirode koje nauka postepeno odgoneta vezane su za cele brojeve koji, kao ˇsto iz matematike znamo, ˇcesto prave neobiˇcne nizove. Jedan takav znaˇcajan niz celih brojeva pre viˇse vekova otkrio je Italijan Leondardo Pizano Fibonaˇci, pa je taj niz po njemu i dobio svoje ime. Tako niz brojeva: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21. . . zovemo Fibonaˇcijevim nizom . Ako se samo malo udubite u njegovu konstrukciju, lako ´cete otkriti redja broj do broja. Kao ˇsto se moˇzete uveriti, svaki naredni ˇclan ovog niza brojeva dobija se zbrajanjem dva prethodna ˇclana. Tako je, na primer, 5=3+2, a 21=13+8. Sada ve´c moˇzete i sami da dodate nove ˇclanove Fibonaˇcijevom nizu. Poˇcnite sa: 21+13=34, a zatim 34+21=55. . . i tako redom, dok vam se ne dosadi ili dok se ne dosetite da se moˇzete pomo´ci kompjuterom. Veoma jednostavan program, neˇsto malo truda i mnogo, mnogo hartije — i eto vam nepreglednog mnoˇstva ˇclanova Fibonaˇcijevog niza! Sada nam, posle tolikog posla, ostaje joˇs da vidimo zbog ˇcega je ovaj niz bro jeva (koji je tako jednostavan!) znaˇcajan. Ko bi poverovao da gradja ˇsiˇsarke, lice suncokreta, raspored liˇs´ca i grana na drve´ cu. . . i mnogo ˇsta drugo — zavise od Fibonaˇcijevog niza brojeva! Da li bi i jedan deˇ cak ili devojˇcica, dok otkidaju latice cveta i uzbud jeno ˇsapu´cu: da ishod ovog brojanja (a moˇzda i sudbina ljubavi) zavisi od matematiˇckog poretka brojeva. Skoro izvesno — da ne bi! Medjutim, ako paˇzljivo izbrojite ljuspe na jedno j od ˇsiˇsarkinih spirala, dobi´cete neki od brojeva iz Fibonaˇcijevog niza, recimo: 8, 13 ili 21. A i suncokret je veliki njegovih semenih plodova, poredjanih po spiralno uvijenim ˇsarama, odgovaraju viˇsim ˇclanovima Fibonaˇcijevog niza: 55, 89, 144 itd. Neˇsto sliˇcno sre´cemo i medju uglovima. Priroda naroˇcito ceni tzv. zlatni ugao, ugao od 137,5 stepeni. To je ugao koji deli krug na dva segmenta, tako da je odnos lukova nad manjim i ve´ cim segmentom jednak odnosu luka nad ve´cim segmentom i obima kruga. U ovo ˇsto smo vam ispriˇcali veoma smo sigurni. A sigurni smo i u to da Priroda nikada nije drˇzala ˇsestar u ruci i opisivala krugove, a joˇs manje da je na papiru ispitivala odnose njihovih razliˇcitih lukova, ili da je pomo´cu kompjutera tragala za Fibonaˇcijevim nizom brojeva. Ali je ona, rukovodjena principima ekonomiˇ cne gradnje svojih oblika, uvek pronalazila najbolja matematiˇcka reˇsenja, kao ˇsto su ona koja se kriju u Fibonaˇcijevom nizu brojeva, u zlatnom preseku ili u zlatnom uglu. Zato je slavni fiziˇcar Albert Ajnˇstajn, koji je duboko poimao Prirodu, jednom prilikom rekao:
7
ponaˇsa kao dobar ekonomista”.
8
Ko je najbrˇzi na svetu? Ko je najbrˇzi na svetu? Da li je to ˇcovek koji je pretrˇcao 100 metara za 9,84 sekunde, ili je to gepard koji je u stanju da razvije brzinu ve´cu i od 100 kilometara na sat? Moˇzda je to zvuk sa svojih 330 metara u sekundi, ili nadzvuˇcni avion prele´ce rastojanje od Vaˇsingtona do Pariza za samo 3 sata i 36 minuta, ili. . . Ali da ne bismo licitirali u nedogled ili zavirivali u poznatu Ginisovu knjigu, koja sadrˇzi na hiljade svetskih rekorda, nauke — Albertu Ajnˇstajnu. On nam je najbrˇza na svetu, da je bez premca kada je o brzini reˇ c i da je u tome, dok je sveta i veka, niko ne´ce nadmaˇsiti! Veoma nas je zaˇcudila takva kategoriˇcna tvrdnja nauˇcnika, jer dobro znamo da su oni velike sumnjalice i da retko izriˇcu konaˇ cne sudove. Zato smo se upitali: ovakvu tvrdnju ozbiljni dokazi?” Kako nam se ˇzurilo da dobijemo odgovor na ovo pitanje, uputili smo se pravo u Institut za fiziku — da na pravom mestu ˇcujemo kako je ˇcovek zakljuˇcio da je svetlost nedostiˇzni brzinski rekorder. priˇcu mladi asistent instituta, teorijski fiziˇcar, dopuˇsta ju da kaˇ zem da je svetlost apsolutno najbrˇza na svetu, da je tako bilo uvek u proˇslosti i da ´ce tako biti i u budu´ cnosti. Ona se u vakuumu prostire brzinom od oko 300.000 kilometara u sekundi. Da nekim sluˇcajem njena brzina nije tolika, i samo postojanje Svemira i ˇzivota u njemu, ovakvog kakvog ga mi poznajemo, bili bi dovedeni u pitanje. Kada bi se, nekim ˇcudom, brzina svetlosti i najmanje promenila, doˇslo bi do katastrofe Svemira! To vas zaˇcudjuje, ali – evo dokaza.” kako je izmerena brzina svetlosti, zatim – zbog ˇcega je ona graniˇcna brzina u realnom svetu i, na kraju, zaˇsto od nje zavise sve tvorevine u Prirodi, pa ˇcak o oblik naˇseg Svemira.” nauˇcnik Galileo Galilej, koji je ˇziveo u drugoj polovini 16. i prvoj polovini 17. veka. Jedne veˇ ceri su se Galilej i njegov pomo´cnik popeli na dva medjusobno udaljena brega u blizini Firence, nose´ci svako po jednu svetiljku, fenjer sa zaklonom. Galilej je rekao asistentu da otkrije svoju svetiljku ˇcim opazi svetlost njegove svetiljke sa drugog brega. Medjutim, dobijen je neoˇcekivani rezultat – Galilej je praktiˇcno istovremeno video svetlost asistentovog fen jera kada bi skinuo zastor sa svoje svetiljke. Malo kaˇsnjenje on je ispravno pripisao brzini reagovanja svog pomo´cnika”. Pomislili smo da je tu priˇci kraj i da je Ajnˇstajn svoju tvrdnju zasnovao na ovom Galilejevom eksperimentu s fenjerima. Medjutim, silno smo se prevarili – to je bio samo poˇcetak jedne veoma duge i uzbudljive priˇce. Jupitera kao pomo´cnikom, nemaˇcki astronom Remer je 1675. godine prvi 9
uspeˇsno izmerio brzinu svetlosti, dobivˇsi vrednost od oko 300.000 kilometara u sekundi. Francuz Fizo 1849. u svojoj laboratoriji joˇs taˇ cnije meri ovu brzinu, posle ˇcega slede brojna sve taˇcnija merenja. Danas mi znamo da se svetlost u vakuumu prostire brzinom od 299.795,5 kilometara u sekundi, ili, bolje je re´ ci – prostire se pribliˇzno tom brzinom, jer sam siguran da je u medjuvremenu neko odredio joˇs koju decimalu ili poboljˇsao taˇcnost merenja”. Poˇsto nismo cepidlake, a i ne bi nam mnogo vredelo da smo utvrdili joˇs neku cifru brzine svetlosti, podsetili smo mladog fiziˇcara na Ajnˇstajna i preostala pitanja na koja je obe´cao da ´ce nam dati odgovor. teorijom relativnosti pokazao da se nijedno telo ne moˇ ze ubrzati do ili preko brzine svetlosti. Za to bi bio potreban beskonaˇcan izvor energije, ve´ ci od onog kojim raspolaˇze ceo Svemir ili milijarde milijardi takvih svemira. Onda moˇzemo re´ci da je brzina svetlosti najve´ca mogu´ca brzina u svetu u kome ˇzivimo. Neki fiziˇcari, istina, razmatraju mogu´cnost postojanja i drugih vrsta svetova, u kojima bi postojali tahioni , ˇcestice brˇze od svetlosti, ali to su, za sada, samo maˇstanja. . . ” pitanje. Brzina svetlosti je jedna od najvaˇznijih prirodnih konstanti od koje zavisi struktura, poˇcev od elementarnih ˇcestica – opeka materije – pa sve do Svemira. I najmanje odstupanje od postoje´ce vrednosti ove konstante, za koju su nauˇcnici dokazali da se tokom milijardi godina postojanja sveta nije menjala, dovelo bi do propasti ne samo atoma, ve´c i planeta, zvezda, galaksija, pa i Svemira, jer je sve u Prirodi krojeno arˇsinom u kome je brzina svetlosti osnovna mera. Eto, to su razlozi zbog kojih verujem da Ajnˇstajn nije pogreˇsio kada je svetlost proglasio najbrˇzom na svetu”.
10
Orijentir Talitusa saltatora Paˇzljivim posmatranjem, vrˇse´ci razliˇcite eksperimente i analize, nauˇcnici su otkrili mnoge orijentire pomo´cu kojih se ˇzivotinje orijentiˇsu u prostoru. Si´cuˇsna magnetiˇcna bakterija za svoju navigaciju koristi Zemljino magnetno polje, neki termiti se orijentiˇsu pomo´cu obrisa ˇsume, dok se pˇcele, ptice, kraba i druge ˇzivotinje upravljaju prema Suncu. Ono je najjasniji nebeski se mnogo ko prema njemu upravlja. Posmatranjem ptica jednostavno je dokazati da im je Sunce zatvorili u kulu sa viˇse malih prozora koje bismo jednovremeno otvorili – lastavica bi, orijentiˇsu´ci se prema Sunˇcevim zracima, uvek izlazila u jednom pravcu, baˇs kao i druge ptice, i lako bi pronalazila svoje gnezdo. Ali, ako bismo u istoj kuli neke prozore zamraˇcili, pa u prostoriju uneli ogledalo i pomo´cu njega prevarena, ona bi poletela u pogreˇsnom smeru, pod uglom od 180 stepeni u odnosu na smer u kome se nalazi njen dom. A evo joˇs jednog interesantnog putnika. Latinsko ime ove ˇzivotinjice je zaista zvuˇcno: Talitus saltator . Ta je ˇzivotinjica sliˇcna morskim raˇci´cima i moˇzda bi joˇs dugo bila anonimna da se njom nisu pozabavili nauˇcnici. Posmatraju´ci je, oni su po prvi put otkrili da postoje i ˇzivotinje koje se, ne´cete verovati, orijentiˇsu ne pomo´cu Sunca, ve´c – pomo´cu Meseca! Da bi ovo proverili, istraˇzivaˇ ci su zamislili veoma jednostavan i duhovit eksperiment, koji je bez sumnje pokazao da Talitus saltator daje Mesecu prednost nad svim drugim orijentirima. Budu´ci da ova mala ˇzivotinja ˇzivi u moru, nauˇcnici su poˇsli na morsku obalu da u prirodnoj sredini Saltatora izvedu svoj ogled. Za ovaj ogled oni su iskoristili jedno kopno, dva mora i mnogo raˇci´ca. Da biste sve bolje razumeli, pogledajte geografsku kartu Italije. Kao ˇsto znate, italijansko kopno, oblika ˇcizme, sa istoka zapljuskuju vode Jadranskog, a sa zapada vode Ligurnijskog mora. Kada su nauˇcnici iz mora kod mesta Riminija, koje se nalazi na istoˇcnoj obali i kupa se u Jadranskom moru, izvadili raˇci´ce – oni su se nepogreˇsivo vra´cali u more orijentiˇsu´ci se po Mesecu. Naˇs pratilac im je svojom slabom svetloˇs´cu pokazivao put ka istoku. Ali kada su nauˇcnici te iste jadranske raˇci´ce, u no´ci obasjanoj meseˇcinom, preneli na zapadnu obalu italijanskog kopna, negde kraj grada Gombo koji se nalazi na obali Ligurnijskog mora — raˇ ci´ ci su se, kako su nauˇ cili od pamtiveka, opet slepo drˇzali istoka, misle´ci da idu ka moru. I tako su oni, umesto ka moru, krenuli put grada! Raˇci´c, kao i lastavica, termit ili si´cuˇsna bakterija veruju svojim posto janim orijentirima — Mesecu, Suncu, ˇsumi i magnetnom polju,kao ˇsto ˇcovek 11
veruje zvezdi Severnjaˇci koja mu je toliko puta bila pouzdan vodiˇc kroz svet pun orijentira. ˇ Covekov vidokrug Bogati smo po zvezdama ˇ Sekspir Sigurno ste i vi za vreme vedrih no´ci osmatrali zvezdano nebo i pitali se: ˇ ˇcovek vidi, a ˇsta ne vidi na nebu? dokle seˇze ˇcovekov vidokrug? Sta Pod pogodnim uslovima na nebu, ˇcovek golim okom, pored Meseca, moˇze da posmatra i planete: Merkur, Veneru, Mars, Jupiter i Saturn. Teˇ ze ´ce uoˇciti Uran, koji Zemlji prilazi na 2,7 milijardi kilometara. Izvan Sunˇcevog sistema ˇcovek vidi mnoˇstvo zvezda. Pomenimo samo neke koje pripadaju severnoj hemisferi neba: zvezda Alfa Kentauri udaljena je oko 40.000 milijardi kilometara, tj. 4,3 svetlosne godine (svetlost u toku jedne godine predje rastojanje od 9,5 triliona kilometara); Betelgeza se nalazi na 520 svetlosnih godina; plaviˇcasti Rigel, iz sazveˇzdja Lava, na 90 svetlosnih godina; a ogromni godina. ˇ Covek joˇs vidi dvostruku skupinu zvezda u Perseju, na viˇse od 7.000 svetlosnih godina, a i pozadinsko svetlucanje naˇse galaksije, poznate u narodu pod imenom Prenesemo li pogled na obliˇ znju galaksiju Andromedu, koja u svojim nedrima drˇ zi viˇse od 100 milijardi zvezda i nalazi se na udaljenosti od 2 miliona svetlosnih godina, dosti´ci ´cemo granicu okom vidljivih objekata u Svemiru — ˇcovekov Medjutim, prema danaˇsnjem saznanju nauke, pretpostavlja se da preˇcnik Svemira, koji moˇzemo zamisliti u vidu deˇcjeg balona, premaˇsa 20 milijardi svetlosnih godina (190.000.000.000.000.000.000.000 km)! Tako moˇzemo da zakljuˇcimo da je naˇsem oku dostupan samo jedan stomilioniti deo Svemira! Saznavˇsi to, postaje nam jasno od kolikog su znaˇcaja bila otkri´ca Galileja, Njutna, Herˇsela i drugih fiziˇcara i astronoma, koji su svojim teleskopima hiljadostruko pove´cali ˇcovekov vidokrug i tako otvorili jedan novi svet, inaˇce nedostupan ˇcovekovom oku. Ne samo da je time granica vidljivih objekata na nebu pomerena, ve´ c su i inaˇce nejasne taˇcke na nebu dobile odredjenije oblike. Od Galileja naovamo astronomija svakim danom osvaja nove prostore neba. Optiˇckoj astronomiji pridruˇ zile su se nove astronomije: radio astronomija, astronomije na osnovu infracrvenog, ultraljubiˇcastog, iks, gama, kosmiˇ ckog zraˇcenja, kao i neutrino ˇcestica. Uz njih, u razvoju se nalazi gravitaciona astronomija, koja ´ce biti idealna za posmatranje kataklizmiˇckih kosmiˇckih pojava u kojima uˇcestvuju objekti velikih masa. ˇ Covekove astronomske opservatorije sve ˇceˇs´ce napuˇstaju Zemlju i sele se 12
u Kosmos. Razni sateliti nose teleskope i detektore zraˇcenja koji pokrivaju ˇsiroki spektar energija u kome nam Svemir ˇsalje svoje Proˇsirivˇsi svoj vidokrug skoro do samih (detektovan je kvazar na 13,5 milijardi svetlosnih godina!), ˇcovek je iz tamnog, beskrajnog neba izronio brojne astronomske zvezde dˇzinove, pulsare, kvazare, crne rupe, galaksije i njihove rojeve i super-rojeve. . . A to je toliko mnogo otkri´ca da bi, moˇ zda, mogao da pomisli da ´ce do´ci vreme kada astronomi ne´ce imati ˇsta da rade, ve´c ´ce, poput obiˇcnih ljudi, samo posmatrati nebo i diviti mu se. Onaj koji bi tako pomislio, morao bi da se seti reˇci ˇcuvenog ruskog nauˇcnika Konstantina Ciolkovskog, oca kosmonautike, koji je jednom rekao: i budu´ce — ne´ce predstavljati ni deli´c naˇseg neznanja ”. Da je Ciolkovski u pravu — najbolji nam je dokaz do sada pruˇzilo nebo sa svojim neiscrpnim tajnama. Evolucija pod okom istraˇzivaˇca ˇ Jedan od najve´cih nauˇcnika svih vremena, Carls Darvin, otkrio je da ˇzivi oblici materije podleˇzu evoluciji. Utvrdio je da se materija na taj naˇcin usavrˇsava i stiˇce nova svojstva koja zavise od prirodne sredine u kojoj se ona razvija. Za evoluciju ˇzivog sveta postoji mnogo dokaza iz proˇslosti. Ipak, to su uglavnom dokazi izvedeni na osnovu posmatranja fosila, vrsta koje su nekada postojale u jednom, a sada postoje u drugom obliku. Zato je bilo veoma vaˇzno na´ci i eksperimentalni dokaz evolucije koja bi se odigravala pred naˇsim oˇcima. Pedesetih godina 20. veka Dˇzoˇsua Lederberger, genetiˇcar Univerziteta Viskonsin (SAD), izveo je sjajan bioloˇski eksperiment: prouˇ cavao je evoluciju ˇzive materije na bakterijama koje samo tokom dve godine svoga ˇzivota (razvoja) daju oko 7000 generacija! Budu´ci da ˇzivot u svojim osnovnim manifestacijama ne pravi razliku izmedju bakterije, cveta i ˇcoveka, Dˇzoˇsua je mogao da posmatra borbu ˇzive materije za opstanak na nivou bakterija i da iz toga izvede dalekoseˇzne zakljuˇcke u vezi sa evolucijom. On je na jednu vrstu bakterija dejstvovao njihovim ljutim neprijateljem — penicilinom, lekom koji i ˇcovek koristi u borbi protiv bakterija. Dˇzoˇsua je pri tom naˇsao da se pribliˇzno na svakih 100 miliona bakterija koje penicilin ubija javlja jedna bakterija koja je otporna na penicilin i koja preˇzivljava njegovo prisustvo. Zahvaljuju´ci njo j i njenom potomstvu, posmatrani bakterijski soj daje izdanak koji je u stanju da preˇzivi delovanje penicilina i da u njegovom prisustvu stvara generacije na koje on nema efekta. Ovakvo produˇzenje vrste putem evolucije mogu´ce je zahvaljuju´ci po javi mutacije koja se deˇsava u bakterijama, a takodje i u drugim viˇsim 13
vrstama. Mutacije su neznatne promene strukture ˇzive materije, taˇ cnije — promene njenog osnovnog dezoksiribonukleinske kiseline) koje mogu da imaju dalekoseˇzne posledice. Zahvaljuju´ci uistinu maloj promeni molekula DNK, koja, na primer, nije ve´ca od promene samo jednog slova na viˇse od dvadeset stranica teksta ove knjige, bakterija je bila u stanju da preˇzivi i da dˆ a potomstvo otporno na penicilina. Tako je istraˇzivaˇc Lederberger svojim oˇcima posmatrao evoluciju ˇzive ˇ materije, pojavu koju je prvi otkrio Carls Darvin u proˇslom veku. To je bila nova potvrda nauˇcnog pogleda na postanak i razvoj ˇzivota, a istovremeno i poraz shvatanja prema kojima je ˇzivot nastao dejstvom neke sile”, pod ˇcijom se kontrolom, navodno, i sada nalazi. Muzika nebeskih sfera Nauˇcnik ne prouˇcava Prirodu zato ˇsto je to korisno. On je izuˇcava zato ˇsto uˇziva u tome, a uˇziva zato ˇsto je ona lepa. Poenkare Jedno od velikih, pa moˇzda i najve´cih ˇcuda na koje ˇcovek nailazi kada prouˇcava Prirodu jeste igra malih celih brojeva, koja je presudna u mnogim sluˇcajevima — kod porodica elementarnih ˇcestica, zraˇcenja atoma, strukture ˇsiˇsarke i suncokreta, pa ˇcak i kretanja nebeskih tela. Zbog ˇcega je Priroda sja jan matematiˇcar i zaˇsto se najviˇse sluˇzi malim celim brojevima, kao ˇsto su: 1, 2, 3, 4,. . . ? Dobro, rekli bismo, ona ceni jedinku, stalno svoje podanike i s njima izvodi neobiˇcne igre dodavanja i oduzimanja, mnoˇ zenja i deljenja. Ovo bismo objaˇsnjenje nekako i mogli da prihvatimo, na primer, kada je reˇ c o kvarkovima, atomima natrijuma ili molekulima DNK. Ali kako da shvatimo tu igru kada su u pitanju gromadna tela, kao ˇsto su ona u Sunˇcevom sistemu? Joˇs su stari Grci bili zadivljeni harmoniˇcnim pojavama kretanja nebeskih tela. Pitagorejci su u njima otkrivali odnose medju tonovima u muzici. Ali, ovog puta ne´cemo se baviti planetama, ve´ c nekim manjim nebeskim telima, kako bismo istakli dokle ide to savrˇsenstvo i harmonija u Posmatrajmo dva Saturnova satelita — Titan i Hiperion. Oni kruˇze oko Saturna sa periodama kruˇzenja koje se odnose kao 3:4. Na drugoj strani, tri unutraˇsnja Jupiterova satelita imaju periode koje se odnose kao 1:2:4. Kada napomenemo da se ovaj odnos odrˇzava tako dobro da se ne opaˇzaju promene ni na devetoj znaˇcajnoj cifri (!), naˇsem ˇcudjenju, zaista, ne moˇze biti kraja. Takodje znamo da Zemljin pratilac — Mesec okre´ ce samo jedno lice prema Zemlji svom od njega. I to je rezultat izvanredno finog usaglaˇsavanja Meseˇcevih kretanja — kruˇzenja oko matiˇcne planete i rotacije oko sop14
stvene ose. Otud moramo da zakljuˇcimo da ove pravilnosti, ˇsto podse´caju na muziku, nikako ne mogu biti sluˇ cajne, ve´c da se u njima kriju duboke zakonitosti. Harmoniˇcno ponaˇsanje tri Jupiteru najbliˇza satelita poznavao je joˇs Pjer Simon Laplas, slavni francuski matematiˇcar iz 18. veka. Njega je izuˇcavanju ovog problema privukla ˇcinjenica da se pomenuta tri satelita povremeno nalaze na jedno j pravoj liniji koja prolazi kroz njihova srediˇsta i srediˇste planete Jupiter. Ali tek poˇcetkom naˇseg stole´ca, kretanje Jupiterovih satelita moglo je da bude pra´ceno s velikom taˇcnoˇs´cu. Tako je otkriveno da Jupiteru najbliˇzi satelit Jo zavrˇsava jedno kruˇzenje oko Jupitera za dva puta kra´ce vreme od po rastojanju narednog satelita — Evrope, a Evropa, opet, za dva puta kra´ce vreme od tre´ceg satelita — Ganimeda. ˇ Dva ameriˇcka nauˇcnika pokuˇsala su da objasne ovu igru brojeva”. Carls Joder je pretpostavio da je Jo u proˇslosti leˇ zao unutar Evropine orbite i da je gravitaciono delovanje izmedju Jupitera i satelita, kombinovano sa dejstvom gasova koji istiˇcu sa Jupitera i odredilo sadaˇsnje poloˇzaje Joa, Evrope i Ganimeda. Prema Vizelu, tri satelita su tokom svog dugog kretanja rezonancu — harmoniˇ cni medjusobni odnos, a zatim su sve finije i finije usaglaˇsavali svoja kretanja oko matiˇcne planete sa zahtevima rezonance. Medjutim, svaka igra, pa i igra celih brojeva u Prirodi, ima konkretne posledice. Nauˇcnici su izraˇcunali da zbog velike izduˇzenosti svoje putanje, Jo mora da se zagreva tri puta viˇse od Meseca i da bi trebalo da ima teˇcno jezgro i ˇcvrst omotaˇc. Oni su svoja smela predvidjanja o strukturi ovog Jupiterovog satelita krunisali tvrdnjom da se na Jou moˇze oˇcekivati postojanje aktivnih vulkana. I samo tri dana poˇsto je u ˇcuvenom ˇcasopisu za nauku tvrdnjom, 5. marta 1979. godine vasionska letelica 1” poˇcela je na Zemlju da ˇsalje slike Joa, na kojima su se ukazivali obrisi osam aktivnih vulkana! A da izmedju vulkana i malih celih brojeva i njihove igre u Sunˇcevom sistemu postoje neke neobiˇcne veze — u to vas viˇse ne moramo ubedjivati. Foto-aparat za atomske ˇcestice Ulazimo u najneobiˇcniju potpuni mrak. Palimo ˇskiljavo svetlo i u poˇ su i pod i plafon obojeni lutami prvo zapaˇzamo potpuno crne zidove. Cak crnom bo jom! I, uopˇste malo je stvari uokolo koje nisu crne ili tamne, kao da neko u ovom podrumu fiziˇcke laboratorije gaji peˇcurke, a ne da se bavi istraˇzivanjem atoma. Naˇsu paˇznju privlaˇci jedna kitnjasta povelja okaˇcena o zid, nalik majstorskom pismu kraljevskog fotografa. Prilazimo i ˇcitamo: 15
Nobelova nagrada za fiziku – Grand Prix za atomsku fotografiju pronalazaˇ cu maglene komore ˇ T. R. Vilsonu C.
Tek kada smo ovo proˇcitali, shvatili smo gde se nalazimo — u radnoj sobi jednog od najve´cih eksperimentalnih fiziˇcara novijeg doba, ˇcoveka koji je konstruisao foto-aparat za atomske ˇcestice”, tzv. Vilsonovu maglenu komoru. Toga ˇcasa u sobu je stupio fotografov pomo´cnik”, mladi asistent Kevendiˇsove laboratorije. On nas pozdravlja i vodi ka instrumentu ˇsto zauzima centralno mesto u sobi. Vidite” govori nam on, ovo je ˇcuvena Vilsonova komora koju je slavni fiziˇcar napravio sam, svojom rukom! Ona i danas radi, pa mogu da vam napravim neki atomski snimak, a i da vam na licu mesta objasnim princip na kome funkcioniˇse ovaj ˇcudesan aparat. Sad ´cu ugasiti svetlo, a vi nemojte da se uplaˇsite”. Rekavˇsi to, on utrnu slabaˇsno svetlo, te nasta mrkli mrak. Privuˇce nam se kao maˇcka i pomeri nas ka delu instrumenta gde smo ranije opazili nekakav stakleni cilindar prekriven debelom staklenom ploˇcom. Sada dobro otvorite oˇci i gledajte nadole!” U tom trenu neˇsto snaˇ zno prasnu i blesnu jaka svetlost. . . Iako smo se priliˇcno trgli, sasvim smo dobro videli neke tanke, svetle konˇ ci´ce” u Vilsonovoj komori kako se zrakasto pruˇzaju iz jedne taˇcke na sve strane. To ˇsto ste sada videli su tragovi alfa-ˇcestica radioaktivnog izvora polonijuma– 210 koji se nalazi u komori. Dobro, upitali biste: kako je mogu´ce snimiti tragove atomskih ˇcestica, kada su one tako siˇcuˇsne da ih je apsolutno nemogu´ce videti okom? E, tu se upravo i pokazala darovitost mog uˇcitelja, profesora Vilsona. On je izuˇcavao nasta janje magle i uoˇcio je da se prezasi´cena vodena para kondenzuje na jonima, naelektrisanim deli´cima atoma ili molekula. I tada mu je sinula fantastiˇcna ideja — da veˇstaˇckim putem, naglim pove´canjem zapremine suda, dovede paru u komori do prezasi´cenja i tako je prisili da se, sada se ve´ c i vi dose´cate, kondenzuje na jonima koji se stvaraju duˇz traga naelektrisane ˇcestice. Na jonima se stvaraju si´cuˇsne vodene kapljice. Osvetl javanjem ovih kapljica jarkom svetloˇs´cu bleskalice dobija se vidljiv konˇ ci´c u Vilsonovoj komori, u stvari ”niska si´ cuˇsnih bisera koja nam otkriva put ˇcestica i druga zbivanja i tajne iz atomskog sveta”. Potpuno opˇcinjeni onim ˇsto smo videli, izlazimo na svetlo dana iz ˇcuvene Kevendiˇsove laboratorije, ˇzale´ci ˇsto nismo mogli da sretnemo najˇcuvenijeg ˇ medju svim fotografima — atomskog fotografa”, nobelovca C.T.R.Vilsona, koji je davno umro, ali ˇcije ´ce delo joˇs dugo biti izvor nadahnu´ca mnogim 16
mladim istraˇzivaˇcima. Cena Keopsove piramide ˇ Cesto u govoru koristimo uzreˇcicu trista ˇcuda”, iako je broj ˇcuda danas, ˇsto nam i ova knjiga dobro ilustruje, daleko odmakao od trista. Medjutim, u davna, stara vremena, ˇcuda su po redu bila taˇ cno izbrojana i mi znamo da je postojalo sedam svetskih ˇcuda”. Do danaˇsnjih dana odrˇzalo se samo prvo ˇcudo — egipatske piramide. Od 38 piramida najˇcuvenija je, bez sumnje, Keopsova, koju je prema pisanju antiˇckog istoriˇcara Herodota gradilo 100.000 robova tokom punih 20 godina! Ovaj kameni kolos, ˇcijoj se veliˇ cini i lepoti i danas divimo, visok je 147 metara, a za osnovu ima kvadrat sa stranicama od 233 metra. Keopsova piramida sadrˇzi 2.300.000 ogromnih kamenih kocki, od kojih je svaka teˇska oko 2.500 kilograma. Gradjena oko 2.600. godine pre nove ere, da bude grobnica egipatskih faraona iz ˇcetvrte dinastije, ona je ostala kao trajno svedoˇcanstvo jednog dalekog vremena i ˇcudesne graditeljske mo´ci ˇcovekove. Kako smo ˇcesto skloni da se poredimo sa precima, upitajmo se — kakve su naˇse danaˇsnje mogu´cnosti kada je reˇc o ovakvim grandioznim poduhvatima, kao ˇsto je bila gradnja piramida? Ili, moˇzda, najbolje je da za arˇsin” uzmemo baˇs svetsko ˇcudo” — Keopsovu piramidu! Iako, moˇzda, nemamo takve ideje i maˇstu kao drevni graditelji i njihovi naredbodavci-faraoni, mi smo, bar u tehniˇckom pogledu daleko odmakli pred starim Egip´canima. U to nas, pored raznih brojnih pokazatelja, uverava i iskustvo — malo je piramida” naˇseg doba gradjeno stole´cima. I na Mesec smo se popeli”, praktiˇcno, u jedno j generaciji. Ali niˇ ceg nema bez solidne analize i raˇ cuna. A za to su najpoznatiji majstori — Japanci. Pored toga, oni su ne tako davno boravili viˇse meseci u Egiptu u vezi sa nekim gradjevinskim poslovima, pa im je palo na pamet da izrade” i projekt Keopsove piramide. Ekipa japanskih gradjevinara solidno je obavila svoj zadatak u Egiptu, a istovremeno je napravila i predraˇcun” za piramidu. Ona je zakljuˇcila da bi se pomo´cu najsavremenije gradjevinske tehnike Keopsova piramida danas mogla da podigne za oko 5 godina i da bi njena izgradnja u naˇsem novcu koˇstala oko 30 puta manje nego u Keopsovo vreme. Tada je ona, prema grubim proraˇcunima, stajala stari Egipat oko 20 milijardi danaˇsnjih dolara, a to je gotovo koliko i ameriˇcki program osvajanja Meseca! Sluˇze´ci se ovim kosmiˇckim arˇsinom”, moˇzemo da se upitamo ˇsta je vred-
17
nije — Keopso Keopsov va piramid piramidaa ili osvajanje osvajanje Meseca Meseca.. Bez laˇ zne zne skromn skromnosti osti,, starim Egip´canima canima u ovom odmeravanju morali bismo da priznamo pobedu. pob edu. Ali, Ali , u takvo t akvom m zzakl akljuˇ juˇcivanju civanj u neˇ n eˇsto sto nas spreˇcava cava — patnje pat nje hiljad hil jadaa rob r obova ova koji ko ji su prokleli prokleli i faraone i piramidu, piramidu, koja i danas svedoˇ svedoˇci ci o sjaju i bedi tih davno prohujalih vremena. Beli Bel i se kosmiˇ kosm iˇcko cko jedro jed ro Buˇcna plovidba prvog parobroda Klermona” rekom Hadson, u Americi, Americi, koja se zbila 1807. godine, nije samo oznaˇ oznaˇcila cila radjanje radjanje nove mornarice, morna rice, ve´c i poˇcetak cetak povlaˇcenja cenja jedrenjaka jedrenj aka kojima koj ima su hrabri moreplovci plovci dotada oplovili mnoga mora i okeane. okeane. Jedro i katark katarka preselili su se u muzej muzejee i mornars mornarske ke priˇ priˇce, ce, da bi za sva sva vremen vremenaa ostali ostali vezan vezanii za imena imena Marka Pola, Magelana, Kristofora Kolumba i drugih morskih vukova, koji su svojim drvenim drvenim brodovima, brodovima, gonjeni vetrom i ˇzeljom zeljom za pustolovin pustolovinama ama i saznanjem, stizali do najskrivenijih kutaka Zemlje. Ali da jedru i katarci joˇs nije doˇsao sao kraj i da se njima otvara jedno novo more mor e — beskr be skraa jni kosmiˇ kosm iˇcki cki okean, okea n, daleko dal eko ve´ci ci od svih svi h naˇsih sih voda vod a — svedoˇci ci nam priˇca ca o belom usamljenom jedru”. Tu priˇ p riˇcu cu prvi prv i je j e ispr i spriˇ iˇcao cao jedan jed an od pionir pio niraa kosmo ko smonau nautike tike,, sovjets sovj etski ki nauˇcnik cni k Kander Kan der.. On je pre viˇse se od pola po la stole´ sto le´ce ce predloˇ pre dloˇzio zio i teor t eorijs ijski ki dokazao dokaza o mogu´ m ogu´cnost cno st putovanja put ovanja kroz kro z Sunˇcev cev sistem sis tem pomo´ po mo´cu cu naroˇ nar oˇcitih cit ih brodova bro dova — kosmiˇ kosm iˇckih cki h jedrenja drenjak ka”. Ti novi novi jedren jedrenjaci jaci,, umesto umesto vetra, vetra, za pogon bi ko koris ristili tili pritisak pritisak Sunˇ Sunˇcevi cevih h zraka! zra ka! Zamislimo Zamislimo jedrilicu jedrilicu ˇcije cije se jedro beli negde u Sunˇ Sunˇcevom cevom sistemu. sistemu. Na nju bi, kao i na svaki svaki drugi objekt ob jekt u naˇ naˇsem sem delu kosmosa, delovale delovale dve sile — gravitaciona sila Sunca i pritisak Sunˇcevih cevih zraka. Prva bi sila privlaˇcila cila jedrilicu Suncu, dok bi je druga odbijala od njega. Koriˇs´ s´cenjem cenjem sprega ovih sila mogu´ce ce je j e upravljat u pravljatii kosmiˇ kos miˇckom ckom jedrilicom jedril icom i menjati m enjati njenu brzinu i kurs k urs — na naˇcin cin veoma sliˇcan can onome ko koji ji su koristili koristi li stari moreplovci. morepl ovci. Jedino ˇsto sto na ovim putovanjima more ne bi besnelo, nebo ne bi parale munje i gromovi i ne bi se slivale slivale plahe kiˇse. se. Vreme na putu bi bilo sunˇ sunˇcano cano i tiho, sem — ako se Sunce ne bi razgoropadilo”. Raˇcun cun pokazuje p okazuje da bi sa dovoljno velikim jedrom, oblika razapete opne, koje bi bilo ˇcvrsto cvrsto i lako, kosmiˇ cki cki brod od ˇcetiri cetiri tone mogao za tri godine da prejedri put od o d Zemlje do Marsa i da se vrati u matiˇcnu cnu luku. Za njegovo putovanje potroˇ pot roˇsilo silo bi se samo toliko toli ko ˇcvrstog cvrsto g ili teˇcnog cnog goriva koliko bi bilo potrebno pot rebno za isplovljavanje isplovl javanje u kosmiˇcki cki okean — podi p odizanje zanje broda brod a u kosmiˇcki cki prostor. Na daljem putu gorivo” bi bilo besplatno! A kakvo kakvo bi moralo da bude novo, kosmiˇcko cko jedro? Materijal Materijal jedra morao bi da zadovolj zadovoljii viˇ viˇse se neobiˇ neobiˇcnih cnih uslov uslova: da bude 18
veoma veoma lak (kvadr (kvadratni atni metar metar jedra jedra ne bi smeo smeo da bude bude teˇ teˇzi zi od 3 grama), grama), da podnosi po dnosi kosmiˇ cko cko zraˇcenje cenje — temperaturu do 300 C, kao i do –270 C (temperatura (temperatura bliska apsolutnoj nuli), nuli), ne bi smeo da isparav isparava u vakuumu akuumu itd. Takvi materijali ne postoje posto je samo u maˇsti sti nauˇcnika: cnika: oni se ve´ ve´c izrad juju u Laboratoriji za mlazni pogon, u Pasadeni (SAD). Prave se na bazi polimera: poliestara, poliamida i drugih organskih jedinjenja. Veoma tanke folije foli je (njihova debljina deblj ina ne premaˇsa sa preˇcnik cnik ˇcovekove covekove vlasi) vlasi ) sa jedne strane prevlaˇce ce se slojem slo jem aluminijuma alumi nijuma,, ˇciji ciji je zadatak zadat ak da reflektuje reflekt uje Sunˇceve ceve zrake, a sa druge slojem silicijum-diok silicijum-dioksida sida koji rasejav rasejava toplotno toplotno zraˇ zraˇcenje cenje i tako ˇstiti stit i jedro od pregrevanja. pregre vanja. Prva Prva kosm ko smiˇ iˇcka cka jedr je draa ve´ ve´c su s u got g otova! ova! Za Zato to ne´cemo ce mo dugo du go ˇcekat ce katii da d a kos k osmi miˇˇcke cke jedrilice zaplove okeanom tiˇsine”. sine”. Bez ikakvog ikakvog zvuka i podrhtav po drhtavanja anja planki naˇsih sih ovozemaljkih ovozemalj kih plovila, plovila , ove kosmiˇcke cke jedrilice jedril ice ´ce ce nositi nosit i potomke pot omke Dedala i Ikara u nove pustolovin pus tolovinee i iskuˇsenja. senja. Nobelova Nob elova nagr n agrada ada pod po d novogo novo godiˇ diˇsnjom snj om jelkom jel kom Ne post p ostoo ji iˇsta sta praktiˇ prak tiˇcnije cni je od teorije. Bolcman U prohladno prohladno veˇ veˇce, ce, 31. decembra decembra 1932. godine, samo je poneko svetlo gorelo u Fiziˇ Fiziˇckoj ckoj laboratoriji laboratoriji Kalifornijsk Kalifornijskog og instituta instituta za tehnologiju. tehnologiju. Studenti su ve´ c odavno otiˇsli sli na prazniˇcni cni raspust. raspust . Tek po neko bi promakao ulicom studentskog grada, g rada, dok su se sneˇzne zne pahuljice meko spuˇ spuˇstale stale na tlo presijav presij avaa ju´ci ci se pod po d svetlom svetl om retkih ret kih lampi. l ampi. I dok je njegov nje gov slavni slavn i uˇcitelj, citel j, prop rofesor Robert Miliken, Miliken, sedeo u krugu svoje porodice i pripremao pripremao se za doˇ cek cek Nove 1933. godine, mladi fiziˇcar car Karl Dejvid Anderson satima nije odvajao o dvajao oˇci ci od stotina fotografija atomskih zbivanja”. Paˇ zljivo zljivo analiziraju´ analizira ju´ci ci fotografiju po fotografiju, osluˇskivao skivao je rad Vilsonov sonovee magl maglene ene komore. komore. Ona je u dubini dubini sobe ravnomer ravnomerno no snimala snimala svakih svakih nekolik nekolikoo minuta minuta po p o jednu jednu novu atomsku atomsku sekve sekvencu ncu”” iz filma, filma, koji bismo, bismo, s razlogom, razlog om, mogli m ogli da nazovemo: naz ovemo: Novogodiˇsnja snja potera po tera za tajanst ta janstvenom venom ˇcesticom”. cestic om”. No´c se pribliˇzavala zavala i posto pos tojalo jalo je sve tiˇse se i tiˇse. se. Samo je motor komore neprekidno neprekidno radio: povremeno povremeno bi se ˇcula cula eksplozija, eksplozija, sinulo sinulo bi jarko jarko svetlo svetlo bljeˇ bljeˇstalica stalica i premota premotaoo se film na automat automatsk skom om foto-ap foto-apara aratu. tu. Ali dvade dvade-setsedmogodiˇsnji snji Anderson ne obra´ca ca paˇznju znju na sve to. Naviknut na ove zvuke, sav je usredsredjen na najnovije fotografije koje pregleda jednu po jednu. . . Za sada sad a niˇceg ceg neobiˇ neo biˇcnog cno g u tom kosmiˇ kosm iˇckom ckom zraˇcenju” cen ju”,, promrm pro mrmlja lja sebi seb i u bradu Anderson. Mnoˇ Mnoˇstvo stvo tragova elektrona i protona prot ona na fotografijama, a i poneki neuspeo, prazan snimak. Kad, odjednom, o djednom, sasvim sasvi m neobiˇcna cna atomsk atom skaa slika”! Jedan tanak trag ˇcestice, cestice, savijen ustranu poput turske sablje i tanak ◦
19
◦
kao da je trag elektrona. Ali”, zamisli se Anderson, Anderson, on skre´ skre´ce ce u suprotnom suprotnom pravcu! pravcu! Da nisam pogreˇ pogreˇsio?”. sio?”. Ustaje, ostavlja ostavlja ostale snimke, snimke, iskljuˇ iskljuˇcuje cuje Vilsonovu Vilsonovu komo komoru, ru, instrument instrument od o d koga se ne odvaja ve´ ve´c mesecima, mesecima, i svu paˇznju znju posve´ pos ve´ cuje cuje snimku koji koj i je pred njim. Se´ ca ca se. . . 1911. godine, go dine, Austrijanac Viktor Hes otkrio je kosmiˇcke cke zrake. Negde iz medjuzvez medjuzvezdanih danih daljina do Zemlje stiˇ ze ze prodorno zraˇ zraˇcenje cenje koje fiziˇcari cari izuˇcavaju cavaju viˇse se od 20 godina. god ina. . . I mo mojj uˇcitelj, citel j, Miliken, uˇcestvovao cestvovao je u odgonetanju ove tajne ta jne preˇsavˇ savˇsi si i mora i kopna. . . U dubini zemlje, pod po d vodom, vodom , na povrˇsini sini zaledjenih jezera, u visinama vi sinama dosegnutim balonima mnogi su traˇ zili zili odgo o dgovore vore na pitanja o zagonetnom zagonetnom zraˇcenju. cenju. . . I, evo, tu preda mnom leˇzi zi slika koja ko ja mi bez sumnje govori da trag koji vidim potiˇce ce od jedne nove ˇcestice, cestice, ˇcestice cestice koja je u svemu jednaka elektronu, ali koja nosi nosi poziti pozitivn vnoo naele naelekt ktri risa sanj nje! e! Dira Dirak k je zaista zaista u prav pravu! u! On je pred predvid video eo postojanje antimaterije, i evo — ja sam je otkrio!” Anderson na dragocenu fotografiju zapisuje datum: 31. decembar 1932.godine. Stavlja Stavlja je u svoj dnevnik, dnevnik, gasi svetlo i ˇzurno zurno izlazi u hodnik laboratorije tor ije.. . . Ne prime´ pri me´cuju´ cuj u´ci ci no´cnog cno g ˇcuvara, cuvara , on zam zamiˇ iˇsljeno slj eno i uzbudje uzbu djeno no ponavl po navlja: ja: Poziti Pozitiv van elektron, elektron, pozitron. pozitron. . . nov nova ˇcestica cestica.. . . ” ˇ dan Cuda Cu n neki neki ˇcovek covek”, ”, prim pr ime´ e´cuje cu je za seb se be no´cni cn i ˇcuvar cu var,, ˇsta st a li on ovde ovde traˇ tr aˇzi zi u novo novogo godiˇ diˇsnju sn ju pono´ on o´c?!” c? !” A i da mu je neko kazao da je ovaj ˇcudak” cud ak” otkrio otk rio joˇs ˇcudniju cudn iju ˇcesticu cest icu”” — cesticu antimaterije, on ne bi verovao verovao da je to t o od o d bilo bil o kakve pozitron, prvu ˇcesticu vaˇ znosti znost i za svet koji koj i je tada mislio misli o samo na doˇcek cek Nove godine. go dine. Izlaze´ Izl aze´ci ci iz zgrade zgr ade Institu Inst ituta ta u sneˇznu znu no´c, c, Anderso Ande rsonu nu se ˇcinilo cin ilo da sa neba ne padaju pada ju pahuljice, ve´ c sve same nove ˇcestice, cestice, kojima ´ce ce se vratiti ˇcim cim prodje pro dje to ludo novogodiˇsnje snje slavlje. slavlje . Veliko eliko otkri´ otkri´ce ce Andersona Andersona – novogodi novogodiˇˇsnji snji dar za znanje i upornost — krunis krunisano ano je tri godine kasnij kasnije. e. Nobelov Nobelovaa nagrad nagradaa za fiziku 1936. godine dodel do deljen jenaa je ovom mla mladom dom istraˇ ist raˇzivaˇ zivaˇcu cu i ve´c slavnom slav nom Viktor Vik toru u Hesu, Hes u, ˇcoveku coveku koji je 1911. godine otkrio kosmiˇ cke cke zrake. Parobrod bez goriva Ako jednoga dana, putuju´ putuju´ci ci svetom svetom na nekom nekom od toplih mora ugledate ugledate ˇcudan cudan parobr parobrod od koji se polako polako kre´ kre´ce ce tamo amo, kao da se vrti vrti u krug krug i neˇsto sto traˇzi, zi, poput popu t sablasti sabla sti iz poznatog pozn atog Travenovog romana roman a Mrtvaˇ cki cki brod” brod ” — setite set ite se naslova nas lova ove priˇce ce i on ´ce ce vam pomo´ po mo´ci ci da odgon od gonetn etnete ete o ˇcemu cemu je reˇc. Posluˇ zimo zimo se vremeplovom i vratimo se za neˇsto sto viˇse se od dva dva veka veka u proˇslost, slost , u 1769. godinu, go dinu, kada je engleski engle ski inˇzenjer zenjer Dˇzems zems Vat konstruisao konstrui sao parnu par nu maˇsinu. sinu. Veliki eli ki pron p ronala alazaˇ zaˇc tada t ada nije nij e mogao mo gao ni da d a sanja sa nja koliko koli ko ´ce ce njeg n jegov ov 20
izum promeniti svet. Ali, sada ne´cemo govoriti o dobrobiti koju je Vatova parna maˇsina donela ˇcoveˇcanstvu, ve´c ´cemo usredsrediti paˇznju na jedan pronalazak u kome je ta maˇsina primenjena. Trideset osam godina posle otkri´ca parne maˇsine Robert Fulton, koriste´ ci Vatov izum, sagradio je prvi upotrebljiv parobrod Klermont”, koji je 1807. godine zaplovio rekom Hadson kod Njujorka. Zatim je mnogo godina proˇslo u znaku parobroda i dima koji su oni ispuˇstali krstare´ci morima i okeanima — sve do otkri´ca eksplozionih motora, a u naˇse vreme i atomskih reaktora koji se koriste i za pogon brodova i podmornica. Medjutim, evo ˇcuda: kao da je toˇcak vremena poˇceo da se vrti unazad — ponovo su pominje brod na paru! Za razliku od starih parobroda, koji se odavno zavrˇsili svoja poslednja putovanja, novi brodovi na paru ne´ce sagorevati ugalj, naftu ili neko drugo, recimo atomsko gorivo — oni ´ce za pogon koristiti morsku vodu! Moˇzda vam nestvarno zvuˇci da voda moˇze da posluˇzi kao izvor energije. Ali, tu nema dileme: topla juˇzna mora predstavljaju, praktiˇcno, neograniˇcene rezervoare toplotne energije koju brodovi mogu da upotrebe za dobijanje pare, a to znaˇci i za svoj pogon.Voda na povrˇsini juˇznih mora toplija je za oko 22 C od vode na dubini od nekih 800 metara. Tako, ako toplom morskom vodom uzetom sa povrˇsine mora zagrevamo teˇcni amonijak, a hladnom vodom, koju crpemo iz dubine mora, hladimo pare amonijaka — moˇ zemo da stvorimo toplotnu maˇsinu koja ´ce toplotu pretvarati u mehaniuˇcki rad, odnosno — koja ´ce toplotu mora upregnuti” za pogon parobroda. Ovakva toplotna maˇsina nosi ime njenog pronalazaˇca Rankina. Njena efikasnost iskoriˇs´cenja toplotne energije je mala (iznosi oko 7 procenata), ali i to je dovoljno s obzirom na to da je toplotna energija mora besplatna. Ameriˇcki nauˇcnici su pre viˇse od 10 godina predloˇzili izgradnju eksperimentalnih brodova od 68.000 tona korisnog tereta, koji bi po tadaˇsnjoj ceni koˇstali oko 125 miliona dolara. Oni bi se, plove´ci Juˇ znim Atlantikom sa specijalnim zadatkom, isplatili u roku od samo tri godine. Kretali bi se pomo´cu toplote koju bi crpeli iz mora, a viˇsak energije bi koristili za dobi janje vodonika iz morske vode (putem elektrolize) i azota iz vazduha. Sjedinjavanjem ovih elemenata na brodu bi se dobijao amonijak, vaˇzna hemijska sirovina. Jedan ovakav parobrod - morska lutalica, koji ne bi prevozio putnike, imao bi 500.000–600.000 tona i bio dug preko 350 metara, mogao bi godiˇsnje da isfabrikuje oko 600.000 tona amonijaka. A znamo da amonijak predstavlja najvaˇzniju sirovinu za dobijanje veˇstaˇckog djubriva, bez kojeg se savremena poljoprivreda ne moˇze zamisliti. ◦
21
Zvezdana praˇsina ˇ Covekova fasciniranost Svemirom i njegovim raskoˇsno lepim objektima nalazi izraza i u umetnosti — u poeziji, slikarstvu i muzici. Setimo se samo poznate melodije Zvezdana praˇsina”. Ali, da li ste se ikada upitali kako, u stvari, izgleda ta zvezdana praˇsina, ˇsta je ona, koliko je ima i gde i kako ona pada? Mada moramo praviti razliku izmedju zvezdane i medjuplanetarne praˇsine, po´ci ´cemo putem pesnika koji, kada je pisao svoje stihove, nije razlikovao ova dva pojma, ve´c je mislio da po naˇsim glavama pada zvezdana, a ne medjuplanetarna praˇsina. . . Budu´ci da nam je ova druga mnogo bliˇza i da je bolje poznajemo, odgovorimo na pitanje — ˇsta je ona, koliko je ima u Sunˇcevom sistemu i u kojoj koliˇcini pada na Zemlju. Da bismo stekli predstavu o ovoj neobiˇcnoj praˇsini — ˇcesticama materije, obiˇcno ne teˇzim od hiljaditog, pa ˇcak i od milionitog dela grama, pogledajmo paˇzljivo kako sto je stvari sa masom tela u naˇsem planetarnom sistemu. Ako bismo zamislili dˇzinovsku vagu na kojoj se nalazi Sunˇcev sistem, onda bi njen jeziˇcak pokazivao masu u kilogramima predstavljenu brojem od trideset i jedne cifre (2.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kg)! U toj ˇcudesno velikoj masi ni praˇsina nije za bacanje! Iako medjuplanetarna praˇsina ˇcini samo jedan stohiljaditi deo jednog milijarditog dela ukupne mase Sunˇcevog sistema, jeziˇcak vage bi se, mere´ci je, zaustavio na masi od oko 2 × 1016 kg, ˇsto predstavlja viˇse od deset hiljada milijardi tona! Pa dobro, ako je tako, moˇzemo da zakjuˇcimo da se nebeska tela Sunˇcevog sistema kupaju” u praˇsini. To je zaista taˇcno, mada koliˇcina ove praˇsine nije svuda ista. Ona opada idu´ci ka periferiji Sunˇcevog sistema. Na naˇsu planetu i Mesec medjuplanetarna praˇsina pada ve´ c milijardama godina i, za naˇse pojmove, donosi ogromnu koliˇcinu materije. Porcija praˇsine” koju Zemlja dobija iznosi viˇse hiljada tona godiˇsnje! Preraˇcunato na kvadratni metar Zemljine povrˇsine, to daje oko 150 milionitih delova grama na godinu dana. Kada bismo bili u stanju da eliminiˇsemo svu naˇsu ovozemaljsku praˇsinu, tada bismo tokom jedne godine na stonom ˇcarˇsavu, raˇsirenom u polju, sakupili oko pola miligrama medjuplanetarne praˇsine. Zamislimo da smo u tome i uspeli, i da smo potom pristupili fiziˇckoj i hemijskoj analizi neobiˇcnog uzorka. Analiziraju´ci sastav medjuplanetarne praˇsine doˇsli bismo do zakljuˇcka da dve tre´cine ˇcestica u njoj nisu lakˇse od milionitog dela grama, a ni teˇze od hiljaditog dela grama. One su vrlo krhke i izgledaju tako kao da su nastale viˇsestrukim raspadom ve´cih deli´ca materije, usled sudara u kosmiˇckom pros22
toru. Hemijska analiza bi pokazala da je njihov sastav sliˇ can sastavu gromadnih tela Sunˇcevog sistema — sastavu kometa, tih neumornih nebeskih putnika koji se vremenom krune i raspadaju. I tako iz dana u dan, iz godine u godinu, ve´c viˇse od ˇcetiri milijarde godina pada s neba praˇsina na naˇsu planetu. Pa, ipak, ona nije promenila masu Zemlje za viˇse od nekoliko milijarditih delova njene prvobitne mase. Zato, moˇzemo da kaˇ zemo, ˇsto se naˇse sudbine tiˇce, da ne moramo mnogo voditi raˇcuna o medjuplanetarnoj praˇsini. Neka o njoj brinu nauˇcnici, jer su oni u stanju i da iz naoko nevaˇ znih stvari izvuku dalekoseˇzne zakljuˇcke. Biserni nautilus — meseˇcev hroniˇcar Lepota u stvarima posto ji u umovima onih koji razmiˇsljaju o njima. Hjum Na nauˇcnu pozornicu 1978. godine stupili su: Mesec — nebesko telo ˇsto preko 4 milijarde godina kruˇzi oko naˇse planete, i biserni nautilus — mekuˇsac sa ljuˇsturom ˇcija vrsta viˇse stotina miliona godina naseljava Zemlju. Priˇca o nautilusu i Mesecu poˇcinje u vodama juˇznog Pacifika, u kojima Nautilus pompilus pliva i roni svojim poslom, samo na izgled ne mare´ci za Mesec. Na drugoj strani, sasvim sigurno, Mesec se kre´ce svojim putem ne haju´ci za malog mekuˇsca. Sada na scenu, koja se iz priˇce seli u nauˇcnu bajku, stupaju dva nauˇcnika — dr Piter Kan i dr Stifen Pompea. Oni prouˇcavaju ljuˇsture nautilusa, mekuˇsca koji tokom dana zaranja u dubinu mora, a no´cu, kada je hladnije, izranja na povrˇsinu. No´cu za disanje koristi vazduh, dok danju, u dubini, za disanje razgradjuje” svoju ku´ cicu! On tada hemijskim putem dejstvuje na sloj kalcijum-karbonata od koga je naˇcinjena njegova ljuˇstura i diˇse oslobodjeni ugljen-dioksid. Tako se svakoga dana po ˇskoljci nautilusa stvara po jedna crta. Paˇzljivo broje´ci ove crte koje se nalaze izmedju dve susedne pregrade” ˇsto nastaju svakog punog Meseca, Kan i Pompea su ustanovili da sadaˇsnje ˇskoljke bisernog nautilusa imaju oko 30 crta, a to se slaˇze sa trajanjem naˇseg lunarnog meseca od 30 dana. Otkrivˇsi to, dovitljivi nauˇcnici odmah su shvatili da je nautilusov ˇcasovnik kalendar” navijen” prema Mesecu, pa su ˇzurno napustili more i poˇsli u muzeje u potragu za ˇskoljkama nautilusa iz davnih vremena, starih viˇse miliona godina. Broje´ci linije rasta” na nautilusovim ˇskoljkama iz prohujalih milenijuma, oni su odredili koliko je dana trajao jedan mesec, recimo 30, 150, 200. . . — sve do 400 miliona godina u proˇslost! Na osnovu ovih podataka nauˇcnici su izraˇcunali brzinu udaljavanja Meseca od Zemlje tokom geoloˇskih vremenskih 23
perioda. Nautilusov zapis” je pokazao da se Mesec u proˇslosti udaljavao brzinom od 94,5 cm za godinu dana. To je oko 17 puta ve´ca brzina beˇzanja Meseca” od one koja je proraˇcunata na osnovu priliˇcno nesigurne analize pojava pomraˇ cenja Sunca, za koje postoje pisani podaci samo za oko 3000 godina unazad. Nautilus pompilus postao je Meseˇcev hroniˇcar” znatno pre pojave ˇcoveka na Zemlji. On je s generacije na generaciju u vidu crtica-linija rasta zapisivao” kretanje Meseca, beleˇzio” broj dana u mesecu, i time potvrdio ˇcudesnu spregu koja u Prirodi postoji izmedju na izgled potpuno razliˇcitih i medjusobno nezavisnih stvari. Ako bismo osluˇsnuli ˇsum mora i glasove iz ˇskoljke Nautilusa pompiliusa , ˇculi bismo poruku: Ne zanemarite nijednu crtu koju je Priroda povukla, jer se moˇ zda u njoj krije neka njena velika tajna. Novi podanik kraljice nauka Jedan od najneobiˇ cnijih svetova sa kojima smo suoˇceni — jeste svet brojeva. U njemu kao da se kriju sve tajne Prirode! Joˇs je ˇcuveni grˇcki filozof i matematiˇcar Pitagora, koji je ˇziveo u ˇsestom veku pre nove ere, uˇ cio da brojevi odslikavaju harmoniju sveta”. Veliki nauˇcnici Arhimed, Njutn i Ajnˇstajn, koji su ovu harmoniju u Prirodi i otkrivali i divili joj se, smatrali su da je matematika kraljica svih nauka. U ovom skladnom kraljevstvu, punom reda i zakonitosti, na prestolu sedi kraljica, a na glavi joj kruna – teorija brojeva. Ona sija nedostiˇznom lepotom. Nije ni ˇcudo, jer je najstariji i najprivlaˇcniji proizvod matematiˇcke misli ˇcoveka. U teoriji brojeva naroˇcito mesto zauzimaju celi brojevi. Svrstani u red: 1, 2, 3, 4,. . . , oni ˇcine osu celih brojeva. Medju celim brojevima, kojih ima nebrojeno mnogo, po svojim neobiˇcnim osobinama istiˇ cu se tzv. prosti ili prim-brojevi. To su: 1, 2, 3, 5, 7, 11, 13 itd. Ve´ c vidimo po ˇcemu se oni razlikuju od drugih, njima bliskih brojeva, kao ˇsto su: 4, 6, 8, 9, 10 i drugi. Oni se ne mogu bez ostatka deliti nijednim drugim celim brojem, kao ˇsto je to mogu´ce u sluˇcaju brojeva 4, 6 ili 8 i drugih, osim sami sobom ili jedinicom. Tako je broj 8 deljiv sa 2 ili 4, a broj 3 samo jedinicom ili sam sobom. Prim-brojeve, koji zadivljuju svojom jednostavnoˇs´cu, izuˇcavao je joˇs Euklid. Od tih davnih dana do danas, mnogi su se umovi ogledali u pronalaˇzenju naˇcina za dobijanje novih, sve ve´cih prostih brojeva. Ali, u tome niko nije uspeo! Zato sada medju matematiˇcarima (koji nisu naˇsli dokaz za neposto janje recepta za otkrivanje novih prim-brojeva) vlada uverenje da ne postoji 24
matematiˇcki obrazac za nizanje prostih brojeva. Svakome ko ˇzeli da se okuˇsa i iznalaˇzenju novog prostog broja, ostalo je da prebira” po osi celih brojeva i da traga za svojim” brojem sa manje ili viˇse sre´ce bez ikakvog matematiˇckog putokaza. Recept” za proveru svakog broja-kandidata za prost broj je, zaista, jednostavan. Uzmete broj, osmotrite” ga sa svih strana, i ako ne moˇzete da ga podelite nijednim manjim celim brojem bez ostatka — moˇzete biti sigurni da ste otkrili prost broj. Sada je joˇs samo potrebno da proverite da li je on nov ili star, tj. da li je ve´c poznat. Medjutim, lakˇse je re´ci nego uˇciniti! Da biste otkrili nov prost broj, morali biste da koristite neki od vrlo mo´cnih elektronskih raˇcunara, a i za njih bi taj posao bio toliko veliki da bi vam trebali dani, meseci, pa moˇ zda i godine — zavisno od toga kakvim raˇcunarom raspolaˇzete. Ali, za razliku od maˇsine, ˇcovek raspolaˇze jednim izvanredno dragocenim darom — intiucijom. Tako je kanadski matematiˇcar Hjug Vilijams, zahvaljuju´ci svojoj matematiˇckoj intuiciji, pronaˇsao novi prim-broj koji je dobio ime R–317. Da bismo ovaj broj ispisali, bilo bi nam potrebno viˇse redova u ovoj knjizi. On ima, kako mu ime kaˇze, ravno 317 cifara! I, da ˇcudo bude joˇs ve´ ce, a rekli bismo i ˇcudo nad ˇcudima — sve cifre ovog prostog broja su jedinice! Broj R–317, sa svojih 317 jedinica, koˇ coperi se na listi prim-brojeva kao nekakav elitni prim-broj, pozivaju´ci nas da mu se divimo i da se pitamo ima li mu ravna medju brojevima, sve od 1,2, 3,. . . pa do beskonaˇ cnosti. Teˇsko je poverovati da se u kruni” kraljice nauka nalazi samo jedan dragulj, prim-broj R–317. Zato priˇcekajmo neki novi blesak matematiˇcke intuicije koja ´ce iz beskrajnog moˇstva celih brojeva izvu´ci novi prim-broj, joˇs ˇcudniji od broja sa 317 jedinica. Atomski reaktor — Fermijeva ladja” Krajem 1942. godine besneo je drugi svetski rat. Vodjen je na kopnu, moru i vazduhu, a takodje i u nauˇcnim laboratorijama zara´cenih strana. U ˇ Cikagu, u Sjedinjenim Ameriˇckim Drˇzavama, pod tribinama univerzitetskog stadiona za ragbi, u jednoj prostoriji za igru loptom skvoˇs ne ve´ coj od 200 kvadratnih metara, odvijao se supertajni nauˇ cni eksperiment od ˇcijeg je rezultata mogao da zavisi ishod rata. . . U sredu, 2. decembra 1942. godine, oko 2 ˇcasa posle podne, u prostoriji su poˇceli da se okupljaju nauˇcnici: Fermi, Cin, Anderson, Kompton i drugi. Oni su zauzeli svoja mesta kraj instrumenata na istoˇcnom kraju prostorije. Jedan od mladih saradnika u ˇsali je dobacio svom drugu, takodje pomo´cniku u eksperimentu koji tek ˇsto nije otpoˇceo: Kontrolni pult je okruˇzen velikim 25
zverkama, a zverˇcice stoje po strani!” I, zaista, tu su bila mnoga od na jslavnijih imena atomske fizike. Oni su se rasporedili oko atomskog reaktora koji je ˇcekao da prvi put bude puˇsten u rad. Poˇsto je svoje saradnike rasporedio oko ˇcudne gradjevine saˇcinjene od blokova ˇcistog grafita i ˇsipaka urana (prirodnog elementa sa najve´com masom), koja je liˇcila na ogromnu pe´c iz ruskih bajki, Enriko Fermi je 20 minuta kasnije naredio da se automatska kontrolna ˇsipka jednim delom izvuˇce iz pe´ci”. . . Tiho je zazujao elektriˇcni motor. Sve su oˇci bile uperene ka GajgerMilerovim brojaˇcima koji su, prvo, poˇ celi da kucaju”: tak. . . tak,tak. . . tak,tak,tak.., a zatim da u rafalu, poput mitraljeza, otkucavaju i da zuje” sve brˇze i brˇze. . . Na drugoj strani pisaˇc je pokazivao i beleˇzio porast intenziteta neutrona u atomskom reaktoru u kojem su se odvijale reakcije cepanja, fisije atomskih jezgara urana–235. Taˇcno u 2 ˇcasa i 50 minuta kontrolna ˇsipka je bila izvuˇcena iz jezgra reaktora za novih 30 centimetara. Brojaˇci su poskoˇcili”. . . Pero pisaˇca se pomerilo naviˇse. . . Malo — pomalo, atomski reaktor, vodjen rukom iskusnog nauˇcnika, pribliˇzavao se poput kakve ladje opasno j hridi” — svojoj kritiˇcno j taˇcki, taˇcki koju ˇcovek nikada ranije nije dostigao. To ´ce biti dovoljno”, okrete se Fermi i reˇce Komptonu: Sada ´ce reakcija postati samoodrˇzavaju´ca. Trag na pisaˇcu ´ce nastaviti da se penje i ne´ce se uravnoteˇ ziti”. Fermi zatim uzima svoj logaritmar i u trenu izraˇcunava brzinu porasta broja neutrona oslobodjenih u fisiji. . . Brojaˇci su ve´c zujali kao hiljade pˇcela u roju. Napetost prisutnih dostigla je vrhunac. Bez pokreta i gesta Fermi smireno nastavlja svoja izraˇcunavanja, bacaju´ci pogled na instrumente. Iznenada, njegovo lice ozari ˇsiroki osmeh, on odloˇzi logaritmar i reˇce: Reakcija je samoodrˇzavaju´ ca. Kriva je eksponencijalna !” Ove reˇci slavnog fiziˇcara, Nobelovca, koje su razumeli prisutni, oznaˇcile su uspeˇsno puˇstanje prvog atomskog reaktora u rad i nastupanje atomskog doba — doba uˇzasne primene atomskog oruˇzja (bombi) u ratu, a kasnije i koriˇs´cenja atomske energije u mirnodopske svrhe. Prvi atomski reaktor radio je joˇs samo 28 minuta. Ubaci sigurnosnu ˇsipku!”, reˇce Fermi svom pomo´cniku Cinu, koji odmah izvrˇsi naredbu. Bilo je taˇcno 3 ˇcasa i 53 minuta. Bro jaˇci poˇcinju sve sporije da odbrojavaju, pero pisaˇca sklizne niz papir i — sve je bilo zavrˇseno. Poˇsto su veliki nauˇcni podvig zalili bocom ˇsampanjca, Artur Kompton poziva telefonom Dˇ zemsa Konanta sa Harvardskog univerziteta — da bi preko njega obavestio predsednika Ruzvelta i mali broj onih koji su, pored 26
njega i Ajnˇstajna, znali za ovaj ogled od ogromne nauˇcne i vojne vaˇznosti. Italijanski navigator se iskrcao na Novu Zemlju ”, reˇce Kompton kada je ˇcuo glas sagovornika na ˇzici. Kako su ga doˇ cekali domoroci ?”, upita Konant shvata ju´ci ˇsifrovanu poruku. Vrlo prijateljski !”, odgovori Kompton. Tako je Enriko Fermi, slavni italijanski fiziˇcar, koji je od nacista prebegao u Sjedinjene Ameriˇcke Drˇ zave, bezbedno doveo atomski reaktor — svoju ladju” — u luku najve´cih nauˇcnih dostignu´ca. Na ovaj sudbonosni dan ˇcoveˇcanstva podse´ca nas jedna skromna ploˇca koja se nalazi na zgradi ˇcikaˇskog stadiona. Na njoj piˇse: 2. decembra 1942. godine ˇ covek je ovde ostvario prvu samoodrˇ zavaju´ cu lanˇ canu reakciju i tako zapoˇ ceo kontrolisano oslobadjanje nuklearne energije”. Postoje li granice rekorda? Svako veliko sportsko takmiˇcenje, a naroˇcito olimpijske igre, dovode nas u veliku nedoumicu obaranjem svetskih rekorda i postizanjem rezultata koji su dotada smatrani nedostiˇznim. ˇ Zene danas u skoku u vis preskaˇ cu visinu od 2 metra, koja je do juˇ ce predstavljala problem i za muˇskarce. Deca plivaju brˇze od ˇcuvenog Dˇzoni Vajsmilera, olimpijca i Tarzana iz predratnih filmova. Kao da je nauka, stupa ju´ci u domen sporta, otvorila vrata nemogu´ceg. Ali nije u svim sportovima isto, pa ˇcak i u jednom sportu — uzmimo za primer atletiku — kraljicu sportova, razne discipline pokazuju velike medjusobne razlike. Neke su praktiˇcno dostigle krajnje domete, dok druge napreduju iz dana u dan. To je naroˇcito sluˇcaj s tehniˇckim disciplinama. Za ilustraciju ove tvrdnje uze´cemo skok motkom, omiljenu atletsku disciplinu Dˇzemsa Vernona, profesora mehanike Univerziteta Juˇzne Karoline u Sjedinjenim Ameriˇckim Drˇzavama. Profesor Vernon je aktivni sportista iako ima viˇse od 60 godina. Kao struˇcnjak za fiziku i ljubitelj atletike, on je elemente skoka motkom podvrgao nauˇcnoj analizi i obradio ih s krajnjom savesnoˇs´cu. Prvo je razvio jednaˇcinu kretanja skakaˇca motkom, a zatim je uneo u kompjuter svog univerziteta radi obrade i izraˇcunavanja. Vernon je od kompjutera zatraˇzio odgovor na pitanje — mogu li se poboljˇsati rezultati u ovoj disciplini i, ako mogu, kako se to moˇze posti´ci? Nije morao dugo da ˇceka. Kompjuter je brzo doneo zakljuˇcke: prvo, da je posto je´ci svetski rekord, od tada priznatih 5,63 metra, mogu´ce poboljˇsati za oko 30 centimetara, i drugo — da bi idealni lakoatletiˇcar — ˇcovek koji
27
bi imao brzinu sprintera, a spretnost gimnastiˇcara — mogao da preskoˇ ci motkom letvu podignutu nebu pod oblake”: na visinu od devet metara! Jedna od najvaˇznijih preporuka kompjutera odnosi se na oblik motke, koja bi trebalo da bude izvijena. Raˇcun je pokazao da bi pri ostalim nepromenjenim uslovima, koriˇs´cenje izvijene motke omogu´cilo atletiˇcaru da preskoˇci za 55 centimetara ve´cu visinu nego sa pravom motkom. Ovakva je motka u poˇcetnoj fazi skoka elastiˇcnija od prave fiberglasne motke, koja je omogu´cila letove” preko 5 metara. ˇ se predvidjanja tiˇce, Vernon je pogodio da ´ce ˇcovek u ovom veku Sto preskoˇ citi motkom 6 metara. To se desilo samo nekoliko godina posle ob javljivanja njegovog ˇclanka u ˇcasopisu Kompjuteri i ljudi”. Plafon” u skoku motkom se, prema Vernonovoj analizi, nalazi negde na 9 metara od zemlje. Sve ve´ci prodor nauke u sport doveˇs´ce u budu´cnosti do sve manjih pomeranja rekordnih postignu´ca. I tada, kada ˇcovek iscrpe mogu´cnosti merenja sve manjih razlika izmedju novih i starih rezultata, on ´ce morati da izmiˇslja nove sportove i discipline. A tome — nikada kraja ne´ce biti! Jer, za razliku od ˇcovekovih fiziˇckih mogu´cnosti, njegova je maˇsta neograniˇcena. Svemirski radio-program ˇ Cesto se u nauci deˇsava da neko otkrije neˇsto ˇsto uopˇste nije oˇcekivao. Mnogi to tumaˇce kao dar s neba”, ali to, najˇceˇs´ce, nije sluˇcaj, jer su potrebni velika oˇstroumnost i znanje da se taj dar” prepozna i pravilno protumaˇci. To najbolje potvrdjuje otkri´ce koje je 1933. godine uˇcinio Karl Janski. Kao inˇzenjer poznate ameriˇcke firme Bell Telephone Laboratories”, Karl Janski je tragao za izvorima smetnji na prekookeanskim telefonskim vezama. U te svrhe je konstruisao veliku ˇziˇcanu antenu u obliku rama za sliku, koju je mogao da usmerava ka bilo kom delu horizonta. Sluˇsaju´ci ˇsumove koje su radio talasi indukovali u njegovoj anteni, Janski je primetio da se oni periodiˇcno menjaju svaka 23 ˇcasa i 56 minuta. Do punog dana nedostajalo je taˇcno 4 minuta. I to je, kao ˇsto ´cete videti, bilo presudno za dalje razmiˇsljanje Janskog. Kako naˇsa planeta, Zemlja, napravi jedan obrt oko svoje ose u odnosu na zvezde baˇs za 23 ˇcasa i 56 minuta, a ne za puni dan (za koji napravi jedan obrt u odnosu na Sunce), Janski je ispravno zakljuˇcio da radio talasi koje antena prima potiˇcu sa udaljenih zvezda. I tako je ubrzo pronaˇsao da najjaˇce radio zraˇcenje dolazi iz pravca Mleˇcnog Puta”, skupine zvezda naˇse galaksije. Posle Janskog, za koga bismo mogli da kaˇzemo da je bio prvi sluˇsalac svemirskog radio programa”, taˇcnije, radio programa naˇse galaksije, jedan ameriˇcki radio amater, Grote Reber, koji je doˇsao do podataka o eksperi28
mentima Janskog, u dvoriˇstu svoje ku´ce gradi prvu paraboliˇcnu disk-antenu. Ona je izgledala tako da su njegovi susedi mislili da mu sluˇzi za sakupljanje kiˇsnice! I te 1935. godine svemirski radio program stekao je svog drugog sluˇsaoca. Tek iza drugog svetskog rata radio astronomija poˇcinje brzo da se razvija. Danaˇsnje antene radio astronoma mere stotinama metara i pravi su dˇzinovi u odnosu na ram i disk antene osnivaˇ ca radio astronomije — Janskog i Rebera. Ovim novim antenama, od kojih treba pomenuti one u Arecibu (Porto Riko, SAD), u Bonu (SRN), Dˇ zodrel Benku (Velika Britanija), Parkesu (Australija) i dr, uˇcinjena su fantastiˇcna otkri´ca u astronomiji. Pored toga, one su mnogo doprinele i kosmiˇ ckom programu, jer su se koristile za slanje i prijem poruka sa kosmiˇ ckih letelica i brodova. Pomo´ cu radio teleskopa otkriveno je jedno novo nebo, tzv. radio nebo”, sa svojim ˇcudesnim objektima, emiterima radio zraˇcenja. To su neutronske zvezde, kvazari, radio galaksije, razliˇciti oblici visokojonizovane materije i. . . . sve do samog Svemira, koji je najstariji i najpostojaniji izvor radio talasa. Pre oko dvadeset godina doˇslo je do udruˇzivanja ˇcetiri mo´cna teleskopa, jednog u SSSR-u, dva u SAD-u i jednog u Australiji — u jedinstven interferometrijski sistem kojim su nauˇcnici zapoˇceli istraˇzivanja najudaljenijih objekata u Svemiru. A zatim su doˇsli joˇs ve´ci i ambiciozniji projekti. Pored interkontinentalnih teleskopskih baterija”, planira se izgradnja kosmiˇ ckog radio teleskopskog sistema — prvo sa jednim radio teleskopom koji bi bio izbaˇ cen u orbitu oko Zemlje, a kasnije i sa teleskopom na Mesecu. I oni bi postali deo mamutskih interferencionih radio oˇciju” koje bi otkrivale i istraˇzivale fine detalje na radio nebu. Pa i Nobelova nagrada nije mogla da mimoidje radio astronomiju. Nju su 1979. godine, sa fiziˇcarem Pjotrom Kapicom, podelila dva radio astronoma — Arno Penzijas i Robert Vilson. Oni su svojom puˇz-antenom, na prostoru na kome je 1933. godine Karl Janski postavio osnove radio astronomije, otkrili pozadinsko zraˇcenje Svemira — eho” njegovog davnog nastanka. Za nauku pola veka nije dugo razdoblje, pa zato moˇzemo re´ci da se radio astronomija nalazi u svojoj ranoj mladosti i da od nje u godinama koje dolaze moˇzemo oˇcekivati velika i uzbudljiva otkri´ca. Jedno od njih moˇze prevazi´ci sva dosadaˇsnja – otkri´ce nekog zabitog sveta sa inteligentnim bi´cima koja, poput nas, pokuˇsavaju da dokuˇce da li su sami u Svemiru, pa zato u okolni prostor emituju svoje radio pozive.
29
Brodovi starih Rimljana u Hiltonu” Mnoga arheoloˇska otkri´ca ima ju neobiˇcnu istoriju. Takav je i sluˇcaj sa otkri´cem brodova starih Rimljana, do koga je doˇslo sasvim sluˇcajno. Kopaju´ ci zemlju radi podizanja garaˇze za Hotel Hilton” u Majncu (Zapadna Nemaˇcka), na nekih 150 metara od sadaˇsnjeg toka Ra jne radnici su naiˇsli na drvene ostatke neobiˇcnog broda. Odmah su pozvani arheolozi u ˇcijem je prisustvu nastavljeno danono´cno prekopavanje ˇsire oblasti. Posle dva i po meseca rada pronadjeno je deset dobro oˇ cuvanih brodova koji su pripadali starim Rimljanima. Brodove je od truljenja spasao nanos Rajne, koja je davno promenila svoj tok. Glina i pesak, koji su sedammetarskim slojem prekrili brodove izgradjene pre oko 1500 godina, tako su ih dobro ˇstitili od razornog delovanja sredine da su ˇcak i gvozdeni ekseri na njima ostali saˇ cuvani. To je struˇcnjacima za mornariˇcku arheologiju omogu´cilo da priliˇcno precizno datiraju gradnju svih deset brodova. Oni su ustanovili da je drvo koje je koriˇs´ceno za izradu brodova bilo poseˇceno u razdoblju od 376. do 394. godine naˇseg doba — samo nekih desetak godina pre invazije Rimske Imperije od strane Gota. Sa izuzetkom jednog broda, kojeg je Olaf Hokelman, saradnik Centralnog muzeja rimskih starina, proglasio brodom oficira-predvodnika flotile, svi ostali brodovi bili su istovetno gradjeni: relativno uski, dugi oko 20 metara i sa mestima za sediˇsta 26 veslaˇ ca, po 13 sa svake strane. U brodovima nije bilo prostora za ve´ ci teret, ˇsto nagoveˇstava da su se mornari kretali po teritoriji Imperije najverovatnije radi nekih inspekcijskih poslova u udaljenim provincijama, a ne zbog transporta robe. Komandni brod bio je neˇsto ˇsiri i imao je vesla i jedro. U njegovom trupu nadjena je i kabina, koja je verovatno sluˇzila za smeˇstaj viˇsih oficira. Istraˇzivaˇci su uoˇcili da na svim brodovima nedostaju sediˇsta za veslaˇce, ˇsto ih je navelo da postave hipotezu o brzom napuˇstanju brodova od strane posade. Da li je do toga dolazilo zbog iznenadnog prodora neprijatelja koji je spreˇcavao izlazak rimske flotile na Severno more, ili je izuzetno hladna zima nagonila Rimljane da potope svoje brodove — tajna je koja moˇ zda nikada ne´ce biti odgonetnuta. Medjutim, dva nauˇcnika — Rupret i Hokelman — smatraju da postoje znaci da je led okovao rimske brodove i da je on kriv za njihovo kasnije potapanje. Na ovo i druga pitanja mora´ce da odgovore struˇcnjaci posle analize brodova koji su sticajem sre´cnih okolnosti izbegli pretvaranje u prah i pepeo. Mnogo je toga joˇs ostalo neodgonetnuto, ali je sigurno da ´ce flota starih Rimljana, koja je zavrˇsila na tlu sadaˇsnjeg raskoˇsnog Hotela Hilton” u Ma30
jncu, doˇziveti svoj novi, dugi vek u muzeju starina kao jedinstveni primerak mo´ ci i duha starog Rima, imperije koja je svoje vojnike slala putevima koji nam ni do danas nisu u potpunosti poznati.
31
Laser — nekrunisani kralj svetlosti Jedno od na jˇcudesnijih otkri´ca naˇseg stole´ca je otkri´ce lasera. Kao i kod drugih otkri´ca, naroˇcito onih velikih, ˇcovek je i ovde morao da uˇcini viˇse koraka da bi do njega doˇsao. Prvo je Maks Plank, poˇcetkom ovog stole´ca, postavio novu, izvanredno vaˇ znu fiziˇcku teoriju — teoriju kvanta, prema kojoj se svetlost emituje i apsorbuje u odredjenim malim porcijama” energije, tzv. kvantima, a zatim je Nils Bor dao svoj model atoma. Prema Borovom modelu, atom se sasto ji iz jezgra i elektronskog omotaˇca. Elektroni u atomu kruˇze oko njegovog jezgra, kao ˇsto planete kruˇze oko Sunca. I da bi jedan elektron skoˇ cio” sa svoje na neku dalju putanju, na kojoj ´ce raspolagati ve´com energijom, atom mora da apsorbuje odredjenu koliˇcinu energije, kao ˇsto ˇcovek mora da uˇcini napor da bi se, recimo, sa drugog sprata neke ku´ce popeo na tre´ci sprat. U stvari, tek sada zapoˇcinje zaplet ove priˇce. Dobro, pogledajmo ˇsta ´ce se desiti sa elektronom koji napusti svoju putanju i skoˇ ci” na neku dalju putanju u kojoj on raspolaˇze viˇskom energije? Da bismo doˇsli do odgovora na ovo pitanje, setimo se iskustva steˇcenog u sliˇcnim pojavama. Svako zna da kamen, puˇsten iz ruke, sam pada na tlo, da se uˇ zarena tela spontano hlade, da se zahuktala lokomotiva zaustavlja na uzbrdici ako ponestane struje (ili nafte) i da se vra´ ca, kre´ce unazad. Jednostavno — svaki fiziˇcki sistem, pa tako i atom, teˇzi stanju u kome ´ce raspolagati najmanjom koliˇ cinom potencijalne energije. I zato joˇs nikada nikome neki kamen sa zemlje nije sam skoˇ cio u ruku! I sad znamo odgovor — elektron koji je preˇsao na viˇsi sprat” (energetski nivo) spontano ´ce pre´ci na niˇzi sprat”, tj. sam ´ce se vratiti sa udaljenije putanje na putanju bliˇzu jezgru atoma. On ´ce pri tom vratiti viˇsak eneregije — energiju koju je atom primio prilikom ranijeg skoka elektrona. Taj viˇsak energije atom ´ce izraˇciti u vidu jednog svetlosnog zrna”, ili kako to nauˇcnici struˇcno kaˇzu — u vidu jednog fotona. Medjutim, slavni fiziˇcar Albert Ajnˇstajn otiˇsao je u svojoj analizi joˇs dalje od Danca Nilsa Bora, i upitao se da li pored pomenutog spontanog prelaska elektrona u atomu, koji prati emisija svetlosti (svetlosnog zrna ili fotona), postoji joˇs neka pojava o kojo j do tada fiziˇcari nisu razmiˇsljali. I naˇsao je odgovor na to pitanje postoji — to je stimulisana emisija. Prvo da vidimo kakva je to pojava, a zatim kako do nje dolazi. Do stimulisane emisije svetlosti iz atoma dolazi kada se u njemu elektron nalazi u viˇsem energetskom stanju. Za ta j atom mogli bismo da kaˇzemo da je kao zapeta puˇska” i da je potrebno samo da neko takne oroz”, pa da on ispali metak”. I, zaista, ako na atom padne svetlosni zrak (foton), koji raspolaˇze 32
energijom koja je jednaka viˇsku energije koju je elektron stekao kada je skoˇcio na udaljeniju putanju — do´ci ´ce do stimulisane emisije. Dolaze´ci foton potaknu´ce” na emisiju uzbudjeni atom (atom u kome elektron raspolaˇze viˇskom eneregije), i on ´ce praktiˇcno u istom trenutku emitovati foton jednake talasne duˇzine, tj. opaliti” jedan svetlosni metak”. I tako ´cemo sada, umesto jednog, imati dva identiˇ cna fotona . Ako zatim oni na svom putu naidju na druge uzbudjene atome, i njihova se energija sloˇzi sa energijom uzbudjenja atoma, naveˇs´ce ih na stimulisanu emisiju svetlosti. . . Tako ´ce se, od atoma do atoma, intenzitet ove svetlosti, koju nazivamo laserskom svetloˇs´ cu, sve viˇse pojaˇcavati. Pri tom, to moramo da naglasimo, svi zraci ove svetlosti ima´ce istu talasnu duˇzinu i slaga´ce se u fazi kao savrˇseni blizanci” koje je Priroda stvorila. U tome i leˇzi jedinstvena osobenost laserske svetlosti. Laseri se razlikuju od svih drugih svetlosnih izvora svojom perfekcijom — kod njih je sve pod konac”, svi svetlosni zraci su iste talasne duˇzine (boje), oni polaze u korak” (u fazi su) i prostiru se u istom pravcu. Dok se, na primer, svetlost sve´ce ili elektriˇcne sijalice sasto ji iz ˇcitavog spektra boja, pa se svetlosni talasi rasprostiru na sve strane i napuˇstaju izvor kao pˇcele koˇsnicu (potpuno neuredjeno po pravcu i po vremenu), kod lasera je u tom pogledu dostignuta granica savrˇsenstva. Zato se snop laserskih zraka moˇze idealno da prenosi na daljinu, da se fokusira, ˇsiri, prelama itd. Mi danas poznajemo viˇse vrsta lasera, od kojih ´cemo pomenuti samo neke — ˇcvrste lasere (rubinski laser, JAG-laser, poluprovodniˇcki laseri i dr.), gasovite lasere (He-Ne laser, CO2 laser, N2 laser, Ar laser i dr.) i teˇcni laseri (laseri na bazi organskih boja). Pomo´ cu lasera danas se obavlja ˇcitav niz ranije neizvodljivih ogleda i operacija. Meri se rastojanje Meseca od Zemlje sa greˇskom od samo nekoliko centimetara (!), prati se pomeranje kontinenata, predvidja odigravanje zemljotresa, buˇse dijamanti, seku metali, izvode hirurˇske operacije na ljudskom telu, zaˇcepljuju kapilarni krvni sudovi u oku, izdvajaju izotopi, izaziva fuzija lakih elemenata, prenose informacije putem svetlosnih vlakana, piˇse” po TV-ekranima i oblacima, navode rakete, prate oblaci na nebu (LIDAR), prave i oˇzivljavaju holografski zapisi, oˇcitavaju kompakt-diskovi sa muzikom i slikom itd. Ali ˇcudesnost lasera moˇze da se doˇzivi tek kada se oni vide u radu u ˇzivo”. Zato, dok ih ne vidite (ˇcuvajte oˇci pri susretu s njima), zadivi´cemo vas nekim brojevima kojima se laseri diˇce. Intenzitet svetlosne linije koju emituje He-Ne laser oko 100.000.000 puta je ve´ ca od intenziteta iste linije u 33
ˇ Sunˇcevom zraˇcenju! Snaga lasera Sive”, koji se koristio u eksperimentima kontrolisane fuzije lakih elemenata, bila je ve´ca od snage 2.000 djerdapskih hidrocentrala. Stabilnost frekvencije zraˇcenja He-Ne lasera bolja je od 1:100.000.000. Impuls ultrabrzog lasera traje kra´ce od jednog hiljadumili jarditog dela sekunde. . . O laseru — nekrunisanom kralju svetlosti — napisani su tomovi knjiga. ˇ Taunesa, A. ProMedjutim, potrebno je re´ ci da su, pored Nobelovaca C. horova i N. Basova, prve stranice o laseru ispisali najslavniji medju fiziˇcarima modernog doba: Maks Plank, Nils Bor i Albert Ajnˇstajn. To svakako nije sluˇcajno, jer je svetlost od najdavnijih vremena fascinirala ljude i privlaˇcila njihovu paˇznju. I zato u svim narodima medju najlepˇse pesme spadaju one napisane o svetlosti. Od njih su samo lepˇse pesme” koje su napisali fiziˇcari. Jedna od njih je pesma o laseru”. Fantastiˇcni supermiˇs Maˇsta je vaˇznija od znanja Ajnˇstajn U priˇcama iz proˇslosti, u nauˇcnofantastiˇcnim romanima, a u poslednje vreme i u filmovima strave i uˇzasa, ˇcesto sre´cemo bi´ca dˇzinovskih razmera — ˇcovekolike kiklope, ogromne reptile, zmije, mamutske insekte, oktopode i druge ˇzivotinje. One su po mnogo ˇcemu nalik na pripadnike ˇzivotinjskog carstva naˇse planete, samo ˇsto se od njih razlikuju po neobiˇcnim dimenzi jama. Da li su to samo plodovi fantazije ˇcoveka i njegovih nekontrolisanih snova, ili moˇzemo oˇcekivati da se i takva ˇcuda jednoga dana ostvare? Odgovor na to pitanje nauka je ve´c dala — ovakvi crni snovi” mogu se ostvariti i za takvu tvrdnju postoje dokazi! Kako — pitamo se, ne veruju´ci u to. Zar nam se moˇze desiti da naletimo na neko ˇcudoviˇste? Moˇ ze! Biologija u poslednje vreme ˇcini takve nauˇcne podvige koji se graniˇce sa ljudskom maˇstom, a u neˇcemu, ˇcak, idu i ispred nje. Nauˇcnici su uspeli da na veˇstaˇcki naˇcin dobiju jednu po veliˇcini super-ˇzivotinju — supermiˇ sa! Priˇca o tom miˇsu je priˇca o jednom od najsudbonosnijih ˇcovekovih dostignu´ ca, koje je rezultat velikog napretka molekularne biologije. Ukratko, ˇcovek je uspeo da stvori miˇ sa dva puta ve´ ceg od miˇsa kojeg sre´cemo u polju, podrumu ku´ce ili u laboratoriji biologa. Pokuˇsa´camo da ob jasnimo kako je to nauˇcnicima poˇslo za rukom. Posluˇzi´cemo se jednim poredjenjem, i to — poredjenjem molekula i voza! Skoro sve ˇsto je bitno za jedno ˇzivo bi´ce zapisano” je u njegovom molekulu nasledja, molekulu DNK (dezoksiribonukleinske kiseline): veliˇcina ˇzivotinje, njen oblik, boja njenih oˇciju, vrsta dlake, duˇzina repa. . . A to isto vaˇzi i za ˇcoveka! I njegova je sudbina upisana” u molekulu DNK, a ne u zvezdama. 34
A, sada, da vidimo kakav je to molekul koji ima toliku mo´c nad ˇzivotom. Molekul DNK pravi je dˇzin prema obiˇcnim molekulima, kao ˇsto su molekuli vode, amonijaka, sir´cetne kiseline i drugi. On sadrˇzi ogroman broj delova”. Ako bismo zamislili da je on poput voza, i da su njegovi sastavni delovi vagoni, onda bi ˇzelezniˇcka kompozicija DNK date bakterije imala oko tri miliona, a u sluˇcaju ˇcoveka ˇcak 3 milijarde vagona! Ako bi lokomotiva” ˇcovekovog DNK voza” bila na Zemlji, tada bi se poslednji vagon” ove kompozicije” naˇsao negde na pola puta od Zemlje do Sunca! Svaki vagon” (deo molekula) u DNK kompoziciji” ima svoju precizno odredjenu ulogu u ˇzivotu jedinke. Ako bismo ga zamenili nekim drugim vagonom”, izvadili ga iz kompozicije”, ili ako bismo ubacili neke nove vagone”, ˇzivotinja (isto i ˇcovek!) promenila bi neku svoju karakteristiˇcnu osobinu, a u nekim sluˇcajevima bi mogla i teˇsko da oboli, pa ˇcak i da ugine. Upravo ovakvom preuredjivanju DNK voza” pristupili su savremeni nauˇcnici. U trenutku po zaˇce´cu, u vreme rane deobe ´celija, oni su zamenili jednu grupu vagona”, taˇcnije jedan gen u molekulu DNK miˇsa. Umesto gena koji je zaduˇzen za izbacivanje viˇska ˇstetnih metala iz organizma ˇzivotinje, oni su u DNK ubacili drugi gen — gen za proizvodnju hormona rasta. I tada su poˇceli da hrani miˇsa dodaju metale. Jedu´ci hranu sa viˇskom ˇstetnih metala, miˇs je doˇsao u nezavidnu situaciju. Njegov organizam reagovao je na uobiˇcajeni naˇcin. Dobijaju´ci informacije da se miˇs truje metalima, bioloˇski mehanizmi ˇzivotinje aktivirali su DNK molekul miˇsa, i to ona j njegov deo koji je zaduˇzen za uklanjanje metala. Medjutim, umesto da dovede do sinteze jedinjenja koje bi vezalo metale i tako omogu´cilo njihovo uklanjanje, on je doveo do proizvodnje hormona rasta. ˇ je miˇs viˇse jeo hranu sa metalima, u njegovom I ˇsta se desilo? Sto organizmu se u sve ve´coj meri sintetisao hormon rasta, zbog ˇcega je on poˇceo nenormalno da raste. Umesto obiˇcnog dobijen je dva puta ve´ ci miˇs — supermiˇ s — prva superˇzivotinja koju je ˇcovek stvorio kontrolisanim veˇstaˇckim putem. Vaˇ zno je pomenuti i to: ukrˇstaju´ci ovako dobijene supermiˇseve, ˇzenke i muˇzjake, nauˇcnici su dobili njihove potomke koji su takodje bili dˇzinovskih razmera! Kada je ˇcovek stekao takvu mo´c da menja i ˇzive oblike — sam ˇzivot”, moramo se setiti onog naivnog verovanja u sre´cu, u koju su se, navodno, i miˇsevi meˇsali izvlaˇce´ci po vaˇsarima listi´ce sa ispisanom sudbinom miˇs beli — sre´cu deli”. Da li i supermiˇ s beli — ˇcoveku sre´cu deli? Da bismo na to odgovorili, prvo pogledajmo da li se istim postupkom moˇze dobiti i supermaˇcka? Odgovor je potvrdan! Ne samo da je mogu´ce 35
dobiti supermiˇsa i supermaˇcku, ve´c i superslona, slona koji bi bio visok, recimo, 6–8 metara. Zatim i bilo koju drugu ˇzivotinju i biljku ogromnih razmera, pa — i supervelikog ˇcoveka, ˇcoveka koji bi medju obiˇcnim ljudima izgledao kao Guliver medju Liliputancima. Zato se i moˇze re´ci da je ovo postignu´ ce jedno od najsudbonosnijih koje je ˇcovek do sada ostvario. ˇ Covek je u stvari ovladao krojenjem” velikih molekula, menjanjem gena, a time i menjanjem ˇzivih bi´ca. A to znaˇci — uskoro ´ce mo´ci da menja i sebe. Zar to ne prevazilazi i najsmeliju maˇstu, a, moˇzda, i razumnu granicu, kada je u pitanju ˇzivot. Ako je stvaranje superˇzivotinja, superbiljaka, pa i superˇcoveka postalo samo tehniˇcko pitanje, osta je nam jedno drugo, mnogo teˇze i vaˇznije pitanje — da li je ˇcovek danaˇsnjice svo jom mudroˇs´cu zasluˇzio da raspolaˇze ovako velikom mo´ci, da li ´ce je on upotrebiti za dobrobit ˇzivota na Zemlji ili ´ce je moˇzda zloupotrebiti. Jer kako danas stvari stoje, nije iskljuˇceno da neko pokuˇsa da napravi supervelikog ˇcoveka sa miˇsjom pame´cu. Kamen iz vedra neba Za kineskog seljaka djinˇcuana i njegove uku´cane 15. juni 1984. godine bio bi u svemu obiˇ can letnji dan, koga se oni ne bi se´ cali da se tada nije desio jedan neobiˇcan, redak dogadjaj. djinˇcuan je izaˇsao na njivu da obavi poljske radove, kad, najednom, ˇcu strahovit ˇsiˇste´ci zvuk i tresak neˇcega o zemlju. Pravo tu, kra j njega, na samo nekoliko metara, neˇsto je ogromnom silinom udarilo o tlo, koje je poˇcelo da se puˇsi kao da je neko s neba bacio komad ˇzara. U ˇcudu, djinˇcuan prilazi tom mestu sa seljacima koji su se naˇsli u blizini, i otkriva da je nepoznati predmet u zemlji napravio rupu u koju bi ˇcovek mogao da zavuˇce ruku. Posavetovao se sa drugovima i priˇcekao izvesno vreme da se predmet ohladi i da iz tla prestanu da se diˇ zu beliˇ cast dim i vodena para. A zatim se ohrabrio i zavukao ruku u rupu: napipao je joˇs topao, okruglasti kamen i izvadio ga na svetlost dana. Bio je to ˇzuto-purpurno-plav kamen, veliˇcine teniske lopte, nepravilnog oblika. Jedan od uˇcenih seljaka primetio je da to mora biti meteorit — kamen koji pada s neba”, i predloˇzio da ga malo oplaknu u obliˇznjem potoku. Tako su i uˇ cinili, ali su se zbog toga odmah pokajali. Kamen je promenio boju, malo potamneo, ali se, istina, i ohladio. Poˇsto su ga svi dobro razgledali, odluˇcili su da ga odnesu seoskom uˇcitelju, a ovaj, ˇcim ga je video, shvatio je njegovu vrednost za nauku i odmah ga poslao Kineskoj akademiji nauka. 36
Tek tada poˇcinje uzbudljiva nauˇcna priˇca o meteoritu koji je pao na njivu seljaka djinˇcuana, u srezu Nantung, provincija djiangˇsu, u blizini zavrˇsetka toka reke Jang Ce. Nauˇ cnici su ustanovili da je kamen s neba” zaista meteorit, da je teˇ zak 529 grama, da je sastavljen od zrnastih oblika, granula sivkaste bo je i da treba izvrˇsiti detaljne fiziˇcke i hemijske analize sastava meteorita, kako bi se viˇse saznalo ne samo o njemu kao neobiˇcnom kosmiˇckom putniku, ve´c i o uslovima koji su vladali pre nekoliko milijardi godina u vreme razvoja Sunˇcevog sistema. I, tako, dok mi na Zemlji pripremamo raznovrsne letelice i kosmiˇcke probe da pomo´cu njih odgonetnemo tajne naˇseg zvezdanog sistema, s neba nam u naruˇcje” padaju meteoriti, donose´ci nam, kao putnici iz proˇslosti, vesti o davno prohujalim vremenima. djerdap i atomi Prelomni trenutak u ˇcovekovoj istoriji bio je trenutak kada je nauˇcio da pali vatru. Od tada pa sve do naˇsih dana svedoci smo borbe sa prirodom u kojoj ˇcovek na osmiˇsljen naˇcin koristi energiju. Do nedavno nju je skoro iskjuˇcivo nalazio u vidu flaˇsirane energije Sunca”, kako je to Tesla rekao. Bilo da je reˇc o koriˇs´cenju drveta, uglja, nafte, vetra ili tokova reka — uvek je u pitanju energija koju je Sunce predalo Zemlji. U prvo vreme ˇcovek nije oskudevao u energiji. Njegov skroman naˇcin ˇzivota mogao je da se osloni i na drvo samo, koje je bilo dovoljno za pripravl janje hrane i grejanje. Medjutim, s uve´ canjem ljudske zajednice, a kasnije i s brzim porastom industrijalizacije i proizvodnje potroˇsnih dobara, ˇcovek je u kratkom vremenu praktiˇcno izgoreo najve´ci deo flaˇsirane energije” na Zemlji i tako, dospeo u energetsku krizu. Budu´ci da je malo onih koji bi ˇzeleli da se vrate na vatre naˇsih davnih predaka, i da je mogu´cnost ˇstednje energije pri sadaˇsnjem ˇzivotnom standardu priliˇcno ograniˇcena, jedini izlaz iz postoje´ce situacije je osvajanje novih energetskih izvora, znatno ve´ce mo´ci od predjaˇsnjih. Prvi veliki korak u ovom pravcu bilo je ovladavanje pojavom cepanja ili fisije teˇskih atomskih jezgara. Nuklearna energija koja se dobija fisijom urana–235 ili plutonijuma–239 po svojo j ceni postaje poredljiva sa energijom iz fosilnih goriva. Ali medju njima ima ogromnih razlika. Umesto hemijskih transformacija (oksidacije) fosilnih goriva, kod fisije se promene deˇsavaju u atomskim jezgrima. U ovim malim krletkama” kriju se ogromni iznosi energije koji su stotinama hiljada, pa ˇcak i milionima puta ve´ ci od energije koja se moˇze dobiti izgaranjem” atoma ili molekula. Medjutim, priˇ ca o fisionoj energiji ima i svoju crnu, ˇcernobiljsku stranu. Kao iz tamnog vilajeta, iz raspomamljenih reaktora zna da pokulja zlo´cudna 37
radioaktivnost koja moˇze da ugrozi ˇzivote ne samo sadaˇsnjih, ve´c i budu´cih generacija. Zbog ove opasnosti, a i zbog iscrpivosti fisionog goriva (ostavljamo po strani samooplodno gorivo koje zahteva joˇs opasnija reaktorska reˇsenja), ˇcovek je usmerio paˇznju ka nuklearnoj fuziji kao konaˇcnom reˇsenju svojih energetskih potreba. Da bismo stekli predstavu o fantastiˇ cnim koliˇ cinama energije koje se kriju u atomskim deli´cima materije, posluˇzi´cemo se tabelom iz koje ´cemo saznati da je ˇcovek ve´ c naˇcinio korak od 765.000 milja”, tj. da je procesom fisije dobio 765.000 puta ve´ci iznos energije po jedinici mase goriva nego u sluˇcaju hemijske oksidacije! Koliˇ cina energije koja se dobija utroˇ skom 1 kg materije
Gorivo
Proces izgaranja”
Oslobodjena energija u MWh
Vodonik Uran–235 D+T materija + antimaterija
hemijska reakcija nuklearna fisija nuklearna fuzija anihilacija
0,034 26.000 120.000 25.000.000
Nauˇcnici dugo nisu mogli da objasne nastanak kolosalnih iznosa energije koje oslobadjaju zvezde. Sunce, na primer, u svakoj sekundi tokom milijardi godina izraˇcava u okolni prostor energiju od 3.860.000.000.000.000.000.000.000.000.000. 000 erga! Tako je njegova snaga 386.000.000.000.000.000.000 MW, ˇsto je ravno snazi 188 miliona milijardi djerdapskih hidroelektrana! djerdapska hidroelektrana kao arˇ sin
• Nuklearnom fuzijom samo 0,006 grama smeˇse deuterijuma i tricijuma u jednoj sekundi razvija se snaga jednaka snazi djerdapske hidroelektrane od 2.050 MW. • Koliˇcina energije koju djerdapska hidroelektrana proizvede u toku jedne godine ravna je energiji koja bi se dobila sagorevanjem 6,7 miliona tona lignita, nuklearnom fisijom 690 kilograma urana–235, nuklearnom fuzijom 150 kilograma smeˇse deuterijuma i tricijuma ili anihilacijom samo 0,72 kilograma materije! 38
U prvo vreme ljudi su mislili da na Suncu gore vatre sliˇ cne naˇsim vatrama na Zemlji. Ali jednostavan raˇcun pokazuje da Sunce ne bi preˇ zivelo ni 5 godina kada bi bilo sastavljeno iz ˇcistog kamenog uglja. Tek 1920. godine astronom Artur Edington postavlja hipotezu prema kojoj se u srediˇstu Sunca, pod ogromnim pritiskom i izvanredno visokim temperaturama, sjedinjavaju jezgra vodonikovih atoma u jezgra helijuma, pri ˇcemu se oslobadja ju veliki iznosi energije. I, razume se, odmah se postavilo pitanje kako konstruisati pe´c” kao ˇsto je ona koja bukti u srediˇstu Sunca. Kako napraviti ognjiˇste” koje ´ce izdrˇzati milione stepeni i milione atmosfera? Kako na Zemlji zapaliti vatru zvezda”, a da se pe´c” ne raspadne i ne napravi ve´ cu ˇstetu od koristi? Na ovom prometejskom putu ˇcovek je napravio veliki broj grandioznih koraka, od kojih je najvaˇzniji ona j koji se odnosi na poznavanje procesa koji se deˇsavaju u Sunˇ cevoj termonuklearnoj pe´ci. Mi danas bolje poznajemo srediˇste Sunca od srediˇsta naˇse planete! Sastav Sunˇcevog jezgra i nuklearni procesi koji se u njemu odvijaju detaljno su izuˇceni, te bismo mogli re´ci da bismo lako zapalili Sunce” na Zemlji kada bismo uspeli da na jednom mestu dugo odrˇzimo dovoljno lakih elemenata (deuterijuma i tricijuma — teˇskih izotopa vodonika) pod veoma visokim pritiskom i temperaturom. ˇ se pritiska i temperature tiˇce, ˇcovek je ve´ Sto c nadmaˇsio Sunce! On je dostigao preko 100 miliona stepeni, tj. nekoliko puta viˇsu temperaturu od one koja vlada u srediˇstu Sunca. Isto vaˇzi i za pritisak. Da bi uspeh bio potpun — potrebno je samo posti´ci da proces sjedinjavanja lakih jezgara duˇze tra je. Dosadaˇsnji rekord iznosi tek neˇsto viˇse od jedne sekunde. Ali jedan deo ove priˇce priliˇcno je zloslutan. Iz atomskih jezgara oslobod jena je straviˇ cna energija putem eksplozije hidrogenskih bombi. Sre´com, od prve ovakve bombe, od novembra 1952. godine, pa do danas ˇcovek nije koristio energiju fuzije u ruˇsilaˇcke svrhe. Medjutim, kao upozorenje je dovoljno i to ˇsto je on pre uspeo u ovladavanju nekontrolisanom fuzijom (bomba) nego u ovladavanju kontrolisanom fuzijom (fuzioni reaktor). Postoji mnogo nade da ´ce u dogledno vreme od prvih zvezdanih iskri” na Zemlji buknuti plamen fuzije. Za to najviˇse izgleda pruˇzaju fuzione maˇsine — reaktori tipa tokamak”. U ˇsuplji prsten tokamaka”, koji je nalik na dˇzinovski djevrek, uvodi se gas-smeˇsa deuterijuma i tricijuma, kroz koji se u kratkom vremenu propuˇstaju struje od viˇse miliona ampera. Prolazak struje dovodi do stvaranja plazme koja se pregreva i zbog delovanja elektriˇcnih i magnetih sila ( djevrek” se nalazi u snaˇznom magnetom polju) saˇ zima u konac”. U tom plazmenom koncu vladaju fantastiˇ cne temperature i pritisci. Zbog toga se u njemu 39
deˇsava veliki broj sudara atomskih jezgara, pri ˇcemu dolazi do njihovog sjedinjavanja — fuzije, uz oslobadjanje velikih iznosa energije. Joˇs uvek su koliˇcine oslobodjene energije u fuzionim reaktorima manje od uloˇzene energije. Ali nije daleko dan kada ´ce se tehniˇcki problemi prevazi´ci — kada ´ce svetom prohujati vest da je vatra zvezda” zapaljena na Zemlji i da je ˇcovek krenuo u podvige dostojne mitskih junaka iz drevnih priˇca i bajki. Paukove niti i na nebu i na Zemlji Jednoga dana, poˇcetkom leta, izaˇsao sam u prirodu i legao kraj ivice ˇsume. Lutaju´ci pogledom prema nebu, najednom sam izmedju dva drveta opazio tanku paukovu nit koja se presijavala na suncu. U prvi mah nisam poverovao svojim oˇcima, jer se nit nalazila na visini od nekih osam metara i pravila je most izmedju dva drveta koja su medjusobno bila udaljena i viˇse od deset metara! Kako je pauk uspeo da prebaci svoju tanku nit sa jednog drveta na drugo”, pitao sam se iznenadjen onim ˇsto sam video. U nedoumici potraˇzih i nadjoh joˇs dve ovakve paukove antene”, a da pri tom nisam morao dugo da ˇsetam ˇsumom. To me je uverilo da je reˇc o uobiˇcajenoj pojavi, a upravo to je joˇs viˇse zagolicalo moju radoznalost. Moram da priznam — naˇsao sam se na velikoj muci. Nisam mogao sebi da objasnim kako je pauk na toj visini premostio veliku razdaljinu. On ne moˇ ze hodom po tlu da poloˇzi svoju nit izmedju dva drveta i da se zatim popne na drvo, podigne nit uvis i zategne je. Takodje, on ne raspolaˇze kalemom” na koji bi mogao da namota nit i da je razmota u trenutku kada vetar poˇcne da duva, pa da, noˇsen vetrom, preleti s drveta na drvo, kao ˇsto to u cirkusu izvode artisti na lete´cem trapezu. Zato sam poˇceo paˇzljivo da pratim sve ono ˇsto je u nauˇcnoj literaturi pisano o paucima. Nisam naˇsao odgovor na pitanje koje me je muˇcilo mesecima, ali sam otkrio jednu veoma interesantnu vest o ovim neprevazidjenim graditeljima niti i mreˇza. Da bi zainteresovala omladinu za svoj program istraˇzivanja svemira, ameriˇcka agencija NASA raspisala je konkurs za originalne ideje koje su mladi istraˇzivaˇ ci i ljubitelji nauke trebalo da poˇsalju agenciji, kako bi ona proˇsirila program svojih istraˇzivanja s novoizgradjenim Skajlabom”. Bilo mi je ˇzao ˇsto prema propozicijama nisam mogao da uˇcestvujem u ovom konkursu, jer sam davno napustio ˇskolsku klupu. Da sam mogao, sigurno bih im poslao zadatak da u letelici, u kojoj ne duva vetar i u kojoj je joˇs mnogo ˇsta razliˇcito nego u ˇsumi na Zemlji, provere da li bi pauk bio u stanju da razapne svoju nit s jednog kraja na drugi kraj Skajlaba”. 40
Kako pitanje nisam postavio, tako nisam dobio ni odgovor. Ali je zato odgovor na svoje pitanje dobila Dˇ zudit Majls, srednjoˇskolka iz Leksingtona (SAD). Ona se upitala: da li je paucima za pletenje mreˇ ze neophodna Zemljina teˇza? Prema njenom predlogu, nauˇcnici su u Skajlab” uneli i nekoliko pauka i s njima se vinuli u kosmos, da pored raznih eksperimenata koje su, uglavnom, sami zamislili, provere da li pauci u kosmiˇckom prostoru gube svoja neimarska svojstva. Pauci nisu bili impresionirani” lansiranjem u kosmos. Oni su se dali na posao i ispleli svoje mreˇze, ne znaju´ci da ih u Skajlabu” ne oˇcekuje nikakav ulov, jer je letelica na Zemlji bila tako ˇcuvana da u nju, doslovno, ni muˇsica nije mogla da uleti! Pokazalo se da se paukove mreˇze ispletene u kosmosu, u uslovima u kojima ne dejstvuje sila Zemljine teˇze, neˇsto razlikuju od mreˇza koje tako ˇcesto sre´cemo na Zemlji. ˇ Cetiri od pet mreˇza bile su manje od onih na Zemlji, i imale su i nepravilne razmake izmedju niti; upravo — kao da su ih pleli pijani pauci”! Istraˇzivaˇci NASE pomo´cu Skajlaba” naˇsli su odgovor na Dˇzuditino pitanje. Kosmiˇcki prostor, u kome ne vlada Zemljina teˇza, stran je i negostoljubiv ˇcak i paucima. Pa, ipak, kao vredni neimari oni nisu u njemu potpuno zanemarili svoju veˇstinu. Tako smo zahvaljuju´ci jednoj srednjoˇskolki saznali da pauci pletu mreˇze i na nebu i na Zemlji! Velika eksplozija . . . i niˇsta na ovome svetu nije sasvim stalno na takav naˇcin da se ne moˇze izgubiti. Rudjer Boˇskovi´c Velika, taˇcnije najve´ ce biti ca eksplozija koja se ikada desila i koja ne´ nadmaˇsena dok je naˇseg sveta i veka”, jeste ona koja se odigrala pre oko 15 milijardi godina. U toj eksploziji nastao je Svemir, praktiˇcno iz jedne taˇcke, u kojoj je materija imala neslu´ceno veliku gustinu, neki ˇcak smatraju moˇzda i beskonaˇcnu. To je, zaista, toliko ˇcudnovato, da prosto ne moˇzemo da verujemo. Kako je ˇcovek doˇsao do tog saznanja? Jedan od prvih koji se prihvatio posla da matematiˇckim putem nadje jednaˇcinu Svemira” bio je slavni teorijski fiziˇcar Albert Ajnˇstajn. Posle mnogih napora, jednaˇcina koju je traˇzio leˇzala je na njegovom radnom stolu. Ceo svet bio je u njoj! Ajnˇstajn ju je pogledao, namrˇstio se i zavrteo glavom: nikako mu se nije svidjala ta jednaˇcina koja se koˇcoperila na belom listu hartije. Prema njoj, Svemir je trebalo da se ˇsiri — da sutra bude ve´ci nego ˇsto je danas. Ali u 41
to slavni fiziˇcar nije mogao da veruje. Poput svojih savremenika, Ajnˇstajn je smatrao da je bar Svemir u ovom promenljivom svetu stalan. Ali, i on se tu prevario! I kao ˇsto u nauci obiˇcno biva, greˇska lija, pa dolija”! Ruski matematiˇcar Aleksandar Fridman 1922. godine dobro je osmotrio Ajnˇstajnovu jednaˇcinu Svemira i uoˇcio je greˇske ko je je genijalni fiziˇcar uˇcinio. Prvo, Fridman se nije sloˇzio sa Ajnˇsta jnovim proizvoljnim ubacivanjem jednog ˇclana u jednaˇcinu (on se u jednaˇcini naˇsao kao da je pao s neba”), da bi se time, bar na papiru, spreˇcilo ˇsirenje Svemira. Drugo, Fridman je pronaˇsao da je i u matematici Ajnˇstajn napravio takvu greˇsku koja nijednom srednjoˇskolcu ne bi mogla da se oprosti. On je podelio levu i desnu stranu svoje jednaˇcine veliˇ cinom koja u nekim sluˇcajevima moˇze da bude jednaka nuli. A za deljenje nulom u srednjo j ˇskoli se iz matematike dobija ˇcista jedinica. Fridman je, razume se, zasukao rukave i izveo novu jednaˇcinu Svemira, prema ˇcijem je jednom reˇsenju neminovno sledilo da se Svemir ˇ siri ! Ali to je bio samo teorijski zakljuˇcak. Traˇzio se dokaz neˇceg tako ˇcudnog i suprotnog uobiˇcajenom miˇsljenju, taˇcnije reˇceno — uobiˇcajenom verovanju ljudi. Nekako u isto vreme, na Maunt Vilson opservatoriji, u SAD, ameriˇcki astronom Edvin Habl posmatrao je svetlosno zraˇ cenje udaljenih galaksija. On je uoˇcio da su sve spektralne linije dalekih galaksija pomerene ka crvenom delu spektra i da je ovaj pomak utoliko ve´ci ukoliko su galaksije udaljenije od naˇse galeksije, zvane Mleˇcni Put”. Habl je shvatio da je na tragu jednog od najve´cih otkri´ca u prirodnim naukama — otkri´ca ˇ sirenja Svemira, jer se jedino medjusobnim udaljavanjem galaksija, tj. ˇsirenjem Svemira, mogao da objasni ovaj neobiˇcni crveni pomak spektralnih linija. Kasnije analize i mnoga astronomska posmatranja pokazali su da je ˇsirenje Svemira zapoˇceto joˇs pre oko 15 milijardi godina, posle strahovite eksplozije materije, tzv. velike eksplozije” (engl. Big-Bang”), koja je oznaˇcila nastajanje sveta, u ˇcijem jednom kutku mi sada ˇzivimo postavl jaju´ci sebi ˇcudna pitanja o poˇcetku i kraju stvari. Tajna stare violine Januara 1977. ameriˇcki atomski fiziˇcar dr Binet kupio je violinu na ko joj je bila upisana 1716. godina. U ˇzelji da sazna da li je graditelj njegove violine bio slavni italijanski majstor Stradivarijus, Binet je, kao ˇsto bi to uˇcinio i svaki drugi fiziˇcar, razmotrio postoje´ce fiziˇcke metode za odredjivanje starosti predmeta. I, razume se, kada je u pitanju drvo, odmah se nametnula ideja o koriˇs´cenju metode radioaktivnog ugljenika, ugljenika mase 14 — radioizotopa koji se 42
raspada s vremenom poluraspada od 5730 godina (vreme za koje radioaktivnost datog izotopa opadne na polovinu svoje prvobitne vrednosti). Dr Binetu je bila dobro poznata ova metoda, koja poˇciva na merenju zaostale koliˇcine radioaktivnog ugljenika u predmetu. Ali, paˇzljivo analiziraju´ci zahteve ove ve´c klasiˇcne metode, fiziˇcar je zakljuˇcio da bi, praktiˇcno, morao da uniˇsti svoju violinu utvrdjuju´ci koliko je ona stara! Zato je pokuˇsao da sa svojim kolegama iz laboratorije doskoˇ ci starom naˇcinu merenja koji je zahtevao uzorke velike mase. I — u tome je uspeo! Ali, pre nego ˇsto opiˇsemo postupak, pogledajmo na koji se to ˇcudesan naˇcin radioaktivni ugljenik u starim predmetima ponaˇsa kao ˇcasovnik” koji je neko navio upravo u trenutku kada je materijal iz koga su oni naˇcinjeni prestao da diˇse”. Ova metoda poˇciva na ˇcinjenici da kosmiˇcki zraci u Zemljinoj atmosferi oslobadjaju neutrone — neutralne atomske ˇcestice, koji reaguju´ci s atomskim jezgrima azota–14 grade radioaktivna jezgra ugljenika–14. I sad, kao i drugi atomi ugljenika, atomi C14 u vidu ugljen dioksida, a i na druge naˇcine, stiˇzu u sve ˇsto diˇse i crpi ˇzivotne sokove. Njih ima u travi, cve´cu, drve´cu, ˇzivotinjama, ˇcoveku. . . Preskoˇcimo druge ˇclanove bogatog ˇzivog sveta na Zemlji i zadrˇzimo paˇznju na onome ˇsto se deˇsava s drvetom. Vezuju´ci ugljen-dioksid, drvo ˇzivi kao zapeta puˇska”, spremno da svakog ˇcasa zapoˇcne da meri vreme. I ono ´ce to uˇciniti u trenutku kada ga neko poseˇce. Presta ju´ci da diˇse”, ono prestaje da vezuje nove koliˇcine ugljen-dioksida u kojima ima radioaktivnog ugljenika. Zato u njemu poˇcinje da se naruˇsava odnos obilnosti stabilnog i radioaktivnog ugljenika. Dok se koliˇ cina prvog u drvetu ne menja, koliˇ cina drugog, kako vreme teˇce, sve viˇse opada, omogu´cavaju´ci tako nauˇcnicima da na osnovu preostale radioaktivnosti ugljenika C14 i ukupne mase ugljenika u uzorku — deli´cu violine, ramu stare slike, prirodnoj boji, kosti mamuta i drugog — zakljuˇce koliko je taj predmet star. Umesto da pomo´cu osetljivih scintilacionih detektora ili gasnih proporcionalnih brojaˇca odredjuju koliˇcine radioaktivnog ugljenika koriste´ci uzorke velikih masa, dr Binet i saradnici su razvili novu metodu merenja. U njoj se, prvo, mala koliˇ cina materije rasprˇsi u elektriˇcnom i magnetom polju sve do atoma, taˇcnije — do jona. Zatim se ovi naelektrisani delovi atoma propuˇstaju kroz magnetni separator u kome se joni razdva jaju po svojim masama i naelektrisanjima. Tako se izdvoje samo ˇcestice ˇcije mase iznose ravno 14 jedinica. I sada se one ubrzavaju pomo´cu akceleratora ˇcestica i ˇsalju na pasoˇsku i carinsku kontrolu”. 43
Poˇsto su proˇsle kroz razne kapije” — magnetne skretnice, analizatore i elektromagnetna soˇciva, ubrzane ˇcestice stiˇzu do detektora ˇciji je zadatak da ih, na kraju, dobro osmotri” i prebroji, jednu po jednu, bez ikakve greˇske. I to je detektor uˇcinio po svim zakonima atomske veˇstine — odredio je energiju prispelih ˇcestica, njihov specifiˇcan gubitak energije, kao i poloˇzaj ulaska u detektor. Na ovaj naˇ cin stroga kontrola” nije dopustila da se bilo koje drugo jezgro prokrijumˇcari i bude izbrojano, osim jezgara izotopa C14 , ˇcime je oˇcuvana visoka taˇcnost merenja. Uspeˇsno razvivˇsi novu metodu, pomo´cu ko je se sa izuzetno malim koliˇcinama materije moˇze odrediti starost predmeta i do 70.000 godina unazad, dr Binet je utvrdio da njegova violina nije delo slavnog majstora iz Kremone. Ali, za utehu, violina mu je ostala neoˇste´cena. Mogao je na njoj da svira i da pri tom razmiˇslja o svom dostignu´ cu — o novoj metodi u kojoj je uloga akceleratora ˇcestica i njegovih pomo´cnika bila zaista jedinstvena — u merenju starosti jedne violine! ˇ Sekspir i verovatno´ca Kada matematiˇcari medjusobno govore o verovatno´ci, oni se lako sporazumevaju koriˇs´cenjem brojeva. Pomo´ cu njih su u stanju da predstave i verovatno´cu odigravanja nezamislivo retkih dogadjaja. Ali, kada laiku, nestruˇcnjaku za matematiku, ˇzele slikovito da kaˇzu da je neˇsto vrlo malo verovatno, skoro nemogu´ce, oni ´ce mu re´ci da je to toliko verovatno koliko ˇ da majmun otkuca jedan od Sekspirovih soneta. Ovo nam poredjenje budi znatiˇzelju i zato ˇzurimo da, bar pribliˇzno, izraˇcunamo kolika je verovatno´ca da majmun (ili nepismen ˇcovek), kuca ju´ci slova pisa´com maˇsinom, otkuca dva reda (da se ne bi zamarao sonetom) iz ˇ najpoznatijeg Sekspirovog dela — tragedije o danskom princu Hamletu: Ima viˇ se stvari na nebu i na Zemlji Horacije, nego ˇsto smo mi u naˇ soj filozofiji sanjali .
Razmotri´cemo sluˇcaj za pisa´cu maˇsinu sa 50 tipki (za slova, brojeve, znake, razmak i drugo). Paˇzljivim brojanjem slovnih mesta i razmaka u navedenim redovima iz Hamleta”, ustanovili smo da ih ima ukupno 89. Pri potpuno nasumiˇcnom kucanju na maˇsini, verovatno´ca da ´ce majmun pogoditi pravo slovo, znak ili razmak iznosi 1/50. Ali, poˇsto on mora da ˇ sloˇzi” slova, znake i razmake baˇs onako kako je to Sekspir uradio, ve´ c mali iznos 1/50 moramo pomnoˇziti njim samim ravno 89 puta! To zbog toga ˇsto je verovatno´ca istovremenog odigravanja viˇse nezavisnih dogadjaja jednaka proizvodu verovatno´ca deˇsavanja svakog od njih. 44
Uz pomo´ po mo´c mal maloo raˇcunanja cuna nja,, dobija dob ija se verovatno´ verovatn o´ca ca 6 : 10152 (ˇsest se st prem premaa deset na stopedesetdrugi stepen)! To znaˇci ci da bi majmun ma jmun morao toliko to liko puta da udari po tipkama pisa´ce ce maˇsine sine koliko iznosi broj koji sadrˇzi zi 151 cifru ˇ — da bi s dosta verovatno´ verovatno´ce ce sluˇcajno ca jno otkucao otkuc ao navedene Sekspirove redove. Ovaj broj je viˇse se nego ogroman, on je milijardama puta ve´ ve´ci ci od broja bro ja svih atoma u Svemiru! Koliko bi samo hartije bilo potrebno za ovakav ogled, a tek energije? Zato Zat o ne´cemo cem o pogr p ogreˇ eˇsiti sit i ako zakljuˇ zak ljuˇcimo cim o da milion mil ionii milio mi liona na ma m a jmuna za mili m ilione one ˇ miliona godina ne bi natrapali” na samo dva Sekspirova reda iz Hamleta”, a kamoli na jedan njegov sonet ili tragediju. Zakljuˇ Zaklj uˇcak cak ove priˇce, ce, razume se, ne tiˇce ce se samo matematike, matem atike, ma majmuna jmuna ˇ spira i Sekspi Sek ra — on je mnogo mno go ˇsiri. sir i. Upozn Up oznaa ju´ci ci ovaj primer pri mer,, nauˇci´ ci´cemo cem o viˇse se da cenimo cenim o plemeniti plemen iti ˇcovekov covekov napo n aporr i teˇznju znju da osmiˇsljenim sljeni m radom i talentom talento m stvor st vorii neˇsto sto lepo le po,, veˇcito ci to.. Nasuprot Nasupro t ovakvom pristupu stvaranju je ma majmunski jmunski posao” p osao” — nasumiˇ nasum iˇcan can rad, a on, kao ˇsto sto vidimo, vi dimo, ne dovodi do ˇzeljenog zeljen og rezultat rez ultata, a, pa ga se zato zat o treba treb a kloniti. Kosm Ko smiˇ iˇcki cki lift li ft Zamislite da ste uˇsli sli u lift, zatvorili vrata i pritisnuli dugme kra j koga je napisano napisano Zemljina Zemljina orbita”. orbita”. Lift je lagano krenuo, krenuo, a zatim poˇceo ceo da se sve brˇze ze i brˇze ze kre´ce, ce, da bi se skoro sasvim sasvi m neˇcujno cujno podigao po digao u Zemljinu Zemlj inu orbitu orbit u klize´ci ci duˇz specijalnog kabla razapetog izmedju Zemlje i poslednje stanice lifta (satelita (sat elita koji ko ji se nalazi u jednoj jedno j stalnoj stalno j taˇcki cki hiljadama kilometara udaludal jenoj jeno j od povrˇsine sine naˇse se planete). Ako, pak, ˇzelite zelite da se vratite na Zemlju, dovoljno je da pritisnite dugme sa oznakom Zemlja” i da se za kartu” od oko 100 dolara nadjete u centru za vasionska istraˇzivanja, zivanja, odnosno u blizini bl izini svo svo je ku´ ku´ce. ce . Upita´ Upi ta´cete cet e se, bez be z sumnje sum nje,, da li je tako neˇsto sto uopˇste ste mog mogu´ u´ce? ce? Kakav bi to lift morao da bude i koliko bi trajalo putovanje od Zemlje do orbite? Ideju Idej u o kosmiˇ kosm iˇckom ckom liftu lif tu prvi je izloˇ izl oˇzio zio mla mladi di sovjets sovj etski ki inˇzenjer zenj er Jurij Juri j Arku A rku-tanov 1960. 1 960. godine. Medjutim, pre viˇse se od ˇcetvrt cetvrt veka veka ov ovaa ideja, zbog nedostatka dosta tka materi m aterijala jala od kojih koj ih bi se pravio kabl kosmiˇckog ckog lifta, lift a, viˇse se je liˇcila cila na ideju ide ju iz nauˇcno-fa cno -fantas ntastiˇ tiˇcnih cni h roma r omana na nego neg o na n a ostvarl o stvarljiv jivu u nauˇ n auˇcnu cnu zam zamisa isao. o. Zahvaljuju´ Zahvaljuju´ci ci napretku nauke o materijalima, danas viˇse se ne predstavlja problem problem dobijanje dobijanje takvog takvog kabla koji bi omogu´ omogu´cio cio kretanje kretanje lifta mase oko 90 kg, tj. lifta sa ˇcovekom covekom i neˇsto sto opreme. Ako bismo bis mo raˇcunali cun ali da ´ce ce ovaj san iz 100 10011 no´ci” ci” mo´ci ci da se ostvari ost vari ve´c 2001. godine, onda bi prema proceni nauˇ nauˇcnika cnika cena putov putovanja u jednom pravcu (100 dolara) bila mnogo manja od cene putovanja u kosmos raketom 45
ili kosmiˇ kosm iˇckim cki m taksij tak sijem em — Spejs Sp ejs ˇsatlom sat lom”. ”. Kabl kosmiˇckog ckog lifta li fta gradio gradi o bi se poˇ p oˇcev cev od o d geostaci geo stacionarno onarnogg satelit sa telita, a, koji koj i bi se nalazio na 35.880 km ood d Zemlje. On bi se suˇzavao zavao prema kraju kra ju okrenutom Zemlji, kako kako bi ga Zemljina gravitaciona sila privlaˇcila cila i drˇzala zala zategnutim. nutim. Radi stabilnosti, sliˇcan can kabl bi se protezao protezao (u smeru suprotnom od od Zemlje) Zemlje) od satelit satelitaa nekih nekih 108.000 km u prosto prostor. r. Centri Centrifuga fugalna lna sila koja bi usled rotacije Zemlje oko Sunca na njega delovala, delovala, uravnoteˇ zavala zavala bi gravitaciono itaci ono povlaˇcenje cenje donjeg kabla ka m matiˇ atiˇcnoj cno j planeti. planet i. Prema Dˇzeromu zeromu Personu, saradniku saradn iku Laborato Lab oratorije rije za dinamiku dinam iku vazduˇ vazduˇsnih snih letova letova (Ohajo ( Ohajo,, SAD), na jbolji materijali za izradu kosmiˇ ckog ckog kabla su speci jalna ugljeniˇcna cna vlakna izradjena na bazi polimera kivler”, koje proizvodi poznata poz nata ameriˇcka cka firma fir ma Di Pon”. Za kretanje lifta duˇz kabla koristila bi se elektriˇcna cna energija, kao i kod ovoze ov ozemalj maljski skih h liftov liftovaa i dizalic dizalica. a. Ak Akoo bi se umesto umesto jednog montiral montirala” a” dva dva kabla, tada bi moglo mogl o da se uˇstedi stedi na energiji — svaki kabl kabl bi nosio po p o jednu kabinu: abinu: dok bi se jedna spuˇstala stala ka Zemlji, druga bi se penjala ka satelitu, satelitu, koriste´ci ci energiju energi ju ko koju ju prva kabina stiˇce ce na svom putu. Struˇcnjaci cnj aci ame ameriˇ riˇcke cke vasionske vasion ske age agenci ncije je NASA NAS A razm r azmotr otrili ili su i plan pla n vuˇcenja cenj a jednog ov ovakvog akvog kabla od strane Spejs ˇsatla”. satla”. Kabl bi bio dug oko 100 km. Na svom drugom kraju on bi nosio kosmiˇ kosmiˇ cku cku probu sa instrumen instrumentima tima za merenja merenj a u kosmiˇckom ckom prostoru. prosto ru. Na ideju o kosmiˇckom ckom uˇzetu” zetu” doˇsao sao je poznati poz nati pisac nauˇcnofantastiˇ cnofa ntastiˇcnih cnih romana roman a Artur Klark 1963. godine. god ine. Medjutim, znatno ranije, 1895. godine, otac kosmonautike — ruski nauˇcnik cnik Konstantin Konstantin Ciolkovsk Ciolkovskii predlagao predlagao je da se u budu´ budu´cnosti cnosti na Zemlji podigne dugi vretenasti toranj koji bi nadvisivao atmosferu a tmosferu naˇse se planete i drˇ zao zao se na jednom jed nom mestu mes tu zahvaljuju´ zahvalj uju´ci ci delovanju del ovanju centrifu centr ifugal galne ne sile, sil e, sile sil e ˇciju cij u smo s mo mo´c dobro dob ro upozn up oznali ali vrte´ vrt e´ci ci se na ringiˇ rin giˇspilu. spi lu. I sad, sad, se´caju´ ca ju´ci ci se p ozna oznato togg ˇsalj sa ljiv ivdˇ dˇzije zije i laˇzlji zl jivca vca baro barona na fon fon Mi Minha nhauze uzena na i njegove njegove priˇce ce o penjanju uz dugi konopac konopac sa Zemlje na Mesec, Mesec, moramo se upitati upita ti gde presta je nauˇcna cna fantastika, fantast ika, a gde poˇcinje cinje fantastiˇ fantast iˇcna cna nauka. Loptasta munja Loptasta Loptasta munja munja je jedna od mnogih neobiˇ neobiˇcnih cnih i zanimljivih zanimljivih prirodnih pojav po javaa ko koja ja joˇs uvek predstavlja zagonetku za nauku. Donedavno su podaci p odaci o loptasto lopta stojj munji dobijani dobij ani gotovo iskljuˇ isklj uˇcivo civo na osnovu opaˇzanja zanja sluˇcajnih ca jnih oˇcevidaca. cevidaca. Oni ponekad ponekad o njoj ispredaju ispredaju prave prave priˇ priˇce, ce, pa se ne zna u kojoj se meri mer i moˇze ze verovati ovom po javom ˇcesto ces to veoma veom a prestraˇ pres traˇsenim sen im ljudim lju dima. a. Jedna svetle´ca ca kugla, kugl a, boje bo je svetloplave do purpurne i s plamenim plam enim oreolom, oreolo m, iznenada se pojavila po javila iznad mog gasnog ga snog ˇstednjaka stednjaka za vreme jake letnje oluje” — poˇcetak cetak je priˇce ce jedne doma´cice cice iz Smetvika, u Engleskoj. Kugla, koja 46
je imala preˇcnik cnik od desetak centimetara, ispuˇstaju´ sta ju´ci ci piˇsteˇ steˇci ci zvuk i uz miris paljevine paljevine kretala se prema meni. U velikom velikom strahu, poku p okuˇˇsavala savala sam da se sklonim. sklonim. Kad, Kad, u jednom jednom trenutk trenutku, u, kugla kugla uz straho strahoviti viti prasak prasak eksplodi eksplodira! ra! Premrla Premrla sam od straha, a kad sam doˇsla sla sebi, videla sam rupu na rukavu rukavu haljine halji ne i opeˇcenu cenu ruku”. Ovom retkom dogadjaju, koji je ostavio i materijalne ostatke dejstva loptaste munje, paˇznju znju je posvetio fiziˇcar car Mark Stenhof iz Sarija. U poznatom ˇcasopisu casopisu za prirodne nauke — Nejˇcer” cer” ( Priroda”), on je izloˇzio zio rezultate analize anali ze oˇste´ ste´cenja cenja sintetiˇcke cke haljine halji ne koju koj u je nosila nosil a ˇzena, zena, svedok eksplozije eksplo zije loptaste munje. U centralnom centralnom delu naˇ cinjene cinjene rupe uopˇ uopˇste ste nije bilo vlakana. vlakana. Oko nje se prostirala prostirala povrˇ povrˇsina sina sa izbledelom izbledelom i naboranom tkaninom. tkaninom. Na materijalu materijalu haljine nisu nadjeni bilo kakvi tragovi t ragovi radioaktivnosti. Oˇste´ ste´cenja cenja tkanine i opekotina ruke govore da je energija energij a loptaste lo ptaste munje manja nego ˇsto sto se ranije mislilo”. Nedavno su ameriˇcki cki nauˇcnici cnici podneli po dneli izveˇstaj sta j o fotografski fotog rafskim m snimcima snimci ma loptaste munje, munje, naˇ cinjenim cinjenim pomo´ cu cu aparata aparata koji su bili postavljeni postavljeni radi snimanja snimanja meteorita meteorita na nebu. Mreˇ Mreˇza za saˇ cinjena cinjena iz velikog velikog broja fotograffotografskih aparata bila je postavljena postavljena u jednoj preriji preriji u Sjedinjenim Sjedinjenim Ameriˇ Ameriˇckim ckim Drˇ zavama. zavama. Radi snimanja mogu´cih cih tragova tragova meteorita, u toku 4,5 ˇcasa casa aparati su bili aktivirani automatskim putem u kratkim vremenskim razmacima. Analiz Ana lizira iraju´ ju´ci ci oko 100 100.00 .0000 tako dobije dob ijenih nih snimaka, sni maka, istraˇ ist raˇzivaˇ zivaˇci ci su uoˇcili cil i i slike slike obiˇ obiˇcnih cnih munja. munja. To ih je nave navelo lo na pomisao pomisao da na fotografi fotografijam jamaa potraˇ ze ze i loptaste munje. I, zaista, pronaˇ pronaˇsli sli su 6 snimaka snimaka za koje veruju veruju da predstavljaju verodostojni zapis ove retke pojave. Na osnovu analize anali ze snimaka snima ka nauˇcnici cnici su razvili razvil i mogu´cu cu teoriju teorij u o nastanku nasta nku loptaste munje. Oni smatraju smatra ju da niski olujni oblaci u blizini povrˇsine sine Zemlje, neposredno pri tlu, stvaraju jaka elektriˇcna cna polja. p olja. Ova Ova polja p olja uzrokuju elektriˇcno cno praˇznjenje znjenje tla u vidu pozitivno naelektrisanih jona, ˇsto sto dovodi dovodi do nastank nastankaa sloja pozitivno pozitivno naelektris naelektrisano anogg vazduha. azduha. Na drugoj drugoj strani, strani, javlj javljaa se negativni predvodnik munje, tzv. lider” munje. Polaze´ ci ci iz oblaka, on se prazni u pozitivnom sloju vazduha, azduha, obrazuju´ obrazuju´ ci ci pri tom loptu visokojonizovisokojonizovanog gasa koja je negativno naelektrisana. Ova usijan usi janaa lopta” lop ta” kre´ce ce se elektr ele ktriˇ iˇcnim cni m polje po ljem m i tako stiˇze ze do doma´ dom a´cice, cic e, tankera tankera sa naftom, cisterne sa benzinom, barutane barutane i drugde, drugde, gde moˇ ze ze da izazove neˇzeljene zelje ne efekte, efekte , a eventualno ˇcak cak i katastrofu. katastrofu . Fotografskim aparatom ulovljena loptasta munja ima malo izgleda da se izvuˇ izv uˇce” ce” iz ruku ruk u istraˇ ist raˇzivaˇ zivaˇca ca i nastavi nas tavi svoj svo j zag zagone onetni tni ˇzivot. zivo t. Razjas Raz jasnivˇ nivˇsi si tajnu ta jnu 47
loptaste munje, pojave koja je do sada nanela mnoge ˇstete ˇcoveku, nauka ´ce svakako otkriti i naˇcin za odbranu od nje. Takodje moˇzemo oˇcekivati da ta ukro´cena goropad” dobije i neki zadatak ˇcije izvrˇsenje ne samo da ne bi ˇstetilo, ve´c bi moglo i da koristi ˇcoveku. Nebeska artiljerija U arsenalu nebeske artiljerije” nalazi se mnoˇstvo raznovrsnog oruˇzja”. Tu su svetlosni zraci, iks-zraˇcenje, kosmiˇcko zraˇcenje, zatim kondenzovani oblici materije, poˇcev od zrnaca kosmiˇcke i zvezdane praˇsine, pa preko meteora, meteorita, asteroida i kometa — sve do gromadnih nebeskih tela velikih razmera. Njih slede joˇs ve´ca djulad” i eksplozivna punjenja” — sateliti planeta, planete, zvezde, eksplodiraju´ce zvezde (nove i supernove), galaksije, njihovi rojevi i. . . A ima i sasvim neobiˇcnih haubica” koje ne izbacuju djulad”, ve´c usisavaju nebeske objekte i materiju — to su tzv. crne rupe ili nebeske aˇzdaje”. One su, za sada, najzagonetnija nebeska tela, ˇcije je ponaˇsanje kra jnje neobiˇcno. Prema miˇsljenju nekih nauˇcnika crne rupe, mogu ˇcak i da eksplodiraju! Mnogi od ovih aktivnih i pasivnih strelaca” dobro su poznati istraˇzivaˇ cima kosmosa, ali postoje i drugi koje ˇcovek joˇs nije otkrio, a za koje se veruje da postoje: gravitacioni talasi, neutrino ˇcestice konaˇcne mase, magnetni monopoli, objekti saˇcinjeni iz antimaterije (?) i drugo. Kanonada ove nebeske artiljerije neprekidno traje — pucaju sva oruˇzja. Neka se drˇ ze izvesnog nebeskog reda”, a neka ispaljuju svoje hice potpuno nepredvidjeno, kako po vremenu tako i po pravcu. Za nas je prava sre´ca da naˇsa planeta raspolaˇze atmosferom koja nas ˇstiti od mnogih takvih topova”, kao ˇsto je stare ratnike oklop ˇstitio od koplja ili sablje. Zato ne moramo da obra´camo paˇznju na sva oruˇzja neba”, ve´c samo na ona koja mogu da utiˇcu na naˇsu sudbinu. Pogledajmo koja su to. Pri tom izostavimo veoma retke pojave, kao, na primer, eksplozije zvezda — supernove”, udare kometa i asteroida o Zemlju, sudare sa drugim galaksijama i sliˇcno, pa se zadrˇzimo na ˇceˇs´cim gostima” Zemlje. Zemlju ˇcesto pogadjaju meteoriti, si´cuˇsno kamenje s neba”, koje uspeva da preˇ zivi prolazak kroz Zemljunu atmosferu. Oni potiˇcu od kometa i asteroida. Medjutim, ima i takvih koji stiˇ zu direktno sa asteroida Veste, sa Meseca, pa ˇcak i sa Marsa! Ispituju´ci 31-gramski meteorit, pronadjen 1981. godine na Antarktiku, nauˇ cnici su otkrili da on vodi poreklo sa Meseca. Taj meteorit raspolaˇze istim odnosom gvoˇ zdja i mangana kao uzorci stena sa Meseca koje su na ˇ je i mesto poletanja” ovog kamena Zemlju doneli ameriˇcki astronauti. Cak sa Meseca utvrdjeno. To bi mogao da bude Ajmart - A”, ˇsestipokilometarski 48
krater koji se nalazi u blizini Mora krize”, za koje se zna da je formirano u novijim geoloˇskim periodima. Nauˇcnici smatraju da je pri udaru nebeskog tela o povrˇsinu Meseca, kada je stvoren ovaj krater, komad stene sa Meseca bio odbaˇcen prema Zemlji. Na sliˇcan naˇcin na Zemlju su mogli da stignu i delovi stena sa Marsa. Ali, ovo su, ipak, dosta retke pojave. Mnogo ˇceˇs´ce se javljaju pljuskovi meteora”. Prolaze´ci kroz trag kometa, Zemlja biva bombardovana pljuskom deli´ca materije. Meteori su, kao i meteoriti, ostaci kometa i fragmenti asteroida. Nasuprot meteoritima, meteori su retko kad ve´ ci od zrna graˇska. Oni sagorevaju pri ulasku u naˇsu atmosferu. Pljusak ˇcestica se deˇsava, na primer, kad Zemlja prolazi tragom ostataka Komete 1862 III. Taj je pljusak imenom vezan za konstelaciju Persej, zato ˇsto se pojava Perseida”, pljuskova ovih meteora, deˇsava kada se Zemlja postavi u takav poloˇzaj da nam se ova konstelacija nadje u vidokrugu. Ova nebeska poˇsta” je dobrodoˇsla nauˇcnicima, jer im doprema materijal za nova istraˇzivanja. Ptice se brane pesmom O pticama pevaˇcicama posto je hiljade tomova knjiga. To i nije ˇcudno, jer od oko 10.000 ptiˇcjih vrsta koje poznajemo, skoro 6.000 ˇcine ptice pevaˇcice. Grmuˇsa, drozd, ˇcvorak, senica, crvenperka, ˇstiglic, slavuj. . . teˇsko je nabrojati ˇcak i one najpoznatije. I svaka od njih ima neku svoju posebnost: zanos u pesmi, lepotu ode´ce”, radoznalost, plahovitost, naˇ cin leta, oblik gnezda i mnogo ˇsta drugo. Ali, posto ji neˇsto ˇsto je zajedniˇcko svim pticama pevaˇ cicama — muzikalnost uglavnom krasi podanike muˇ skog roda! Zaˇsto je to tako, upitao se Mark Garni, saradnik Kalifornijskog instituta za tehnologiju, SAD. On je posmatrao prugastu zebu, jednu od 1200 vrsta i podvrsta zeba — ptica pevaˇcica koje su vrlo druˇzevne, veˇsti skakaˇci, ve´cinom prijatni pevaˇci, a ponekad, ˇcak, i pravi umetnici. Kod njih se, kao i kod drugih ptica, glasovni organ — sirinks, kontrolisan od sistema nervnih ´celija, odlikuje neobiˇcnom arhitekturom. Najvaˇ zniji deo ovog sistema nalazi se u mozgu ptica. Ispituju´ci muzikalnost malih pevaˇ ca, nauˇcnici su doˇsli do zakljuˇcka da posto ji direktna veza izmedju repertoara pesama i veliˇcine centra za pevanje u mozgu ptica — ukoliko je ovaj ve´ ci, ptica je bolji vokalni umetnik”. Normalno je bilo pretpostaviti da ´ce muˇ zjaci — pevaˇci imati razliˇcitu strukturu jednog malog dela mozga od ˇzenki — nepevaˇ ca. Garni je to potvrdio, ali je pri tom i otkrio da hormon testosteron, koji se kod muˇzjaka luˇci neposredno posle izleganja iz jaja, dovodi do razvoja centra za pevanje. Ubrizgavaju´ci testosteron (muˇski hormon) ili estradiol (jedan metabolit testos49
terona) kastriranim muˇ zjacima i ˇzenkama prugaste zebe, ustanovio je da dolazi do rasta centra za pevanje. Tako je doˇsao do neobiˇcnog zakljuˇcka — da su najbolje one ptice pevaˇ cice koje krasi najve´ ca muˇ zevnost! Dalja istraˇzivanja su pokazala da su ´celije muˇzjaka znatno ve´ce od ´celija ˇzenki u delu mozga koji presudjuje o pevaˇ ckoj nadarenosti ptica i da se u tome i krije odgovor na postavljeno pitanje, a ne u naroˇcito j vezi ´celija ili u naˇcinu prenoˇsenja signala do mozga ptica i izvan njega. Na drugoj strani, dr Ken Jasukava, sa Rokefelerovog univerziteta u Nju jorku, pokuˇsao je da odgonetne zaˇsto ptice pevaju. U tom je i uspeo. Naˇsao je da one pesmom — brane svoju teritoriju. Takodje je ustanovio da postoji veza izmedju repertoara pevanja ptica i veliˇcine njihove teritorije. Ako je repertoar pesama bogatiji, tada je ˇzivotni prostor koji pripada ptici pevaˇcici ve´ci! A poˇsto smo iz prethodnog dela priˇce nauˇcili da su bolji muˇskarci i bolji pevaˇci, to odliˇcno pevanje i bogat repertoar pesama na ptiˇcjem jeziku” kao da upozoravaju: ˇcuvaj se prave muˇskarˇcine!” Tako ptice, misle nauˇcnici, svojim raskoˇsnim i raznolikim pevanjem pokuˇsavaju kod drugih ptica, koje ugroˇzavaju njihovu teritoriju, da stvore utisak da nije reˇ c o jednoj, ve´ c o jatu ptica koje ˇzive na prostoru iz koga dopire poj. Koriste´ci magnetofon, Dr Jasukava je pratio preletanje i zadrˇzavanje ptica preko teritorije kasetofona”, veˇstaˇcke ptice pevaˇ cice. Ukoliko je sa trake puˇstao sve raskoˇsnije pevanje ptica, sve je manje bilo pridoˇslica u prostoru sa kasetofonom. Tako smo doˇsli do dva vaˇzna zakljuˇcka o pticama pevaˇcicama. Prvi je da muˇzjaci bolje pevaju jer su podvrgnuti prirodnoj hormonskoj terapiji koja utiˇ ce na muzikalnost. Taj nas nalaz nije rastuˇzio. Ali onaj drugi — jeste. On nam kaˇze da ptice ne pevaju zbog radosti (kako smo ranije mislili), ve´ c da bi pesmom odbranili svoju teritoriju od ptica uljeza. I kako sad, kada su ptice u pitanju, da poverujemo u onu narodnu: ko peva, zlo ne misli”. ˇ Mo´cno oko lasera Sive” Stara predanja i mitovi slikovitiji su i od najmaˇstovitijih opisa ˇcoveka naˇseg vremena. Dovoljno je, na primer, kazati ime jedne mitske liˇcnosti, da bi se bez mnogo reˇci shvatio ˇzeljeni sadrˇzaj ili poruka. Zato veliki nauˇcni poduhvati ˇcesto dobijaju imena legendarnih junaka ili boˇzanstava iz drevnih ˇ mitova: Kiklop, Argonaut, Odisej, Apolon, Zevs, Siva i druga. Ovoga puta ˇ zadrˇza´cemo se samo na jednom od njih, na Sivi. ˇ Prema hinduskoj religiji, bog stvaranja i razaranja Siva ima nekoliko ruku i tri oka. Upravo iz njegovog tre´ ceg oka, po kome se razlikuje od drugih 50
boˇzanstava, isijava zrak razaranja. . . Zato je, ne bez razloga, dˇ zinovski laser koji su izgradili nauˇcnici Lorens-Livermor Laboratorije u Kaliforniji ˇ . Do nedavno najsnaˇ ˇ dobio ime mo´cnog boga Sive zniji laser na svetu, Siva” — raspolaˇze sa 20 svetlosnih topova ruku” i tre´cim okom” kojim posmatra malu vodoniˇcnu metu koja sadrˇzi deuterijum i tricijum, teˇze izotope vodonika. ˇ U kratkotrajnom svetlosnom blesku Siva” razvija snagu koja je ve´ ca od snage koju bi imale 2.500 djerdapskih centrala! U desetomilijarditom delu ˇ sekunde, koliko traje ovaj blesak, Siva” oslobadja dovoljno energije da u meti izazove stapanje, tj. fuziju lakih atomskih jezgara u teˇza jezgra. Naslednik snaˇznog lasera Argusa”, ˇSiva” je 18. maja 1978. godine ispalio svoj prvi svetlosni hitac”, oznaˇcavaju´ci njime novu eru u istraˇzivanju laserske fuzije — eru mogu´cnosti dobijanja energije na Zemlji procesom kojim se ona stvara u nedrima zvezda. Kada u jednom trenu mo´cni hitac pogodi si´cuˇsnu kap koja sadrˇzi teˇze izotope vodonika, usled ogromne energije koju primi kapljica implodira i jezgra deuterijuma i tricijuma polete jedna prema drugima. Stopivˇsi se u nuklearnoj reakciji fuzije ona oslobadjaju veliku koliˇcinu energije. ˇ Iako je Siva” joˇs uvek jedan od mo´cnijih laserskih sistema na svetu, on nije postao bog” medju napravama koje je ˇcovek do sada izgradio. Njemu nije poˇslo za rukom da zapali vatru zvezda, ve´c samo da baci malu iskru u kojoj se razvilo oko 7,5 milijardi neutrona — ˇcestica po kojima nuklearni fiziˇcari prate odvijanje procesa fuzije. Da bogovi” u naˇsem veku nisu dugoveˇcni ma koliko bili mo´cni i da im ˇ se ljudi ne klanjaju kao nekada, svedoˇ ci i to ˇsto su tvorci Sive” pristupili gradnji joˇs snaˇznijeg fuzionog lasera kome su dali ime Nova”. Desetostruko ˇ ve´ca energija stavlja Novu” daleko ispred Sive”. Ne samo po snazi, ve´ c i po veliˇcini Nova” mnogostruko nadmaˇsuje svog prethodnika: ovaj laser je tako veliki da je za njegov smeˇstaj potreban hangar za avione! ˇ I kada laser Siva” bude trajno zatvorio svoje tre´ce oko, laser Nova” i njegovi potomci nastoja´ce da u si´cuˇsnoj meti sa vodonikom zapale vatru fuzije na Zemlji i tako ostvare vekovni san ˇcoveka — Prometeja — da otme bogovima veˇcnu vatru i nadmaˇsi ih u znanju i mo´ci. Ako se to jednoga dana ostvari, poverujemo da ´ce ˇcovek biti dovoljno ˇ razuman i da tre´ce oko” Sive” i budu´cih snaˇznih lasera ne´ce koristiti za razaranje — dobijanje zraka smrti, ve´c za oslobadjanje energije i njeno koriˇs´cenje za napredak ˇcoveˇcanstva. Naukom protiv zuba vremena Stare crkve i mostovi, bogumilski spomenici, krajputaˇsi, hramovi umet51
nosti i lepote, umetniˇcka dela neprolazne vrednosti — statue od najlepˇseg kamena i mnogo ˇsta drugo — sve ˇsto je ˇcovek stvorio teˇsko odoleva zubu vremena. Pod uticajem temperaturnih promena, vlage, ˇstetnih gasova i para, kiselih kiˇsa, pod udarom sitnih ˇcestica kojima vetar i oluje ˇsibaju dela naˇsih predaka, postepeno propadaju piramide farona, hramovi starih Inka, Kineski zid, Akropolj, Dioklecijanova palata, Beogradska tvrdjava, Notr Dam, Trajanova tabla u djerdapu, biste izvajane rukom Fidije ili Mikelandjela, slike Leonarda, Botiˇcelija. . . I najtvrdji kamen, ljuti granit, prosto se topi pod dejstvom vremena, ne odolevaju´ci njegovom strpljivom i razornom trudu u kojem su objedin jeni veˇstina hemiˇcara i mo´c fiziˇcara. Za ovakav neumitan tok stvari narod kaˇze: Vreme ˇcini svoje”, jezgrovito iskazuju´ci nemo´c ˇcoveka pred beskra jno strpljivim i upornim vremenom. Ali danas, u doba moderne nauke i tehnike, ˇcovek nastoji da se odupre ruˇsilaˇckom dejstvu vremena i da za budu´cnost saˇcuva sve ono ˇsto se moˇze saˇcuvati, a ˇsto vreme joˇs nije pretvorilo u prah i pepeo. Tako su nedavno britanski nauˇcnici odluˇcili da definitivno izadju na megdan” i da se ogledaju sa svim hemiˇcarima” i fiziˇ carima” koji u dosluhu sa vekovima dube i uniˇstavaju kamen. Za boj” su odabrali kamenu lepoticu u svojoj zemlji — Velˇsku katedralu, koju duˇ ze od 700 godina nagriza zub vremena. Kamene statue ove katedrale, koje predstavljaju najlepˇse uzorke gotske skulpture u svetu, njihovi tvorci teˇsko bi danas prepoznali. Voda i sumpordioksid prodiru vekovima u pore kamena, zbog ˇcega se on rastvara, puca i menja. Analiziraju´ci ˇstetna delovanja atmosfere i padavina, nauˇcnici su zakljuˇcili da je najbolje zaˇstititi kamen nekom oblogom. Pronaˇsli su hemijsku masu bretan” — organsko jedinjenje na bazi tri-metoksimetil-silana, kojim se natapa ugroˇzeni kamen. Posle 3–5 ˇcasova bretan” otvrdne, polimerizuje se, i tako u potpunosti zatvori pore u kamenu, obloˇzi kamen i ˇstiti ga od ˇstetnih gasova i para. Na ovaj naˇcin konzervirane statue Velˇske katedrale nauˇcnici prate ve´c duˇze od 15 godina. Bi´ce potrebno joˇs najmanje dva puta toliko vremena da bi se donela konaˇ cna ocena o tome koliko su polimeri realno mo´cni u borbi sa zubom vremena. Vremenska prognoza za milion godina Sadaˇsnji veliki nauˇcnici pravi su pesnici.
Rolan Jednoga dana 1911. godine, mladi inˇzenjer Milutin Milankovi´c proslavl52
jao je sa svojim drugom — pesnikom ˇstampanje njegovih stihova. Uz vino, pesnik u zanosu reˇce: U mom novom delu ˇzelim da opiˇsem celokupno naˇse ˇ si to, Milankovi´c nije izdrˇzao, pa je i sam druˇstvo, naˇsu zemlju i duˇsu”. Cuvˇ iskazao svoja ose´canja: Mene privlaˇci beskonaˇcnost. Ja ˇzelim da uˇcinim viˇse od tebe. Ho´cu da obuhvatim celokupni Univerzum i da bacim svetlo u njegove najudaljenije kutke!”. Ne znamo da li je pesnik odrˇzao svoje obe´canje, ali znamo da je Milankovi´c bacio svetlost” na jednu od velikih tajni Prirode — na ta jnu ledenih doba na Zemlji, i da se vinuo u same vrhove svetske nauke. Sve ˇsto se u Prirodi zbiva ostavlja neki trag. Tako su klimatske promene koje su se deˇsavale u dalekoj proˇslosti na naˇsoj planeti zapisane” u Zemljinoj kori, u ledu Antarktika, u dnu okeana i drugde. I kao da je reˇc o drevnim knjigama sa oˇste´cenim stranama koje je potrebno paˇzljivo prouˇciti i nauˇciti ˇcitati”, tako je potrebno mnogo truda da bi se deˇsifrovali zapisi Prirode. Prvi deo problema u vezi sa ledenim periodima na Zemlji nije bio mnogo teˇzak. Nauˇcnici su dosta taˇcno rekonstruisali promenu klime na Zemlji u toku proteklih stotina hiljada godina. Ali tada su iskrsle velike teˇsko´ce. Ledena doba su se smenjivala na Zemlji s izvesnom pravilnoˇsc´u — to je nepobitno ustanovljeno, ali se nije nalazio odgovor na pitanje zaˇsto je do promena temperature dolazilo i zbog ˇcega su te promene bile periodiˇ cne. Zaˇsto se Zemlja, kao po nekom ˇcasovniku, ˇcas hladila, ˇcas zagrevala? Milutin Milankovi´c, koji se pokazao kao vrstan graditelj, reˇsio je da napusti dobro pla´ceni posao inˇzenjera u Austriji i da se posveti nauci. Odluˇcio je da odgonetne tajnu ledenih doba. Svoje izvanredno poznavanje matematike morao je da dopuni uˇcenjem astronomije, fizike, geologije, te nauke o klimatima Zemlje. Bez uˇ citelja i saradnika, bez savremenih raˇ cunskih maˇsina, mladi profesor Filozofskog fakulteta u Beogradu dao se punim ˇzarom na istraˇzivanje uzroka ledenih doba. Ni balkanski rat 1913. godine nije ga u tome omeo. Sam Milankovi´c piˇse: Taj problem reˇsio sam u njegovim glavnim crtama u jednoj svojoj raspravi koja je ve´c 20. decembra 1913. leˇzala na stolu velikog fiziˇcara, dobitnika Nobelove nagrade, Vilhelma Vina”. Joˇs sedamnaest godina mukotrpnog rada bilo je potrebno da Milankovi´ceva Astronomska teorija ledenih doba” bude zavrˇsena. Kolebanje temperature Zemlje koja se deˇsavaju tokom dugih vremenskih razdoblja, Milankovi´c je objasnio promenama osunˇcanja Zemlje pri njenom sloˇzenom kretanju oko Sunca; promenama poloˇzaja najbliˇze taˇcke prema Suncu i nagiba Zemljine ose rotacije. U prvo vreme Astronomska teorija” doˇzivela je pravi trijumf, da bi kas53
nije, naroˇcito pred kraj ˇzivota velikog nauˇcnika, poˇcela da biva zaboravljena. Medjutim, analiza uzoraka tla uzetih sa dna Indijskog okeana pokazala je da je Milankovi´c vrlo taˇcno izraˇcunao temperature na Zemlji tokom proteklih 400.000 godina. I noviji nalazi promena nivoa voda u zatvorenim jezerima, u kojima one iskljuˇcivo zavise od obilnosti kiˇsa i isparavanja, tj. od temperature, potvrdili su taˇcnost Milankovi´ceve teorije, ko ja daje taˇcniju vremensku prognozu” za milion budu´cih godina od prognoze koju nam daju meteorolozi za sutraˇsnji dan. Maˇsina koja nikada ne´ce proraditi Postoji mnogo uzaludnih pokuˇsaja koje su ljudi ˇcinili vekovima, ali jedan od njih zasluˇzuje naroˇcitu paˇznju jer je veoma pouˇcan. Viˇse stotina godina hiljade konstruktora i nabedjenih pronalazaˇca uporno je pokuˇsavalo, pa i danas to neki ˇcine, da konstruiˇsu takvu maˇsinu koja bi sama od sebe veˇcito radila — poznatu pod imenom perpetuum mobile. Istorija perpetuum mobila puna je neobiˇcnih zgoda, iznenadjenja, a sadrˇzi i dosta prevara i izneverenih obe´canja. Ona se moˇze uporediti samo sa proˇsloˇs´cu alhemije — crne magije, kao i sa reˇsavanjem matematiˇckog problema kvadrature kruga. U sva tri ova sluˇcaja ˇcovek se naˇsao pred granicom koju nikakva upornost, domiˇsljatost ili znanje ne mogu savladati — pred neumoljivom granicom koju precizno opisuju i ˇcuvaju” zakoni Prirode. Najstariji perpetuum mobile o kome posto ji saˇcuvan zapis datira ih XIII veka. Od tog doba sve do danas toˇcak je zauzimao posebno mesto kao element veˇcne maˇsine”. Njega su tvorci ove zaludne naprave koristili najˇceˇs´ce za pretvaranje potencijalne energije u energiju kruˇznog kretanja koje je, navodno, bilo ili upravo se pribliˇzavalo” veˇcitom kretanju. Razliˇciti toˇckovi nosili su olovne kugle, vodu, magnete, antigravitacione ˇstitnike” i mnogo ˇsta drugo... Najˇcuveniji perpetuum mobile u novijoj istoriji predstavljaju toˇckovi markiza od Vorˇcestera — Orfireusa, savremenika slavnog matematiˇcara i fiziˇcara Isaka Njutna. Povodom Orfireusove maˇsine, matematiˇcar Gravesan pisao je Njutnu da nije zadovoljan njenim karakteristikama. Posle toga je konstruktor uniˇstio svoju maˇsinu, ne dozvolivˇsi Gravesanu da ispita njenu unutraˇsnjost. Ali, ipak, utisak koji su priˇce o Orfireusovom samokretnom toˇcku” izazvale u tadaˇsnjoj javnosti bio je tako snaˇzan da je ruski car Petar Veliki, napredni vladar i reformator, ˇzeleo u januaru 1725. godine da otputuje u Nemaˇcku — da bi se liˇcno uverio u postojanje maˇsine ˇcudesnih mogu´cnosti, ali ga je smrt u tome spreˇ cila. Tek posle svadje Orfireusa sa ˇzenom i sluˇzavkom, prevara prepredenog 54
pronalazaˇ ca” perpetuum mobila je obelodanjena. Svet je tada saznao da je toˇcak Orfireusove maˇsine pokretao ˇcovek koji je bio veˇsto skriven u susednoj sobi. On je preko kanapa delovao na osovinu toˇcka i tako mu predavao potrebnu energiju! Da je Petar Veliki duˇze poˇziveo i da nije doˇslo do kobne svadje Orfireusa sa ˇzenama, moˇzda bi sa tadaˇsnjih 100.000 rubalja, koliko je ruski car bio spreman da plati Orfireusu za njegov samokretni toˇ cak”, ovo bila najskuplje pla´cena prevara u istoriji perpetuum mobila. Na osnovu bogatog iskustva, pariska Akademija nauka od 1775. godine prestaje da razmatra podneske patenata maˇsina koje veˇ cito rade”, a u slede´cem, 19. veku, nemaˇcki fiziˇcar Julijus Robert fon Majer postavlja zakon o odrˇzanju energije — jedan od osnovnih zakona Prirode, prema kome se energija ne moˇ ze ni iz ˇcega stvoriti. Time je bio zadan smrtni udarac perpetuum mobilu — maˇ sini koja nikada ne´ ce proraditi. Zato, ako ˇcujete da neko na ovakvom izumu troˇsi snagu i vreme, uputite ga da proˇcita pouˇcnu priˇcu o Sizifu i nekoliko redaka o odrˇzanju energije iz bilo kog udˇzbenika fizike ili hemije. Najvrelija taˇcka Svemira Reˇsili ste da pronadjete najvreliju taˇ cku u Svemiru i konstruisali ste fantastiˇcan termometar koji moˇze da meri milione milijardi stepeni. I tako, idete od galaksije do galaksije, od zvezde do zvezde. . . Merite temperaturu kvazara, neutronskih zvezda, supernova. . . i ne znam ˇcega joˇs. . . , a ono, kao u deˇcjoj igri: hladno, hladno. . . toplo, toplije. . . vru´ce, vru´ce. . . , ali nikako da se ˇcuje — izgore! Prokrstarili ste Svemirom i upoznali njegove ˇcudesne podanike”. Temperatura je na vaˇsem termometru prevazilazila milione, milijarde, hiljadu milijardi stepeni, ali niste otkrili najvreliju taˇcku Svemira. Zato ste, neraspoloˇzeni, spakovali svoju opremu i poˇceli da se vra´cate na Zemlju. Kad ono stalno: vru´ce, vru´ce, joˇs vrelije. . . Ne moˇzete sebi da verujete. . . Pitate se — da se nije moˇzda termometar pokvario ili je ˇsta drugo po sredi, nekakve smetnje? Okre´cete, prevr´cete instrument, ali s njim je sve u redu! A glas instrumenta, koji kao da je poludeo, sve je jaˇci, uporniji i stalno ponavlja: vru´ce, vru´ce. . . I, tako, idu´ci za pokazivanjem termometra, prilazite sve bliˇze rodnoj planeti. Evo vas i na Zemlji. . . Sada se kre´cete ˇ ˇ u pravcu Evrope, pribliˇzavate se Svajcarskoj, prolazite kraj Zeneve. . . Glas instrumenata sve vas ˇceˇs´ce upozorava: vru´ce, vru´ce. . . vru´ce! Pa to je nemogu´ce”!, ˇcudite se vi. O, ljudi, Zemlja izgore!” Ali uporno idete pravcem kojim vas vodi instrument. . . Evo, stiˇzete u jedno malo mesto — Merano, ulazite u krug jedne od najve´cih fiziˇckih laboratorija na svetu, u CERN, Evropski centar za nuklearna istraˇzivanja. Glas instrumenta kao da 55
se udesetostruˇcio, igla samo ˇsto ne iskoˇci. . . Polako traˇzite skrovito mesto. . . Evo, ovde, . . . joˇs malo, sasvim malo. . . Prilazite jednom od na jve´cih akceleratora koje je ˇcovek sagradio, super-proton-sinhrotronu. . . Instrument neumoljivo vodi dalje. . . dolazite do mesta sudara protona i antiprotona, atomskih ˇcestica ubrzanih mo´cnom maˇsinom. IZGORE! IZGORE! — uzvikuje instrument, igla izle´ce iz svog leˇziˇsta i razbija zaˇstitno staklo, a vi, zapanjeni i nemi, sedate od straha na tlo. Pa zar je mogu´ ce da se najvrelija taˇ cka u Svemiru nalazi na Zemlji!?” Da, instrument nije pogreˇsio”, prilazi vam i govori fiziˇcar, struˇcnjak za elementarne ˇcestice i visoke energije. Sudaranjem protona i antiprotona, koje mi u naˇsem akceleratoru ubrzavamo do fantastiˇcnih brzina saopˇstavaju´ci im energiju od 270 milijardi elektronvolta, dolazi do anihilacije materije, do pretvaranja materije u energiju. Na tren, temperatura u taˇcki sudara prevazilazi sve ono ˇsto ste u Svemiru mogli da izmerite — ta taˇcka postaje najvrelija taˇ cka Svemira. Istini za volju, tu i tamo u Svemiru desi se po neki sudar kosmiˇckih ˇcestica koje raspolaˇzu joˇs ve´ cim energijama, ali to je tako retko da je naˇsa maˇsina bez premca u Svemiru. Sa ”temperaturom koju ona postiˇ ze u taˇ cki sudara ˇcestica Svemir je mogao da se podiˇci samo u prvim trenucima svog postojanja, u deli´cima sekunde po nastanku. Tako se mi na ovaj naˇcin ”vra´camo u davnu proˇslost Svemira i ispitujemo po jave koje su se deˇsavale odmah posle velike eksplozije”, govori fiziˇcar mirno ˇsetaju´ci kraj najvrelije taˇcke u Svemiru. Uspinjaˇca za morske talase ˇ Na severu Evrope nalazi se Norveˇska sa Spicberˇ skim ostrvima — zemlja o ˇcija kopna udaraju talasi ˇcetiri mora i jednog okeana. Njeni su ljudi oduvek bili upu´ceni na more i borbu s njim. Poznati su graditelji brodova, pomorci i kitolovci. Medjutim, za Norveˇ zane more ne predstavlja samo izvor bogatstva i izlaz u svet, ve´c i vrelo inspiracije. U hrvanju s njim oni se lako ne predaju. Zato su, za razliku od drugih koji su pokuˇsali da ukrote morske talase i da od mora dobiju preko potrebnu energiju, pa zbog teˇsko´ ca odustali, uporno nastavili da istraˇzuju razliˇcite mogu´cnosti savladjivanja talasa na obalama svojih mora. Duvaju´ci ka kopnu, jaki vetrovi sa severa podiˇzu ogromne talase koji strahovitom snagom udaraju o hridi. Moˇze li ova snaga talasa da se obuzda i pretvori u koristan rad — upitali su se norveˇski nauˇcnici. Da li je mogu´ce podi´ci morsku vodu na viˇsi nivo zahvaljuju´ci energiji talasa — bilo je drugo pitanje koje se prirodno nametnulo istraˇzivaˇ cima. 56
Da bi podigli vodu mora na viˇsi nivo i preveli je u veˇstaˇcko jezero, Norveˇzani su razvili specijalnu uspinjaˇcu” za ˇciji se pogon koristi energija morskih talasa. Osnovna ideja nauˇcnika sastoji se u tome da se postigne usmeravanje vodene mase prema jednom levku” kroz koji bi se voda, gonjena sopstvenom energijom, ispela” do jezera — rezervoara koji se nalazi na oko 100 metara iznad povrˇsine mora. Slobodno padaju´ ci iz rezervoara prema moru, voda bi prolazila kroz turbine centrale u kojima bi pokretala lopatice i tako stvarala elektriˇcnu energiju. Dobro, rekli bismo, lako je to zamisliti, ali kako ostvariti? Svako ko je duˇ ze posmatrao morske talase mogao je da uoˇ ci da se oni najˇceˇs´ce prostiru u ravnomernim povorkama” i da je razmak izmedju dve dolje i dva brega talasa priliˇcno ujednaˇcen. To znaˇci, razmiˇsljali su norveˇski nauˇcnici, da se na morske talase moˇze primeniti zakljuˇcivanje koje vaˇ zi za druge oblike talasnog kretanja, na primer, za svetlost i zvuk. Razume se, ako neko ˇzeli da usredsredi morske talase tako da se oni kre´cu prema jednoj uˇzoj oblasti na obali, on mora da koristi odgovaraju´ca soˇciva i reˇsetke, sliˇcne onima koje se koriste u nauci o svetlosti ili u akustici. Analiza istraˇzivaˇca je pokazala da je za usmeravanje morskih talasa prema levku, koji ´ce sprovesti vodu mora do rezervoara, najbolje koristiti jednu vrstu difrakcione reˇsetke. Njena veliˇcina mora biti viˇse nego impozantna, a oblik neobiˇcan. Nalik na ˇceˇsalj sa razliˇcito razmaknutim zubima”, ona bi se protezala duˇz obale viˇse stotina metara. Oblik i poloˇzaj ove reˇsetke, veoma nalik na dug valobran sa brojnim kapijama, zavisi od reljefa kopna, oblika morskog dna i smera nailaska talasa prema obali. Ispitivanja nauˇcnika na modelu 1000 puta manjem od objekta koji bi se gradio na obali mora, pokazala su da se moˇze posti´ci 80-procentno iskoriˇs´cenje energije talasa. Tako izgleda da ´ce Norveˇzani — morski vuci sa severa”, prvi zajaˇsiti morske talase” i da ´ce pomo´cu svojih neobiˇcnih reˇsetaka do´ci do potrebne energije. Telegram Dˇzet Propalˇzn Laboratorije Od istorijskog dana kada je prvi ˇcovek, ameriˇcki astronaut Nil Armstrong, kroˇcio na Mesec nije proteklo ni 20 godina, a kosmiˇcka istraˇzivanja su postala, tako re´ci, obiˇcna stvar. Dok su se u laboratorijama ˇsirom sveta analizirali uzorci stena i tla donetih sa Meseca, program ispitivanja udal jenih nebeskih tela Sunˇ cevog sistema pomo´cu letilica bez ljudskih posada odvijao se mirno, u senci velikih postignu´ca programa Apolo” i Luna”. Svedoˇcanstvo o tome pruˇza nam misija ameriˇcke letilice Vojadˇzer–2”. Zadrˇza´cemo se samo na malom delu njenih brojnih postignu´ca, na susretu s 57
Jupiterom. Na dugom putovanju od Zemlje ka Saturnu i Uranu, Vojadˇzer– 2” je proleteo na samo 650.000 km od najve´ ce planete Sunˇcevog sistema, Jupitera, i pri tom izveo veliki broj osmatranja. O tome su nas nauˇcnici Dˇzet Propalˇzn Laboratorije, iz Kalifornije, telegrafski kratko izvestili” — recimo ovako:
ˇ ˇ LABORATORI, SAD — AUTORU KNJIGE NAUKA KAO DZET PROPALZN BAJKA”, JUGOSLAVIJA ˇ IZNAD JUPITERA, VOJADZER–2 ˇ PRELETEVSI OTKRIO VELIKE PROMENE U ATMOSFERI PLANETE U ODNOSU NA MART MESEC, KADA JE KRAJ ˇ ˇ ´ KOSMICKO ˇ JUPITERA PROSAO VOJADZER–1. NASTAVLJAJUCI PUTOˇ ˇ VANJE, PRVIH CASOVA OSMOG JULA LETILICA SE PRIBLI ZILA GRUPI ˇ GLAVNIH JUPITEROVIH MESECA, GALILEJEVIM SATELITIMA. PRI SLA ˇ OD SVIH DRUGIH COVEKOVIH ˇ EVROPI I GANIMEDU BLIZE NAPRAVA. ´ NA 62.000 KILOMETARA OD GANIMEDA, VOJADZER–2 ˇ PROLAZECI OTKRIO ˇ ˇ SVETLE I TAMNE POVRSINE. NA TAMNIM POVRSINAMA OPAZIO STARE KRATERE VULKANSKOG POREKLA, A NA SVETLIM RAVNE TERENE ˇ SA BRAZDAMA I PREVOJIMA. NEMAMO OBJASNJENJE ZA POSTANAK ˇ RAVNIH POVRSINA. NA GANIMEDU OTKRIO PRSTENASTU STRUKTURU, ˇ ˇ NALIK RANIJE UOCENOJ NA KALISTU. OD KRATERA SE SIRE TALASI ˇ KAO PO POVRSINI BARE. STUPILI U VEZI SA HARI HANTOM SA UNIˇ IZ LONDONA. IZJAVIO DA JE SATELIT EVROPA VERZITETSKOG KOLEDZA ˇ ˇ EKSPERTI NAJRAVNIJI OBJEKT POSMATRAN U SUN CEVOM SISTEMU. NASI SMATRAJU DA EVROPA IMA KAMENITO JEZGRO KAO I SATELIT JO, ˇ POZNAT PO CESTIM VULKANSKIM ERUPCIJAMA, DA JE POKRIVENA SLOJEM LEDA DEBLJINE OKO STO KILOMETARA. POSLE JUPITERA LETILˇ ˇ ´ VULKAN ICA POCELA DA SNIMA JO. STOP. VAZNA VEST! STOP. NAJVECI ˇ NA JOU PRESTAO DA IZBACUJE LAVU O KOJOJ JE IZVE STAVAO VOˇ JADZER–1. LETILICA U ISPRAVNOM STANJU. NASTAVLJA LET KA SATˇ URNU. ˇ SALJE POSLEDNJE OD PETNAEST HILJADA SNIMAKA NA CINJENIH ˇ TOKOM ZADNJIH OSAM MESECI. NOVE VESTI CEMO POSLATI PO PRISˇ TIZANJU LETILICE U BLIZINU SATURNA. STOP. PRIMITE POZDRAV. D ZET ˇ LABORATORI, KALIFORNIJA, SAD. PROPALZN
Primivˇsi ovaj telegram, pomislio sam u kakvom fantastiˇ cnom vremenu ˇzivimo, kada ovakva postignu´ca smatramo manje vrednim paˇznje od posete izvesnog ministra toj i toj zemlji, ili rezultata fudbalske utakmice dva prvoligaˇska tima. Zaista, ˇcudno, ovaj se telegram nije naˇsao na naslovnoj strani nijednog od naˇsih mnogobrojnih dnevnih listova. A Vojadˇzer–2” i njegovi sledbenici nastavljaju svoja putovanja. . . 58
Dˇzepni rendgen-aparat Od dana kada je Vilhelm Konrad Rendgen 1895. godine otkrio iks-zrake, do izrade prvog rendgen-aparata nije proteklo mnogo vremena. Svet je u ovom aparatu dobio jedan od na jdragocenijih medicinskih i nauˇcnih instrumenata koji je spasao mnoge ˇzivote i doveo do znaˇcajnih otkri´ca, a Rendgen je 1901. godine primio prvu Nobelovu nagradu za fiziku. Pored mnogih odlika koje ga krase, ovaj jedinstveni aparat ima i ozbiljne nedostatke. Glomazan je, zavisi od izvora elektriˇcne energije, zbog intenzivnog zraˇcenja moˇze da bude opasan po zdravlje rukovaoca, skup je. . . O svemu tome razmiˇsljao je Lo Jin, saradnik Godardovog centra za vasionske letove u Sjedinjenim Ameriˇckim Drˇ zavama, koji je konstruisao liksiskop”, minijataturni rendgen-aparat koji moˇze da se drˇ zi u ruci i nosi u dˇzepu! Pronalaskom liksiskopa otklonjeni su mnogi nedostaci klasiˇcnog rendgenaparata. Liksiskop je, takodje, aparat u kome se stvaraju iks-zraci. Ali, za razliku od rendgen-aparata, u liksiskopu iks-zraci nastaju zahvaljuju´ci radioaktivnom izvoru koji zamenjuje rendgensku cev. I ovde iks-zraci prolaze delom kroz posmatrani predmet ili ˇcovekovo telo i izazivaju svetlucanje na jednom malom ekranu koji je veoma sliˇ can ekranu minijaturnog televizijskog pri jemnika. Uz ovaj ekran prislonjen je svetlosni pojaˇcavaˇc — cev minijaturnih razmera koju je pronalazaˇc Lo Jin ranije koristio u astronomskoj opservatoriji kada je tragao za veoma slabim izvorima iks-zraˇcenja u Svemiru. Svetlosni pojaˇcavaˇc predstavlja jedan od najvaˇznijih elemenata liksiskopa. On pojaˇcava slabaˇsna svetlucanja izazvana iks-zracima ˇcak do 40.000 puta! Tako pojaˇcanu sliku baca na ekran na kome se moˇze videti prelom kosti, metak u telu, struktura si´cuˇsnog tranzistora i mnogo ˇsta drugo — kao i rendgen-aparatom. Liksiskop za rad koristi minijaturnu bateriju od 2,5 volti, staje oko 10 puta manje od obiˇcnog rendgen-aparata i, ˇsto je moˇzda najvaˇznije, ozraˇcuje pacijente ili predmete hiljadu puta slabijom dozom zraˇcenja. On predstavlja idealan instrument za brz pregled zuba, za otkrivanje stranih tela u organizmu, moˇze se upotrebiti na mestu udesa, u kolima hitne pomo´ci. . . Veoma je mali i lak, pa ga mogu nositi i lekari peˇsaci”, medicinske sestre i tehniˇcari koji obilaze udaljena podruˇcja da bi stigli do svojih bolesnika, do ljudi koji u ˇzivotu nisu videli nama pristupaˇcan klasiˇcni rendgen-aparat. Tako je Lo Jin, gleda ju´ci u zvezde, otkrio liksiskop — minijaturni rendgenaparat, pouˇcivˇsi time sve one koji se bave fundamentalnim istraˇzivanjima da kad god to mogu — treba da misle i o mogu´cim primenama otkri´ca nauke za dobrobit ˇcoveka. 59
Epohalno otkri´ce elementarne ˇcestice Akcelerator je kao svemirski brod koji nas vodi u dubine atoma. L. Lederman Sve pojave u Prirodi nauˇcnici tumaˇce delovanjem ˇcetiri sile. Tu je, prvo, gravitaciona sila. Ona dejstvuje izmedju svih stvari, i si´cuˇsnih i gromadnih oblika materije, ali samo u ovom poslednjem sluˇcaju moˇzemo da je primetimo i izmerimo. Zemlja i jabuka se medjusobno privlaˇce zahvaljuju´ci gravitaciono j sili, i zato jabuka pada na Zemlju, mada ne´cemo pogreˇsiti ako kaˇzemo i da Zemlja pada” na jabuku. Ova nam sila omogu´cava da merimo mase tela. Kaˇzimo i to da je ona samo — privlaˇcna. A, zatim, tu je elektromagnetna sila. Kada provuˇcemo ˇceˇsalj kroz kosu, on se naelektriˇse i tada moˇze da privuˇce lopticu od zove ili komadi´ce hartije. U tome vidimo delovanje elektromagnetne sile. Pa i dugu na nebu uoˇcavamo zahvaljuju´ci ovoj sili, a da ne kaˇ zemo da elektriˇcni motori ne bi mogli da rade da nje nema. To je mnogo jaˇca sila od gravitacione, i ona, kao ˇsto znamo, moˇze da bude privlaˇcna i odbo jna. Pored gravitacione i elektromagnetne sile, postoje joˇs jaka i slaba sila. One dejstvuju samo u mikrosvetu, medju ˇcesticama si´cuˇsnijim od atoma, jer je njihov domaˇsaj izvanredno mali. Zato je priruˇ cnim sredstvima” teˇsko pokazati njihove efekte. Medjutim, za nuklearne fiziˇcare, koji su naoruˇzani akceleratorima ˇcestica i osetljivim detektorima nuklearnog zraˇcenja, to ne predstavlja problem. Svaka od pomenutih sila ima svoju ˇcesticu koja prenosi njeno delovanje. Gravitacionu silu prenosi njen zastupnik” — graviton, elektromagnetnu — foton ( zrnce svetlosti”), jaku silu — gluon, a slabu — vikon. Viˇse od 20 godina nauˇcnici su tragali za vikonom — prenosiocem slabe sile, i tek su je poˇcetkom 1983. godine ulovili u svoju klopku”, koriste´ci za to tada najve´ ci akcelerator na svetu, CERN-ov super-proton-sinhrotron (SPS), ˇ ˇ koji se nalazi u blizini Zeneve, u Svajcarskoj. Ovaj akcelerator ˇcestica prstenastog oblika predstavlja pravo ˇcudo nauke i tehnike. On je dˇzinovskih razmera — zahvata tako veliku povrˇsinu kao krug po kome se kre´ce tramvaj dvojka” u Beogradu. Njegov preˇcnik iznosi nekoliko kilometara. U njemu naelektrisane ˇcestice putuju brzinama koje su vrlo bliske na jve´coj od svih mogu´cih brzina u Prirodi — brzini svetlosti (300.000 km u sekundi)! U super-proton-sinhrotronu se ubrzavaju protoni i njihove antiˇcestice — zu´ci tako antiprotoni — do energije od 270 milijardi elektron-volti! Postiˇ 99,9994% brzine svetlosti, protoni i antiprotoni se ˇceono sudaraju poput munjevitih atomskih metaka”. Pri ovim sudarima dolazi do iˇsˇcezavanja” tih 60
ˇcestica, do njihove anihilacije. Ali se kao rezultat te pojave na mestu sudara razvija snaˇzno zraˇcenje, koje je u stanju da proizvede 30–50 novih ˇcestica. Neke od tih ˇcestica ne moˇzemo da nadjemo nigde drugde do u ovoj taˇcki, koja je najvrelija taˇcka u Svemiru! Dogadjaje koji se deˇsavaju u najvrelijoj taˇcki” Svemira posmatraju sloˇzeni nuklearni detektori, od kojih su neki veliˇ cine omanje ku´ce. Oni analiziraju novonastale ˇcestice — odredjuju njihova naelektrisanja, mase, pravac kretanja, energiju, impuls, duˇzinu njihovog ˇzivota itd. Na osnovu svega toga, kao da je u pitanju otisak prsta”, fiziˇcari zakljuˇcuju da li se medju novostvorenim ˇcesticama nalazi neka nova, nepoznata ˇcestica, koju su do sada samo teori jski fiziˇcari videli” u svojim izraˇcunavanjima. I tako oni svakoj nastaloj ˇcestici proveravaju pasoˇs” i izdaju vizu” za pristup u druˇstvo mikroˇcestica”. Analiziraju´ci 850.000 fotografija s bojiˇsta” mikrosveta, snimke sudara protona i antiprotona u CERN-ovom akceleratoru, tim od 151 nauˇcnika (!) otkrio je dugo traˇzeni vikon. Paˇzljivo odredjuju´ci sve njegove osobine, oni su u pasoˇs” vikona zapisali najvaˇznije podatke o njemu — da mu je masa oko 80 puta ve´ca od mase protona, da mu je ˇzivot neobiˇcno kratak, da ima polucelobrojni spin itd. Na osnovu ovih podataka i drugi fiziˇcari u svetu mogu da pokuˇsaju da potraˇ ze vikon i da tako potvrde ili opovrgnu nalaz nauˇcnika iz CERN-a. I, zaista, ubrzo je stigla potvrda ovog otkri´ca, a zatim je otkrivena joˇs jedna ˇcestica — zed-nula”, koju je, takodje, predvidela teorija slabe sile. Ovim otkri´cima sjajno su potvrdjena predvidjanja teorijskih fiziˇcara. Otvoren je novi prozor prema ponoru u kome se kriju tajne materije iz koje je sve u Prirodi sazdano. Disk — riznica informacija Razvoj civilizacije ne bi mogao da se zamisli da ˇcovek joˇs od davnina nije svoja saznanja i iskustva prenosio drugim ljudima i svojim potomcima. U prvo vreme, za zapisivanje vaˇ znih poruka i sadrˇzaja koriˇs´cena su primitivna sredstva — glinene i kamene ploˇcice. Zatim su stari Egipa´cni pronaˇsli papirus za pisanje, a Kinezi hartiju. Tek u novije vreme rodili su se fotografska ploˇca, film, gramofonska ploˇca, magnetna traka i disk, magnetne i poluprovodniˇ cke memorije, hologram i drugi memorijski elementi. I tada, kada je scena za veliku predstavu” bila pripremljena, na nju je stupio ˇcudesni kompakt-disk . Poznata holandska firma Filips” prva je u svetu predstavila revolucionaran naˇ cin zapisivanja i reprodukovanja muzike. Ona je lansirala novu Hi-Fi” ploˇcu u ko joj je muzika bila zapisana u vidu si´cuˇsnih otvora! Da bi se to postiglo, prvo se muzika prevodi u digitalan oblik. Zatim 61
se ovaj digitalni zvuk” putem lasera upisuje” u metalnu ploˇ cu u vidu niza useka ili kanala mikrometarske duˇzine i ˇsirine. Preˇcnik ove nove ploˇce ili diska iznosi samo 12 centimetara. Zvuk sa nje ne moˇ ze da se reprodukuje pomo´cu obiˇcnog gramofona sa safirnom ili dijamantskom iglom. Za disk je potreban specijalan laserski gramofon”. U ovom gramofonu disk se okre´ce velikom brzinom. Sa jedne strane diska nalazi se laser koji emituje postojani, uski snop svetlosti. Svetlost lasera pada na disk i pogadja useke na njemu, rasejava se od njih i stiˇze do osetljivog foto-ˇcitaˇca. On registruje prisustvo svetlosti kad god laserski zrak naidje na neki od useka, daju´ci tako seriju signala sastavljenu iz da” i ne” — ve´c prema tome da li je postojao usek pri oˇcitavanju. Povorka ovih digitalnih informacija u posebnom uredjaju prevodi se u zvuk, odnosno vra´ca u prvobitni oblik. Kvalitet ovakvog zvuˇcnog zapisa i njegovog reprodukovanja daleko je bolji od onog koji se dobija pomo´ cu sistema sa gramofonskim ploˇ cama, kasetama, magnetnim trakama i dr. Zapis na kompakt-disku je i mnogo ekonomiˇcniji. Na disk se moˇze upisati viˇse muzike ili govora nego na sredstvima koja su ranije koriˇs´cena. I joˇs neˇsto — postojanost zapisa je, zaista, izvanredna. Medjutim, postoje´ci kompakt-disk ima jedan nedostatak: on se joˇs uvek ne moˇze brisati” kao magnetna traka i koristiti za viˇse snimanja. Ali, ne sumnjajmo da ´ce se ovaj nedostatak u skoroj budu´cnosti otkloniti i da ´ce rupe i useci otpevati” svoje! Ako biste lupom paˇzljivo pregledali jedan od prvih Filipsovih” diskova sa muzikom, primetili biste da je on priliˇcno prazan, tj. da je samo delimiˇcno iskoriˇs´cen. Takav disk moˇze da primi mnogo viˇse informacija nego ˇsto je potrebno za reprodukovanje jedne Betovenove simfonije, ili nekoliko pesama Elvisa Prislija. Zato su Filipsovi” struˇcnjaci pristupili ispitivanju mogu´cnosti primene kompakt-diska za pam´cenje razliˇcitih informacija: tekstova, slika i svega drugog ˇsto se moˇze prevesti u digitalni oblik. Tako je nastao CD-ROM (kompaktni disk ˇciji se sadrˇzaj moˇze da oˇcitava, ali ne i da se menja). On moˇze da uskladiˇsti ogroman broj informacija — oko 600.000.000 bajtova! To je dovoljno za upisivanje celokupnog sadrˇzaja (teksta, crteˇza, slika, tabela i dr.) jedne viˇsetomne enciklopedije, kao ˇsto je, na primer, Enciklopedija Britanika”! I, umesto da na polici drˇzite 25–30 knjiga, njih moˇzete da zamenite praktiˇcno neuniˇstivim kompaktdiskom koji moˇze da stane u dˇzep! Filips” je iz komercijalnih razloga proizveo eksperimentalnu knjigu Istoriju roka”. Ova se kompakt-knjiga ˇcita pomo´cu laserskog gramofona i ku´ cnog raˇ cunara. Na rok disku nalaze se biografski i diskografski podaci raznih rok-zvezda, propra´ ceni njihovim fotografijama i odlomcima iz na62
jpoznatijih pesama. Istorija roka” moˇze i vizuelno da se oˇzivi: pomo´cu televizora sa diska je mogu´ce dobiti i sliku. Laserski kompakt-disk omogu´cava i druge novine — zapisivanje mapa koje mogu da se koriste za navigaciju automobila, brodova i aviona pomo´cu satelita. Povezan s telefonom, televizorom, video-rekorderom, stereo-uredjajima i ku´cnim raˇcunarom, laserski kompakt-disk, remek-delo savremene tehnike, otvara nove pristupe svetu informacija i pruˇ za perspektivu za sadrˇzajnija komuniciranja medju ljudima. Kosmiˇcka vaga Pred nauˇcnike se ˇcesto postavljaju krajnje neobiˇcni, na prvi pogled nereˇsivi zadaci. Medjutim, oni ˇcesto i u najteˇzim situacijama nalaze ˇcudesna reˇsenja, koriste´ci pri tom razliˇcite prirodne po jave i povezuju´ci na izgled potpuno nezavisne stvari. Zamislite da vam je neko dao zadatak da izmerite masu Boljˇsog teatra, ˇcuvenog pozoriˇsta u Moskvi! Recimo i to da nije reˇ c o ˇsali, o nekakvom pribliˇznom merenju, proceni mase. . . Pretpostavimo da se planira gradnja metroa ˇciji jedan krak treba da prodje upravo ispod tog slavnog pozoriˇsta. Zato i treba saznati njegovu masu, kako bi mogla da se izraˇcuna jaˇ cina potpornih stubova, betonska armatura i drugo. Ali, kako staviti teatar na vagu?! I kakva bi to vaga morala da bude? Sa oprugom ili sa niti na uvrtanje? Zaista, na prvi pogled — nereˇsiv problem. Medjutim, nauˇcnici moskovskog Instituta za geoloˇska istraˇzivanja reˇsili su ovaj problem na ingeniozan, neobiˇcan naˇ cin — razvili su novu vagu”, koju bismo slobodno mogli nazvati kosmiˇckom vagom” ili kosmiˇckim terazi jama”. Ona ni po ˇcemu nije nalik nama dobro poznatim kantarima, vagama i terazijama koje sre´ cemo na pijacama, u radnjama i laboratorijama. Nema tasova, krakova, opruga — nikakve mehanike! Ova fantastiˇcna kosmiˇcka vaga” umesto mehaniˇckih delova koristi energetske atomske ˇcestice koje na Zemlju stiˇzu iz dalekih kosmiˇ ckih prostranstava, tzv. kosmiˇcko zraˇcenje. Za reˇsenje ovog zadatka bitna je ˇcinjenica da kosmiˇcko zraˇcenje stalno bombarduje naˇsu planetu i da se njegov intenzitet malo menja sa vremenom. Primarno kosmiˇ cko zraˇcenje pogadja zemljinu atmosferu i u njoj stvara sekundarno zraˇcenje koje sadrˇzi mi-mezone, vrlo prodorne ˇcestice koje mogu da prodru i do nekoliko stotina metara u Zemljin omotaˇc. Razume se, ukoliko prepreka na njihovom putu raspolaˇze ve´ com masom, njihov intenzitet ´ce po prolasku kroz prepreku biti manji. I sada nam princip 63
merenja mase takvih objekata, kao ˇsto je Boljˇsoj teatar ili, ˇcak, mase ˇcitavih planina — pomo´cu kosmiˇckog zraˇcenja posta je lako shvatljiv. Odredjuju´ci stepen slabljenja snopa mi-mezona koji su proˇsli kroz neku gradjevinu, brdo ili rudnik, moˇzemo da zakljuˇcimo koliko materije sadrˇzi prepreka na njihovom putu. Da bismo to uˇ cinili, moramo da upotrebimo osetljive nuklearne detektore — brojaˇce mi-mezona, koje postavljamo na povrˇsinu zemlje i ispod temelja gradjevine, pod brdo ili u okno rudnika ˇciju masu ˇzelimo da saznamo. I kao u nekom kosmiˇckom rendgen-aparatu, mi-mezoni nam svojim intenzitetom odredjuju traˇzenu masu. Primenjuju´ci ovakvu metodu merenja, sovjetski nauˇcnici su ustanovili da poznati hotel Moskva” u Moskvi ima masu od 45.000 tona. Na isti naˇcin, kosmiˇckom vagom” sa mi-mezonima oni su odredili sadrˇzaj pojedinih minerala u odredjenim podruˇcjima SSSR-a, izmerili koliˇcinu vode u debelim sneˇznim pokrivaˇ cima i pronaˇsli mnoge ˇsupljine u tlu koje su ispitivali. Ovim je joˇs jednom potvrdjena ˇcudesna mo´c nauke, za koju, zaista, kao da ne postoje nesavladive prepreke. Bajka o sneˇ znoj pahuljici U svakoj nauci ima poezije. Desanka Maksimovi´c U davnim vremenima, u galaksiji Mleˇcni Put”, zvanoj u naˇsem narodu Kumova slama”, stvorio se Sunˇcev sistem u ˇcijim je nedrima nastala planeta Zemlja. Ona se veoma brzo proˇcula kao velika umetnica — na njeno j povrˇsini i u njenoj atmosferi stvarali su se prelepi oblici saˇcinjeni od velikog broja hemijskih jedinjenja. Najlepˇsa je bila i ostala — sneˇzna pahuljica. Ona se pojavila kada su na Zemlji zavladali odredjeni klimatski uslovi i kada su se u njenoj atmosferi naˇsle ˇcestice praˇsine. Sneˇzna pahuljica, ta bela, neˇzna lepotica izvanredno simetriˇcnog, ˇsestokrakog oblika, proizvod je, dakle, odredjenih uslova i aerozagadjenja. Da vazduh nije zagadjen, ne bi nas svake zime radovale sneˇzne pahuljice; a da njih nema, vazduh bi bio joˇs zagadjeniji! Zbog toga, ˇcak i na najviˇsim planinama, na kojima sneg zaslepljuje oˇci svo jom belinom, snegom ne treba gasiti ˇzedj(osim u krajnoj nuˇ zdi), jer svaka sneˇzna pahuljica u svom srcu krije ˇcestice praˇsine. . . Kako se, u stvari, radja ta bela, nestalna, ˇsestokraka zvezda? Visoko u atmosferi, majuˇsna ˇcestica praˇsine na svojoj povrˇsini poˇcinje da zadrˇ zava, vezuje vodenu paru. A kako je svuda oko nje veoma niska temperatura, voda se kristalizuje u led. Ledeni kristal, ovako nastao, u uskovitlanom haosu oblaka razvija se sve brˇze i brˇze — u sneˇznu pahuljicu, koja je po svom obliku savrˇseno geometrijsko telo ˇsestougaonog oblika. I tako na Zemlju padaju, padaju pahulje bele. . . 64
Od davnina su se ljudi pitali zaˇsto sneˇzne pahuljice, medju kojima su nauˇ cnici izbrojali deset osnovnih oblika, uvek imaju ˇsest krakova. Poznati nemaˇcki astronom Johan Kepler, koji se proslavio izuˇcavanjima kretanja planeta, potvrdom Kopernikovog heliocentriˇcnog sistema, takodje je prouˇcavao tajnu sneˇzne pahuljice. Ali, on nije naˇsao odgovor na ovo samo na izgled jednostavno pitanje. Tek u novije doba, u doba atomistike, kada su odgonetnute tajne unutraˇsnje strukture mnogih hemijskih oblika — jedinjenja i kristala, utvrd jeno je da sneˇ zna pahuljica za svoju lepotu ima da zahvali prirodi hemijskih sila koje dva atoma vodonika i jedan atom kiseonika spreˇzu u molekul vode. Pri tom je vaˇ zan ugao koji medjusobno zaklapaju dva jona vodonika koje svojom ˇcvrstom elektromagnetnom rukom” u molekulu vode drˇzi mo´cni jon kiseonika. Da je ovaj ugao i najmanje razliˇcit od postoje´ceg, cela bi priˇca o sneˇzno j pahuljici i ˇzivotu na Zemlji izgledala sasvim drugaˇcija ili, moˇzda, nikada i ne bi bila ispriˇcana”. A tu su joˇs i drugi elementi, poznati samo uskom krugu struˇcnjaka — vodoniˇcna hemijska veza, polarnost molekula vode, povrˇsinski napon. . . ˇ Cetrdesetih godina naˇseg veka, sovjetski fiziˇcar Ivanov pokuˇsao je da otkrije ˇsta uslovljava oblik sneˇznih pahuljica. Pomo´cu jednaˇcine do koje je doˇsao i vrednosti za temperaturu, napon vodene pare, specifiˇcne toplote, brzine difuzije toplote itd., bio je u stanju da objasni paraboliˇcni oblik krakova pahuljice, ali nije uspeo da izraˇ cuna brzinu njenog rasta. Zato su daljem odgonetanju pahuljiˇ cine tajne pristupila dva tima ameriˇckih istraˇzivaˇca, koji su u pomo´c prizvali i povrˇsinski napon. I tek nedavno, 1985. godine, Dejvid Kesler i Herbert Livajn, saradnici Kalifornijskog tehnoloˇskog instituta, otkrili su analogiju izmedju sneˇzne pahuljice i mehuri´ ca vazduha. Primetili su da mehuri´ c vazduha, ubaˇcen izmedju dve ravne staklene ploˇce, krˇci sebi put kroz vodu medju ploˇcama pruˇzaju´ci duge krake. Kada su u jednaˇcinu za izraˇcunavanje brzine rasta vazduˇsnog kraka uneli i vrednost povrˇsinskog napona, lako su dobili traˇzenu brzinu. Sliˇcna se priˇca ponovila i sa sneˇznom pahuljicom, ˇcija je tajna, tako, konaˇcno otkrivena. Laser na Marsu Mapa Marsa koju je 1901. godine izradio Persifal Lavel sadrˇzala je ˇcudne linije, za koje su ˇcak i neki nauˇcnici smatrali da predstavljaju kanale koje su na crvenoj, ratniˇckoj planeti”, izgradili inteligentna bi´ca. Budu´ci da je Marsova osa rotacije nagnuta prema ekliptici skoro kao i Zemljina osa, pitanje postojanja ˇzivota na Marsu godinama je okupljalo 65
paˇznju i nauˇcnika i laika. Tako je jedan Beogradjanin, vlasnik antikvarnice u blizini Pravnog fakulteta, pred drugi svetski rat poslao telegram Marsovcima”! Zahvaljuju´ci tome postao je popularan u gradu, jer su otada svi znali za njega i njegovu radnju, koja je dobila ime Kod Marsovca”. Ali da to vreme nije bilo za ˇsalu s Marsovcima, govori nam i nastup glumca Orsona Velsa na radiju koji je izazvao nezapam´cenu paniku ˇsirom Sjedinjenih Ameriˇckih Drˇ zava. Veliki broj ljudi poverovao je Orsonovim reˇcima o iskrcavanju Marsovaca na naˇsu planetu i ˇzestokim borbama ljudi sa njima, dok je samo mali broj ljubitelja dobre knjige prepoznao odlomak iz poznatog romana Herberta Dˇzordˇza Velsa Rat svetova”. Dilemu o ˇzivotu na Marsu razreˇsile su letilice koje je ˇcovek uputio na crvenu planetu. Mi danas znamo da na Marsu nema ˇzivota i da su kanali na njemu delo prirodnih sila, a ne inteligentnih bi´ca. Ali, time ni izdaleka nije iscrpljen arsenal neobiˇcnosti Marsa, planete za koju je Barnard rekao da ostavlja utisak kugle ˇcija je povrˇsina obo jena neˇznom bojom na kojoj su tamni detalji izvuˇceni grubom ˇcetkom”. I sada, kada je Mars za trenutak ustupio Veneri mesto na astronomskoj pozornici, nalaz astronoma iz poznatog Nasinog Godardovog centra za vasionske letove i Univerziteta drˇzave Merilend, kaˇze da se Marsova atmosfera ponaˇsa kao dˇzinovski prirodni laser koji emituje infracrveno zraˇcenje od 10,33 mikrometra! Tim istraˇzivaˇ ca je za prouˇcavanje Marsa koristio Mak-Matov solarni teleskop Nacionalne laboratorije Kit Pik u SAD. Umesto da posmatraju Sunce, nauˇcnici su poˇcetkom 1980. godine usmerili teleskop ka Marsu, jer se on tada nalazio visoko na no´cnom nebu. Ova posmatranja Marsa bila su poslednja reˇ c tehnike tog vremena. Kao detektor infracrvenog zraˇcenja koriˇs´cen je naroˇcit heterodinski spektrometar”. Posebnim postupkom, signalima sa Marsa bili su primeˇsani veˇstaˇcki signali, da bi se analiza zraˇcenja mogla da izvede u drugom talasnom podruˇcju pomo´cu standardne radio tehnike. Marsova povrˇsina ima znatno viˇsu temperaturu od hladnog kosmiˇckog prostora. Zato ona intenzivno zraˇci infracrveno zraˇcenje. Na spektru ovog zraˇcenja nauˇcnici su uoˇcili ˇsiroku apsorpcionu liniju koja odgovara ugljendioksidu, gasu koji je efikasan apsorber zraˇcenja od 10,33 mikrometra. Uglavnom, ova se apsorpcija deˇsava u niˇzim slojevima Marsove atmosfere — do nekih 10.000 metara. Medjutim, na ogromno iznenadjenje istraˇzivaˇca, upravo u ovom delu spektra otkrivena je oˇstra emisiona linija. Ona pouzdano svedoˇ ci da se u viˇsim slojevima atmosfere Marsa, koja obiluje pobudjenim molekulima 66
ugljen-dioksida, javlja lasersko zraˇcenje — pojava stimulisane emisije zraˇcenja! Uistinu, ne moˇzemo se ˇcudom naˇcuditi da je Priroda u svojoj laboratoriji” na Marsu uspela ˇcak i laser da stvori! Joˇs kad bismo na njemu otkrili voˇstanu sve´cu, poverovali bismo, poput naˇseg sugradjanina - Marsovca”, da neko sa Marsa sa nama zbija ˇsalu. Ali ne´cemo slati telegram Marsu, ne´cemo protestovati zbog gubitka primata u otkri´cu ugljen-dioksidnog lasera, ve´c ´cemo joˇs jednom iskazati divljenje svom nedostiˇznom uˇcitelju — Prirodi. Patent za mikroorganizam U patentnim zavodima ˇsirom sveta leˇze milioni spisa u kojima se nalaze opisi svega i svaˇcega, poˇcev od otvaraˇca za imalin-kutiju do kosmiˇ ckih brodova. Ali, do nedavno, medju tolikim patentima nije se mogao na´ci nijedan koji ˇstiti pronalazak nekog ˇzivog oblika materije, pa ˇcak ni onih najjednostavnijih. Medjutim, doˇsao je i dan da medju neˇzive” kroˇci jedan ˇzivi patent”. Ali, nije sve iˇslo tako lako kako su zamiˇsljali vredni pronalazaˇc i njegov poslodavac. Bilo je potrebno da se na kraju umeˇsa i Apelacioni sud Sjedin jenih Ameriˇckih Drˇ zava. Njegove sudije su sa 3:2 glasa dozvolile kompaniji ˇ Dˇzeneral Elektrik” i njenom saradniku Anandiju Cakrabartiju da patentiraju novi soj mikroorganizama koji razgradjuju naftu. Veliki otpor Patentnog zavoda SAD da prihvati podnetu patentnu pri javu, kao i uzbudjenje javnosti povodom ovog spora, javili su se zbog toga ˇsto se ˇcovek po prvi put naˇsao u dilemi — da li se moˇze dozvoliti patentiranje novog oblika ˇzivota. Da bi ovo razreˇsili, nauˇcnici i sudije morali su da se sete dogadjaja od pre nekih 170 godina, taˇcnije iz 1828. godine, kada je nemaˇcki hemiˇcar Veler izveo prvu sintezu organske materije iz hemijskih elemenata. On je dobio jedinjenje karbamid ili ureu, za koje se kao i za sva druga organska jedinjenja smatralo da moˇze nastati samo u ˇzivim organizmima, a ne i u retortama hemiˇcara. Od tada do danas organski hemiˇcari su sintetisali viˇse od deset miliona razliˇcitih organskih jedinjenja, od kojih su mnoga veoma retka ili ih ˇcak i nema u Prirodi. Za dobijanje velikog broja tih jedinjenja izdati su patenti njihovim pronalazaˇcima. Drugi znaˇcajan datum za naˇsu priˇcu predstavlja otkri´ce Krika i Uotsona iz 1953. godine. Oni su tada ustanovili strukturu molekula nasledja, tzv. molekula DNK, i pokazali da se zapis” o naslednim osobinama ˇzive materije ˇcuva u spiralno uvijenom molekularnom koncu” upredenom iz dve niti” u kojima se javljaju ˇcetiri razliˇcita nukleotida (adenin, timin, guanin i citozin). Razliˇcit razmeˇstaj ovih slova ˇzivota” (A, T, G i C) u dugaˇckom molekulu DNK odgovoran je za razlike koje postoje izmedju ˇzivih oblika materije. 67
Otkrivˇsi to, nauˇcnici su sagledali mogu´cnost da ˇcovek, menjaju´ci molekul DNK, menja nasledne osobine ˇzivih bi´ca. Zbog toga su mnogi, manje ili viˇse uˇceni ljudi, poˇceli u strahu da se pitaju dokle sve moˇze da dovede ˇcovekovo uplitanje u inˇzenjeriju ˇzivota”. Ako se da patent za novodobijeni soj Pseudomonas -a, mikroorganizma oko koga se vodio spor na sudu, oni su smatrali da ´ce, koliko sutra, morati da se izdaju hiljade patenata za nove oblike ˇzivota, kao ˇsto se to desilo u organskoj hemiji posle Velerovog otkri´ca. Sre´com, sud SAD nije delio pravdu na osnovu strahovanja za budu´cnost, ve´c se rukovodio principima sadrˇzanim joˇs u prvom ameriˇckom ustavu! On je doneo mudru i dalekoseˇ znu odluku. U njoj piˇse: Ne vidimo razlog da odbijemo pravo na patentnu zaˇ stitu mikroorganizma”. A umesto odgovora Patentnom zavodu, postavili su pitanje: Zar priroda i naˇcin koriˇ s´ cenja ˇ cistih kultura mikroorganizama ne govore da su oni bliˇzi neˇ zivim hemijskim jedinjenjima nego pˇ celama, ruˇ zama ili jagodama?”
I nauˇcnici Nacionalnog instituta za zdravlje SAD stali su na stranu sudija, smatraju´ci da otkri´ca genetiˇckog inˇzenjerstva ne treba odvajati od otkri´ca bioloˇskih supstanci. I nije trebalo da protekne mnogo vremena od dana kada je savladan otpor Patentnog zavoda, pa da kroz naˇcinjenu breˇsu” prodju i mnogi drugi ˇzivi patenti”. Tako je na dvestagodiˇsnjicu osnivanja SAD, stopedesetgodiˇsnjicu Velerovog i dvadesetpetgodiˇsnjicu Krikovog i Uotsonovog otkri´ca, igrom sluˇcaja izdat prvi patent za dobijanje novog oblika ˇzive materije. Trostruki jubilej prerastao je u ˇcetvorostruki! Pamti´cemo 1978. godinu kao istorijski datum kada je ˇcovek dobio prvi patent za pronalaˇzenje novog oblika ˇzivota.
68
Sunˇceva ´celija – iskra iz kamena U kamenu spava malo sunce ˇsto ´ce nas osvetliti. Branko Miljkovi´c Celokupna energija — plima i oseka okeana, tok reka, vetar, kiˇsa, grad, sneg — sve su to proizvodi Sunca. Mi ˇcak upotrebljavamo ”flaˇ siranu energiju Sunca u obliku uglja. Ipak, Sunˇ ceva energija se sada rasipa. A raˇ cunica pokazuje da samo na prostoru od jedne kvadratne milje Sunce predaje snagu od milion konjskih snaga, koju bismo mogli da pretoˇ cimo u turbine. U vezi s tim, nauka ´ ce u budu´ cnosti reˇsiti i sloˇzenije zadatke stvaranja maˇsine koja ´ ce elektriˇ cnu energiju dobijati direktno od Sunca. . . ”
To su bile proroˇcanske reˇci koje je Nikola Tesla izrekao joˇs 1922. godine u svom intervjuu australijskom novinaru Randolfu Bedfordu. I, evo nas sada na pragu solarnog doba, kada ´ce se velike koliˇcine Sunˇceve energije pretvarati u elektriˇcnu energiju. A kakva je to ˇcudesna maˇsina o kojoj je Tesla sanjao pre mnogo godina? To zapravo i nije maˇsina, ve´c si´cuˇsna ploˇcica bez pokretnih delova, nalik na jednostavno plaviˇcasto dugme ili broˇs. Njeno je ime Sunˇceva ili solarna ´celija. Ne´cemo pogreˇsiti ako za nju kaˇzemo da predstavlja pravi dragulj medju ˇclanovima poluprovodniˇcke porodice. Baˇs kao da ju je pesnik pravio! Svaka solarna ´celija, nezavisno od oblika i materijala od koga je napravl jena (monokristal, polikristal, amorfni materijal), sastoji se iz aktivnog dela i dve elektrode. Na prednjem delu — licu ´celije koje se postavlja prema Suncu, nalaze se tanuˇsne elektrode u vidu riblje kosti ili zubaca na ˇceˇslju, dok na poledjini ´celije elektroda prekriva celu povrˇsinu. Da bismo pomo´cu solarne ´celije dobili elektriˇcnu struju, potrebno je da je spojimo u elektriˇcno kolo i osetljivu stranu ´celije, njeno lice, okrenemo prema Suncu. Kada to uˇcinimo, kolom ´ce pote´ci struja. Snaga jedne monokristalne silicijumske ´celije, povrˇsine oko 70 cm2 , pri punoj sunˇcanosti iznosi 1 vat. To znaˇci da bi za rad sijalice od 60 vati bilo potrebno viˇse desetina, taˇcnije — oko 60 solarnih ´celija povrˇsine 70 cm2 , ili da se setimo Tesle, pa da u ˇsali kaˇ zemo — maˇsina od oko pola kvadratnog metra”. A sad se upita jmo iz ˇcega se sasto ji Sunˇceva ´celija i kako ona radi? Obiˇcna ´celija, koju moˇzemo na´ci na solarnim dˇzepnim kalkulatorima ili na satelitima koji kruˇze oko Zemlje i kosmiˇckim letilicama na dalekim putovanjima Sunˇcevim sistemom i medjuzvezdanim prostorom — napravljena je od tanke ploˇcice monokristalnog silicijuma. Kristal koji se koristi za izradu ´celija zavidne je hemijske ˇcisto´ce i strukturne savrˇsenosti. Polazni materijal — monokristal silicijuma pravi je reko69
rder medju prirodnim i veˇstaˇ ckim tvorevinama. Na 10.000.000.000 silicijumovih atoma u njemu se moˇ ze na´ ci tek po koji atom nekog drugog, neˇzeljenog hemijskog elementa. Tako je on viˇse nego 10.000 puta ˇcistiji od najsavrˇsenijeg kristala u prirodi — dijamanta! Pogodnim hemijskim ili fiziˇckim postupcima, kontrolisanim unoˇsenjem hemijskih primesa, ovako ˇcist materijal mogu´ce je prevesti u P-N poluprovodniˇcki spoj. U ovom spoju, u jednom delu kristala preovladjuju davaoci elektrona (donori), a u drugom — primaoci elektrona (akceptori). Tako se dobija diodna struktura za koju je karakteristiˇcno postojanje medjuslo ja velike otpornosti, praktiˇcno bez nosilaca naelektrisanja. Padaju´ci na ovakvu foto-diodu (solarnu ´celiju), Sunˇceva svetlost u njoj oslobadja nosioce elektriciteta, tj. stvara napon na njenim elektrodama. Ostaje joˇs samo da se solarna ´celija ukljuˇci u elektriˇcno kolo, pa da struja poteˇce iz maˇsine” bez ijednog pokretnog dela! Za razliku od drugih maˇsina sliˇcne namene, na primer — hidrocentrala, termoelektrana, atomskih centrala i sl., koje je nemogu´ce skupiti na hiljade, bro j solarnih ´celija koje moˇzemo da spregnemo — praktiˇcno je neograniˇcen. Zamislimo da smo fudbalsko igraliˇste posuli” solarnim ´celijama! Sa njega bismo pri sunˇcanom danu dobili snagu od oko 600 kilovata, ˇsto je dovoljno za snabdevanje 200–300 doma´cinstava elektriˇcnom energijom. Takve elektriˇcne centrale — solarne elektrane ve´c se grade u svetu. Planira se i podizanje velikih fabrika koje ´ce u toku jedne godine mo´ci da proizvedu dovoljno solarnih ´celija za elektrane snage 100 i viˇse megavata! Maˇsta se i o izradi dˇzinovske solarne elektrane u orbiti oko Zemlje. . . Da bi se ispunila vizija Nikole Tesle, da bi jednog dana Sunˇceve ´celije prekrile brda i doline i dale nam dovoljno ˇciste energije, potrebno je sniziti njihovu cenu i reˇsiti problem uskladiˇstenja elektriˇcne energije. Ovaj veliki izazov, u to ne sumnjamo, reˇsi´ce neki nauˇcnik poeta. Iz kamena – on ´ce iskru osloboditi!
70
Majmuni u kompjutersko j ˇskoli Ne koriste samo ljudi kompjutere, ve´c to ˇcine i majmuni! Pre desetak godina tri ˇsimpanza u Jerkisovom regionalnom centru za primate u Atlanti (SAD) bili su podvrgnuti neobiˇcnom nauˇcnom istraˇzivanju u kome je kompjuter imao vaˇznu ulogu. ˇ Dva majmuna, Serman i Ostin, i majmunica Lana joˇs ranije su poloˇzili prvi razred” specijalne ˇskole za majmune, opremljene na jsavremenijom opremom i uˇciteljima na jviˇsih kvalifikacija koji su u duˇsu poznavali svoje uˇcenike. Uˇcenici su prvo nauˇcili da pomo´cu kompjutera komuniciraju sa svo jim uˇciteljima — nauˇcnicima. Oni su na nov naˇcin traˇzili od njih hranu, izraˇzavali radost ili srdˇzbu. . . A nauˇcnici su, uˇcestvuju´ci sasvim prijateljski u majmunlucima svojih uˇ cenika, ispitivali im inteligenciju i proveravali njihovu sposobnost miˇsljenja i uˇ cenja. U te svrhe oni su koristili kompjuter koji je bio prilagodjen za tu namenu. Za razliku od obiˇ cnih naprava ove vrste, kod kojih se naredbe upisuju pomo´cu dirki, a rezultati dobijaju na televizijskom ekranu ili u vidu ˇstampanog teksta na hartiji — kompjuter za majmune imao je izuzetnu klavijaturu i displej. Umesto dirki sadrˇzao je tastaturu sa slikama i simbolima. I rezultat izraˇcunavanja”, taˇcnije — odluˇcivanja, na tom kompjuteru prikazivan je u obliku koji je ˇsimpanzima mnogo razumljiviji od naˇsih slova i reˇci. A i nagrada za reˇsenje zadatka bila je primamljiva — dobijala se banana! Poˇsto su majmune obuˇcili specijalnom kompjuterskom jeziku, kojeg su ˇ istraˇzivaˇ nazvali JERKIS, ci su svojim ispitanicima postavljali zadatke. Zahtevali su od majmuna da ˇsest predmeta: pomorandˇzu, kljuˇc, novˇci´c, kolaˇc, lepak i hleb razvrstaju u dve grupe. Majmuni, oˇcigledno, nisu imali drugi izbor pri sortiranju osim da ove predmete, jedan po jedan, svrstaju u hranu” ili alatke” (ili po majmunskom” — u ono ˇsto nije hrana). Uz neˇsto treninga i pomo´ci istraˇzivaˇca, majmuni su brzo savladali postavl jeni zadatak. Kada bi im uˇcitelj pokazao odredjeni predmet, oni bi na kompjuteru pritiskali odgovaraju´ci taster i na taj naˇcin na displeju dobijali simbol za hranu ili alatku. Ali tek tada je za nauˇ cnike nastupio odluˇcni trenutak — morali su da nadju naˇcin kojim ´ce do´ci do odgovora da li su ˇ Serman, Ostin i Lana samo zapamtili (uz nagradnu bananu) koji znak odgovara datom predmetu, ili su moˇzda nauˇcili mnogo opˇstije pravilo — da svrstavaju predmete u grupu stvari koje se jedu” ili u grupu stvari koje se ne jedu”. Da bi to odgonetnuli, nauˇcnici su izabrali pet novih namirnica i pet alatki, ukupno deset predmeta s kojima su se majmuni ranije sretali. Ispitanici su morali da dodju do eksperimentatora, pogledaju predmet i vrate se 71
do kompjutera da bi pritisli taster po svom izboru. Ostin je svih 10 predmeta ˇ taˇcno svrstao u odgovaraju´ce grupe. Serman je pogreˇsio samo kod sundjera; ali mu se to moglo oprostiti jer je sundjer ponekada i grizao. Majmunica Lana pokazala je najmanje inteligencije — u prvom pokuˇsaju pogodila je triput, a u drugom samo jednom. Medjutim, dodatni eksperimenti pokazali su da ona zna ˇsta je hrana a ˇsta alatka, ali da ne raspolaˇze sposobnoˇs´cu da svoje zakljuˇcke predstavi pomo´cu simbola. ˇ Za razliku od Lane, Ostin i Serman su postigli primeran uspeh u ˇskoli ne samo sa predmetima, ve´ c i sa njihovim fotografijama, pa i joˇs viˇse. . . Iz ovih ispitivanja izvedena su dva znaˇcajna zakljuˇcka. Prvo, da ˇsimpanzi mogu da nauˇce da razlikuju predmete prema njihovoj funkciji, i drugo — da oni mogu da shvate da se apstraktni simboli mogu da koriste ne samo za predstavljanje odredjene vrste predmeta, ve´c i za iskazivanje njihovih najvaˇznijih osobina. A to je veliki korak u pravcu razvoja miˇsljenja i stvaranja jezika”, zakljuˇcili su nauˇcnici, uˇcitelji prve komp juterske ˇskole za majmune”. Nestanak dinosaurusa ˇ Traganja Serloka Holmsa za nestalim lopovima, razbojnicima i ubicama predstavljaju maˇcji kaˇsalj u odnosu na traganja nauˇcnika za uzrocima pojava koje su se desile u davnoj proˇslosti. Jedna od takvih pojava koja se zbila pre oko 63 miliona godina — iˇsˇcezavanje dinosaurusa i drugih ˇzivotinja i biljaka sa lica naˇse planete — tek je nedavno dobila nauˇcno objaˇsnjenje za koje bi se moglo re´ci da je veoma uverljivo. Ima mnogo razloga da verujemo da je dinosauruse iz njihovog prirodnog ambijenta preselio” u muzej udar asteroida o Zemlju. Prema nauˇcnim radovima Uoltera Alvareza i njegovih saradnika sa Kalifornija univerziteta (Berkli, SAD), pre 63 miliona godina Zemlju je pogodio dˇzinovski asteroid. Njegov je preˇcnik prema proraˇcunima nauˇcnika iznosio 7–10 km, a masa 500 milijardi tona. Brzina kretanja asteroida u blizini naˇse planete prevazilazila je nekoliko kilometara u sekundi. Energija strahovitog udara asteroida o Zemlju bila je jednaka energiji koja bi se dobila eksplozijom 100 miliona atomskih bombi snage 1 megatone TNT-a. Profesor Alvarez smatra da je asteroid napravio krater na tlu od 175 km u preˇcniku, da je u atmosferu podigao ogromnu koliˇcinu fino raspraˇsenog materijala, koji je viˇse od 100 puta prevaziˇsao masu asteroida! Znaˇcajan deo ovog praha zadrˇzao se u vidu omotaˇca oko Zemlje, izazivaju´ci zatamnjenje neba, a time i slabljenje procesa fotosinteze na povrˇsini Zemlje i u njenim vodama. To je, prema Alvarezu, imalo katastrofalne posledice po ˇzivi svet na naˇsoj planeti: mnoge vrste ˇzivotinja koje su ˇzivele na kopnu i u moru 72
zauvek su iˇsˇcezle, a medju njima i dinosaurusi. Od 48 familija reptila koje su ˇzivele severno od reke Rio Grande, u Severnoj Americi, katastrofu nisu preˇzivele 32 familije. Medju njima svih 15 familija dinosaurusa postale su ˇzrtve asteroida. A sad se upitajmo — na osnovu ˇcega su Alvarez i saradnici zakljuˇcili da je baˇs asteroid bio krivac za iˇsˇceznu´ce dinosaurusa i drugih ˇzivotinja i biljaka u prelaznom periodu krede u paleocen? U geoloˇskom sloju koji odgovara tom dobu, u kome su i nadjene kosti izumrlih dinosaurusa, otkriven je 1–2 cm debeo sloj vrlo bogat hemijskim elementom iridijumom. Taj iridijum Alvarez je protumaˇcio kao otisak prsta” koji je ubica” ostavio na mestu zloˇcina”. Ovolika koliˇ cina iridijuma, rasporedjena u dobro definisanom sloju, moˇze da ima samo kosmiˇ cko poreklo — isporuˇcilac” iridijuma jedino je mogao da bude dˇzinovski asteroid. ˇ kaˇ I, na kraju, joˇs jedno pitanje. Sta ze nauka — da li neki drugi asteroid, poput onog koji je zbrisao” dinosauruse, moˇze u dogledno vreme da udari o Zemlju? Odgovor je — moˇze! Ali, ta je mogu´cnost vrlo, vrlo mala, pa zato i nema razloga za bojazan. Kosmiˇcki lepak Negde pre oko 40 godina, jedan student je polagao nuklearnu fiziku kod profesora Dragoljuba Jovanovi´ ca, istaknutog nauˇcnika i saradnika slavne Marije Sklodovske Kiri. Pitanje koje je on dobio na ispitu glasilo je: sile koje drˇ ze ˇcestice atomskog jezgra na okupu. Baˇs se nekako desilo da je nekoliko dana pre toga prikazivan popularan film o atomima i njihovoj gradji, koji je pomenuti student takodje uvrstio u svoje spremanje za ispit. U tom filmu bilo je slikovito prikazano kako iz jedne boce curi lepak i obuhvata atomske ˇcestice — protone i neutrone, lepe´ci” ih u jednu celinu, u atomsko jezgro. Na boci je pisalo: Kosmiˇcki lepak”. I kada je profesor upitao studenta koji se neˇsto duˇze premiˇsljao: Pa, dobro, kaˇzi mi ˇsta drˇzi protone i neutrone u atomskom jezgru?”, ovaj mu je kao iz puˇske” odgovorio: Kosmiˇ cki lepak!” Svi prisutni nasmejali su se na ove reˇci, podsetivˇsi se filma o atomima. Profesor se mrˇsio i ljutio, a nesre´cni student, koji je shvatio da je odvalio”, tuˇzno je oˇcekivao najloˇsiju ocenu. Medjutim, kao u priˇ ci, mnogo godina kasnije pokazalo se da nabedjene elementarne ˇcestice, protoni i neutroni, koje su sastojci atomskih jezgara, uopˇste nisu elementarne, ve´ c da su sastavljene iz kvarkova, joˇs si´cuˇsnijih ˇcestica ˇcije naelektrisanje predstavlja samo deo naelektrisanja elektrona, odnosno pozitrona. Ali, ono ˇsto je najinteresantnije za naˇsu priˇcu, njih prema najnovijim nalazima fiziˇcara spreˇzu u teˇze ˇcestice i u njima ih drˇze 73
gluoni , ˇsto slobodno prevedeno znaˇci — ˇ cestice lepka! Istina, ove ˇcestice ne istiˇcu iz staklene boce, ali po svojim osobinama mnogo podse´caju na kosmiˇ cki lepak” iz studentovog odgovora. Pa, ko je onda bio u pravu, profesor ili student? Odgovor je, moglo se i pretpostaviti — profesor. Lepak ˇcestice” — gluoni ne lepi protone za neutrone kao ˇsto se lepkom drvo vezuje za drvo, ve´c se gluoni kao neke loptice stalno razmenjuju izmedju sastojaka atomskih ˇcestica — protona i neutrona, kratko vreme pripadaju jednoj ˇcestici — kvarku, a zatim drugom kvarku, pa ponovo prvom itd. A ˇsta je sa njihovim imenom? Kako je tvorac filma mogao da bude tako dalekovid, pa da mnogo godina ranije predvidi postojanje gluona? E, tu je reˇ c samo o sluˇcajnosti, o pesniˇckoj maˇsti” scenarista koji se dosetio termina kosmiˇcki lepak”. A, na drugoj strani, fiziˇcari su otkrili veliki broj navodno elementarnih ˇcestica, da je zaista postalo teˇsko na´ci za njih neko grˇcko slovo ili pogodno ime. Zato su one po svojim svojstvima i dobile neobiˇcno ime gluoni — ˇcestice lepka”. I tako je neki nauˇcnik-ˇsaljivdˇzija, koji se setio lepka, nazvao nove elementarne ˇcestice — gluonima, kao da je gledao popularni film o atomima ili da je prisustvovao ispitu iz nuklearne fizike kod profesora Dragoljuba Jovanovi´ ca pre ˇcetiri decenije.
74
Na potezu je kompjuter Mnogo godina od renesanse naovamo Evropljani su bili prosto ludi za igraˇckama — automatima. Beˇzivotnim mehaniˇckim napravama s polugama i oprugama ˇcovek je podario ˇzivot”, mo´c da igraju, svira ju i obavlja ju druge zadatke. Dovoljno je da se setimo muziˇ ckih automata ili starih satova na katedralama i gradskim ve´ cnicama, koji i danas rade uz igru i smenu likova, muziku i oglaˇsavanje vremena, pa da shvatimo ˇcovekovu veru da ´ce jednog dana napraviti i takav automat koji ´ce mo´ci da igra ˇsah. Neki su iˇsli ˇcak i toliko daleko da su tvrdili da ´ce do´ci dan kada ´ce se napraviti i mehaniˇcki ˇcovek — bi´ce saˇcinjeno od ˇzica, toˇcki´ca i federa. ˇ Sahovski automati moˇzda najbolje ilustruju koliko je ˇcovek u proˇslosti bio zaokupljen mehaniˇckim igraˇckama i koliko se trudio da stvori maˇsinu koja ´ce biti u stanju da misli”. I tako dolazimo do 1770. godine, kada iluzionista, baron fon Kempelen, obmanjuje beˇcki dvor prikazuju´ci ˇsahovski super-automat”, maˇsinu u kojoj je bio skriven ˇcovek-ˇsahista! Prvi automat koji je uistinu igrao drevnu igru konstruisao je krajem 19. ˇ veka ˇspanski pronalazaˇc Zores Ikvevedo. Njegova ˇsahovska maˇsina mogla je da odigra zavrˇsnicu kralja i topa protiv protivniˇckog kralja i da ovog neizbeˇzno dovede do mata. Preskoˇcimo li viˇse decenija od tog vremena, do´ci ´cemo do elektronskih raˇcunara koji su pokazali neslu´cene mogu´cnosti ˇcoveka da svojim duhom oplemeni beˇzivotnu materiju — sklopove ˇzica, dioda, tranzistora i memori jskih elemenata. ˇ Godine 1949. ameriˇcki matematiˇcar Klod Sanon postavlja osnove za kompjutersko igranje ˇsaha. Dvanaest godina kasnije Aleks Bernˇstajn, sa Masaˇcusetskog instituta za tehnologiju (Boston, SAD), razradjuje program za raˇcunar IBM–704, koji za svaki potez analizira 2.401 poziciju i za to ˇ proseˇcno troˇsi oko 8 minuta. Sahovski kompjuterski programi poˇcinju da privlaˇce sve ve´cu paˇznju kako ˇsahista, tako i programera koji u ˇsahu vide sja jan izazov za razvoj veˇstine koriˇsc´enja kompjutera. Tako 1967. godine dolazi do prvog meˇca kompjutera ˇsahista izmedju SAD i SSSR, u kome pobedjuje SSSR sa 3:1. Godinu dana kasnije kompjuterski optimisti sklapaju opkladu sa engleskim internacionalnim ˇsahovskim ma jstorom Dejvidom Levijem — da ´ce ga u roku od 10 godina u ˇsahovskom meˇcu potu´ci kompjuter. Kompjuteri doˇzivljavaju veliki napredak, postaju mnogo brˇzi, a njihova memorija eksplozivno raste. Na drugoj strani, i ˇsahovski programi postaju ˇ sve bolji. Tako program Sah 4” poˇcetkom 1977. godine osvaja otvoreni ˇsampionat drˇzave Minesote (SAD), pobedivˇsi u brzopoteznim partijama nekoliko internacionalnih majstora i dva velemajstora. Godine 1978. dolazi 75
i do meˇca izmedju kompjutera i Dejvida Levija, koga Levi s teˇskom mukom dobija s rezultatom 3,5:1,5. Tada svi poˇcinju da shvataju da je u misaonim igrama kompjuter na potezu! Samo godinu dana kasnije kompjuter uzvra´ca udarac! U Monte Karlu se odrˇzava svetski ˇsampionat u bekgemonu”, igri na ploˇci u kojoj su uˇzivali joˇs stari Grci i Rimljani. To je sloˇzena, strateˇska igra koja, kao i ˇsah, obiluje mnoˇstvom kombinacija, iznenadnim preokretima i dubokom logikom. U njoj uˇcestvuju dva igraˇca koji se trude da ˇsto pre sa ploˇce izvedu svojih 15 ˇzetona. Te godine prvak sveta postaje Italijan Luidji Vila. Neposredno poˇsto je stekao ˇsampionsku krunu, on pristaje da se u bekgemonu” ogleda sa kompjuterom ˇciji je program sastavio Hans Berliner, poznati ameriˇcki ˇsahista. Ni najve´ci optimisti nisu kompjuteru davali viˇse izgleda od nereˇsenog rezultata. Medjutim, na opˇste iznenadjenje najboljih svetskih igraˇca bekgemona”, kompjuter pobedjuje Luidji Vilu, i to s fenomenalnim rezultatom 7:1! Tako je po prvi put, u kratkoj istoriji maˇsina sa veˇstaˇckom inteligenci jom, kompjuter trijumfovao nad ˇcovekom, svetskim prvakom. Sjajne rezultate kompjuteri postiˇzu i u reˇsavanju ˇsahovskih problema. U problemima s malim brojem poteza oni su znatno brˇzi i precizniji (daju alternativna reˇsenja, dokazuju nemogu´cnost reˇsenja i dr.) od ˇcoveka. U stanju su i sami” da usavrˇsavaju logiku reˇsavanja, ukoliko im se za analizu da dovoljan broj problema. Brˇze reˇsavaju ˇsahovske probleme po svom” programu nego po programu koji za njih sastavlja ˇcovek. Sadaˇsnji kompjuteri ve´ c ispituju viˇse od 10 miliona pozicija po potezu. U stanju su da od 1.000 ˇsahista pobede bar 999 igraˇca, a po ume´cu (rejtingu) dostiˇzu nivo velemajstora! A, da li ´ce ih oni nadmaˇsiti? Ho´ce! Mo´ cni ameriˇcki kompjuter sa programom Duboko plavo” 1997. godine je pobedio svetskog prvaka Garija Kasparova! Teˇsko je samo poverovati da ´ce oni dosti´ci kreativnost i lepotu u igri ˇsaha iz poznatih partija velikih ˇsahista proˇslosti i sadaˇsnjosti, ali, po nepogreˇsivosti, preciznosti igre i svevidosti” (do viˇse poteza unapred), njima ne´ce biti ravnih. A ako je ova naˇsa prognoza pogreˇsna i ako u skoroj budu´ cnosti kompjuteri poˇcnu lako da tuku sve velemajstore redom, ˇsta ´ce biti s ˇsahom i ˇcovekom? Oslobodjen mukotrpnog rada, koji bi preuzele pametne maˇsine”, ˇcovek ´ce imati viˇse vremena da smiˇslja nove, od ˇsaha i bekgemona sloˇzenije i lepˇse igre. Moˇzda ´ce to biti baˇs igre s maˇsinama s veˇstaˇckom iteligencijom kojima je ˇcovek udahnuo deo svoje ˇcudesne kreativnosti. Pitka voda ledenih bregova 76
Moˇzda ´cete se iznenaditi kada saznate da se u Americi u samoposlugama mogu da kupe konzerve sa kockicama dobijenim rezanjem leda koji je nasˇ tao joˇs u davno ledeno doba. Cudesno pucketaju´ci pri otapanju, one nas podse´caju na ogromno bogatstvo u vodi koje se krije u hladnim i dalekim krajevima Antarktika. Dok samo mali deo ˇcoveˇcanstva moˇze da uˇziva pijuckaju´ci viski sa pucketavim ledenim kockama, znatno ve´ci deo se bori za elementarne ljudske potrebe, za hranu i vodu. Pa ˇcak i tamo gde je nekada pitke vode bilo u izobilju, zbog sve ve´ ceg zagadjenja ˇcovekove ˇzivotne sredine, javljaju se problemi s vodom za pi´ce. Zato i nije ˇcudno ˇsto je joˇs ˇcetrdesetih godina ovog veka Dˇzon Isaks, iz Skripsovog okeanografskog instituta u SAD, doˇsao na ideju da se za dobijanje pitke vode koriste ledeni bregovi ˇsto plove Atlantikom. I tako je 1978. godine odrˇzana prva konferencija na kojo j su nauˇcnici razmatrali probleme u vezi sa Isaksovom idejom. Van svake sumnje, voda ledenih bregova je daleko ˇcistija i od najbolje izvorske vode, ali nam je ona, na ˇzalost, veoma daleka. Da bi ˇzedno stanovniˇstvo Afrike i Azije doˇslo do pitke vode, potrebno je ledene kolose pokrenuti, dovu´ ci ih do juˇznih krajeva i, razume se, pri tom izgubiti ˇsto manje vode na putu. Analiziraju´ci ovaj problem, nauˇcnici su naˇsli da je najbolje koristiti voz” saˇ cinjen od gromadnih ledenih tabli, od kojih bi svaka bila duga oko 300 m. Njih bi gurali ili vukli naroˇciti brodovi ili podmornice. Motorizovani ledeni bregovi” sadrˇzali bi i preko milion tona vode. Putovali bi od Antarktika do odrediˇsta viˇse meseci. Ako bi posle putovanja do ˇcesme” na jugu trebalo da stigne milion tona vode, onda bi za njen transport bila potrebna kolona cisterni duga oko 1.500 km. Ali, iako ova brojka impozantno zvuˇci, ipak nije u pitanju velika koliˇ cina vode. Pretpostavimo da ˇcovek na dan popije jedan litar vode. Tada bi mi, Jugosloveni, za 6 meseci popili vodu jednog ledenog brega! Znaˇci — samo za nas bi godiˇsnje trebalo dovu´ci 2 brega! Najve´ci problem ovakvog poduhvata predstavlja gubitak vode usled topljenja leda. Zato nauˇcnici predlaˇzu omotavanje ledenih bregova plastikom ili poliuretanom. I pored ovih zaˇstitnih obloga, ledeni bregovi mogu da utiˇcu na ˇzivot u moru i na klimu u oblastima kojima se transportuju, pa zato i to treba prethodno prouˇciti. Dvesta struˇcnjaka koji su prisustvovali konferenciji na Univerzitetu drˇzave Ajova (SAD) zakljuˇcili su da bi se dovlaˇcenje ledenih bregova do Australije ili do zapadnih obala Juˇzne Amerike isplatilo. Tako dobijena pitka voda bila bi ˇcetiri puta jeftinija od one koja se dobija destilacijom morske vode. 77
Medjutim, do Saudijske Arabije, prema sadaˇsnjem stanju tehnike, stigao bi samo vuˇcni kanap transporta — led bi se potpuno istopio! Ali ne treba gubiti nadu. Nedostatak pitke vode sve teˇze pogadja mnoge zemlje i navodi nauˇcnike na nova razmiˇsljanja i pregnu´ca. Zato moˇzemo verovati da ´ce voz ledenih tabli” uskoro krenuti sa dalekog Antarktika ka toplim bezvodnim krajevima Afrike i Azije. Kraj igre pokvarenog telefona” Jedna od deˇcjih igara — igra pokvarenog telefona”, na svoj naˇcin govori o manama elektriˇcne naprave koju je pre viˇse od 100 godina pronaˇsao i usavrˇsio Grejam Bel. Ali, sada, izgleda da je igri pokvarenog telefona” doˇsao kraj. Stari Belov telefon, tako sklon krˇcanju i otkazivanju, po svemu sude´ci mora´ce da se preseli u muzej; njega ´ce zameniti optiˇcki telefon. Novi, optiˇcki telefon toliko se mnogo razlikuje od svog slavnog pretka, da generacije starih inˇzenjera, kada bi ga videle, ne bi znale da odgovore na pitanje — ˇcemu on sluˇzi! Osnovna razlika izmedju optiˇckog i elektriˇcnog telefona sastoji se u naˇcinu na koji se govor prenosi na daljinu. Kod nama dobro poznatog elektriˇcnog telefona koristi se elektriˇcni provodnik — ˇzica kroz koju putuju” elektriˇcne oscilacije stvorene delovanjem glasa na mikrofon. U optiˇckom telefonu ˇzicu zamenjuje stakleno vlakno kojim svetlosne iskre” jure — kao ˇsto to ˇcine meci u cevi mitraljeza. Dok elektriˇcni provodnik starog telefona raspolaˇze ograniˇcenom mo´ci istovremenog prenoˇsenja ve´ ceg broja razgovora, svetlosno vlakno, u tom pogledu, za sada nema premca. Kada bi se svi ljudi koji raspolaˇzu telefonima u svetu dogovorili da istovremeno razgovaraju, tada bi se (joˇs uvek samo u principu) svi njihovi razgovori bez meˇsanja mogli da prenose pomo´cu jednog jedinog optiˇckog vlakna! Joˇs stroˇzije zahteve postavlja televizija. Ona za prenos slike i zvuka zahteva oko 30.000 puta ˇsiri opseg frekvencija od obiˇcnog ku´cnog telefona. Pa, ipak, jedno optiˇcko vlakno teorijski bilo bi dovoljno za istovremeno prenoˇsenje programa 3 miliona razliˇcitih televizijskih stanica, mnogo ve´ceg broja stanica od onih koje sada postoje na Zemljinoj kugli. ˇ Cudesna mo´c optiˇckog prenosnika signala moˇze da se ilustruje i na drugi naˇcin. Koriste´ci optiˇcko vlakno, ˇcovek bi mogao u vremenu, kra´cem od jedne ˇ sekunde, da sa jednog mesta na drugo prenese tekst svih 37 Sekspirovih tragedija i komedija, a da se pri tom ne jave smetnje na trasi”, zbog kojih su deca i izmislila igru pokvarenog telefona”. Ostaje nam da objasnimo kako radi optiˇcki telefon. Na jednom kraju mikronski tankog staklenog vlakna (izvanredne hemi78
jske ˇcisto´ce i strukturne savrˇsenosti) nalazi se impulsni laser koji u ritmu govora emituje svetlosne zrake. Putuju´ci optiˇckim vlaknom, svetlosni zraci stiˇzu do foto-detektora na drugom kraju i u njemu dovode do pojave elektriˇcnih impulsa. I tako se zatvara krug, kao kod starog telefona — uspostavlja se veza izmedju dva govornika. Ali, kako se postiˇze da se svetlost na putu ne raspe”? Upravo u reˇsenju ovog problema krije se jedna od tajni optiˇckog telefona. To se postiˇze koriˇs´cenjem po jave totalne refleksije svetlosti. Optiˇcko vlakno, koje sluˇzi za prenos svetlosnih signala, okruˇzeno je takvim materijalom koji svaki svetlosni zrak totalno reflektuje — vra´ca ga nazad u vlakno, onemogu´cavaju´ci mu da pobegne iz svetlosne povorke”. Da nije reˇc samo o jednoj od fantastiˇcnih priˇca o svetlosti,................................................ svedoˇci polaganje prvog optiˇckog telefonskog kabla izmedju Amerike i Evrope kojim se istovremeno obavlja 40.000 razgovora! Zato ne´cemo pogreˇsiti ako kaˇzemo da ´ce optiˇcko vlakno dovesti do revolucije u komuniciranju telefonom. Sa naˇsih ulica i puteva nesta´ce spletovi telefonskih ˇzica koje su godinama prenosile govor ljudi, uˇcestvovale u igri pokvarenog telefona”, svirale na vetru i sluˇzile vrapcima i lastama za odmor i okupljanje. Korak ka zvezdama Viˇse volim snove o budu´cnosti nego priˇce o proˇslosti. Dˇzeferson Istorija ljudskog roda, koja poˇcinje pre viˇse miliona godina, obeleˇzena je mnogim ˇcovekovim seobama i lutanjima po rodnoj planeti. U prvo vreme on je napuˇstao svoje ognjiˇste gonjen gladju, divljim ˇzivotinjama i elementarnim udesima, da bi kasnije, kada je ovladao prvim znanjima i veˇstinama, poˇceo smiˇsljeno da osvaja i upoznaje Zemlju. U kratkom vremenu uˇcinio je velika otkri´ca i zavirio, praktiˇcno, u sve kutke svoje planete. Kompas, osnovno pomagalo svakog putnika, pronadjen je u Kini tek 1126. godine. Za kompas saznaje Marko Polo koji stiˇze u Kinu oko 1280. godine i prenosi ga u Evropu. Kolumbo otkriva Ameriku 1492, a Magelan prvi put oplovljava svet 1519. godine. Parnu maˇsinu konstruisao je Vat 1796, Fulton parobrod 1807, a Stivenson parnu lokomotivu 1814. godine. Bra´ca Mongolfje 1783. puˇstaju prvi balon napunjen vazduhom, Lilijental 1891. leti jedrilicom, grof Cepelin 1899. diriˇzablom, a bra´ca Rajt prvim avionom 1903. godine. Ovaj let trajao je istorijskih 12 sekundi! Piri i Kuk osvajaju Severni ˇ pol 1909, a Skot i Amundzen Juˇzni pol 1911. Carls Lindberg aeroplanom Duh sv. Luja” prele´ ce Atlantik 1927. godine. . . Tako je ˇcovek osvajao svoju kolevku, neprestano kroje´ci planove za nova, dalja putovanja. I, ubrzo, 12. aprila 1961. godine, prvi ˇcovek napuˇsta Zemlju — u Kosmos pole´ce Jurij Gagarin. Njegov kosmiˇ cki brod — Vas79
tok 1” napravio je krug oko Zemlje i vratio Jurija na rodnu planetu. Ovaj nezaboravni uspeh bio je pra´cen oduˇsevljenjem i ose´canjem ponosa celog ˇcoveˇcanstva. ˇ Covek je savladao joˇs jednu veliku barijeru — izaˇsao je u predvorje Kosmosa! Posle Gagarinovog leta u Kosmos svet viˇse nije izgledao kao ranije. Duh kosmiˇcke avanture i izazova obuzeo je ˇcovekov um i svako se pitao: ˇsta ´ce biti slede´ce? Posle Vastoka 1”, u Kosmos su sa ljudskom posadom poletela joˇs 24 broda tipa: Merkjuri”, Vastok”, Dˇzemini” i Sojuz”. A onda je 11. septembra 1968. godine lansiran u Kosmos Apolo 7” sa Ajzelom i Kaningamom. Ovim je otvorena serija letova kosmiˇckih brodova tipa Apolo”, ˇciji je cilj bio osvajanje Meseca. Letovima brodova prethodnika Apola 11” postavljena je scena za na jveliˇ canstveniji dogadjaj u istoriji ˇcoveˇcanstva — za stupanje ˇcoveka na drugo nebesko telo, na Mesec, koji je oko 380.000 km udaljen od Zemlje i na koje nikada ranije, tokom njegovog 4,6 milijarde godina dugog postojanja, nije stiglo nijedno bi´ce sa Zemlje. Vrata Kosmosa” ovoga puta nalazila su se na Kejp Kenediju. Na lansiranoj rampi kosmodroma izvijala se vitka struktura rakete-nosaˇ ca Saturn 5” i njenog tereta” — broda Apolo 11”. Ova kosmiˇcka strela”, usmerena ka Mesecu i zapeta na luku” rampe Kejp Kenedija, dostizala je visinu ku´ ce od 36 spratova. Njena je masa iznosila 3.000 tona. Blizu njenog vrˇska tri hrabra ˇcoveka: Nil Armstrong, Edvin Oldrin i Majkl Kolins oˇcekivali su trenutak paljenja mo´ cnih motora koji su mogli da razviju potisak od 3.400.000 kg! Oˇ ci stotine miliona ljudi ˇsirom sveta bile su upravljene ka televizijskim ekranima na kojima se videla slika Apolo” kompozicije. Pored tri srca hrabrih letaˇca u kosmiˇ ckom brodu, i srca 600 miliona ljudi kucala su jaˇce nego ikada ranije. Ljude naˇse planete tog trenutka ujedinjavala je ˇzelja za uspehom ove jedinstvene misije, u koju su bile ugradjene misli Arhimeda, ˇ Keplera, Galileja, Njutna, Maksvela, Ajnˇstajna, Ciolkovskog, maˇsta Zila Verna, poezija Dantea, slike Leonarda. . . i trud stotina hiljada bezimenih radnika, tehniˇcara, inˇzenjera i nauˇcnika. Joˇs jednom je zatreperila planeta, kao onda kada je svetom prohujala vest o Gagarinovom letu Kosmosom. Taˇ cno u 13:32:00 ˇcasova po naˇsem vremenu, 16. jula 1969. godine zadrhtala je Zemlja pod raketom-nosaˇcem Saturn 5”. Kosmiˇcka kompozicija poˇcela je polako da se penje uvis. Posle 12 sekundi kao da je krenula joˇs brˇze, prvo pravo naviˇse, a zatim malo u pravcu istoka, da bi se potom izgu80
bila iznad Atlantskog okeana. U 00.08.50 drugi stepen rakete se odvojio, a motori tre´ceg stepena su se upalili. Oni podiˇzu letelicu na viˇse od 160 km iznad Zemlje, daju´ci joj brzinu od oko 28.000 km na ˇcas i uvode´ci je 12 minuta posle lansiranja u pribliˇzno kruˇznu putanju oko Zemlje. U 02:44, pre poˇcetka drugog kruga, ponovo se aktiviraju motori tre´ceg stepena — da bi letelicu izveli iz orbite oko Zemlje i uputili je na putanju prema Mesecu. Veliki manevar poˇ cinje u 03:12. Astronauti preuredjuju” letelicu. Apolo 11” se odvaja od tre´ceg stepena rakete, okre´ce se i vra´ca ka raketi. Iz njene utrobe izvlaˇci pauka”, prikaˇ cinje ga za sebe i daju´ci gas” kre´ce ka Mesecu. Tokom putovanja ka Mesecu astronauti stalno proveravaju poloˇzaj u Kosmosu; koriste teleskop i sekstant. Orijentiri su im zvezde i odredjene taˇcke na Zemlji. Na taj naˇcin kontroliˇsu rad automatskog navigatora. Kada je to potrebno, koriguju putanju leta i — pribliˇzavaju se Mesecu. U 77:55 brod usled delovanja Zemljine gravitacije, koja ga usporava, ima brzinu od samo 3.360 km na ˇcas. Ali, sada Meseˇcevo privlaˇcenje poˇcinje da dejstvuje na Apolo 11” i da ga ubrzava. Astronauti okre´cu brod tako da motori gledaju prema Mesecu. Aktiviranjem motora smanjuju brzinu broda — da bi ga ubacili u eliptiˇcnu putanju oko Meseca. Naˇcinivˇsi dve ovakve orbite oko naˇseg pratioca, drugim paljenjem motora menjaju eliptiˇcnu putanju u kruˇznu. U 100:18 (poˇcetkom petog dana po lansiranju) Nil Armstrong i Edvin Oldrin, koji su se provukli kroz tunel u Meseˇ cev modul, odvajaju Orla” (Meseˇcev modul) od komandnog broda, u kome ostaje Majkl Kolins da kruˇzi oko Meseca. Kritiˇcan trenutak poslednjeg manevra i spuˇstanja na Mesec zapoˇcinje u 101:42. Uoˇcivˇsi opasnost od spuˇstanja na predeo sa mnogo oˇstrog gromadnog stenja i strmih obronaka, Armstrong preuzima ruˇ cne komande (da je automatski pilot komandovao spuˇstanjem — astronauti bi skoro sigurno izgubili ˇzivote) i meko spuˇsta Orla” na jednu zaravan u Moru tiˇsine” na Meseˇcovoj povrˇsini. Orao” je prvo malo poskoˇcio, a zatim se primirio na svojim ˇcudnim nogama, nalik paukovim. Praˇsina koju je rad motora podigao na prozore broda zakrilila je vidik astronautima, ali se brzo povukla. Armstrong i Oldrin mogli su da bace prvi pogled na Meseˇcevu povrˇsinu iz neposredne blizine. Prvo su proverili da li je Orao” oˇste´cen, da li je u stanju da po zavrˇsetku misije na Mesecu poleti ka komandnom brodu da bi se s njim spojio i vratio na Zemlju, a zatim su poˇsli na zasluˇzeni odmor. . . Dolazi dugo oˇcekivani trenutak — taˇcno u 112:45 Nil Armstrong napuˇsta kabinu Orla”, spuˇsta se niz stepenice broda i stupa na povrˇsinu Meseca!
81
ˇ Covek je osvojio prvo nebesko telo, Mesec! Od leta avionom bra´ce Ra jt do Gagarinovog kruga oko Zemlje proteklo je samo 58 godina. Od tada sve poˇcinje joˇs vrtoglavije da se odvija — Armstrong i Oldrin stupaju na Mesec 8 godina posle Gagarinovog podviga!!! Ovaj dˇzinovski skok meren svim arˇsinima — rastojanjem, brzinom, sloˇzenoˇs´cu i drugim merilima — rezultat je grandioznog napretka nauke i tehnike. Duboko cene´ci nauˇcne i tehniˇcke rezultate koje je ovaj poduhvat doneo, ne moˇzemo a da ne istaknemo njegovo najve´ce postignu´ce koje se ne tiˇce ni nauke, ni tehnike. Ono se sasto ji u budjenju nove vere ˇcoveka u mo´c razuma — u rasplamsavanju novih tragalaˇckih vatri i ˇzudnje za putovanjima beskrajem neosvo jenog. ˇ Covekov veˇcni trag Otvaram knjigu Milivoja Jugina Veˇ cni trag, koja predstavlja svedoˇcanstvo o ˇcovekovom osvajanju Meseca, pronalazim njen najuzbudljiviji deo i ˇzurno ˇcitam redove koje je ispisao naˇs vrsni poznavalac astronautike. . . . Kao opˇcinjen gledam u sat. . . Joˇs 13 sekundi. . . Sve se potpuno smirˇ ilo... Cudna, neprirodna, gluva tiˇsina puna napetosti gospodari ogromnim prostorom kosmodroma. Kao da ˇcujem sopstveno srce. . . bije sve jaˇce. . . i ˇ joˇs ubrzava, kao da mi se penje u grudima, evo tu pod grlo! Cini mi se da teˇze diˇsem. . . neˇsto me guˇsi. . . Sada sigurno ne bih bio u stanju da izustim ni jednu jedinu reˇc! Prikupljam sve snage da savladam ovaj poslednji, verovatno najsnaˇzniji talas u sebi, ovu plimu uzbudjenja. . . Treba raditi! Brzo, jer vreme ne ˇceka. . . Ovi trenuci istorije se ne´ ce ponoviti! Leva ruka sa kino-kamerom ve´c je na svom mestu, a desna sa prstom na okidaˇcu foto-aparata. U grobnoj tiˇsini odjekuju samo reˇci zvaniˇcnog spikera Dˇzeka Kinga: Deset. . . devet. . . osam. . . sedam. . . poˇ c etak paljenja. . . svi motori rade. . . dva. . . jedan. . . nula. . . poletanje !” Na dnu rakete najpre blesnu dˇzinovska varnica. . . Zatim se pretvori u ogroman oblak plamena i dima koji pokulja na dve suprotne strane rakete. Ona joˇs uvek nepomiˇcno stoji, dok pod njom hara prava plamena stihija. Vatra i dim zaklanjaju donji deo rakete od naˇseg pogleda. A, tada. . . Tada se desilo ono ˇsto se teˇsko reˇcima moˇze opisati, ˇsto televizijski prenos ne moˇze verno preneti. Taj ˇcudni koˇsmar u kome sam se slede´cih desetak sekundi nalazio, sigurno je, moˇze se samo doˇziveti. I to ovde, na vratima kosmosa. Odjednom je neˇsto potmulo grunulo. . . Tribina na kojoj smo bili, zemlja pod nama, snaˇzni ˇceliˇcni nosaˇci krovne konstrukcije — sve je poˇcelo da 82
podrhtava, da se trese. Za trenutak me je nesvesno obuzeo neki iskonski strah. Onakav kakav se oseti za vreme prirodnih kataklizmi, zemljotresa, na primer. . . . Kao da stotine topova najteˇzeg kalibra sipaju vatru karteˇcom jedan za drugim — tako su se redjale reske eksplozije, paraju´ ci uˇsi. . . I usred tog koˇsmara, ognja i tutnjave, iz dima koji je polako nadirao ka vrhu lansirne rampe, kao feniks iz pepela, poˇcela je da se diˇze raketa. U svoj svojoj blistavoj lepoti, u strahoti vatrenog stuba koji je harao na njenom dnu, elegancijom dostojnom balerine, ona se lagano penjala uvis. Iza nje je ostajao do bola bljeˇstav, pakleni stub vatre, dok je ona ubrzavala svoj put u budu´cnost, u istoriju. . . Opˇcinjen prizorom, poput automata, snimao sam. Kamerom i fotoaparatom. Mikrofon mi je sve vreme bio priljubljen uz usne, ali nisam govorio. Ne verujem da sam u tom trenutku uopˇste bio u stanju da progovorim. Raketa je ve´c napustila lansirni toranj, kada me je prenuo glas iz hil jada kilometara udaljenog beogradskog televizijskog studija koji sam ˇcuo u sluˇsalicama: — Prvi ljudi su poleteli na Mesec ! Stresao sam se i odmah nastavio: — Dragi gledaoci, ne znam da li do vas dopire ova grmljavina. Zemlja pod nama drhti. . . Sve se trese. . . To je prizor uˇ zasan i veliˇ canstven! Prvi ljudi krenuli su na Mesec ! — Oblak dima ostao je na lansirnoj platformi. Raketa se joˇ s uvek izvanredno dobro vidi, mada je krenula, praktiˇ cno, nasuprot Sunca. Ali, krenula je — ka Mesecu! — Na mestu gde se nalazimo zemlja se joˇ s potresa od udara vatrenog stuba razuma”, na ˇ cijem vrhu tri prva emisara Zemlje polaze da u do sada neprikosnovenu tiˇ sinu ˇ cudnog Meseca unesu prvu iskru ˇ zivota, tog najve´ ceg blaga naˇ se planete. Odmah posle lansiranja Apola 11” Jugin se iz Amerike avionom vratio u Beograd, da bi nastavio sa televizijskim komentarisanjem ˇcovekovog ˇ stupanja na Mesec. Citamo dalje njegovu knjigu Veˇ cni trag. Taˇcno je 1 ˇcas i 15 minuta. Sa urednikom sedim u plavoj sali” beogradskog TV studija pripremljenoj za danaˇsnji prenos. . . Ukljuˇ ceni smo. . . Na ekranu je slika Hjustona. . . Dajem obaveˇstenje o prenosu i razlozima zaˇsto on poˇcinje ranije. Teleprinter neumorno, ˇcitave no´ci kuca. . . informacije pristiˇzu. . . Astronauti imaju izvesne teˇsko´ ce sa 83
skafanderima. . . Oblaˇce ih i proveravaju. . . Napetih ˇzivaca oˇcekujemo dalji razvoj dogadja ja. Prolazi joˇs jedan sat. . . Astronauti se trude da sve dovedu u red. Njihov rad teˇce neˇsto sporije nego ˇsto je predvidjeno Planom leta”. . . Zahvaljuju´ci pripremljenim beleˇskama, a posebno onome ˇsto sam video i doˇziveo za vreme obilaska kosmiˇ ckih centara u Sjedinjenim Ameriˇckim Drˇzavama i prisustvovanju lansiranja Apola 11”, nastojim da zabavim gledaoce raznim zanimljivostima. Ispijam ˇcaˇsu za ˇcaˇsom mineralne vode u pregre janom studiju i napregnuto oˇcekujem trenutak. . . On je doˇsao u 3 ˇcasa i 39 minuta: Armstrong otvara vrata na Orlu”! Izvlaˇ ci se napolje. To traje dosta dugo. . . Sa visine od tri metra treba da sidje. Na ekranima se joˇs uvek niˇsta ne vidi. Poklopac odseka u kome je smeˇstena televizijska kamera na Orlu” joˇs je zatvoren, mada je kamera ve´c u pogonu. Armstrong lagano silazi niz devet stepenika po specijalnim lestvicama na nozi Orla”. . . Stiˇ ze na pretposlednji stepenik i tada povlaˇ ci rukom posebnu kariku mehanizma za otvaranje poklopca pred televizijskom kamerom. Tog trenutka se pojavljuje prva slika sa Meseca. Mada taˇcno znam koji deo Orla” treba da se vidi i kako stoji kamera, treba mi nekoliko sekundi da razaznam detalje. Slika nije sasvim jasna. . . Sada ve´ c vidim sve. Poˇ cinjem da opisujem gledaocima ono ˇsto se vidi. U tom trenutku u gornjem delu slike neˇsto se pokrenulo. ˇ — Covek silazi!. . . Vidite njegovu nogu. . . evo sada ve´ c cele figure. . . To je astronaut Armstrong! — uzbudjeno govorim. Stotine miliona ljudi naˇse planete napregnuto prate njegovo kretanje. Sa Meseca Armstrong poruˇcuje: — Na poslednjoj sam stepenici. . . Sada sam na ˇsapi Orlove” noge. . . Ona je utonula ˇcetiri-pet centimetara u povrˇ sinski sloj Meseca. . . On izgleda veoma, veoma sitnozrnast. . . kao najfiniji prah. . . Za trenutak njegova je figura zastala, a zatim. . . lagani pokret udesno. . . i Armstrongov glas: – Ovo je mali korak za ˇ coveka, a dˇ zinovski skok za ˇ coveˇ canstvo!
Bile su to reˇci ˇcoveka koji je svojom nogom na Meseˇcovoj povrˇsini utisnuo veˇ cni trag , simbol ˇcovekovih napora da otkriva ta jne prirode. 84
Dogodilo se to u 3 ˇcasa i 56 minuta 21. jula 1969. godine. ˇ sve golub moˇze Sta Ne bez razloga ˇcovek pokazuje veliku ljubav prema golubovima. Njihova lepota, pitomost i izvanredna mo´c snalaˇzenja u prostoru obezbedila im je naklonost ljudi joˇs u starim vremenima. Uoˇcivˇsi sposobnost golubova da se orijentiˇsu u vazduhu i da, preletevˇsi velika rastojanja, pronadju svoja staniˇsta, ˇcovek je koristio golubove kao pismonoˇse za prenos poruka. Ali, i pored toga ˇsto su golubovi mogli da se obuˇce za izvrˇsavanje odredjenih zadataka, i dalje je smatrano da raspolaˇzu malom, tzv. ptiˇcjom pame´cu. I tako bi i ostalo da se posla nisu prihvatili nauˇcnici. Da bi proverili u kojoj su meri golubovi pronicljivi, Epˇstajn i saradnici sa Harvardskog univerziteta (SAD) odluˇcili su da na njima primene test za pronicljivost koji je, eksperimentiˇsu´ci sa ˇsimpanzima, razvio Volfgang Keler. Istraˇzivaˇci su podvrgli grupu golubova uˇcenju u dve etape. U prvom razredu” ove neobiˇcne ˇskole golubovi su morali da nauˇce da gurnu jednu manju, laku kutiju do zelene taˇcke na podu. Kad god bi to uˇ cinili, dobili bi odredjenu nagradu. U drugom razredu”, taˇcnije — eksperimentu, morali su da skoˇ ce na kutiju iznad koje je visila okaˇcena banana da bi je kljucnuli, ˇsto je istovremeno bila i nagrada za uspeˇsno obavljen zadatak. A ako bi letenjem, skakutanjem ili na neki drugi naˇcin dolazili do banane, bili su kaˇznjavani. Kada su golubovi proˇsli kroz ovu obuku, nauˇcnici su preˇsli na ispitivanje” kandidata — proveru njihove pronicljivosti. Hteli su da vide da li ´ce golubovi biti u stanju da uˇcine ono ˇsto su ˇsimpanze pronaˇsle kao reˇsenje — da li ´ce gurnuti kutiju ispod banane, popeti se na nju i tako do´ci do ˇzeljene nagrade, do banane. Suoˇceni s ovim zadatkom, trenirani golubovi su u prvi mah izgledali zbunjeno. Gledali su ka banani, zatim ka kutiji, pa opet ka banani i. . . I svaki bi od njih najednom poˇ ceo da gura kutiju ka banani, dok je ne bi dogurao ispod nje, a zatim bi se popeo na kutiju i poˇ ceo da kljuca slatki plod. Tako su postupili ˇskolovani golubovi”. A da bi se iz eksperimenta mogao da izvede odredjeni zakljuˇcak, nauˇcnici su morali da provere ponaˇsanje neobuˇcenih golubova. Iz grupe od 14 netreniranih golubova samo je jedna ptica posle oko 15 minuta reˇsila ovaj zadatak. Zaˇsto su golubovi gurali kutiju u pravcu banane?” — pitaju se nauˇcnici i spremaju nove eksperimente s golubovima o kojima su stekli bolje miˇsljenje od onoga koje su imali ranije. Jedna druga grupa istraˇzivaˇca, Debora Porter i Alen Neuringer, sa Rid 85
koledˇ za (Oregon, SAD), ˇzelela je da ispita muzikalnost sad ve´ c priznato pronicljivih golubova”. Oni su ustanovili da golubovi mogu da nauˇce da razlikuju muziku Baha od muzike Stravinskog! Porterova i Neuringer su puˇstali grupi od 4 goluba muziku ova dva velika kompozitora. Kad god bi svirali neki od odlomaka iz jednog dvadesetminutnog Bahovog dela za orgulje, zadatak golubova je bio da kljucnu metalnu okruglu ploˇcu koja se nalazila s njihove leve strane. A kada bi im svirali Budjenje prole´ca” Igora Stravinskog, nagradu bi dobijali kad bi kljucnuli metalnu ploˇcu sa svoje desne strane. Posle nekoliko seansi sluˇsanja muzike dva velika majstora, golubovi se otkrili ˇsifru” nagradjivanja i izvrˇsavali postavljeni zadatak pogadjanja pripadnosti muziˇckog dela — razlikovali su muziku Baha od muzike Stravinskog! Tek tada je mogao da zapoˇcne na jinteresantniji deo eksperimenta u kojima je ispitivana tananija muziˇ cka obdarenost golubova. Istraˇzivaˇ ci su ostavili po strani gramofonske ploˇce Baha i Stravinskog i preˇsli na druge kompozitore. Umesto Bahove muzike, puˇstali su golubovima dela Bukstehudea i Skarlatija koja su stilski mnogo bliˇ za Bahovoj muzici nego muzici Stravinskog. I golubovi su ispravno reagovali — kljucali su po levoj ploˇci! Tako su nauˇcnici otkrili da je golub ne samo potencijalno pouzdan pismonoˇsa, ve´c da je i pronicljiv i muzikalan. Samo ga valja poslati u dobru ˇskolu! Aladinova boca za neutrone Da se dobar ili zao duh mogu zatvoriti u ˇcarobnu Aladinovu bocu i da se iz nje mogu pojaviti kada se boca otpuˇsi i protrlja, ˇculi smo joˇs kao deca iz priˇca i bajki istoˇcnih naroda. Medjutim, danas mnoga sliˇcna ˇcuda ve´c se i u stvarnosti deˇsavaju, tako da ponekad i nauˇcnicima izgleda da ˇzive u svetu bajki. Sada oni grade ˇcarobnu bocu” za neutrone! Prvo da vidimo ˇsta je to boca, a zatim ˇsta su neutroni. Boca je sud naroˇcitog oblika u kome se drˇzi neka teˇcnost ili gas. Naravno, boca moˇze da ima zapuˇsaˇc koji spreˇcava da teˇcnost ili gas (u bajci — Aladinov dobar ili zao duh), izadje iz nje. A sad pogledajmo kako zidovi boce, pa i njen zapuˇsaˇc, onemogu´cavaju vodi, mleku, vinu, metanu ili kiseoniku da napuste sud u kome su zatvoreni. Do isticanja ne dolazi zbog toga ˇsto su sve teˇcnosti i gasovi sastavljeni iz molekula ili atoma — si´cuˇsnih deli´ca materije izgradjenih iz naelektrisanih ˇcestica. Molekuli i atomi sadrˇze elektrone, te ne mogu da prodju kroz zid suda i zapuˇsaˇc — kroz bedem, jer je on, takodje, saˇcinjen iz atoma koji 86
raspolaˇzu elektronima. A kao ˇsto znamo, istoimeno naelektrisana tela se medjusobno odbijaju. I tako smo nauˇcili da teˇ cnosti i gasovi ne mogu da iscure” iz boce zato ˇsto im to ne dozvoljava gusta ograda” — bedem — koju ˇcine elektroni, sastavni deli´ci atoma od kojih je boca izgradjena. A sad da vidimo ˇsta su neutroni. Neutroni su nenaelektrisane ˇ cestice joˇs sitnije od atoma. Taˇcnije, oni su s protonima ravnopravni izgradjivaˇcki elementi atomskih jezgara. Iako neutroni postoje od postanka sveta, njih je ˇ tek 1932. godine otkrio britanski nauˇcnik Dˇzems Cedvik. Za razliku od naelektrisanih ˇcestica, kao ˇsto su, na primer, protoni i elektroni, neutrone ne moˇzemo zarobiti elektriˇcnim ili magnetnim poljem i tako ih drˇzati na jednom mestu. Baˇs zato ˇsto ne raspolaˇzu naelektrisanjem, oni ne haju za elektriˇ cne i magnetne bedeme. Neutroni se ne mogu staviti u obiˇcnu bocu ili kesu i preneti iz jedne sobe u drugu, recimo — iz hale atomskog reaktora u obliˇznju laboratoriju! Oni su neobiˇcan atomski duh” koji se protivi zarobljavanju u sudove — osim ako na scenu ne stupi mudri Aladin”. Zbog svega ˇsto je o neutronima do sada bilo poznato, sa nevericom je u svetu primljena vest da nuklarni fiziˇcari ˇcine napore da naprave bocu za neutrone — bocu koja bi po mnogo ˇcemu bila nalik Aladinovoj boci, ali bi bila neˇsto modernija i maˇstovitija. Protrljajte je” — a iz nje izadju neutroni! Dobro”, razmiˇsljali su nauˇcnici, ako su neutroni bez naelektrisanja — ne moˇzemo ih spreˇciti da pobegnu koriste´ci naelektrisane prepreke, ali to moˇzemo posti´ci ako im na put postavimo siˇcuˇsne ˇcestice s kojima ´ce se sudariti i od njih odbijati”. Tako su fiziˇcari doˇsli na ideju da zid boce za neutrone naprave od veoma lakih atoma, od ˇcijih bi se jezgara neutroni odbijali kao ˇsto se u bilijaru lopte odbijaju jedna od druge. Njima je pri tom bilo jasno da je potrebno zadovoljiti joˇs jedan uslov — da se neutroni pri ovim sudarima ne smeju izgubiti”, tj. da ih izabrana atomska jezgra ne smeju da apsorbuju, vezuju nuklearnim reakcijama. U tome je upravo leˇzala najve´ca teˇsko´ca u konstruisanju Aladinove boce za neutrone”. I kada su fiziˇcari proanalizirali mnoge izotope prirodnih elemenata, pokazalo se da samo jedan izotop zadovoljava sve postavljene uslove. To je izotop helijuma mase 4. Kada je ta j posao bio obavljen, moglo se pri´ci izradi boce za neutrone. Sama boca se ne razlikuje mnogo od obiˇcne termos-boce za tople ili hladne napitke. Ona ima dvostruki zid sa medjuprostorom ispunjenim najˇcistijim izotopom helijuma–4. Kolika je izotopna ˇcisto´ca ovde potrebna, vidi se iz podatka da susedni izotop, helijum–3, ne sme da bude prisutan u 87
gasu ni jednim svojim atomom na milion milijardi atoma helijuma–4! Ovu preprekufiziˇcari ´ce uskoro prebroditi, te moˇzemo oˇcekivati i prve boce pun jene neutronima, atomskim duhom” iz istinitih nauˇcnih priˇca i bajki. I sad, gde presta je ba jka, a gde poˇcinje zbilja? I pege su vaˇzne Srazmerno svojoj usijanoj masi, Sunce oslobadja ogromnu energiju koja se rasipa kosmiˇckim prostorom. Svake sekunde u Suncu, u nuklearnim reakcijama fuzije — stapanja lakih jezgara, sagoreva” oko 4 miliona tona vodonika. I ve´c preko 4,5 milijarde godina Sunce bukti kao plamen”, i kao ˇsto reˇce pesnik Gete: Peva svoju pesmu nadme´ cu´ ci se sa bratskim sferama. . .”
Ponekad sa povrˇsine Sunca izbija ju grandiozni plameni jezici koji doseˇzu i 200.000 km, nose´ci velike koliˇcine energije u okolni prostor. Ove pojave na Suncu — protuberance — izazivaju na Zemlji magnetne oluje, promene vremena, porast temperature i drugo. Voda tada jaˇce isparava, padaju obilnije kiˇse, pa to ostavlja trag na rastinju. Po prstenovima u drve´cu — godovima, zahvaljuju´ci pomenutim pojavama, moˇze taˇcno da se uoˇci jedanaestogodiˇsnji ciklus pojaˇcane Sunˇceve aktivnosti. Prate´ci godove na starim borovima i njihovim oˇcuvanim deblima sa obronaka Sijera Nevade, ˇcovek je saznao podatke o aktivnosti Sunca 7.000 godina unazad od naˇsih dana! Drevni zapisi govore da su joˇs stari Kinezi posmatrali pege na Suncu. I one su u vezi sa aktivnoˇsc´u Sunca. U njima je temperatura za oko 2.000 C niˇza od temperature Sunˇceve povrˇsine, od temperature fotosfere. Na osnovu kretanja Sunˇcevih pega, koje se lako mogu uoˇciti na Sunˇcevom licu, stari Kinezi su odredili trajanje Sunˇcevog dana” — vreme za koje se Sunce jednom obrne oko svoje ose. Dugim prouˇcavanjem Sunˇcevih pega nauˇcnici su ustanovili da se one javljaju posle pojava protuberanci. Neobiˇcna je i joˇs neobjaˇsnjena njihova periodiˇcnost, mada postoji viˇse hipoteza kako do nje dolazi. U ve´ cem broju pege se javljaju svakih 11 godina. A ponekad i sasvim izostanu! Dnevnik pega na Suncu” uredno se vodi u Kraljevskoj opservatoriji Griniˇc, u Engleskoj. Pored magnetno dvopolarnih pega, pega sa juˇ znim i severnim polom, postoje i pege sa samo jednim polom! One nauˇcnicima zadaju posebne muke. Pojave pega na Suncu imaju ˇsiri znaˇcaj ne samo za ˇcoveka, ve´ c i za sav ˇzivi svet na Zemlji. Zna se da one utiˇcu na biljke. Joˇs je lord Kelvin u proˇslom veku utvrdio vezu izmedju Sunˇceve aktivnosti i roda ˇzita. I polarna svetlost potiˇ ce od aktivnosti Sunca. Zato je ulov srebrnih lisica u Kanadi ◦
88
zavisan kako od dobrog oka lovaca, tako i od Sunˇceve aktivnosti. Isto vaˇzi i za ulov srdela. Ustanovljeno je da aktivnost Sunca utiˇce i na zdravlje ljudi. Zbog svega toga, a i mnogo ˇcega drugog ˇsto nismo pomenuli, nauˇcnici se bave prouˇcavanjem Sunca, protuberanci i pega sa njegovog zlatnog lica koje nas od iskoni greje i raduje. Mamac za zlatnu ribicu Maˇsta igra presudnu ulogu u carstvu nauke, i to upravo nauke o Prirodi.
Hajzenberg Nedaleko od Beograda, na 16 kilometara nizvodno kraj Dunava, podignut je 1948. godine naˇs prvi atomski institut. I tu, na mestu gde je pre oko pet milenijuma ˇcovek mladjeg kamenog doba izbacivao drvene strele, poletele su nove, atomske strele”, pojurile ubrzane ˇcestice, proradili Gajgerovi brojaˇci, Vilsonove komore, zasvetlucale uranove soli. . . oglasili se prvi dani atomske Vinˇce. I pisac ovih redaka, tada joˇs student, nije mogao da odoli ˇzelji da ne zaviri ˇ ci u novu Vinˇcu koja je sagradjena na tlu jedne davne, snaˇzne kulture. Zele´ da vidi sve i oseti u ˇcemu se kriju problemi koje budu´ci atomisti treba da reˇse, on je iˇsao od laboratorije do laboratorije, od istraˇzivaˇca do istraˇzivaˇca. Bili su to nezaboravni dani velikog poleta i nauˇcnog entuzijazma. Tada je u Vinˇci vrilo kao u koˇsnici, mada je bilo malo pˇcela”, ali je, sre´com, matica” bila jaka. I jednog dana, pedesetih godina, desilo se da u sobu Hemijske laboratorije, u kojoj se radilo i na razdvajanju izotopa, bane profesor Pavle Savi´ c, nauˇcni rukovodilac i prvi graditelj Vinˇce. Bacio je pogled uokolo, odmerio svakog od svojih joˇs golobradih asistenata, i rekao: Sve mi to pogreˇsno radimo! To vam je kao da u jezeru imate zlatnu ribicu, i vi sad pretaˇcete kofama vodu iz jezera da biste na kraju doˇsli do nje. . . Moramo da postupimo drugaˇcije. Da spustimo u vodu specijalan ”mamac koji ´ce da zagrize samo ”zlatna ribica , a ne druge ”ribe . I, hop — evo naˇse ribice na suvom!” Da, sjajna ideja!” sloˇziˇse se u glas prisutni, samo je nezvani pridoˇslica ´cutao i gledao da ga profesor ne primeti. Ali, mladalaˇcko oduˇsevljenje ubrzo ustupi mesto nauˇcnoj skepsi. Kakav bi to morao da bude mamac” — pitali su se profesorovi saradnici. Ovo pitanje je nama, kao i profesoru, dugo stajalo na umu. Nije bilo lako prona´ci ovakav mamac” za tako retku ribicu” kao ˇsto je izotop, koji se izvanredno malo razlikuje od svoje sabra´ce. To je uˇcinjeno tek otkri´cem lasera, nekoliko godina kasnije, 1959. godine. Kao nekakav ˇcudesan top, laser ispuˇsta svetlosne zrake — metke” — koji 89
su u svemu jednaki, tako da ih nikakva kriminoloˇska laboratorija za svetlost ne bi mogla da razlikuje jedan od drugog. Energija ovih svetlosnih metaka”, koje nazivamo fotonima, tako je strogo odredjena da se oni mogu iskoristiti za razdvajanje oblika koji se po energiji hemijske veze izuzetno malo razlikuju. Slikovito reˇceno, izotop zlatnu ribicu” — iz mora drugih, po hemijskim osobinama gotovo istovetnih oblika — laserski zrak moˇze nepogreˇsivo da upeca”! Osvetljavanjem hemijskog jedinjenja laserskim zracima pogodno izabrane talasne duˇzine, ˇzeljeni hemijski oblik se razgradjuje i tako se traˇzeni izotop izdvaja od drugih izotopa istog elementa koji ´ce ostati vezani u nepromen jenim oblicima svetloˇs´cu obasjanog jedinjenja. Eto, tako je naˇs uˇcitelj profesor Pavle Savi´ c imao pravo kada nas je savetovao da ne pretaˇcemo kofama vodu iz jezera”, ve´c da na originalan naˇcin pristupimo reˇsavanju i najteˇzih problema s kojima smo se susretali u svojim istraˇzivanjima. Ledeni istoriˇcar Voda — jedno od najvaˇznijih hemijskih jedinjenja na naˇsoj planeti, bez koje se ˇzivot ne bi mogao da zamisli — posmatrana oˇcima laika je dama” veoma ekscentriˇcnog ponaˇsanja. Kako, naime, objasniti ˇcinjenicu da ona u ˇcvrstom obliku, ledu, umesto da tone — pliva, ili da se ne topi na mnogo niˇzoj temperaturi, na oko minus 90 C, poput mnogih sliˇ cnih jedinjenja. . . Pa i njeno ˇcesto menjanje oblika, od gasovitog do teˇcnog i ˇcvrstog, liˇci na ponaˇsanje razmaˇzene devojke kojoj je dosadno da se duˇze zadrˇzava na jednom mestu, te je ˇcas na zemlji, ˇcas visoko u vazduhu, te na putu iz jedne zemlje u drugu u obliku vodene pare, ˇcesto se nenadano spuˇstaju´ci u vidu kiˇse tamo gde je najmanje oˇcekujemo ili ˇzelimo. Na putovanju vodu oˇcekuju mnoge zamke i zapreke. Grenland i Antarktik su za nju prave tamnice, i ona to dobro zna”, pa ih zato i izbegava koliko je to u njenoj mo´ ci. . . Ovakva ´cud i sudbina vode nisu mogle da promaknu nauˇcnicima koji su relativno rano shvatili, prouˇcavaju´ci led Antarktika, da mogu mnogo da nauˇce o putevima vode, njenim neobiˇcnim susretima tokom vekova, a time i o proˇslosti naˇse planete. Naime, sav led Antarktika nekada je bio u obliku sveˇ zeg snega, koji je padaju´ci na zemlju skupljao sve ono na ˇsta je nailazio u atmosferi: ˇcestice praˇsine i pustinjskog peska, vulkanski pepeo, radioaktivne materije, gasove i drugo. Tako je led, stvoren iz naslaga snega, postao prirodni muzej” u kome su po redu sloˇzene mnoge priˇce” iz proˇslosti. Ovaj ledeni istoriˇcar” poziva nas u posetu — da bi nas upoznao sa promenama klime, raznim kataklizmama, erupcijama vulkana, koncentracijama hemijskih jedinjenja, ◦
90
ˇzivim oblicima materije, kosmiˇckim pridoˇslicama i mnogo ˇcim drugim iz davne i novije istorije naˇse planete. Pedesetih godina ovoga veka nauˇcnicu su poˇceli da buˇse duboke rupe na Grenlandu i Antarktiku i da iz njih izvlaˇce ledena jezgra, koja su zatim prouˇcavali u svojim laboratorijama. Amerikanci su, na primer, na Antarktiku izbuˇsili rupu duboku dve hiljade metara i tek su tada doprli do kamenitog sloja. Bio je to hodnik muzeja” dug dva kilometra. Sovjetska ekipa stanice Vastok” nadmaˇsila je ovaj rekord, otiˇsla je joˇs dalje i otkrila led koji je stvoren pre 150 hiljada godina! Prouˇcavaju´ci sastav ledenih jezgara, nauˇcnici su razvili metodu koja im je omogu´cila da sa velikom taˇcnoˇs´cu odrede promene temperatura na Zemlji tokom prohujalih milenijuma. Na taj naˇ cin oni su potvrdili ispravnost Astronomske teorije zemljinih klimata koju je razvio naˇs veliki nauˇcnik Milutin Milankovi´c. To je bilo mogu´ce jer je led nekada bio sneg, a sneg voda koja je u vidu pare kruˇzila Zemljom. Budu´ci da u vodi postoje molekuli koji sadrˇze obilniji, lakˇ si izotop kiseonika (kiseonik–16), kao i molekuli koji sadrˇze redji, teˇ zi izotop kiseonika (kiseonik–18), to se pra´ cenjem obilnosti ovih kiseonikovih izotopa u ledenim jezgrima mogu proˇcitati”, kao iz neke ledene knjige, temperature koje su nekada vladale na Zemlji. U blizini ekvatora dolazi do isparavanja voda okeana. Tako stvorena vodena para biva noˇsena oblacima ka hladnijim predelima. Pribliˇzavanjem oblaka polovima, odnos obilnosti lakˇsih i teˇzih molekula vode se postupno menja, jer vodena para osiromaˇsuje u teˇzim molekulima vode, koji se lakˇse kondenzuju od lakˇsih molekula i viˇse gube u obliku kiˇse na putu ka Antarktiku ili Grenlandu. Dakle, ˇsto je temperatura na polovima niˇza (usled opadanja temperature na Zemlji), to je i obilnost teˇzih molekula vode u snegu koji ´ce pasti na Antarktiku ili Grenlandu manja. I to ledeni istoriˇcar” uspeˇsno beleˇzi” i ˇcuva od zaborava. On nam, takodje, priˇ ca i o mnogim drugim pojavama koje su se desile u proˇslosti — o erupciji vulkana Krakatau iz 1883. godine, o tragiˇcnim atomskim eksplozijama bombi baˇcenih na Hiroˇsimu i Nagasaki, o probama atomskog oruˇzja, o ˇcernobiljskoj katastrofi, o porastu koncentracije ugljendioksida i aerozagadjenju — zloˇcudnoj posledici industrijske epohe, o naˇsem nehatnom odnosu prema Prirodi i ˇzivotu na Zemlji. S velikom objektivnoˇs´cu ledeni istoriˇcar” beleˇzi naˇse postupke, nude´ci nam neiscrpno bogatstvo materijala u kojem se kriju pouke i poruke iz proˇslosti Zemlje. Teˇcni kristali — molekuli vojnici” 91
Prave´ci mehure od sapunice, divili smo se njihovoj lepoti, lako´ ci kojom rastu, penju se uvis i presijavaju na Suncu, a pri tom nismo znali da su oni saˇcinjeni od teˇcnih kristala! Zaista, da nema ovih ˇcudnih kristala, ne bi bilo ni mehura od sapunice! Ali, njih bismo se moˇzda mogli i odre´ci. Medjutim, nepostojanje ove grupe hemijskih jedinjenja znatno bi osiromaˇsilo svet optoelektronike, oblast u kojoj se prepli´cu svetlosne i elektriˇcne pojave. Pre nego ˇsto opiˇsemo neobiˇcna ponaˇsanja teˇcnih kristala, da vidimo, prvo, o kakvim se to materijama radi. Navikli smo, kad kaˇ zemo kristali, da mislimo na ˇcvrsta tela. Znamo da se ona odlikuju pravilnim prostornim razmeˇstajem konstituenata (atoma, molekula ili jona) — skladnim strukturama, zahvaljuju´ci kojima raspolaˇzu obiljem privlaˇcnih optiˇckih svojstava. To je, na primer, sluˇcaj sa dragim kamenom i sneˇznom pahuljicom. Na drugo j strani, teˇcnosti su optiˇcki homogene materije i priliˇcni su sirotani kada su u pitanju spektakli optiˇckog karaktera. Zato su teˇcni kristali priredili prvorazredno iznenadjenje. To su, uglavnom, organska hemijska jedinjenja koja se na umerenim temperaturama ponaˇsaju kao teˇ cnosti. Ona, na primer, zauzimaju oblik suda u kome se nalaze, mogu se pretakati kao druge teˇcnosti itd. Ali teˇcni kristali istovremeno pokazuju i neke osobine kojima se odlikuju ˇcvrsti kristali — njihovi se molekuli postrojavaju” u redove i vrste, pa tako od teˇ cnosti stvaraju neku vrstu kristala. U odnosu na druge teˇcnosti (sa izuzetkom magnetiˇcnih), teˇcni kristali su u prednosti. Njihovi molekuli znaju da poˇstuju red u ku´ ci” i ne tumaraju tamo-amo, ve´ c pokazuju spremnost za izvrˇsavanje naredbi. Na drugoj strani, pokretljivost molekula daje teˇcnim kristalima znaˇcajnu premo´c nad ˇcvrstim kristalima, ˇciji su elementi kristalne reˇsetke zamrznuti, tj. ne mogu da se kre´cu po potrebi. I tako su molekuli teˇcnih kristala, kao posluˇsni vojnici”, ˇcekali vekovima da ih neko otkrije i ukljuˇci u ˇsaroliki svet optoelektronike. A sada da odgovorimo po ˇcemu se molekuli teˇcnih kristala razlikuju od mnoˇstva drugih molekula. Molekuli teˇcnih kristala su obiˇcno veoma izduˇzeni. Naelektrisanje u njima nije ravnomerno rasporedjeno; zato oni raspolaˇzu dipolnim momentom. Zbog toga njima moˇzemo upravljati elektriˇcnim i magnetnim poljima. Moˇzemo ih izvoditi iz stroja”, komandovati im: na levo”, na desno!”, u dvojne redove, stroj se!” itd., i tako na jednostavan naˇ cin menjati njihov razmeˇstaj u teˇcnosti. Time se, u stvari, kontrolisano postiˇzu razliˇciti svetlosni efekti. Da bismo videli teˇcne kristale na delu, osmotrimo opˇ sti broj, element koji ˇcesto sre´cemo kod digitalnih ruˇcnih ˇcasovnika, dˇzepnih raˇcunara, ku´cnih 92
satova i drugde. Zadatak molekula teˇcnog kristala u opˇstem broju je da se ponaˇsaju kao ogledalca koja ´ce odbijati (taˇcnije — rasejavati) svetlost. Normalno, bez elektriˇcnog polja, molekuli teˇcnog kristala su postrojeni” na isti naˇ cin, te svetlost prolazi kroz ´celiju. Ako dovedemo napon na odredjene segmente opˇsteg broja, do´ci ´ce do zaokretanja molekula na mestima u ko jima vlada elektriˇcno polje i ti ´ce molekuli rasejavati svetlost koja na njih pada. Rasejana svetlost dospe´ce do naˇseg oka i mi ´cemo videti dati broj. Na sliˇcan naˇcin, pomo´cu holesteriˇcnih teˇcnih kristala (postoje joˇs nematski i smektiˇcni teˇcni kristali) i elektriˇcnog polja moˇze se zaokretati ravan polarizovane svetlosti. Na ovom efektu zasnovan je rad novog supertankog TV-ekrana u boji. Pomo´cu polarizatora svetlosti, teˇcnog kristala i analizatora svetlosti, Japanci su postigli veliki uspeh u minijaturizaciji TV-ekrana, a time i televizora u boji. Sada ve´c postoje TV-prijemnici koji se nose kao ruˇ cni ˇcasovnici na ruci. Medjutim, ne´ cemo se iznenaditi ako jednog dana vredni Japanci, zahvaljuju´ci fantastiˇcnim optiˇckim svojstvima teˇcnih kristala, naprave tako mali televizor u boji ˇciji bi program mogao da prati i ˇsareni leptir svojim si´cuˇsnim oˇcima. Kad sam ve´c kod leptirovih oˇciju, da napomenem da su one hiljadustruko sloˇzenije od bilo kojeg dosad napravljenog elementa sa teˇcnim kristalima. Zato moˇzemo da zakljuˇcimo da vreme bavljenja teˇcnim kristalima tek predstoji. Koje ´ce sve zemlje” osvojiti njihovi posluˇsni vojnici” — ostaje da vidimo. ˇ Cetvrti krak Mleˇcnog Puta” Naˇsa galaksija — Mleˇcni Put” ili kako je u narodu zovu Kumova Slama” — samo je jedna od sto milijardi galaksija koje ˇcine pusta ostrva u beskraju Svemira. Ona spada u grupu spiralnih galaksija i, gledana sa strane, liˇ ci na dˇzinovski disk koga je neki snaˇzni diskobolos hitnuo u Svemir saopˇstivˇsi mu obrtno kretanje. Preˇcnik ovog diska iznosi nekih 80.000 svetlosnih godina, a ˇsirina u srediˇstu oko 30.000 svetlosnih godina. Kao i druge spiralne galaksije, Mleˇcni Put” bi se posmatraˇcu, koji bi mu se pribliˇzavao pod izvesnim uglom, ukazao kao sjajan lete´ci tanjir” koji se kre´ce ogromnom brzinom, rotira ju´ci oko svoje ose. Paˇzljivije posmatranje otkrilo bi nam detalje ove svemirske letilice”. Uoˇcili bismo da ona ima nekoliko krakova osvetljenih stotinama miliona plavih, mladih zvezda koje su vru´ce, i galaktiˇcko jezgro crvenkasto-ˇzu´ckaste bo je u kome izgaraju starije zvezde, postepeno se hlade´ci i pretvaraju´ci se u nebeske ugarke”.
93
Problem odredjivanja strukture Mleˇcnog Puta” nije nimalo lak. Krake njegovih spirala teˇsko je slediti, jer kako se mo´cni teleskopi upravljaju ka kra jevima naˇse galaksije, tako svetlost zvezda koja iz tih prostranstava dopire do nas postaje sve slabija, a procena rastojanja sve nesigurnija. Budu´ci da se Sunˇcev sistem nalazi blizu ravni galaksije, njeni obliˇznji kraci zasenjuju svojom svetloˇs´cu daleku pozadinu i tako oteˇzavaju posmatranje udaljenih krakova. Dosadaˇsnja astronomska istraˇzivanja, koja su bila usmerena na blizinu Sunˇcevog sistema, otkrila su postojanje tri galaktiˇcka kraka koji se u vidu spirala proteˇ zu od jezgra galaksije prema njenoj periferiji. Medjutim, nedavno su Mark Katner i Ketrin Med, saradnici Ranselerovog politehniˇckog instituta (SAD), objavili nalaz ˇcetvrtog galaktiˇckog kraka koji je udaljeniji od ranije poznatih. Svoja osmatranja Katner i Med su vrˇsili u pravcu sazveˇ zdja Lisica” i Labud”, jedan i po stepen iznad ravni galaksije. Iz tog pravca istraˇzivaˇci su detektovali radio-zraˇcenje talasne duˇzine 2,6 milimetara, koje potiˇce od molekula ugljenmonoksida.Onisuotkriliidoplerovskopomeran monoksidomnaovomdelunebamedjusobnopribli zˇavaju, sˇtojeposledicarazlicˇitihbrzinanji monoksidaudaljenodjezgraMle cˇnogPuta oko 49.000svetlosnihgodina, tj.nekih16.000svet Ako naˇsi kosmiˇcki brodovi jednog dana napuste Mleˇcni Put”, njihovi instrumenti ili ˇcak i putnici, mo´ci ´ce da prebroje krake naˇse galaksije i provere koliko su nauˇcnici bili u pravu kada su tvrdili da postoje Orionov”, Persejev”, Sagitarijusov” i Labudov” krak. Solar” je poleteo! Sunce se ve´ c visoko podiglo na nebu kad je pred masu radoznalog sveta i novinara, okupljenih na aerodromu Leˇsam u Hempˇsajru, na jugu Engleske, izguran na pistu avionmonoplan.Rasponkrilaoveletilice, kojajevisˇepodsec´alanajedrilicu U oˇci je padala i izuzetno krhka gradja letilice, ˇcija je masa iznosila samo 103 kilograma! Na krilima aviona bile su i ˇcetiri elise i mali elektriˇcni motori, svaki jaˇcine jedne konjske snage. Da ´ce ova laka naprava, pogonjena snagom ˇcetiri konja”, poleteti — niko od hladnokrvnih Engleza nije sumnjao. Ve´ce su ˇcudo doˇziveli neˇsto ranije, kada je na njihove oˇci ˇcovek snagom svojih miˇsica u Pauˇcinastom albatrosu” preleteo kanal La Manˇs! Uskoro je probni pilot sa kacigom na glavi uˇsao u avion i seo za komande letilice. Ako ni po ˇcemu drugom, ovaj ´ce se avion pamtiti po njegovim komandama” — rekao je jedan od znatiˇzeljnika koji se primakao do samog monoplana i sve paˇzljivo osmotrio. Nije tu, istini za volju, skoro ni bilo nekakvih komandi — poluga, table i dugmadi. Kao da se radilo o vazduˇsnim sankama”, a ne o avionu!
94
I, konaˇcno, znak za poletanje je dat. Pilot je mahnuo rukom okupljenom ˇ narodu — jedanput, dvaput, kao da je jedan od bra´ce Rajt ili Carls Lindberg. . . Avion se beˇsumno pokrenuo, zaleteo pistom i, kao da se neˇsto premiˇslja, lagano odvojio od nje. . . Podigao se na visinu od 9 metara i kao ptica odleteo ka kraju aerodroma. . . Solar” je poleteo, Solar” je poleteo!” — razdragano su povikali mehaniˇcari koji su pre samo nekoliko minuta dogurali prvi solarni avion na svetu, Solar– 1”, na pistu aerodroma Leˇsam. Na veliko zadovoljstvo svih prisutnih, prvi let aviona koji je pokretala Sunˇceva energija, uspeˇsno se zavrˇsio. Kao ˇsto je poleteo, Solar–1” je tiho i lagano sleteo. Pomo´cnici su pritrˇcali da pomognu pilotu da izadje iz aviona i da mu ˇcestitaju, da bi, zatim, jedan od njih poˇzurio da izmeri duˇzinu preleta. Ona je, kako je ponosno saopˇstio, iznosila jedan kilometar i stodvadesetˇsest metara... Znatiˇzeljnim novinarima i ljubiteljima vazduhoplovstva konstruktor je ve´ c objaˇsnjavao da Solar–1” za pogon koristi 750 solarnih ´celija, koje su sliˇcne onima na kosmiˇ ckim letelicama i satelitima. Rekao je da postoje´ce ´celije i akumulatori obezbedjuju monoplanu dovoljno energije za ˇcetvrt sata leta proseˇ cnom brzinom od 64 km na ˇcas. Ugradnjom ve´ ceg broja efikasnijih sunˇcevih ´celija, pove´canjem kapaciteta elektriˇcnih akumulatora i usavrˇsavanjem letilice — dobi´ce se jeftin solarni avion ko ji ´ce za vreme sunˇcanih dana mnogima mo´ci da pruˇzi radost letenja. Zadovoljni onim ˇsto su videli i ˇculi, novinari su pohitali da svetu objave uspeˇsan let prvog solarnog aviona s aerodroma Leˇsam, koji ´ce upravo po ovom dogadjaju u´ci u istoriji avijacije. Holografija — medju javom ili snom Ko pristane na stvaranje, pristao je na ˇcudjenje. Mika Anti´c U Stanfordu, SAD, u laboratoriji CBS-a, postoji jedna prostorija u kojoj posetioci doˇzivljavaju ogromno iznenadjenje. U njoj oni vide ˇzivog” Denisa Gabora, fiziˇcara, dobitnika Nobelove nagrade, koji je otkrio holografiju, iako je on umro joˇs 1979. godine. Kako je to mogu´ce da neko koga ve´c odavno nema medju ˇzivima — sedi na stolici kao da je ˇziv, da ga moˇ zete videti u sve tri dimenzije, a da pri tom nije reˇc ni o lutki ni o preruˇsenom ˇcoveku? I joˇs, da bi ˇcudo bilo ve´ce, Denis” u trenu moˇze da iˇsˇcezne kao duh, pa opet, u trenu, da se stvori na svojoj stolici! Da je zaista reˇc o iluziji, a ne o oˇzivljavanju slavnog fiziˇcara, svako moˇze lako da se uveri. Dovoljno je da se maˇsi rukom prema Gaboru” i da ustanovi 95
da na mestu na kome se on vidi — nema niˇcega i da je sve rezultat — igre svetlosti. Ako ste ve´c toliko hrabri da pokuˇsate da dodirnete svetlosnog duha”, sigurno ´cete se posle ogleda upitati kako se on, uopˇste, moˇze stvoriti? Kako se dobija ovakvo optiˇcko bi´ce” ili optiˇcki predmet”. Da li je po sredi iluzija, madjioniˇcarski trik, ili da stvarno neˇ ceg ima u na izgled praznom prostoru? Odgovor je: nije reˇc ni o triku, ni o optiˇckoj varci, ve´ c u prostoru, zaista, neˇsto postoji! Optiˇcka bi´ca” ili optiˇcki predmeti” rezultat su interakcije svetlosti i sredine. To ˇsto vidimo neˇsto ˇsto ne moˇzemo da opipamo, omogu´cava nam holografija – tehnika rekonstrukcije” predmeta u prostoru pomo´cu talasa (najˇceˇs´ce svetlosnih) na osnovu specijalnog zapisa – holograma. Denis Gabor je postavio osnove ove zadivljuju´ce tehnike joˇs 1947. godine. Ali, sve do razvoja lasera (ˇsezdesetih godina ovog veka), holografija nije bila ˇsire poznata i primenjivana. Zahvaljuju´ci izvanrednoj koherentnosti svetlosti koju laseri emituju (svi svetlosni zraci raspolaˇzu istom talasnom duˇzinom i slaˇzu se po fazi), mogu´ce je izvodjenje tako ˇcudesnih efekata kao ˇsto su oni koje sre´cemo u holografiji. I to je uticalo da se mnogi nauˇcnici zainteresuju za ovu tehniku i da je prilagode i za druge oblike talasnog kretanja. Za stvaranje holografskog objekta ( svetlosnog duha”) neophodan je hologram. Za njegovo dobijanje nuˇzni su: snaˇzan laser, optiˇcka ogledala, soˇciva i foto-osetljiva povrˇsina. Do holograma se dolazi tako ˇsto se svetlost lasera usmerava ka jednom polupropustljivom ogledalu koje jedan deo svetlosti propuˇsta prema soˇcivu, a drugi deo prema ravnom ogledalu. Svetlosni zraci koji prolaze kroz soˇcivo obasjavaju predmet i delom se odbijaju od njega. To su tzv. zraci predmeta. Oni drugi zraci, koji su pogodili ravno ogledalo i odbili se od njega, nazivaju se referentnim zracima. I ˇsta se dalje deˇsava? Kada pustimo laser u rad, svetlosni zraci s jedne strane obasjavaju predmet i od njega se odbijaju u svim pravcima. Jedan deo ove od predmeta odbijene svetlosti pada na foto-osetljivu ploˇcu, na koju takodje dospevaju i referentni zraci. Tako se stvaraju uslovi za interferenciju svetlosti (pojava slaganja svetlosnih talasa) na foto-osetljivoj ploˇci. ˇ ´ce se desiti kada se poklopi dolja jednog talasa s doljom drugog Sta talasa, ili breg s bregom? Iz optike (Frenelovi ogledi) znamo da ´ce tada do´ci do pojaˇ canja intenziteta svetlosti. Medjutim, kad se poklopi dolja jednog talasa s bregom drugog talasa — do´ci ´ce do poniˇstavanja” talasa i — na tom mestu ne´ce biti svetlosti. 96
Tako se po foto-osetljivoj povrˇsini ploˇce javljaju svetle i tamne taˇcke koje svojim razmeˇstajem i intenzitetom pamte” oblik predmeta koji je na ovaj naˇ cin slikan”. Razvijanjem foto-osetljivog sloja dobija se trajan zapis — hologram. Recimo da smo tako zapamtili” Denisa Gabora, da smo ga dok je bio ˇziv laserom obasjali — slikali”, preneli” u hologram. A kako ga sad oˇzivljavamo”, kako rekonstruiˇsemo hologramski zapis? Osvetljavanjem holograma laserskim zracima (moraju se koristiti zraci iste talasne duˇ zine kao pri dobijanju holograma) iz pogodne taˇcke, posmatraˇc moˇze da vidi predmet koji je ranije sta jao na datom mestu i bio obasjan svetloˇs´cu. I teˇsko je poverovati svojim oˇcima, osim ako dobro razumemo fiziku, posebno nauku o talasnom kretanju — da vidimo predmet, recimo — kocku ili ˇsahovsku figuru, na mestu sa koga znamo da smo ga prethodno uklonili. A, ako pomeramo glavu levo-desno, vidimo i druge strane predmeta — upravo kao da se nalazimo ispred izloga i da u tri dimenzije posmatramo predmet izloˇzen u izlogu. Ove ˇcudesne mogu´cnosti ˇcuvanja predmeta” i bi´ca” u vidu holograma i njihove rekonstrukcije po ˇzelji, naiˇsle su na veliku primenu u nauci, u graditeljstvu, maˇsinstvu, ispitivanju materijala, kriminologiji, pa ˇcak i u umetnosti. Po svemu sude´ci, zahvaljuju´ci holografiji, u idu´cem veku ljudi ´ce mo´ci da gledaju trodimenzionalne filmove i televiziju. Zato ne´cu pogreˇsiti ako kaˇzem da je u fasciniraju´cem cirkusu fizike” holografija jedna od glavnih zvezda. Gravitacija i antigravitacija Za neobiˇcno bogatstvo po java koje sre´cemo u Prirodi odgovorne su samo tri fiziˇcke sile. To su elektroslaba sila, jaka sila i gravitaciona sila. Ali skoro sve do juˇce nauˇcnici su verovali da ih ima ˇcetiri. Ho´ce li oni, moˇzda, otkriti neku novu silu ili ´ce uspeti da ih objedine u dve ili ˇcak u jednu silu? Ako je verovati Albertu Ajnˇstajnu, tvorcu poznate teorije relativnosti, Priroda i te kako vodi raˇ cuna o jednostavnosti i lepoti, te ima malo izgleda da se naˇsa sloˇzena slika o njoj duˇze odrˇzi. Ajnˇstajn je verovao u mogu´cnost jedinstvenog opisa Prirode, u to da ´ce ˇcovek jednom silom mo´ci da opiˇse sva delovanja — poˇcev od onih u svetu elementarnih ˇcestica, u ˇzivom svetu, pa sve do Svemira. I, zaista, poslednjih godina uˇcinjena su neobiˇcna otkri´ca u fizici u pravcu objedinjavanja prirodnih sila koje vladaju mikro-, makro- i mega-svetom. Medjutim, ovom druˇzenju” sila, ili joˇs taˇcnije — njihovom zajedniˇckom poreklu, najviˇse se opire upravo najslabija od njih — gravitaciona sila! Ona 97
upravlja kretanjima planeta, zdruˇzuje zvezde u galaksije, ove u rojeve galaksija, rojeve u Svemir, jednom reˇci — ona vlada kosmiˇckim poretkom materije. Prema Ajnˇstajnu, i ova bi sila morala da ima svoje talase — gravitacione talase, koje pokuˇsavamo da detektujemo na Zemlji. U te svrhe sluˇzimo se najneobiˇcnijim, ali istovremeno i najosetljivijim detektorima delovanja ove sile — gravitacionim antenama. To su dˇzinovski aluminijumski cilindri koji bi pod udarom gravitacionih talasa morali da trepere”. Ovi tanani treptaji — pomeranja cilindara trebalo bi da budu manji od milijarditog dela preˇcnika atoma(!), za koji znamo da je izuzetno mali. Pa, ipak, nauˇcnici se nadaju da ´ce ih uprkos svim ovozemaljskim smetnjama — podrhtavanja tla i sliˇcnom — u dogledno vreme primetiti. Pored gravitacionih talasa, fiziˇcari oˇcekuju i delovanja antigravitacionih talasa, tj. dokaz o postojanju antigravitacije, koju bismo mogli da shvatimo kao silu-paricu dobro poznatoj gravitaciji. I ovi talasi, kao i gravitacioni, morali bi da se prostiru brzinom svetlosti, tj. da se u tom pogledu ne razlikuju od elektromagnetnih talasa, na primer od radio ili radarskih talasa, ˇciju smo brzinu izmerili sa izvanrednom taˇcnoˇs´cu. Dosta smo rekli o gravitacionim i antigravitacionim talasima, ali se nismo upitali: kada se oni javljaju? Pri svim ve´ cim prerasporedjivanjima materije u Svemiru, na primer — pri pojavama supernova, u sudarima galaksija, eksplozijama crnih rupa i sl., trebalo bi da dolazi do oslobadjanja ogromnih koliˇcina energije u vidu gravitacionih talasa. Ali, pomenuti dogadjaji su veoma retki i zato je bilo potrebno prona´ci neke revnosnije proizvodjaˇce” gravitacionih talasa. Astrofiziˇcari su ih pronaˇsli u jednoj vrsti dvojnih zvezda. Dvojne zvezde — pulsari morale bi da emituju ove talase. Istina, snaga njihove emisije nije tako velika kao u sluˇcaju ranije pomenutih izvora, ali je zato njihov program” stalan i talasi bi se mogli detektovati ukoliko se osetljivost gravitacionih antena pove´ca. Kada su gravitacija, Ajnˇstajn i Svemir u pitanju, joˇs jedan problem ostaje nereˇsen — pitanje posto janja antigravitacije. Za sada najjaˇci argument ˇ u prilog postojanju ove sile, prema velikom indijskom fiziˇcaru Candraˇ sekara, leˇzi u lepoti — simetriji kojom se Priroda sluˇzi pri stvaranju svojih ˇcudesnih gradjevina. Zaˇsto paun ima lep rep? Neobiˇcni ukrasni detalji koje sre´cemo kod ptica, naroˇcito kod muˇzjaka, ˇ fasciniraju biologe joˇs od vremena Carlsa Darvina koji je medju prvima pretpostavio da oni imaju vaˇznu ulogu pri izboru partnera. 98
Od raznih ukrasa — perja, kresta, ´cuba i drugog, po svojoj veliˇcanstvenosti i izuzetnosti, bez sumnje, najviˇse nas zadivljuje prekrasan rep pauna. Viˇse stotina godina on je predstavljao zagonetku za nauˇ cnike koji do nedavno nisu uspevali da objasne u ˇcemu leˇzi prednost pauna sa dugim lepim repom, koji moˇ ze da mu smeta pri beˇzanju od neprijatelja i koji je, zaista, veoma uoˇcljiv mamac. Do sada su postavljane mnoge neobiˇcne hipoteze koje su imale za cilj da odgovore na pitanje — zaˇsto paun ima lep rep. Jedna od njih je tako ˇcudna da, ˇcak, ni laik ne bi mogao a da u nju ne posumnja ili da se ne nasmeje. Naime, jedan biolog je trvrdio da paun svojim lepim, zlatastim okcima na repu hipnotiˇse svoje neprijatelje i koke (koje voli), i to sve uspeˇsnije ˇsto je njegov rep raskoˇsnije ukraˇsen jarkim bojama. Ali, izgleda da je dugotrajna misterija paunovog repa konaˇ cno reˇsena. Malte Anderson, saradnik Geteburˇskog univerziteta u ˇSvedskoj, eksperimentom je pokazao da paunove koke viˇse vole paunove s dugim, raskoˇsnim repovima, a dva saradnika Miˇcigenskog univerziteta (SAD), Viljem Hamilton i Malin Zak, otkrili su zaˇsto koke prave ovakav izbor. Anderson je doˇsao na ideju da paunovima produˇzuje i skra´cuje repove i da pri tom prati ponaˇsanje njihovih koka-miljenica. On je jednostavno sekao paunova pera, skra´civao ih ili produˇzavao. U kontrolnom eksperimentu pera bi sekao i bez promene duˇzine lepio ih na preseˇcenom mestu. Rade´ci tako, naˇsao je da koke znatno radije biraju paunove sa veˇstaˇcki produˇzenim perima od suparnika sa kra´cim ili nepromenjenim perima. Tako je na jednostavan naˇ cin utvrdjeno da se koke ne povode nekom muˇskom superiornoˇs´cu paunova sa dugim repovima, jer su ih oni stekli pomo´cu makaza, plastiˇcnih cevˇcica i lepka, ve´c ˇcisto vizuelnim efektom. Na neki naˇcin, duga istorija njihove vrste nauˇcila ih je da paunovi sa duˇzim i lepˇsim repovima imaju odredjenu prednost, koja je za kratko ostala zagonetka za nauˇcnike. Ali to nije bila mala zagonetka — jer kako neˇsto ˇsto, oˇcigledno, predstavlja balast za pauna, moˇ ze da mu donese tako veliku prednost, da mu dˆa primat u produˇzenju roda!? Joˇs je teˇze bilo objasniti to da koke insistiraju” na duˇzim repovima radi uspeˇsnosti potomstva, jer bi se ova prednost u lepom, dugom repu iscrpla ve´c kroz nekoliko generacija zbog toga ˇsto bi rep dostigao maksimalno mogu´cu veliˇcinu. Sada se problema prihvataju Hamilton i Zak. Oni analiziraju parazite u krvi 109 paunova i ustanovljavaju vezu izmedju visoke naklonjenosti paunova odredjenim oboljenjima i — izgleda njihovog repa. Tako se pokazuje da koke sa repa muˇ zjaka ˇcitaju” da li njihov potencijalni miljenik raspolaˇze 99
dobrim genima — naslednim svojstvima, tj. da li ´ce on biti pogodniji kao izabranik njihovog srca od paunova koji, ˇsto se repa tiˇce, nemaju baˇs ˇsta da pokaˇzu. Zato mudre koke, pouˇcene evolucijom vrste, biraju one paunove koji se ˇsepure svojim lepim, dugim repovima. Bez mikroskopa i modernih analiza, paunove koke pronalaze prave partnere ne ha ju´ci mnogo za hipnozu, probleme letenja i druge ˇcudne stvari koje su do nedavno nauˇcnicima padale na pamet. Neverovatni raspad protona Od starih Grka pa sve do nedavno, do naˇsih dana, verovalo se da su atomi veˇ citi i da se ne menja ju bilo ˇsta mi sa njima ˇcinili. Tek Bekerelovim otkri´cem prirodne radioaktivnosti 1896. godine ovakva slika o atomu, koja je vladala duˇze od dva milenijuma, pretrpela je korenitu promenu. Tada smo nauˇcili da su neki atomi troˇsne” gradjevine, tj. da odredjeni teˇski elementi podleˇzu radioaktivnom raspadu, tako velikim promenama da se sele” po Periodnom sistemu hemijskih elemenata. Od tog trenutka fiziˇcari su s pravom poˇceli da sumnja ju da u realnom svetu postoji iˇsta ˇsto je veˇcito. Ali, ipak, malo kome je moglo da padne na um da bi i proton, ˇcestica koja predstavlja kamen temeljac” Svemira, mogao da se raspada. Medjutim, i za takvu misao je kucnuo ˇcas! Veliko otkri´ce teorijskih fiziˇcara A.Salama, S.Glaˇsoua i S.Vajnberga, prema kome se elektromagnetna i slaba sila mogu smatrati jednom silom (koja u razliˇcitim prilikama pokazuje dva svoja lica”), ukazalo je na mogu´cnost spontanog raspada protona u dve ˇcestice. Jedna od njih trebalo je da bude neutralna (neutralni pion), a druga pozitivna (pozitron). Ali, ˇzivot protona, tako teorija kaˇze, morao bi da bude duˇ zi od milijardu milijardi. . . i viˇse godina; taˇcnije, brojka koja bi predstavljala proseˇcan ˇzivot protona izraˇzen u godinama imala bi 28–33 cifre! Ve´c iz toga moglo se zakljuˇciti da ´ce biti izuzetno teˇsko eksperimentom proveriti teoriju. Pokuˇsajmo malo da raˇcunamo. Uzmimo jedan veliki rezervoar koji sadrˇzi 9.000 kubnih metara vode. U njemu ima oko 6 × 10 32 (600.000.000.000.000. 000.000.000.000.000.000) atoma vodonika, ˇsto znaˇ ci i isto toliko protona koji predstavljaju jezgra lakog vodonika. Pretpostavimo sada da ˇzivot protona iznosi 1032 godina. U tom sluˇcaju mogli bismo da oˇcekujemo da se u tako velikoj koliˇcini vode u toku jedne godine spontano raspadne samo 5–6 protona! To je izuzetno mali broj dogadjaja, naroˇcito zbog toga ˇsto u vodi sve vrvi” od raznih zbivanja, poˇcev od onih uzrokovanih prodornom komponentom kosmiˇ ckog zraˇcenja, pa do onih do kojih dolazi zbog radioaktivnog raspada teˇskih elemenata, fisije i dr. Zato su fiziˇcari potraˇzili skriveni ku100
tak” u kome bi prirodni fon zraˇcenja bio dovoljno mali da se u njegovom prisustvu moˇze da opazi 4–5 raspada protona u toku godine dana. Da bi se donekle reˇsili kosmiˇ ckog zraˇcenja, oni su premestili svoje osetljive detektore duboko pod zemlju. Nusex” detektor stavljen je u jednu garaˇzu pod planinom Mon Blan, kroz koju prolazi tunel autostrada; IBM detektor Amerikanci su spustili u okno starog rudnika soli dubokog 600 m, a drugi detektor u rudnik srebra. Japanci u iste svrhe koriste napuˇsteni rudnik gvoˇzdja. . . I svi oni pomo´cu vrlo sloˇzenih i skupih nuklearnih detektora, elektronskih instrumenata i kompjutera, tragaju za dokazom raspada protona. Da li se uopˇste proton raspada ili ne? Da li je teorija svevida ili moˇzda i ona greˇsi kada je proton u pitanju? Ako se proton i raspada, da li ´ce nauˇcnici uspeti da primete taj izuzetno redak dogadjaj? To nisu samo pitanja od ˇcisto nauˇcnog interesa ˇcija reˇsenja treba da daju prevagu jednoj ili drugoj fiziˇckoj teoriji ili da odrede vek Svemira, ve´c se ona tiˇcu i razvoja naˇse civilizacije koja sve viˇse zavisi od novih saznanja o mikrosvetu i njegovim nestalnim ˇcesticama. Halejeva kometa u retorti Nekadaˇsnji strah i trepet, nagoveˇstaj ratova, bolesti i gladi, Halejeva kometa pri svom poslednjem prolasku naˇsim delom Sunˇcevog sistema, poˇcetkom 1987. godine, nije doˇcekana zvonjavom crkvenih zvona i molitvama vernika, ve´c su je saˇcekale, taˇcnije — presrele je kosmiˇcke letilice na nebu i brojne grupe astronoma na Zemlji koji su svoje instrumente okrenuli prema spektakularnoj repatici. Bio je to, zaista, doˇcek kakav se ne pamti! Ali, joˇs koliko juˇce, Halejeva kometa bila je samo po zlu poznata. Prvi zapis o njoj datira iz 240. godine pre nove ere, kada je Kinom vladao mo´ cni ˇ ˇ Ciu” ˇ car Ceng iz dinastije Cin. U Sih ( Istorijskoj beleˇsci”) zapisano je: Nenadana zvezda prvo se pojavila iz istoˇ cnog pravca, da bi zatim bila vidcar Plinije jena na severu. . . ”. Nekih 230 godina kasnije, rimski pisac i istoriˇ Stariji za Halejevu kometu napisao je: Kometa, to je uˇzasna zvezda, ona nagoveˇ stava veliko krvoproli´ ce, u ˇ cemu smo videli primer u dogadjajima koji su se zbili za vreme konzulstva Oktavijana ”. I Neronova vladavina, sa svim
strahotama koje je donela, takodje je tumaˇcena nebeskim znacima” — po javom zloslutne repatice. Poznata je i tapiserija sa Halejovom kometom koju je izradila ˇzena Vilhelma Osvajaˇca posle njegove pobede kod Hejstingsa, u bici u kojoj je ubijen kralj Harold, a Engleska dobila novog vladara. Jedan engleski kaludjer iz tog vremena ovako je propratio pojavu komete pre odsudnog boja: Evo te, dakle, doˇsla si. . . ti izvore suza mnogih majki! Odavno te nisam video, ali
101
te evo vidim sada straˇsnijom, gde pretiˇ s mojoj domovini! ”
I tako bismo mogli da navedemo mnoge vaˇzne dogadjaje koje je ˇcovek u svojoj neukosti pripisivao za nas najznaˇcajnijoj od svih kometa Sunˇcevog sistema, ali ´cemo to ostaviti po strani i pokuˇsati da zavirimo u neke od tajni Halejeve komete. Sadaˇsnja istraˇzivanja Halejeve, kao i mnogih drugih kometa, donekle podse´caju na poˇcetnu fazu upoznavanja Meseca pomo´cu automatskih proba i letilica sa ljudskom posadom. Pre nego ˇsto su prvi uzorci Meseˇ cevog tla i stena doneti na Zemlju, poznati hemiˇcar, Nobelovac Harold Juri rekao je: Dajte mi kamen sa Meseca i ja ´cu vam ispriˇcati istoriju Zemlje”. Juri je ubrzo dobio kamenje sa Meseca, ali je posle njihove analize morao da zakljuˇci da i dalje ima viˇse pitanja nego odgovora. Tako je i sa Halejevom kometom. Njoj su, prilikom nedavnog prolaska, letilice Vega–1”, Vega–2” i djoto” priˇsle veoma blizu ( djoto” na samo 600 km!) i dobro je osmotrile. Za nju sada imamo viˇse pitanja nego ranije! Na neka ´ce se, istina, dobiti odgovori posle analize prikupljenih podataka, koja moˇze da potraje viˇse godina. Ali jedna tajna i dalje ostaje duboko skrivena: ona se tiˇce samog jezgra komete, za koju znamo da nije uˇzarena zvezda, ve´c prljava ledena grudva koja je nastala kondenzacijom materije pre viˇse od ˇcetiri milijarde godina. Malo je ljudi u svetu koji se bave izuˇcavanjem jezgara kometa. Medju njima zapaˇzeno mesto zauzimaju naˇsi nauˇcnici dr Ivan i Zorica Dragani´c iz Instituta u Vinˇci. Oni su retki istraˇzivaˇ ci koji jezgro komete izuˇcavaju ne posmatranjem repatice na nebu, ve´ c vrˇse´ci oglede u svojo j laboratoriji, u hemijskoj retorti! Zato smo zamolili profesora Dragani´ca da nam objasni zaˇsto ga interesuju komete i zaˇsto je uzeo da ih” ispituje na svom stolu. Evo ˇsta nam je rekao: Komete su putnici koji nam dolaze u pohode iz dubina prostora i zaborava vremena. One su, po svemu sude´ci, najbolje saˇ cuvani materijal iz presolarne magline iz koje je nastao Sunˇcev sistem pre neˇsto manje od pet milijardi godina. Tako ˇcovek traˇzi svoje presolarne korene”. Mi pokuˇsavamo da dobijemo odgovor na pitanje iz ˇcega je nastao Sunˇcev sistem, naˇsa planeta i mi na njo j. Mi se bavimo jezgrom komete, jer je jedino ono, ako bih tako mogao da kaˇzem, deviˇcansko. Nas interesuje hemija jezgra komete, pojave koje se deˇsavaju u jezgru dok kometa od postanka Sunˇcevog sistema juri dubinama Kosmosa, izloˇzena temperaturama bliskim apsolutnoj nuli i kosmiˇckom zraˇcenju. Tu su i radioaktivni elementi koji ˇcine manji deo materijala komete: uran, torijum i drugi, koje nalazimo i na naˇsoj planeti, a 102
koji potiˇcu iz presolarne magline. Ne smemo zaboraviti ni produkte do kojih je dovelo zraˇcenje davno izumrlih izotopa, ˇcija je aktivnost bila znaˇcajna pre nekoliko milijardi godina”. Vidite”, objaˇsnjava prof. Dragani´c, naˇse probe, koje predstavljaju jezgro komete u malom, podvrgavamo zraˇcenju i zatim ih analiziramo najosetljivi jim metodama hemijske analize koje su u stanju da detektuju tragove razliˇcitih oblika. Naˇse analize su pokazale prisustvo viˇse od 40 sloˇzenih jedinjenja u malim ’jezgrima kometa’, medju kojima su i biohemijski vaˇ zne aminokiseline, koje moˇzemo smatrati ’opekama’ proteina. Tu su, razume se, i druga jedinjenja: aldehidi, karboksilne kiseline i polimerizacioni proizvodi ˇcije mase dostiˇzu i do 80.000 daltona!” Kada smo ve´ c priˇsli tako blizu jezgrima kometa”, ne moˇzemo a da ne postavimo pitanje o pretpostavci engleskog astrofiziˇ cara ser Freda Hojla, prema kojoj su prve primitivne forme ˇzivota nastale u jezgru kometa i, zatim, bile razvejane kosmiˇ ckim prostorom, da bi postale zametak” ˇzivota na Zemlji. Veliki nauˇcnik i maˇstar ser Fred Hojl sa svojim saradnikom Vikramasingeom napisao je i knjigu Oblak ˇ zivota , u kojoj detaljno izlaˇze svoju ideju o nastanku ’klica ˇzivota’ van Zemlje. Medjutim, mi uz duˇzno poˇstovanje prema ser Hojlu, kao i znatna grupa nauˇcnika, ne prihvatamo njegove pretpostavke o kometarnom poreklu ˇzivota. Nekada se verovalo da komete donose nesre´cu i smrt, a sada da seju klice ˇzivota! Oˇcigledno da je i jedno i drugo pogreˇsno. Pre sam sklon da poverujem da su komete, zahvaljuju´ci hemijskim sadrˇzajima u svojim jezgrima, mogle da doprinesu oboga´civanju riznice organskih jedinjenja na ranoj Zemlji. Pravo da tako mislimo daju nam brojni krateri na Mesecu i drugim telima Sunˇcevog sistema koji su nastali udarima nebeskih tela. Pri takvim kataklizmiˇckim pojavama, obilan materijal kometa mogao je da se raspe po velikom prostranstvu i da tako pomogne nastanku prvih oblika ˇzivota na Zemlji”, zavrˇsava svoje vidjenje uloge kometa u nastanku ˇzivota profesor Ivan Dragani´c. O Halejevoj kometi napisano je mnogo knjiga, a moglo bi se napisati joˇs desetostruko viˇse. U stvari, ona je, zaista, pravi dragulj medju kometama i javlja se kao glavna liˇcnost u bajci. Prljava ledena grudva pribliˇzava se Suncu, u ˇcijoj blizini doˇzivljava transformaciju. Poˇcinje da isparava, dobija rep od stotinu miliona kilometara, kojim bljeˇste´ci ˇsara nebom. . . kao ˇsto se u bajci ˇzaba krastaˇca pretvara u divnu devojku koja odlazi na bal. Medjutim, od mnoˇstva priˇ ca koje bi se o Halejevoj kometi mogle is103
priˇcati, izabrali smo ovu o jezgru komete u hemijskoj retorti, jer ona otkriva nesagledive mogu´cnosti istraˇzivanja. Bez kosmiˇckih letelica, velikih i skupih teleskopa, samo zahvaljuju´ci sja jnoj ideji, eksperimentalnoj veˇstini i iskustvu — istraˇzivaˇc se pribliˇzava tajnama kometa, tajni postanka. Primer koji smo izneli vra´ca nam veru da se istraˇzivanjem moˇzemo i moramo baviti i u najteˇzim uslovima — da bismo naˇsli odgovore na pitanja koja nam Priroda postavlja. Leti, leti — lete´ci tanjir!? Najviˇse uˇcimo na svojim greˇskama.Faradej NEIDENTIFIKOVANI OBJEKTI VIDJENI 110 KILOMETARA ZAPADNO OD VINKA, U TEKSASU. POSMATRANA DVA OBJEKTA U OBLIKU ˇ TEPSIJE KAKO SE PENJU NA JUZNOM NEBU. . . SREBRNE BOJE. . . ˇ NEPOZNATE VELICINE. . . IZDUVNI GASOVI FOSFORESCENTNI. . . ˇ ISKURS I VISINA LETA POSTOJANI, LET BRZ. OBJEKTI PROSLI PRED AVIONA, BILI NA VIDIKU 8–10 SEKUNDI. VREMENSKE PRIˇ ˇ LIKE DOBRE, VIDLJIVOST 24 KM, VETAR 160 , 12 CVOROVA. PORUCNIK ˇ STEN HJUBER, MORNARICKA AVIJACIJA SAD, BROJ AVIONA V 9650. ◦
Ovo je samo jedan od mnogih izveˇstaja iz Plave knjige”, nastale posle simpozijuma koji je odrˇzan decembra 1969. godine u Bostonu, SAD. Nauˇcnici razliˇcitih struka razmatrali su tada 12.618 opaˇzanja” lete´ cih tanjira, ili, kako ih oni radije zovu: neidentifikovanih lete´ cih objekata (NLO). Sve po jave, osim 701 (za koje nisu postojali pouzdani podaci), nauˇcnici su uspeli da objasne ovozemaljskim uzrocima. Ali, ne lezi vraˇze, lete´ ci tanjiri kao da ne haju za Plavu knjigu”, oni viˇse vole plavo nebo i ˇcovekovu maˇstu. Malo, malo, pa neki proleti”! Eto, videli su ih pre 1987. godine nad Sarajevom, Novim Beogradom, u blizini Peskare, nad Jadranskim morem — da spomenemo samo naˇsu okolinu. Sve novine sveta kao novogodiˇsnji dar donele su onima koji veruju u lete´ce tanjire i mala zelena bi´ ca sa drugih planeta i udaljenih svetova, vest da je ekipa australijske televizije 30. decembra 1978. godine prvi put u istoriji snimila lete´ce tanjire filmskom kamerom! Snimatelj i posada aviona tvrdili su da ih je oko 40 neidentifikovanih letilica pratilo i da je jedna od njih priˇsla sasvim blizu avionu — letela povremeno ispod, iza ili sa strane aviona. Struˇcnjaci sa obliˇznjeg aerodroma na svojim radarima, tako su bar novine pisale, opazili su brojne letilice za koje su kasnije naveli da nisu mogli da budu avioni. Radarski odraz pokazao” 104
je da je jedan snimljeni NLO bio dug oko 100 metara! I tako skoro svake nove godine, baˇs nekako uoˇci njenog doˇceka, polete” NLO-i. A tek u Novogodiˇsnjoj no´ci, koliko tada leti obiˇcnih i neobiˇcnih tan jira nebom! Oni sasvim obiˇcni, baˇceni iz veselja — poleteli bi, pali i razbili se u stotine komada, ostavljaju´ci ubedljiv trag. Medjutim, oni neobiˇcni, neidentifikovani” — nikako da padnu i daju neki dokaz svog postojanja! U vidjenju lete´cih tanjira, pored nas, istiˇcu se, pa moˇzda ˇcak i prednjaˇce Italijani. Oni su ih videli iznad Ferare, Pezara, Pavije, duˇ z obale Jadrana, na Siciliji i Sardiniji — rekli bismo, svuda gde se toˇ ci dobro vino! Pa, onda, u ˇcemu je istina? Da li je, zaista, sve od dobrog (ili loˇseg) vina? Nesumnjivo je da su i mnogi trezvenjaci posmatrali takve optiˇcke pojave koje su, zbog svoje neukosti ili razigrane maˇste, pripisali lete´cim tanjirima — vozilima malih zelenih bi´ca” koja ˇsaraju naˇsim nebom kada im se prohte. Postoji viˇse prirodnih pojava i letilica naˇcinjenih ˇcovekovom rukom ko jima se mogu objasniti ovi svetlosni fenomeni. To su, na primer, meteoriti koji ule´cu u Zemljinu atmosferu i sagorevaju (ˇcesto razbijaju´ci se u viˇse komada), loptasta munja, rojevi insekata, meteoroloˇski i ˇspijunski baloni, mlazni vojni avioni, delovi satelita i drugih ob jekata ˇcovekove izrade koji, privuˇceni Zemljinom teˇzom, padaju sa svojih orbita, pa svetlosna korona oko visokonaponskih dalekovoda i. . . ukupno preko 70 razliˇcitih poznatih uzroka. Jedno je pitanje da li postoje NLO, a drugo, nezavisno od prvog, da li smo sami u Svemiru. Ako do sada nismo naˇsli dokaz o postojanju lete´cih tanjira i njihovom kruˇzenju nebom, to ne znaˇci da negde u Svemiru nema malih zelenih”, inteligentnih bi´ca koja bi mogla da se otisnu put drugih planeta. Naˇs vek je doneo velika postignu´ca u fizici, astronomiji, astronautici. . . ˇ Covek se odvojio od Zemlje, vinuo u Kosmos. Sve je to snaˇzno podstaklo maˇstu ljudi i usmerilo njihove misli ka svemirskim prostranstvima. Putovanje Dedala ka udaljenim zvezdama, sada, kada je ˇcovek osvojio Mesec, izgleda mnogo izvesnije, mada je ono joˇs veoma daleko, iako je mnogo bliˇze nego pre samo pola stole´ca. . . A ˇcovekova maˇsta otiˇsla je joˇs mnogo dalje! Na drugoj strani, nauˇcni i tehniˇcki napredak nije ˇcoveku na Zemlji doneo sre´cu i spoko jstvo. Mnogi strepe od zloupotrebe velikih otkri´ca i traˇze pomo´c” s neba. Njima su potrebna mala zelena bi´ca” i lete´ci tanjiri, i zato ih oni tako ˇcesto i vide”. A zaˇsto ih nauˇcnici ne vide? Pa, i oni su ljudi! Razlog je jednostavan. U osnovi svakog nauˇcnog ispitivanja stoji sumnja. To nije sumnja nevernog 105
Tome”, ve´c ˇcoveka koji teˇzi istini, ˇcoveka koji je kroz dugi razvoj racionalne misli nauˇcio da za svaku tvrdnju traˇzi neoborivi dokaz. Takvih dokaza o lete´cim tanjirima joˇs nema, ˇsto ne znaˇci da ih jednog dana ne´ ce biti. Ali, za sada, pouzdano moˇ zemo da tvrdimo da se lete´ci tanjiri mogu na´ci samo u ˇsarenim laˇzama i luna-parkovima. Neutronske zvezde — nebeske ˇcigre Za ovu priliku, poznatu englesku deˇcju pesmicu, ˇciji prvi stih glasi: Twinkle, twinkle little star, How I wonder what you are.” slobodno smo prepevali u: Treperi, treperi mala zvezdo, sluˇsamo te mi. Molim te, reci nam ˇsta si ti?” Sigurno ste zapazili da smo stihu dodali — sluˇsamo te mi, pa se pitate: zaˇsto? — Nisu u pitanju umetniˇcka sloboda, ni rima. Reˇc je, zaista, o stihu koji su mogli da izgovore jedan ozbiljan profesor astronomije i njegova mlada saradnica. A da nije reˇc o gledanju, ve´c o sluˇ sanju zvezde (!) — vide´cete iz same priˇce. Trideset i ˇcetiri godine posle radjanja radio astronomije, profesor Antoni Hjuiˇs i njegova asistentkinja Dˇzojslin Bel, na opservatoriji Kembridˇzskog univerziteta (Engleska), pomo´cu mo´cnog radio-teleskopa osluˇskivali su treperenje” zvezda i kosmiˇcke materije. Paˇ zljivo pretraˇzuju´ci nebo, mlada Dˇzojslin je novembra 1967. godine uoˇcila po javu vrlo neobiˇcnih, periodiˇcnih radio-signala, koji kao da su poticali iz snaˇ znih radio-stanica sa udaljenih planeta nastanjenih razumnim bi´cima! Profesor Hjuiˇs i drugi nauˇcnici Kembridˇza, upoznati s ovim nalazom, sa ogromnim interesovanjem prikljuˇcili su se analizi neverovatnog fenomena. — Da li je to znak postojanja drugih civilizacija u Svemiru? — pitali su se oni, nemo´cni da na drugi naˇcin objasne otkrivenu pojavu. A Dˇzojslin Bel dala se u pomno pregledanje svojih ranije snimljenih traka sa zvucima iz Svemira”, koje su bile duge preko 4,5 kilometra! One su nosile zapis radiosignala (poruka?) uhva´cenih radio-teleskopom tokom viˇse meseci. Na njima je Dˇ zojslin pronaˇsla tri niza ovakvih signala — snimaka radio-otkucaja” nekog udaljenog nebeskog srca”. Treperi, treperi mala zvezdo, sluˇ samo te mi. . . ” 106
Neobiˇcne izvore radio-zraˇcenja, ˇciji su poloˇzaji na nebu taˇcno utvrdjeni, engleski nauˇcnici su u ˇsali obeleˇzili sa: MZLj–1, MZLj–2 i MZLj–3, gde je MZLj znaˇcilo: Mali Zeleni Ljudi”. Ali, da nisu pomiˇsljali da je reˇc o ˇsali, kazuje paˇznja sa kojom su analizirali sve nauˇcne nalaze, kao i tajnost u kojoj su obavljali dalja istraˇzivanja. Niko izvan Kembridˇza nije smeo da sazna za Male Zelene” i njihove poruke”, jer bi ovo otkri´ce imalo ogroman znaˇcaj — da je utvrdjeno da su druge svemirske civlizacije aktivirale svoje radio-telegrafe i slale njima poruke etrom. Rezultati analize pokazali su da periodiˇcni radio-signali ne potiˇcu ni sa Zemlje, ni iz udaljenih naseljenih svetova, ve´c od neobiˇcnih zvezda koje su dobile ime pulsari. Za samo pet godina otkriveno je preko 100 pulsara, a danas ih je poznato viˇse stotina. Nauka je pokazala da su ove zvezde (pulsari) u svemu razliˇcite od drugih nama poznatih zvezda. Dok druge zvezde sadrˇze razliˇcite hemijske elemente, preteˇzno malih masa, kao ˇsto su vodonik (laki izotop i teˇzi — deutrijum), helijum i ugljenik, pulsari su sastavljeni iz neutrona. Pulsari, ili neutronske zvezde, nastali su u procesu kolosalne kondenzacije materije — u drobljenju” atoma do protona, neutrona i elektrona. Ovakvim ˇcudesnim saˇzimanjem zvezda dobijene su zvezdane neutronske kapljice”, ˇcija je gustina ogromna (jednaka gustini atomskih jezgara), a preˇ cnik izuzetno mali, 10–20 km! KRCKALICA ZA ZVEZDE Gravitaciona sila je prava krckalica” za zvezde. Vremenom zvezda istroˇsi svoje termonuklearno gorivo, te vatra” u njenom srediˇstu poˇcinje da jenjava. Usled ogromnog medjusobnog privlaˇ cenja njene materije, zbog pada pritiska” u njenom srediˇstu, dolazi do kolapsa zvezde. Sva njena materija poleti” prema srediˇstu. Tada nastaje ˇcudesna kondenzacija materije koja uzrokuje burno termonuklearno izgaranje. Ono ogromnom ˇzestinom dovodi do eksplozije zvezde (pojava supernove). Materija zvezde se, prvo, rasprˇsi (uz strahoviti bljesak), a zatim usled gravitacije ponovo kolabira. Strahovito saˇzimanje materije prevodi atome u neutronsku kaˇsu (neutronska zvezda) ili se materija joˇs dalje kondenzuje, i tako nastaju crne rupe.
Neutronske zvezde raspolaˇzu veoma snaˇznim magnetnim poljima. Rotiraju´ci kao ˇcigre velikim brzinama, one emituju radiotalasezapanjuju c´ompravilnosˇc´u.Na Jedna od na jbolje prouˇcenih neutronskih zvezda je pulsar u maglini Rak, poznatoj po pojavi supernove iz 1054. godine koju su posmatrali kineski 107
astronomi. Kao ostatak supernove, ovaj pulsar predstavlja brzo rotira ju´cu neutronsku zvezdu, ˇcigru” koja se 30 puta obrne oko svoje ose u jednoj sekundi! Drugi pulsar, MXB 1728+34, u sekundi emituje, ˇcak, 82 signala! Budu´ci da je broj zvezda u Svemiru fantastiˇ cno veliki, medju milijardama pulsara sigurno ima i brˇzih nebeskih ˇcigri. Priˇca o neutronskim zvezdama — pulsarima tek je zapoˇceta, a ve´c je otkriveno mnogo neoˇcekivanih pojava. Tako, na primer, pomenuti pulsar MXB 1728+34, dok rotira usisava gasovitu materiju sa obliˇ znje zvezdeparice. To na njegovoj povrˇsini povremeno dovodi do termonuklearnih eksplozija nalik eksplozijama vodoniˇcnih bombi. One izazivaju vibriranje ose pulsara ˇsto menja period njegove rotacije. Iako male, ove promene ukazuju da su nebeske ˇcigre mnogo sloˇzenije od onih kojima se deca igraju na Zemlji i da ´cemo joˇs dugo morati njima da se bavimo — da bismo ih dobro razumeli i upregli u naˇsa ovozemaljska kola”. Gleda majmun sebe u zrcalo” Uprkos prihvatanju Darvinove teorije evolucije ˇzivog sveta, kada razmiˇslja o sebi i svom poloˇzaju u svetu ˇcovek nerado prihvata bilo kakvu sliˇcnost s ˇzivotinjama. Medjutim, u poslednje vreme mnogi ogledi sa ˇsimpanzima pokazuju da su nam oni veoma bliski. ˇ Gudol je otkrila da u prirodnim uslovima ˇsimpanze koriste jednosZan tavne alatke-pomagala na izvanredno oˇstrouman naˇcin i da steˇcena znanja prenose slede´coj generaciji, dok je Teleki utvrdio da su oni u stanju da grade i alatke za kasnije primene. Mnoge antropologe iznenadio je nalaz, za razliku od drugih primata, da ˇsimpanze jedu meso, da pokazuju spremnost da ga medjusobno dele i love u ˇcoporu — na naˇcin kako je to ˇcinio primitivan ˇcovek. Posle odgovaraju´ceg treninga oni su u stanju da nauˇce izvesne simbole i da medjusobno komuniciraju koriste´ ci neku vrstu jezika. Pa i anatomska i molekularna analiza pokazuju velike sliˇcnosti izmedju ˇcoveka i ˇsimpanza. Mozak ˇsimpanza podse´ca na mozak ˇcoveka — kod njega se javlja sliˇcna asimetrija kao i kod nas. Analiza hemoglobina daje istovetan redosled amino-kiselina kao kod ˇcoveka, a sloˇzeni polipeptidi po strukturi se slaˇzu i u viˇse od 99 procenata. Zato bismo mogli da se upitamo: ˇcime ˇcovek moˇze da se podiˇci u odnosu na svoje bliske srodnike u evoluciji ˇzivog sveta? Da li je to svest o sopstvenom postojanju? Misao o sebi i svojoj budu´cnosti? Moˇzda se u ovim elementima krije bitna razlika izmedju ˇcoveka i ˇsimpanze — upitao se Gordon Galup mladji, i prionuo interesantnim i jednostavnim eksperimentima sa ˇsimpanzima. U tim eksperimentima odluˇcuju´cu ulogu 108
odigralo je obiˇcno ku´cno ogledalo! Kao ˇsto je poznato, ve´ cina ˇzivotinja vide´ci svoj lik u ogledalu reaguje tako kao da vidi neku drugu ˇzivotinju, pokazuju´ci nesposobnost, ˇcak i posle viˇsestrukih posmatranja”, da ustanovi neku vezi izmedju svog ponaˇsanja i slike u ogledalu. Da bi uporedio reakcije ˇsimpanza i ˇcoveka, Galup je u kavez majmuna uneo ogledalo. Za ˇcoveka znamo da samoprepoznavanje razvija uˇcenjem. Bebe od ˇsest meseci starosti, stavljene pred ogledalo, pokazuju reakciju kao da su suoˇcene sa drugim bebama. Tek posle navrˇsene godine i po dana (ili dve godine) one prepoznaju sebe u ogledalu. A ˇsta je sa majmunima? ˇ Cetiri ˇsimpanza u prvih nekoliko susreta sa ogledalom reagovali su gestovima i grimasama kao da se na drugoj strani nalazi neki njihov srodnik. Medjutim, posle oko tri dana ponaˇsali su se kao da je njihov drug nestao i poˇceli su da koriste ogledalo da bi saznali neˇsto o sebi — da bi videli svoja ledja, unutraˇsnjost ˇceljusti, ispitali razliˇcite grimase, poze i. . . Da bi se uverio da ˇsimpanze zaista u ogledalu vide sebe” i da raspolaˇzu predstavom o sopstvenom postojanju, Galup ih je prvo opio, a zatim ih je ˇ su se probudili iz narkoze i stali pred obo jio crvenom bojom iznad oˇciju. Cim ogledalo, ˇsimpanze su se, kao ˇsto bi to i ˇcovek uˇcinio, uhvatili za obo jeno mesto, koje su mogli samo u ogledalu da spaze, i poˇceli da ga sumnjiˇcavo ispituju. Time je nedvosmisleno pokazano da ˇsimpanze znaju da postoje i da pamte kako izgledaju! Ovim eksperimentom sruˇsena je joˇs jedna granica za koju smo mislili da postoji izmedju ˇcoveka i ˇzivotinja. I to ona koja nam je moˇ zda bila na jvaˇznija, jer se tiˇce naˇseg unutraˇsnjeg ˇzivota. Zato sada joˇs uverljivije zvuˇce reˇci velikog pesnika i mislioca Njegoˇsa: Gleda majmun sebe u zrcalo” Ajnˇstajnov paradoks blizanaca Prelistavaju´ci Gamovljevu knjigu Od jedan, dva, tri. . . do beskonaˇ cnosti, na 101. strani Gale i Rale otkrivaju popularno izlaganje problema Ajnˇstajnove teorije relativnosti, poznatog pod imenom paradoks blizanaca”. I tu su Gale i Rale ozbiljno zastali. Pa zar nije naˇsa stvar da proverimo Ajnˇsta jna baˇs na ovom paradoksu”, ozareno govori Gale Raletu, svom bratu blizancu, koji toliko liˇci na njega da niko, osim roditelja, ne moˇze da ih razlikuje. Ali, Rale se kao pravi nauˇcnik udubio u teoriju, sve same formule i brojeve. . . I, gle ˇcuda: umesto da po livadi jure za loptom, oni ve´c satima prouˇcavaju Specijalnu teoriju relativnosti, od koje se, inaˇce, mnogima kosa diˇze na glavi. 109
Sluˇsaj, Rale”, prekida rad Gale, mani se teorije i raˇcuna, ve´ c daj da mi to uˇzivo proverimo!” Pa dobro, Gale. Slaˇ zem se. Imam i plan! Vidi — teorija kaˇze da ´ce vreme u sistemu koji se kre´ce te´ ci sporije nego u sistemu koji miruje. I, evo ti eksperimenta! Ti ´ceˇs polako da hodaˇs, a ja ´cu da trˇcim koliko me noge nose, pa ako neko posle izvesnog vremena uoˇ ci razliku izmedju nas — Ajnˇstajn je u pravu!” U redu!”, odgovara Gale, Polazim u ˇsetnju, a ti trˇ ci kao da te gepard juri!” Hodali su i trˇ cali celo pre podne, ali kada su stali pred ogledalo, jedino ˇsto su mogli da zapaze bilo je to da je Rale bio sav u znoju i iznemogao od napora, a Gale odmoran kao da je tek iz kreveta ustao. Neˇsto tu nije u redu, nego — predjimo na brˇ ze sredstvo. Ja ´cu i dalje ˇsetati livadom, a ti, Rale, sedi u tramvaj i vozi se u krug do veˇ ceri.” Tako i bi. Medjutim, od razlike opet — ni korova! Zakljuˇciˇse da je dan stariji” od no´ci i da je zato bolje da problem prespava”. Sutradan, rano izjutra, Gale ˇsalje Raleta na obliˇ znji aerodrom, a on seda na klupu ispred ku´ce. Rale je leteo, leteo, i kada mu se sve zavrtelo u glavi, vratio se na zemlju i potraˇzio brata u hladu. Poˇsto su stalno sumnjali u mo´c svog zapaˇzanja, pozivaju druga Jovu da ih on osmotri”. Aman, bra´co, liˇcite ko jaje na jaje! Uopˇste ne mogu da kaˇzem ko je od vas ko. Mora da je taj Ajnˇsta jn neˇsto pogreˇsio”, zakljuˇcuje Jova vrte´ci sumnjiˇcavo glavom. Ali naˇsi blizanci ne odstupaju od svog nauma, ve´ c se ponovo prihvataju knjige — kao ˇsto bi to uˇcinili pravi nauˇcnici. Vrcali su brojevi i formule, sve nekakvi kvadratni koreni i stepeni, iskakale su brzine tela, te brzina svetlosti, mase u kretanju i mirovanju i — ne znam ˇsta joˇs! Najzad, Rale kao teoretiˇcar” trijumfalno zakljuˇcuje da moraju pri´ci odluˇcuju´cem eksperimentu. Ti, Gale, sedi u fotelju i nikuda ne miˇci, a ja ´cu pravo u fotonsku raketu koja leti skoro brzinom svetlosti!” Dobro”, odgovara Gale i zavaljuje se u fotelju s knjigom u ruci. Rale se uputio na kosmodrom i ukrcao se u tek dovrˇsenu fotonsku raketu koja je ubrzo fijuknula pravcem zvezde Sirijus”. Nije Rale dugo putovao — taman toliko da doruˇ ckuje i spremi se za ruˇcak, kad stiˇze do Sirijusa”. Tu raketa pravi zaokret i upu´cuje se ka Zemlji. Na Zemlju se vratio taˇcno za veˇceru. Poˇzuruje Rale s kosmodroma ku´ci, kad tamo — ima ˇ sta da vidi: Gale, sa dugim brkovima i bradom, naoˇ carima na nosu, sedi u fotelji i drema, a 110
knjiga Od jedan, dva, tri. . . do beskonaˇ cnosti samo ˇsto mu nije ispala iz krila! Gale, Gale! Probudi se! To sam ja! Ja, tvoj brat Rale.” Uh, uh. . . ”, umorno ´ce Gale. Pa gde si Rale!? Ve´c 18 godina ˇcekam da se vratiˇs!” Pa, kako je to mogu´ce? Ja sam u raketi proveo samo jedan dan! Nisam stigao ni da veˇceram.” Da, da, brate, ostario sam ˇcekaju´ci te, ali sam pri tom neˇsto i nauˇcio. Ajnˇ stajn je u pravu ! Eto, to sada i sam vidiˇs. ”Paradoks blizanaca nije plod maˇste, ve´c stvarnost. Svaki fiziˇcki sistem ima svoje vreme. U onom koji miruje vreme teˇce drukˇcije nego u sistemu koji se kre´ce. Dok si ti u fotonskoj raketi proveo samo pola dana, ja sam ih u ovoj fotelji odbrojao 6.571! I ostario, brate, ostario. . . Sada, zaista, verujem da Ajnˇstajn nije pogreˇsio kada je tvrdio da svi procesi, pa i starenje, zavise od brzine sistema koji se kre´ce i da svaki od njih, moja fotelja kao i tvoja raketa, imaju svoj hod vremena”. Raletu bi ˇzao brata. Oprosti mi, brate, drugi put ´cu manje sumnjati i bolje raˇcunati. Nikada viˇse ne´cu napraviti takvu greˇsku. . . Kako je taj Ajnˇsta jn samo sve to taˇcno predvideo!” E, Rale, da si ti kao ja 18 godina sedeo u fotelji i ˇcitao Ajnˇstajnova dela, tek bi tada video kako je on bio veliki fiziˇcar i mislilac! Nego, sad, dodji u fotelju, a ja ´cu da skoknem do rakete — da nekako izjednaˇcimo naˇse godine”. Dobro, uˇcini´cu tako, ali mi je ˇzao ˇsto ´ce nam se Jova i drugovi zbog toga smejati!” E, tako ti je, brate — neznanje se skupo pla´ca!” Putovanje u proˇslost Dosta nam je putovanja koˇcijama, biciklima, automobilima, ˇzeleznicom, ˇ cak, London ili Hong Kong. brodovima, pa ˇcak i avionima. Ne´cemo u Caˇ ˇ Zelimo da putujemo kao niko do sada — u proˇ slost! Spremni smo da koristimo najˇcudesnija prevozna sredstva, a ako treba i da zajaˇsemo” neutronsku zvezdu ili crnu rupu. Ne pitamo za cenu — veoma nam se ˇzuri, jer ˇzelimo da budemo prvi! ˇ Covek kao da se nalazi u vremenskoj miˇsolovci. Za njega je vreme zla kob — ono neumitno teˇce ka budu´cnosti, nikada se ne zaustavlja, niti vra´ca. Radjanje, ˇzivot i smrt odvijaju se s otkucavanjem ˇcasovnika Prirode koji se, na izgled, ne moˇ ze ubrzati ili usporiti. Barem do nedavno smatralo se da u pogledu hoda vremena ˇcovek ne moˇze niˇsta da uˇcini osim da — maˇsta.
111
Zato su u nauˇcnoj fantastici ˇcovekova putovanja kroz vreme ˇcesta tema. Tako, na primer, junak filma Vremenska maˇsina”, napravljenog po poznatoj knjizi H.Dˇz.Velsa, ˇseta vremenom”, putuje u proˇslost i u budu´cnost i ˇzivi u njima kao da ne dolazi iz drugog sveta”. Prema klasiˇcnoj fizici, ˇcije je osnove postavio Isak Njutn u 17. veku, nije imalo smisla razmiˇsljati o promeni toka vremena, o preticanju budu´cnosti ili o vra´canju u proˇslost. Ali poˇcetkom naˇseg veka radja se nova oblast fizike koja je dramatiˇcno promenila naˇse predstave o prostoru i vremenu. Da bismo dobili odgovor na pitanje posto ji li naˇcin da ˇcovek utiˇce na hod vremena, moramo paˇzljivo da prouˇcimo Ajnˇstajnovu Specijalnu teoriju relativnosti i neka joˇs novija poglavlja fizike. I, evo ˇsta mudre knjige kaˇ zu: Vremenskom putniku, temponautu”, teorija jednako dopuˇ sta putovanje u proˇ slost kao i putovanje u budu´ cnost! Zar je mogu´ce da je tako, pitamo se u ˇcudi. Kakve li se tada sve zbrke i neobiˇcne stvari mogu desiti!? Recimo, da vremenskom maˇsinom letimo” u proˇslost i zatiˇcemo sopstvene roditelje kako kao djaci sede u ˇskolskoj klupi! Oni nas sa nevericom gledaju i ˇcude se kako je mogu´ce da smo mi od njih stariji, a da se joˇs (po njihovom kalendaru) nismo ni rodili! Ali nama je brzina udarila u glavu”, i mi vremensku maˇsinu sve viˇse ubrzavamo put proˇslosti. I, gle, na praˇsnjavom putu vremena, prestiˇzemo i prve dane ˇzivota naˇsih roditelja, pa sad sluˇsamo njihov deˇcji plaˇc! E, da smo joˇs duˇze putovali, mogli smo joˇs i na Kosovo da stignemo, da pomognemo ˇcestitom Car-Lazaru u borbi sa Turcima, ili ˇcak da prisustvujemo nastanku Sunˇcevog sistema! Istina, divimo se teoriji, ali nas, ipak, nikakva matematika ni fizika ne mogu ubediti da se u Prirodi moˇ ze obrnuti nama dobro poznati red stvari, tako da posledica dodje pre svog uzroka. Po naˇsem razumu i iskustvu apsolutno je nemogu´ce da odrastao ˇcovek prisustvuje radjanju svojih roditelja! Ovaj ozbiljan nauˇcni problem, koji stoji u vezi sa Ajnˇstajnovom Speci jalnom i Opˇstom teorijom relativnosti, dugo je muˇ cio nauˇcnike koji su pokuˇsavali da otkriju izvestan fiziˇcki zakon koji bi zabranjivao sva putovanja u proˇslost. I ko bi pomislio da ´ce ovako teˇzak problem, pored mnogih sedih, uˇcenih ˇ glava, uspeti da reˇsi jedan student fizike. To je bio Englez Carlton, sa Univerziteta u Bristolu. On je teorijski razmatrao ponaˇsanje fotona ( svetlosnih metaka”) kraj najneobiˇcnije vremenske maˇsine — kraj crne rupe. Nalaze´ci se u blizini crne rupe koja se kao ˇcigra vrti oko svoje ose ogromnom brzinom, skoro jednakom brzini svetlosti, i tako strahovito remeti vreme-prostor ( krivi” ga i zavr´ce”), fotoni bi oduzimali od crne rupe njenu 112
energiju. Predaju´ ci svetlosti svoju energiju, crna rupa bi se sve sporije obrtala oko svoje ose, te se u njenoj blizini ne bi mogli da ostvare uslovi u kojima bi posledica mogla da pretekne svoj uzrok. Drugim reˇcima, nijedan vremenski putnik — temponaut”, koji bi se naˇsao kraj ove najmo´cnije vremenske maˇsine”, ne bi mogao da krene na putovanje u proˇslost! Tako je nauka pokazala da je nemogu´ce konstruisati takvu maˇsinu ko ja bi nas odvela u proˇslost. Ovakva putovanja” ostala su samo piscima nauˇcnofantastiˇcnih romana kao privlaˇcna tema za priˇce i knjige koje ´ce obilovati neobiˇcnim zgodama ˇsto se deˇsavaju temponautima — putnicima kroz vreme i prostor. Kvazari — svemirske kule svetilje Svemir je ˇcoveku jednako blizak ili dalek kao i atom. Branko Lalovi´c Za Aleksandrijsku kulu svetilju, sedmo ˇcudo Staroga veka, zapisi kaˇzu da je bacala svetlost na 60 kilometara i da je u svoje vreme bila najjaˇci svetlosni izvor koji je ˇcovek napravio. Tako je bilo na Zemlji, ali — kako je u Svemiru? Koje bismo nebesko telo mogli nazvati kulom svetiljom Svemira? Sigurni smo da to nije Sunce ili neka druga zvezda, jer od njega mnogo viˇse svetlosti zraˇci i najmanja galaksija koja sadrˇzi viˇse miliona zvezda. To nisu, ˇcak, ni galaksije, jer i od njih ima jaˇcih svetionika” u Svemiru. Najjaˇce baklje u Svemiru predstavljaju relativno mala nebeska tela koja su od nas udaljenija i od najdaljih galaksija. Ova tela, za koja bismo mogli da kaˇzemo da se nalaze na samom kraju” Svemira, nose neobiˇcno ime — kvazari. Budu´ci da po svom taˇckastom obliku podse´caju na zvezde, dobili su ime: kvazi-stelarni radio izvori, od ˇcega je, na osnovu engleskog jezika, nastala skra´cenica — kvazari. Mi danas znamo da kvazari nisu zvezde, ali joˇs nismo sigurni kakva to vatra bukti u njima da se mogu videti s kraja na kraj sveta. Medju kvazarima svojim zraˇcenjem istiˇce se kvazar S50014+81, jedan od najsvetlijih objekata koji je ˇcovek otkrio u Svemiru. Zraˇ ci snagom od 300.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kilovata! Njegov sjaj je jednak sjaju miliona milijardi zvezda kao ˇsto je Sunce, ili 10.000 galaksija kao ˇsto je Mleˇcni Put”! Nauˇcnici veruju da ovaj kvazar, jedno od nekoliko ˇcuda Svemira, pogoni” crna rupa neizmerne mase koja u jedinici vremena guta ˇcitave svetove. Pravo mesto za ovakvog gutaˇca materije” upravo su jezgra galaksija. Ali ima i takvih kvazara koji se ne skrivaju pod plaˇstom stotina miliona zvezda, ve´ c se drˇze podalje od kosmiˇckog druˇstva. Jedan takav kvazar je 3C273, objekt koji su astronomi otkrili pomo´cu optiˇckog teleskopa 1961. 113
godine. Zaˇcudo, on je liˇcio na sjajnu zvezdu sa svetlosnim repom”. Zatim su na scenu stupili radio astronomi, koji su u pomo´c pozvali ˇ u Zemljinog pratioca — Mesec. I, zaista, da se ˇcovek i ˇcudi i pita! Sta tom poslu moˇze da traˇzi nama najbliˇze nebesko telo, Mesec, kada se ispituje jedan od najudaljenijih svemirskih objekata — kvazar 3C273!? Mesec je nauˇcnicima posluˇzio kao ˇstit koji ˇseta nebom. U jednom trenutku on je zaklonio kvazar od pogleda” radio teleskopa. Privremeno se naˇsavˇsi na potezu od Zemlje ka kvazaru, Mesec je omogu´cio istraˇzivaˇcima da prate promenu radio zraˇcenja u vreme kada je kvazar izlazio iz Meseˇ ceve senke. Zahvaljuju´ci Mesecu, nauˇcnici su zakljuˇcili da se kvazar 3C273 sastoji iz dva bliska tela — dve supersnaˇzne svemirske radio stanice” — od kojih je jedna nalik lopti. Iz ove lopte” istiˇce svetlosni rep, na ˇcijem se udaljenom kraju skriva druga radio stanica”! Imaju´ci ovo otkri´ce na umu, kao i to da joˇs nemamo odgovore na na jvaˇznija pitanja o prirodi kvazara, mogli bismo u ˇsali da kaˇzemo da kvazar nije samo svemirska kula svetilja, ve´c i telo koje se ne da uhvatiti ni za glavu ni za rep”. Ali, i kad je tako – nije sve beznadeˇzno”, kazuju praktiˇcari i ostavljaju one sklone osnovnim istraˇzivanjima da love” kvazare po nebu i odgoneta ju njihove tajne. A sami se upuˇsta ju u najˇcudesnije koriˇs´cenje jednog nebeskog tela — upregnuli su kvazar u premeravanja rastojanja na Zemlji.
114
Brda i doline morske povrˇsine Joˇs od vremena u kome je ˇziveo veliki grˇcki filozof Platon (427–347. god. pre nove ere), priˇca o izgubljenom kontinetu Atlantidi uzbudjuje ljude. Navodno, u velikoj prirodnoj katstrofi Atlantidu je progutalo more i njeni se ostaci kriju negde u morskim dubinama. Jedino ˇsto ne znamo jeste to gde se ona nalazi. Ako bismo pretpostavili da je Atlantida zaista postojala, mogli bismo da se upitamo da li je nju mogu´ce otkriti ispod morskog pokrivaˇca, negde u dubini koja moˇzda iznosi i viˇse kilometara? Kao ˇsto znamo, postoje metode za otkrivanje reljefa morskog dna. Najpoznatija od tih metoda zasnovana je na odbijanju zvuˇcnih talasa od dna mora. Na osnovu vremena preleta zvuˇcnog impulsa od njegovog izvora do morskog dna i nazad, od dna do detektora zvuka, mogu´ce je snimiti” dno mora. Medjutim, ovaj je postupak spor i uspeˇsno se moˇze primeniti samo na relativno ograniˇcenom prostoru. Praktiˇcno je neizvodljivo na ovaj naˇcin napraviti detaljnije karte morskog dna. Zato nije ˇcudno ˇsto mi bolje poznajemo povrˇsinu Meseca, koji je od Zemlje udaljen 380.000 kilometara, nego oblike dna naˇsih mora. Da bi reˇsio ovaj problem, koji nauˇcnike muˇci viˇse vekova, geofiziˇcar Bil Haksbi doˇsao je na izvanrednu ideju da na osnovu reljefa morske povrˇ sine sazna ˇsta more skriva u svojim nedrima — kako izgleda njegovo dno! Sada moramo odgovoriti na pitanja: zar povrˇsina mora nije ravna bar toliko koliko dopuˇsta zakrivljenost Zemljine kugle; a, ako nije ravna, zbog ˇcega bi bila reljefnog oblika? Zaˇsto bi se povrˇsina mora razlikovala nad planinom skrivenom u moru u odnosu na povrˇsinu mora koja se nalazi iznad provalije u morskom dnu? Odgovor na ova pitanja dao je Haksbi: U blizini masivnih objekata, takvih kao ˇsto su planine u moru, gravitaciono polje uzrokuje deformaciju povrˇsine mora, njeno pomeranje”. A sad pogledajmo o kakvom je pomeranju povrˇsine mora reˇ c u ovim sluˇcajevima i kako je mogu´ce otkriti neravnine” na prividno ravnoj povrˇsini mora. Planina koja sa morskog dna strˇci 1,5–2 km u svojoj blizini izaziva ˇ je objekt masivniji — ve´ izdizanje povrˇsine mora za 0,5–3 metra! Sto ca je gravitaciona sila, a time i izdignu´ ce povrˇsine mora. Medjutim, u sluˇcaju ulegnu´ ca morskog dna, kao i postojanja ˇsirokih i dubokih procepa u dnu, usled slabijeg gravitacionog privlaˇcenja u toj oblasti dolazi do odredjenog spuˇstanja povrˇsine mora (ulegnu´ca). Otkrivanju ovih brda i dolina” na morskoj povrˇsini pomogao je Seasat” (satelit za istraˇ zivanje mora), koji je lansiran juna 1978. godine u orbitu udaljenu oko 800 km od Zemljine povrˇsine. Budno oko njegovih instrume115
nata snimilo je povrˇsine mora i okeana nad kojima je kruˇzio. Posle viˇse meseci kompjuterske obrade velikog broja podataka o rasto janjima satelita od raznih taˇcaka na povrˇsini mora i okeana, dobijene su prve reljefne karte velikih voda. Zahvaljuju´ci njima otkriveni su mnogi geoloˇski oblici koji su do tada bili skriveni u plavim dubinama. Iako nauˇcnici joˇs nisu pronaˇsli Atlantidu, ako je ona posto jala, moˇzemo verovati da ´ce se pokazati” na njihovim neobiˇcnim reljefnim kartama povrˇsina mora i okeana. ˇ Cudni su putevi saznanja. Ko bi ikada pomislio da ´ce sateliti sluˇziti za snimanje” morskog dna, i to preko brda i dolina” plavih povrˇsina! Lagranˇzove taˇcke mirovanja Doˇsao je trenutak da se razmiˇslja o stvaranju kosmiˇ ckih kolonija, pa ˇ se ˇcak prave i planovi prvih vanzemaljskih naselja. Zurno se bira mesto u kosmosu u kome ´ce se podi´ci prva ˇcovekova kolonija. Ali ovo mesto ve´ c je odredio francuski matematiˇcar i astronom Luj Lagranˇz (1736–1813) pre viˇse od dva stole´ca. On je matematiˇckim putem naˇsao ravnoteˇzne taˇcke u sistemu Zemlja-Mesec. U tim taˇckama gravitacione sile Zemlje i Meseca uravnoteˇ zavaju svoja delovanja i svako telo, ˇcija je masa zanemarljiva u odnosu na masu Zemlje i masu Meseca, osta´ ce beskrajno dugo u toj taˇcki, ne´ce pasti ni na Zemlju, ni na Mesec. Reˇsenje ovog problema bio je pravi podvig koji je Lagranˇz napravio 1772. godine. On je pronaˇsao da jednaˇcina koja izraˇzava ovaj problem ima pet reˇsenja. I tako su ona po njemu dobila oznake. To su taˇcke L1, L2, L3, L4 i L5. Prve tri taˇcke nalaze se na liniji Zemlja–Mesec. Prva je iza Meseca, druga izmedju Zemlje i Meseca, a tre´ca iza Zemlje. Medjutim, te su taˇcke vrlo osetljive. Ako se telo idealno postavi u njih, ono ´ce dugo ostati u ravnoteˇzi. Ali, ako se ono iz bilo kog razloga malo pomeri (usled udara nekog drugog tela, lansiranja letilice i sl.), napusti´ce svoj poloˇzaj zauvek. Na drugoj strani, taˇcke L4 i L5 su veoma stabilne. Ako bi se ljudska naselja postavila u njih, ona bi tamo ostala trajno.Te se taˇcke nalaze na Meseˇcevoj orbiti oko Zemlje i u odnosu na pravac Mesec-Zemlja zaklapaju ugao od oko 60 luˇcnih stepeni. Kolonija postavljena u jednu od ovih taˇcaka uvek ´ce imati isti geometrijski poloˇzaj u odnosu i na Zemlju i na Mesec, pa ´ce kao Mesec orbitirati Zemlju u vremenu od 30 dana. Nauˇcnici ˇcak veruju da su ove Lagranˇzove taˇcke ve´c nastanjene” — da se u njima nalazi neˇsto viˇse kosmiˇcke praˇsine (koja se tu skupljala milijardama godina) nego u drugim taˇckama Meseˇceve orbite. A moˇzda se ovde, pored praˇsine, mogu na´ci i sasvim mali sateliti! 116
I drugi gravitacioni sistemi imaju svoje Lagranˇzove taˇcke mirovanja. Naroˇ cito je poznat sistem Jupiter-Sunce. Medjutim, u Jupiterovim Lagranˇzovim taˇckama, kao u miˇsolovci, nalaze se ulovljeni asteroidi! Prvi od njih, koji je otkriven 1908. godine, dobio je ime junaka iz trojanskih ratova — Ahila. I drugi asteroidi nose imena grˇckih junaka, pa ih zato i nazivamo trojanskim asteroidima”. Jednoga dana, kad ˇcovek bude postavio svoju koloniju u neku od taˇcaka mirovanja, moˇzda ´ce njegova kolonija poneti ime francuskog nauˇcnika Lagranˇza koji je znatno pre drugih razmiˇsljao o mestu u kosmosu koje bi moglo da posluˇzi kao staniˇste ljudi.
117
Elektrana u orbiti Proˇslo je 50 godina od otkri´ca tranzistora — elementa moderne elektronike koji je oznaˇcio naˇsu epohu. Njegova verna pratilja — dioda, nije do sada stekla toliku slavu kao tranzistor, ali, po svemu sude´ci, vreme njenog trijumfa tek predstoji. I to u oblasti direktnog pretvaranja Sunˇceve energije u elektriˇcnu, za koju je malo ko pre 40–50 godina mogao da veruje da ´ce biti osvojena od strane poluprovodnika. Tako, dok se na Zemlji javljaju prve solarne poluprovodniˇcke elektrane, prave se i planovi za podizanje sliˇ cnih elektrana u kosmos. U ˇzelji da se one udalje od Zemlje i njene atmosfere — da bi se dobilo ˇsto viˇse elektriˇcne energije, struˇ cnjaci firme Boing”, poznate po gradnji aviona, podneli su predlog za gradnju elektrane u orbiti oko Zemlje. Ova solarna elektrana, nalik dˇzinovskoj ploˇci — mozaiku saˇcinjenom od solarnih ´celija — imala bi povrˇsinu od 182 km2 , tj. njena duˇ zina bi iznosila 28, a ˇsirina 6,5 km. Ona bi sadrˇ zala 14 milijardi solarnih ´celija, teˇzila 110.000 tona i koˇstala 40–80 milijardi dolara — pribliˇzno toliko koliko je stajao program istraˇzivanja kosmosa Apolo”. Sunˇcevi zraci bi padali na solarne ´celije elektrane u orbiti i u njima bi stvarali elektriˇcnu energiju. Ona bi se, prvo, pretvarala u mikrotalasno zraˇcenje, koje bi se, zatim, u vidu usmerenog snopa sa elektrane u orbiti slalo u pravcu Zemlje. Dva ogromna mikrotalasna prijemnika, nalik disk antenama mamutskih radio teleskopa na Zemlji bi prihvatali mikrotalasno zraˇcenje, koje bi se, potom, ponovo pretvaralo u elektriˇcnu energiju, ˇcija bi cena krajem 20. veka trebalo da iznosi 4–5 centi po kilovat-ˇ casu. Njom bi se podmirivala polovina energetske potroˇsnje SAD. Ali, kako bi se ovaj kolos od elektrane, koja bi po svojoj povrˇsini bila jednaka ve´ cem gradu, naˇsao u Kosmosu? Prvo bi u blizini Zemlje bila napravljena orbitalna fabrika sa oko 500 radnika i neophodnom opremom i maˇsinama. Materijal sa Zemlje dopremao bi do fabrike Spejs-ˇsatl”, koji bi, tako, taksirao tamo-amo. Kada radnici zavrˇse svoj posao u orbiti i sagrade elektranu, kosmiˇ cka letelica-tegljaˇc odvukla bi je na novu, geostacionarnu putanju — orbitu udaljenu od Zemlje oko 35.000 km. Solarna elektrana bi iz orbite stotinama godina slala ka Zemlji dragocenu energiju. Nju bi povremeno pose´civali tehniˇcari sa Zemlje radi popravki manjih oˇste´cenja izazvanih udarima meteorita koji dolaze iz kosmiˇckih prostranstava. Tako bi, koriste´ci neiscrpnu energiju Sunca, ˇcovek poboljˇsao uslove ˇzivota na Zemlji — zatvorio termo i nuklearne elektrane i otklonio neda´ce koje one 118
nanose ˇzivom i neˇzivom svetu naˇse planete.
119
Jabuka i pulsar Teˇznja ka istini je vrednija i draˇza od posedovanja same istine. Ajnˇstajn Poznata je priˇca o slavnom engleskom fiziˇcaru Isaku Njutnu i jabuci. Navodno, posmatraju´ci pad jabuke sa drveta, Njutn je doˇsao na ideju koja ga je dovela do otkri´ca zakona gravitacije. Albert Ajnˇstajn je uˇcinio korak dalje u razumevanju pojave medjusobnog privlaˇcenja tela. Prema njegovom uˇcenju, sadrˇzanom u Opˇstoj teoriji relativnosti, sva tela koja se ubrzano kre´cu emituju gravitacione talase. To znaˇci da i jabuka, padaju´ci na zemlju, mora da uzrokuje pojavu gravitacionih talasa. Da bi ovu Ajnˇstajnovu tvrdnju proverili, fiziˇcari su izgradili izvanredno osetljive gravitacione detektore ˇciji je zadatak da uoˇce gravitacione talase ( gravitone”) pri takvim kosmiˇckim po javama kao ˇsto su eksplozije zvezda — supernove — ili pri nasta janju donedavno hipotetiˇckih nebeskih tela ˇcudesne gustine — crnih rupa. Na ˇzalost, dosadaˇsnji pokuˇsaji istraˇzivaˇca nisu urodili plodom, iako su oni viˇse puta opaˇ zali podrhtavanje detektora, masivnih aluminijumskih cilindara teˇzih od jedne tone. Razlog tome fiziˇcari nalaze u neobiˇcno slaboj sili kojom gravitoni dejstvuju na instrumente i u nedovoljnom broju gravitona koji sa kosmiˇckih rasto janja dospevaju do Zemlje. Ovo poslednje ograniˇcenje astronomi i astrofiziˇcari pokuˇsali su da prevazidju posmatraju´ci zvezde i njihove pratioce, tela dˇzinovskih masa u odnosu na naˇse detektore, koja se nalaze na malim medjusobnim rasto janjima. Tragaju´ci za kosmiˇckim izvorima radio zraˇcenja, Dˇzojslin Bel i Antoni Hjuiˇs su 1967. godine otkrili pulsare — neobiˇcna nebeska tela ogromne gustine i velike brzine rotacije oko sopstvene ose. Ubrzo se pokazalo da su pulsari neutronske zvezde i da nisu tako retki na radio nebu”. Do 1987. godine je pronadjeno viˇse stotina pulsara, od kojih su dva vidljivi objekti, a tri se nalaze u sistemima dvojnih zvezda. Medju njima je najinteresantniji pulsar PSR 1913+16 iz sazveˇ zdja Akvila”, koji je od nas udaljen oko 15.000 svetlosnih godina. Njega su otkrili Rasel Hals i Dˇ zozef Tejlor 1974. godine pomo´cu najve´ceg radio teleskopa na svetu, sa preˇcnikom diska od 306 metara (Aresibo, Porto Riko, SAD). Pulsar PSR 1913+16 druˇzi se s jednom zvezdom koja je na umoru. Ona se ve´c liˇsila svog zvezdanog omotaˇca i dobila gusto helijumsko jezgro. Sam pulsar je, takodje, zvezda koja je u svom ˇzivotu pretrpela velike promene — grandiozno saˇzimanje pod dejstvom gravitacione krckalice” za zvezde. Njen preˇcnik sada iznosi samo 20–30 kilometara! Gustina ove zvezde, pulsara, pribliˇzno je jednaka gustini atomskih jezgara. Ona, kao ˇcigra, rotira oko svoje ose ogromnom brzinom i pri tom jedan 120
deo energije gubi u vidu radio zraˇcenja. Zato tokom kruˇzenja oko srediˇsta koje pulsar deli sa zvezdom-paricom preˇcnik njegove orbite biva sve manji i manji. Istina, ovo smanjenje je izvanredno malo — iznosi 3,1 milimetar po jednom obilasku ili oko 3,5 metra na godinu dana! Tako beznaˇ cajno skra´cenje preˇcnika orbite ne bi moglo da se primeti sa Zemlje da nema odgovaraju´ce promene perioda s kojim pulsar emituje radio signale. Od jednog obilaska do drugog, period pulsara skra´cuje se za 67 milijarditih delova sekunde. Zahvaljuju´ci tome nauˇcnici mogu taˇcno da prate kretanje nevidljivog pulsara koji se druˇ zi s helijumskom zvezdom. Posle ˇsestogodiˇsnjeg prouˇcavanja dvojnog zvezdanog sistema s pulsarom PSR 1913+16, tri ameriˇcka nauˇcnika: Dˇzoel Vajsberg, Dˇzozef Tejlor i Li Fouler utvrdili su da se energija pulsara smanjuje upravo tako kako predvidja Ajnˇstajnova teorija, tj. da pulsar koji pada” ka zvezdi-pratilji i pravi sve kra´ce obilaske — zraˇ ci gravitacione talase. Ovim moˇzemo da smatramo da je posredno dokazano postojanje gravitacionih talasa. Ako naˇsi sadaˇsnji detektori nisu dovoljno osetljivi da pri padu jabuke na zemlju primete gravitacione talase, ili one koji su nastali pri kosmiˇ ckim kataklizmama, naˇsa je misao dovoljno nadahnuta da pronadje zamenu za pad jabuke ili za daleke katastrofe. Tako se priˇca o Njutnovoj jabuci u naˇsem vremenu pretvorila u priˇcu o Ajnˇstajnovom pulsaru PSR 1913+16. Braˇcni ˇzivot usamljenog sundjera Da li ste se nekad, briˇsu´ci tablu sundjerom, upitali: ˇsta je sundjer? Da li je on biljka ili ˇzivotinja? Ve´cina bi na ovo pitanje odgovorila da je sundjer — biljka. Ali to nije taˇ cno! Mada raste kao neke biljke, on, bez sumnje, pripada ˇzivotinjskom carstvu. Mnoge ˇzivotinje koje spada ju u niˇze bioloˇske vrste raspolaˇzu s oba reproduktivna organa, muˇskim i ˇzenskim. Za njih kaˇzemo da su pravi hermafroditi. A kakav je sluˇcaj sa sundjerom? Da bi naˇsli odgovor na to piranje, dva engleska nauˇcnika, biolozi Dˇzon Dˇzilbert i Trejsi Simpson, duˇze vreme su prouˇcavali ˇzivot nekoliko vrsta sundjera. Oni su ustanovili da nijedna od ispitivanih vrsta nema oba pola u jednoj jedinki. Tako je izgledalo da sundjeri prave razliku izmedju muˇskog i ˇzenskog pola, tj. da su pojedini sundjeri ili samo muˇskarci ili samo ˇzenke. Da bi se uverili u svoje nalaze, pomenuti nauˇcnici su izabrali nekoliko sundjera vrste Spongilla lakustris , obeleˇzili ih za dalja istraˇzivanja tako ˇsto su im prikaˇ cili odredjene oznake. Joˇs od ranije je bilo poznato da se pred poˇcetak jeseni kod ove vrste sundjera pojavljuju unutraˇsnji pupoljci, tzv. gemule”. Raspadanjem sundjera pred nailazak zime, gemula pada na dno. Ona se tu uˇcvrsti i prezimi, da bi se u prole´ce razvila u novu jedinku. 121
Znaju´ci za ovaj ciklus, biolozi su u jesen uzeli unutraˇsnje pupoljke — gemule — izabranih jedinki sundjera, jednog muˇzjaka i ˇcetiri ˇzenke. U prole´ce su ih posadili” u svoje laboratorijske kade. I tada su joˇs jednom proverili pol sundjera. Na svoje veliko iznenadjenje ustanovili su da su sundjeri — promenili pol! Muˇ zjak je postao ˇzenka, dve su ˇzenke postale muˇzjaci, dok su druge dve ˇzenke zadrˇzale svoj lepˇsi pol”. Tako je po prvi put u biologiji ustanovljena naroˇcita vrsta hermafroditizma kod sundjera. Ne moˇzemo a da se ne upitamo: zaˇsto je Priroda dodelila ovo neobiˇcno svojstvo sundjerima vrste Spongilla lakustris ? Da li je reˇc o sluˇcajnosti ili o nuˇznosti? I kao ˇsto smo mogli da naslutimo pozna ju´ci ´cudi Prirode, taj trik promene pola uopˇste nije sluˇcajan — on je od ˇzivotne vaˇznosti za odrˇzavanje vrste Spongilla lakustris . Znamo da su sundjeri vezani za jedno mesto od koga se ˇsire ka drugim staniˇstima putem plivaju´cih larvi. Kada se jedna takva larva — budu´ci sund jer — odvoji od roditeljskog doma i udalji od njega, poˇcinje neobiˇcna igra Prirode. Osamljeni sundjer, nastao iz larve, ispupolji” nekoliko izdanaka, od kojih ´ce neki, uz malo sre´ ce, slede´ceg prole´ca promeniti pol. Na taj naˇcin braˇcni problem” usamljenog sundjera na prirodan naˇcin biva reˇsen. Sada sundjer moˇze da zasnuje normalnu porodicu koja ´ce sebi obezbediti potomstvo. Stvaraju se nove larve, sundjerov rod se ˇsiri i napreduje. U borbi za opstanak u Prirodi sundjeri su izborili” pravo da se ne drˇ ze krutih podela na muˇsko i ˇzensko. Zahvaljuju´ci tome oni su se i odrˇzali i pored brojnih seoba koje su karakteristiˇcne za njihovu vrstu. Supernove — zvezde prskalice Vra´camo se vremeplovom nekih devet i po stole´ca unazad, u vreme vladavine dinastije Sang u Kini. Upravo zaustavljamo naˇsu maˇsinu i na njoj ˇcitamo datum — dan taj i taj, jul mesec 1054. godine. Paˇzljivo ulazimo u sobicu u kojoj ˇzivi upravnik astronomskog ureda, stari i mudri Jang Vei Te, koji baˇs u ovom trenutku piˇse izveˇsta j koji ´ce podneti mo´cnom caru. Gledamo preko njegovog ramena i ˇcitamo: U skruˇ senosti svojoj posmatrah pojavu zvezde na nebu ˇ sto nam dodje u pohode. Veoma savesno posmatraju´ ci, video sam predskazanje o njenoj naklonosti carevima. Ono glasi: Zvezda pridoˇ slica ne ukrˇ sta se sa zvezdom Aldebaran, ˇ sto znaˇ ci da nam je milost dareˇ zljiva, sklona i dogadjaj za celu zemlju veliki! Tako je pojavu supernove u maglini Rak caru protumaˇcio Jang Vei Te. Nju je i umetnik izvezao na jednoj poznatoj tapiseriji tog vremena. Pored ove, desile su se joˇs dve supernove o kojima posedujemo zapise. One su se zbile 1572. i 1604. godine. Poslednju od njih posmatrao je i ˇcuveni 122
astronom Johan Kepler. Kao ˇsto vidimo, proˇslo je viˇse od 390 godina od kada u naˇsoj galaksiji ˇcovek golim okom nije uoˇcio po javu zvezde pridoˇslice” — eksploziju zvezde koju nazivamo supernovom. Ta je pojava zaista retka, neobiˇcna i izvanredno znaˇ cajna za formiranje planetarnih sistema i nastanak ˇzivota! Iako se u tipiˇ cnim galaksi jama, takvim kao ˇsto je naˇs Mleˇcni Put” ( Kumova Slama”), spektakularne dˇzinovske eksplozije zvezde deˇsavaju jednom u nekoliko stotina godina, nauˇcnici su po javu supernova dobro prouˇcili i rastumaˇcili. Kada obiˇcna zvezda ˇcija je masa ve´ca od 1,5 mase Sunca potroˇsi skoro sve svoje nuklearne gorivo (zahvaljuju´ci kome ona dugo sija), ona iznenada, usled snaˇznog gravitacionog kolapsa, smanji svoju veliˇcinu. To dovodi do ogromnog pove´canja temperature u srediˇstu zgusnute zvezde, pokre´ce nove procese nuklearnih reakcija u zvezdi, koja iznenada bukne” neslu´ cenom ˇzestinom. U takvoj grandioznoj eksploziji zvezde — zvezdana materija leti na sve strane. Sjaj tako razbuktale zvezde — supernove — u kratkom vremenu naraste za oko milion puta. I ona, samo u nekoliko dana, izraˇci toliko energije koliko to uˇ cini Sunce tokom milijardi godina! Celokupna materija zvezde, osim dela njenog jezgra, eksplozijom biva rasuta po okolnom kosmiˇckom prostoru do ogromnih udaljenosti. Na mestu na kome je nekada postojala zvezda ostaje zvezdani ugarak”, koji ponekad svojom neobiˇcnoˇs´cu moˇze daleko da nadmaˇsi zvezdu-prethodnicu. U ovom kratkom, spektakularnom iˇsˇceznu´cu jedne do tada nezapaˇzene zvezde, zahvaljuju´ci paljenju super-zvezdanih vatri stvaraju se atomska jezgra teˇskih hemijskih elemenata koji se ne nalaze u obiˇ cnim zvezdama, a bez kojih ne bi bilo ˇzivota na Zemlji. Udarni talas koji se javlja pri po javi supernove ˇsiri se od eksplodiraju´ce zvezde u svim pravcima. Ako se na njegovom putu nadje kakva maglina, on moˇze izazvati kondenzaciju njene materije i stvaranje planetarnog sistema. Tako, medju nekim nauˇcnicima, postoji miˇsljenje da su Sunce i planete Sunˇ cevog sistema postale kondenzacijom presolarne magline izazvane dejstvom udarnog talasa nastalog pri pojavi bliske supernove. Bilo je potrebno mnogo godina da se otkrije tajna zvezda supernova, kojima, moˇzda, treba da zahvalimo i za nastanak naˇse planete i ˇzivota na njoj. Tek nedavno, mi deca zvezda, saznali smo da one ne haju za careve i njihova carstva, ve´c samo za gravitacione sile u ˇcijoj su vlasti. Sada znamo da su supernove zvezde-prskalice”, a ne zvezde pridoˇslice”, kako je to davno tumaˇcio svom caru Jang Vei Te. Kvazar i geometri Do´ci ´ce vreme kada ´ce nauka prete´ci maˇstu. 123
ˇ Vern Zil ˇ Cesto se ljudi koji se ne bave bave naukom pitaju pita ju ˇcemu cemu tolika istraˇzivanja, zivanja, zaˇsto sto se ulaˇzu zu tako veliki misaoni napori i materijalna sredstva, sredstva, recimo, za ispitivanje ispit ivanje udaljeni uda ljenih h granica gra nica naˇseg seg sveta s veta — elementarnih elementa rnih ˇcestica cesti ca — na jedno je dnojj strani, i Svemira — na drugoj. Kakve koristi koris ti ˇ covek covek moˇ ze ze da ima, na primer, od nebeskih tela udaljenih milijardama svetlosnih godina od Zemlje? Moˇ zda zda i vi mislite misli te da su ona toliko daleko, na kraju kra ju Svemira, da ne mogu imati imat i bilo kakav kakav znaˇ z naˇcaj ca j za nas? Ako tako mislit mis litee — paˇzljivo zlj ivo proˇcita cit a jte ovu istini ist initu tu priˇcu cu ko koja ja moˇze ze da zapanji i same nauˇcnike. cnike. Ukratko, seizmolozi su poˇceli celi da koriste kvazare za predvidjanje predvidjanje zemljotresa! zemljotresa! To zvuˇ zv uˇci ci apsolu a psolutno tno neverovatno! Zar je mogu´ m ogu´ce ce da najudal na judaljeniji jeniji svemirski svemirsk i objekti, ob jekti, kvazari, od kojih nas dele milijarde svetlosnih godina, ˇcitav citav svemirski okean, mogu da budu od ikakve praktiˇ pra ktiˇcne cne vrednosti vredno sti za ˇcoveka coveka na Zemlji!? Zemlj i!? — Da!!! Ova po svemu neobiˇcna cna nebeska neb eska tela, ko koja ja u Svemiru Svemi ru svetle poput p oput grandio g randioznih znih kula svetilja svetilja i izgaraju milijarde milijarde zvezda zvezda za svog svog ˇzivota, zivota, pored svetlosnog svetlosnog zraˇcenja cenja emituju i impulsno radio zraˇcenje. cenje. Prate´ci ci ove signale, profesor Neil i saradnici iz NASA-ine Laboratorije za mlazni pogon (SAD) predvideli su razorno pomeranje tla koje se zaista i desilo u Kaliforniji. Koriste´ Kori ste´ci ci udalje uda ljeni ni kvazar kao taˇckasti ckasti izvor izvo r radio radi o zraˇcenja, cenj a, nauˇcnici cni ci su bili u stanju da vrlo taˇ cno cno mere razliku u vremenima vremenima prispe´ prispe´ca ca radio signala sa kvazara do radio opservatorije u Pasadeni i do NASA-ine stanice za pra´cenje cenje kosmiˇ ckih ckih letova letova kraj kra j Goldstouna, mesta udaljenog od Pasadene 193 kilometra. Na osnovu osnovu malih vremenskih vremenskih kaˇsnjenja, snjenja, koja su iznosila milijardite milijardite delove sekunde, sek unde, istraˇzivaˇ zivaˇci ci su s u ustanovil us tanovilii da d a se s e rasto ra stojanje janje izmedju izmedj u antena a ntena radio prijemnih prijemnih stanica stanica u Pasadeni Pasadeni i Goldstounu Goldstounu u toku sedam meseci pove´ pove´calo calo za 20 centimetara centimetara.. To je bio znak da se na posmatranom posmatranom podruˇcju cju moˇ ze ze oˇcekivati cekivati pojava po java zemljotresa. zemljo tresa. I druga druga ranija ranija merenja merenja pok p okazi aziv vala su da je ov ovoo tlo sklono sklono kretanj kretanju. u. U periodu peri odu od 1974 1974.. do 1978. godine go dine dolazi d olazilo lo je j e do jednoliˇ j ednoliˇcnog cnog skupljanja skuplj anja Juˇzne zne Kalifornije Kalifornije po p o pravcu pravcu sever sever jug. Poˇ Poˇcev cev od o d 1978. go godine dine skupljanje je prestalo i tlo je poˇcelo celo da se ˇsiri! siri! Lasersk Laserskaa merenja, merenja, koja su prethodila radio merenjima, merenjima, pokazala pokazala su da se podruˇcje cje oko Palmdejla, koje se nalazi 56 km severno severno od o d Pasadene, Pasadene, od o d maja do oktobra 1979. godine proˇ proˇsirilo sirilo za oko 2 milimetra mili metra po svakom duˇznom znom kilometru. kilom etru. Radio-astronomska merenja pomo´cu cu kvazara kao udaljenih radio farova farova 124
pove´cala cala su domen posmatra pos matranja nja na teritoriju terit oriju ˇcija cija je duˇzina zina iznosila iznosi la 161 km. Ona su otkrila otkri la da se ˇsirenje sirenj e terena odvija odv ija po ve´ coj co j duˇzini zini i da se deˇsava sava po pravcu jugozapad-severoistok. Mada razlozi razloz i ov ovakvog akvog ponaˇ pon aˇsanja sanja kalifornijskog kaliforni jskog tla joˇs nisu n isu poznati, pozn ati, Bari Reilei, saradnik saradnik Ameriˇ Ameriˇckog ckog odelenj o delenjaa za pretragu pretragu tla, smatrao je da bi ov ovoo ˇsirenje sirenje moglo da dovede do razornog zemljotresa na podruˇcju cju poznate Sen Andreaske raseline u Kaliforniji. A to se i desilo! I tako nauˇcnici cnici pomo´ pom o´cu cu osetljivih osetl jivih radio antena paˇzljivo zljivo hvata hvataju ju radio signale koji nam stiˇ zu zu iz jedne udaljene udaljene taˇ cke cke na samom kraju Svemira. Svemira. U ˇcudesnoj cudesnoj svemirsko-zemaljsko svemirsko-zemaljsko j triangulaciji, prate´ci ci male razlike u vremenima men ima prisp pri spe´ e´ca ca radio ra dio signal sig nalaa sa kvazara, kvazar a, oni prepozn prep oznaa ju nagoveˇ n agoveˇsta sta je budu´ b udu´cih cih zbivanja na Zemlji! I zar zar sad sad neko neko moˇze ze da pita pita ˇcemu ce mu sluˇ sluˇze ze funda fundame menta ntaln lnaa nauˇ nauˇcna cn a istr is traˇ aˇzivanj zivanja, a, zaˇsto sto treba otkrivati otkri vati tajne ta jne sveta u kome ˇzivimo? zivim o? Ovakvi Ovakvi fasciniraju´ fasciniraju´ci ci poduhvati poduhvati ljudskog ljudskog duha dokaz dokaz su da se nijedan objekt ob jekt u Prirodi, ma koliko od o d nas bio udaljen, ne moˇze ze proglasiti nekorisnim za ˇcove coveka ka.. Bela Bel a sova — neobiˇ neo biˇcan can lovac Postoji dosta ˇzivotinja zivotinja ˇciji ciji opstanak zavisi od pouzdanog sluha. Jedna od njih, koja bi mogla da konkuri konkuriˇˇse se za najviˇsu su nagradu nagradu — jer lovi skoro skoro iskljuˇ isk ljuˇcivo civo no´cu, cu, praktiˇ pra ktiˇcno cno s povezom povez om preko oˇciju cij u — jeste jes te bela be la sova. Nije lako zamisliti zamis liti kakvim to t o ˇcudesnim cudesni m aparat a paratom om mora da rasp r aspolaˇ olaˇze ze ptica pt ica — no´ no´cni cni lov lovac da bi bila u stanju stanju da po mraku, mraku, samo na osnov osnovu u zvuk zvuka, ulovi ulovi svoj svoj pokre pokretn tnii plen plen na tlu pokriv pokriven enom om trav travom om ili ili sneg snegom. om. Da bi to postigl pos tigla, a, bela bel a sova mora mo ra da d a koristi kori sti izuzetno izuzet no osetlj o setljiv iv sluˇ s luˇsni sni aparat i neobiˇ neo biˇcan, can, skoro skoro kompjuterski, sistem za obradu podataka” podataka” do kojih dolazi preko svojih lokatora zvuka. Na ko koji ji naˇcin cin bela be la sova to postiˇ po stiˇze? ze? Bez sumnje, odgovor leˇzi zi u mogu´cnosti cnosti prepoznavanja prepoznavanja izuzetno malih razlika razlika u zvucima koji ko ji dopiru do levog levog i desnog desnog uha. Uˇsi si se obiˇ cno cno nalaze na unekolik unekolikoo razliˇ razliˇcitim citim rastojanjima od izvora izvora zvuka, zvuka, te do njih dati zvuk dopire sa malim vremenskim pomakom. Odredjena asimetrija u orijentaciji sovinog levog i desnog uha, pri kojo ko jojj je njeno desno uho okrenuto neˇsto sto malo naviˇse, se, a levo naniˇze, ze, dopuˇsta sta sovi da odredi odr edi ugao pod po d kojim koj im zvuk dolazi sa tla. Na drugoj strani, sova sova raspolaˇze ze izvanredno izvanredno organizovanim organizovanim centrom za obradu signala. Nervni impulsi koji se stvaraju u sovinom sluˇsnom snom aparatu putuju do mreˇze ze neurona u srednjem delu mozga, koji su tako ta ko rasporedjeni da formir formiraju aju mapu koja odslik odslikav avaa posmatran posmatranii prostor prostor.. Impuls Impulsii koji se na 125
ovom nivou javljaju idu ka viˇsim sim moˇzdanim zdanim centrima, u kojima se odvija selekc selekcija ija informa informacija cija,, njihov njihovaa obrada obrada i formira formiranje nje signala signala za navod navodjen jenje” je”,, koji ko ji ´ce ce sovu i u totalnom tota lnom mraku nepogreˇ nep ogreˇsivo sivo dovesti do plena. plena . Do ovih saznanja sazna nja nauˇcnici cnici su doˇsli sli na osnovu eksperimen eksp erimenata ata sa ve´ cim cim brojem ptica. Oni su sove sove stavljal stavljalii na velik velikee obruˇ obruˇ ce ce koji su mogl moglii da se obr´ cu cu oko osa kao lokatori lokatori radio talasa. Na ov ovaj aj naˇ cin cin mogli su precizno precizno da postavljaju postavlja ju sove prema veˇ veˇstaˇ staˇckim ckim izvorima zvuka, tj. da mere uglove, rastojanja i drugo. Eksperimenti Eksp erimenti,, u kojima ko jima je koriˇs´ s´cen cen i komp kom p juter, pokazali su da bela b ela sova izuzetno brzo reaguje i odredjuje azimut i elevaciju. Njen zvuˇcno-lokatorski cno-lokatorski aparat je najosetljiviji na uˇ cestanosti cestanosti izmedju 3.000 i 9.000 herca. Ona je u stanju stanj u da uporedjuj upo redjujee intenzitet intenzit et zvuka razliˇcitih citih uˇcestanosti cestan osti koji koj i stiˇze ze do njenog desnog uha — u odnosu o dnosu na intenzitet zvuka koji stiˇze ze do levog uha. . . Nauˇcnici cnici se u ogledima ogled ima sa belom b elom sovom nisu ni su zadrˇ z adrˇzali zali samo na priro p rirodnim dnim uslovima, uslovim a, koji koj i su uobiˇcajeni ca jeni za njihove ispitanike, ispit anike, ve´c su iˇsli sli tako daleko da su belim sovama sovama u uˇsi si ugradjivali male zvuˇcnike, cnike, usadjivali mikroelektrode mikroelektro de u mozak i koristili delovanje razliˇcitih citih hemijskih stimulatora i destimulatora — da bi otkrili mogu´ce ce tajne ta jne koje pomaˇzu zu belo b elojj sovi da u borbi b orbi za opstanak preˇ preˇzivi zivi love´ci ci pod po d najt na jteˇ eˇzim zi m uslov uslovim ima. a. Za belu bel u sovu su ova ispitivanja ispi tivanja bila mnogo, mnogo , mnogo teˇza za nego suoˇcavanja cavanja sa tihim no´cnim cnim prolaznicima prolaznicima njenom teritorijom, teritorijom, na kojoj bi mogla da se nadje tabla s natpisom: Lovno podruˇ po druˇ cje cje ptice s lokatorom zvuka. Zato — psst! Tiho, tiˇ tiˇse. se. . . najtiˇse. se. . . Nevidljiva Nevidl jiva elektronika elektr onika budu´cnosti cnosti Ne tako davno naˇsi si ku´cni cni radio aparati bili su veliki kao ormari ili kredenci. den ci. Sada Sad a ve´c posto po sto je tako si´cuˇ cuˇsni sni radiot rad iotran ranzis zistor torii da ih moˇzemo zem o smesti sme stiti ti u ruˇcni cni ˇcasovnik casovnik ili ih nositi u samom uhu, pa ˇcak cak i u zubu — kako kako je to ˇcinio cinio Uri Geler, poznati parapsiholog i vraˇc-pogadjaˇ c-pogadjaˇc. c. Ali, i to nije sve! Nauˇ cnici cnici su uspeli da naprave naprave tako mali radio otpremnik otpremnik koji su montirali montirali obiˇcnoj cno j ku´cnoj cno j muhi na glavu i tako, zahvaljuju´ci ci njemu, pratili prati li let muve u slobodnom prostoru. Zato se moˇ m oˇzemo zemo upitati upita ti — dokle do kle je ˇcovek covek stigao st igao u minijat mi nijaturizac urizaciji, iji, izradi sve manjih elektronskih komponenata i uredjaja. Gde se nalazi kraj tome? Razvoj Razvoj elektr elektronik onikee u poslednj poslednjih ih 50 godina, godina, od otkri´ otkri´ ca ca tranzis tranzistora tora do danas, danas, odvijao se vrtogla vrtoglavo vom m brzinom. brzinom. Uzm Uzmimo imo za primer primer kompjuter. kompjuter. U nekoliko decenija cena kompjutera smanjila se za oko 20.000 puta, dok je brzina njegovog rada, izraˇcunavanja cunavanja i obrade podataka po dataka porasla za viˇse se hil jada puta! Tako je sada mogu´ce ce napraviti mo´can can kompjuter ˇcija cija veliˇ cina cina ne´ce ce prem premaˇ aˇsiti si ti veliˇ vel iˇcinu cinu ˇcovekog cove kog nokt no kta! a! Na toj to j povrˇ povrˇsini sini on moˇze ze da sadrˇ sa drˇzi zi 126
viˇse od milion aktivnih i pasivnih elektronskih komponenata! Ali ni ovako fantastiˇ cna gustina pakovanja elektronskih elemenata nije se ni blizu primakla granici koju u tom pogledu postavlja Priroda. Granica, koja ´ce se teˇsko ikada prevazi´ci, postavljena je veliˇ cinom molekula. Naˇse sadaˇsnje elektronske komponente, ma koliko si´cuˇsne bile, predstavljaju ogromna ostrva” ili kontinente”, ako ne i ˇcitave planete” atoma i molekula, ˇciji je jedini zadatak da obave po jednu jednostavnu logiˇcku operaciju, da pojaˇcaju neki signal, da zapamte datu informaciju itd. Medjutim, iste ili sliˇcne zadatke u ˇzivom svetu obavlja ju mnogo si´cuˇsnije organizacije” — ´celije, delovi ´celija ili, ˇcak, samo pojedinaˇcni molekuli. Najˇceˇs´ce su to makro-molekuli, molekuli sastavljeni iz velikog broja atoma. Pa dobro, ako smo to nauˇcili od Prirode, pogledajmo sada zaˇsto atom, koji je manji od molekula, ne moˇze da posluˇzi kao joˇs si´cuˇsniji element budu´ce elektronike. Atom je u te svrhe praktiˇcno neupotrebljiv. Medju atomima moˇzemo da razlikujemo pobudjene atome (atomi koji raspolaˇzu viˇskom energije) i atome ˇ koji se nalaze u normalnom, nepobudjenom stanju. Zivot pobudjenih atoma je vrlo kratak, ˇcesto kra´ci od milionitog dela sekunde, tako da je zapis” u ovakvim atomima kratkog veka. Zbog toga su molekuli poslednja stepenica u minijaturizaciji elektronskih komponenata i uredjaja. Iz tog razloga ve´c se uveliko radi na bioelektronici — na bioˇcipovima, biotranzistorima, biomemorijama i dr. Kada ˇcovek ovlada bioelektronikom — tehnikom koja ´ce umesto sadaˇsnjih elektronskih elemenata koristiti makromolekule, takve molekule kao ˇsto su oni u ˇzivoj materiji — problem superminijaturizacije bi´ce reˇsen. Time ´ce biti postignuto joˇs neˇsto ˇsto je vaˇ znije od dobijanja sve manjih lego kockica”. Bi´ce uspostavljen most” izmedju ˇzive i neˇzive materije. To ´ce omogu´citi da se u oˇste´cene delove ˇcovekovog tela unesu bioelektronske komponente, kola ili ˇcipovi (bioˇcipovi), koji ´ce preuzeti odredjene vitalne funkcije oˇste´cenih ˇzivih centara. ˇ Covek ´ce tada u minijaturizaciji dosti´ci umeˇsnost Prirode — svog mudrog uˇcitelja. Crna rupa — svemirska aˇzdaja Predeli nauke liˇce na horizont: ˇsto im se viˇse pribliˇzavamo, oni sve viˇse odmiˇcu. P. Buast Ne naginjite se kroz prozor — da ne biste upali u crnu rupu!” — moglo bi da glasi ˇsaljivo upozorenje u blizini zagonetnog nebeskog tela o kome se mnogo govori i piˇse u poslednje vreme. Za crne rupe do nedavno nismo znali da li su samo proizvod maˇste teori127
jskih fiziˇcara ili su realna tela. Tek poˇsto je u centru naˇse galaksije otkrivena crna rupa za ˇcije je postojanje sakupljeno dovoljno dokaza, poverovali smo u nju. A sad da pokuˇsamo da objasnimo ˇsta je crna rupa i zaˇsto se ne treba naginjati kroz prozor” u njenoj blizini. Svako iz iskustva zna da ´ce jabuka ispuˇstena iz ruke pasti na tlo. Pad jabuke, kao i drugih tela, izazvan je dejstvom privlaˇcne sile koja vlada izmedju jabuke i Zemlje, a koju je, prema legendi, Njutn otkrio posmatraju´ci pad jabuke s drveta. Ta privlaˇcna sila naziva se gravitacionom silom. Mada je ona najslabija od tri sile koje vladaju u Prirodi, u grandioznim razmerama, u sluˇcaju tela kao ˇsto su zvezde, galaksije i Svemir ona ima najvaˇ zniju ulogu. Od nje, praktiˇcno, zavisi sudibna svakog ve´ceg nebeskog tela, pa i samog Svemira, koji se jednoga dana moˇ ze skupiti u taˇ cku (ako sadrˇzi dovoljno materije), ili moˇze produˇziti da se ˇsiri u nedogled (ako nema dovoljno materije). Ako bismo sada uzeli da jabuka, umesto na Zemlju, pada ka jednoj zvezdi ogromne gustine, recimo — ka neutronskoj zvezdi, naˇsli bismo da se pri pada jabuke, kao pod dejstvom neke krckalice za orahe”, pod uticajem gravitacionih sila drobe” molekuli iz kojih je jabuka saˇcinjena. Oni se drobe u atome, a ovi se dalje sitne do atomskih jezgara i elektrona. Ni atomska jezgra i elektroni ne predstavljaju kraj puta” naˇse jabuke, koja se nenadano naˇsla u snaˇznom polju gravitacionih sila neutronske zvezde. Dalje dolazi do loma” jezgara i stapanja protona i elektrona u neutronsku kaˇsu”, zbog ˇcega ovakvu zvezdu i nazivamo neutronskom zvezdom. I — eto nas ve´ c na putu ka crnoj rupi. Zamislimo sada da je masa zvezde koju posmatramo, da bismo sagledali njen kraj, nekoliko puta ve´ca od mase Sunca. I neka u njoj ugasne nuklearna pe´c”, tj. prestane proces saˇzimanja vodonikovih jezgara u teˇza jezgra, pri ˇcemu se oslobadja energija. U tom sluˇcaju do´ci ´ce do kolapsa zvezde” i, kao u sluˇcaju jabuke, svaki njen deo, kao neka mala jabuka polete´ce ka srediˇstu zvezde. Nasta´ce saˇzimanje materije ˇcudesnih razmera koje ´ce daleko prevazi´ci lom materije koji smo opisali pominju´ci neutronsku zvezdu. Ni elementarne ˇcestice ne´ce odoleti dejstvu snaˇznih gravitacionih sila, koje ´ce celokupnu materiju zvezde sabiti u jednu taˇcku! Ta taˇcka je novi nebeski objekt — crna rupa. Crna rupa je uvir” materije koji guta sve ˇsto joj pridje bliˇze od ruba ponora”, tzv. horizonta dogadjaja. Sve ˇsto bude privuˇceno preko horizonta dogadjaja nezadrˇ zivo ´ce nestati u crnoj rupi za sva vremena! Otuda je ovo 128
nebesko telo i dobilo tako crno ime”. Zato smo na poˇcetku u ˇsali i rekli — ne naginjite se kroz prozor u blizini crne rupe da ne biste upali” u nju, jer se ona ponaˇsa kao nesita svemirska aˇzdaja”. Kad guta” materiju, u stanju je da proguta sve oko sebe. Iako materija koju crna rupa usisava gubi svoja svojstva, ona ostavlja izvestan trag o sebi. Pribliˇzavanjem horizontu dogadjaja fantastiˇcno se ubrzava i usijava, i zato emituje elektromagnetno zraˇcenje po kome istraˇzivaˇci i tragaju za crnim rupama. Tonu´ ci u crnu rupu, ona joj predaje svoju masu i naelektrisanje koje, takodje, moˇze da posluˇzi za pronalaˇzenje crne rupe. Neki nauˇcnici tvrde da crne rupe nisu potpuno crne”, ve´c da su pomalo i bele”. Naime — da se neke od njih ne ponaˇsaju iskljuˇcivo kao ponori materije, ve´c da, nekad, znaju i da eksplodiraju! Pored ve´ c pomenute aˇzdaje” u centru naˇse galaksije, postoje i dva ozbiljna kandidata za crne rupe. To su objekt u dvojnom sistemu zvezda Labud X–1 i telo u Velikom Magelanovom oblaku”. Ali, po svemu sude´ci, crne rupe nisu tako retke i teˇsko bi bilo pretpostaviti da one ne postoje, jer jedino pomo´cu njih moˇzemo da objasnimo pojave pri kojima iˇsˇcezavaju grandiozne koliˇcine materije ili se javljaju fantastiˇcni iznosi energije. Crna rupa kao da ho´ce da nas zbuni svojim svojstvima. Jedna od poslednjih novosti je da je ona moˇzda most” preko koga se moˇze pre´ci” u drugi svemir! A to nam ve´c zaustavlja dah i prisiljava nas da sa na jve´com paˇznjom pratimo sve ˇsto se o crnoj rupi piˇse, pa makar nam i samo ˇcitanje, bez naginanja kroz prozor”, dizalo kosu na glavi. ˇ Suplji zub parapsihologije Svako vreme ima i svoje praznoverje. Nekada su ljudi verovali da postoje djavoli, veˇstice i vampiri. Danas, u doba moderne nauke i tehnike, ˇcovekovo praznoverje je dobilo novo, nauˇcno” ruho. Pa ipak, suˇstina se nije mnogo promenila — reˇc je o istoj nemo´ci — nemo´ci da se prevlada sopstveno neznanje i prihvati istina o Prirodi onakvoj kakva ona jeste, a ne kakvom je neko ˇzeli. Dovoljno je da otvorite stranice nekog ilustrovanog ˇcasopisa, pa da, skoro bez izuzetka, nadjete udarne teme” — neobiˇcne priˇce o natprirodnim mo´ cima raznih vidovnjaka i drugih nadarenih” osoba. Oni, navodno, nepogreˇsivo reˇsavaju” zagonetne sluˇcajeve iz proˇslosti, predvidjaju” budu´cnost, izmenjuju misli na daljinu, snagom pogleda” savijaju kaˇsike i viljuˇske, podiˇzu” pogledom teˇske predmete, lebde” u vazduhu, ˇcitaju” knjige iza zatvorenih korica, pogadja ju” sudbinu iz karata, pronalaze” pomo´cu raˇslji podzemne vode ili u zemlji skrivene predmete, leˇce” teˇske bolesnike zraˇcenjem svojih 129
ruku ili snagom pogleda, uniˇstavaju” ili vaskrsavaju” bi´ca i stvari, razgovara ju” sa duˇsama umrlih i ˇcine joˇs stotine drugih ˇcuda. Da bi zlo bilo ve´ce, neki od prevejanih pripadnika ovog, kobajagi novog, a u stvari vrlo starog ume´ca obmanjivanja, proglaˇsavaju svoje marifetluke za nauˇcne po jave, a vaˇsarske veˇstine krste zajedniˇckim imenom — parapsihologija ili psihotronika. E, pa hajde da vidimo ˇsta je novo u ovoj modernoj laˇzi i paralaˇzi. U parapsihologiji se ne sre´cu normalne pojave, ve´c nekakve druge — paranormalne . Razumljivo je da tu ne moˇze biti iˇceg normalnog, jer ko je ˇcuo da neznalice, ˇsarlatane i prevarante interesuje neˇsto u ˇsta je potrebno uloˇziti godine predanog i mukotrpnog racionalnog rada. Hokus, pokus — preparandus , i eto nove nauke” — parapsihologije! Podruˇ cje ljudske psihe je teren izuzetno zahvalan za parapsihologe. Oni se ne la´caju neˇceg opipljivog, jer znaju da ´ce tada brzo upasti u miˇsolovku nauke. Zato, poznaju´ci ljudsku narav i slabosti neukih i nemo´cnih, pletu svoje mreˇze oko lakovernih i bolesnih ljudi. U ovom poslu ˇcudologije najˇcuveniji nauˇcnik” naˇseg vremena doskora je bio Uri Geler, koji je na oˇcigled publike, pa ˇcak i nekih nauˇcnika koji su mu verovali, pogledom” savijao metalne kaˇsike i viljuˇske! On je opisivao” predele u kojima nikada nije bio, pogadjao” ˇsta se krije u olovnim kutijama, davao dijagnoze iz leve ruke” i ˇcinio mnoga druga ˇcuda. Sve je tako veˇsto radio, da je poznati engleski fiziˇcar prof. Dˇzon Tejlor 1975. godine u ˇcast nove nauke” napisao knjigu Supervolje! Ali, obiˇ cnoj volji za istinu, a na veliku sramotu i ˇzalost ovog i nekih drugih nauˇcnika koji nisu posumnjali da ih Geler obmanjuje, doˇslo je do svadje izmedju Gelera i njegovog menadˇzera. Ova svadja iznela je na videlo istinu o Gelerovim trikovima. Saznalo se da je Geler u zubu imao skriveni minijaturni radio prijemnik pomo´cu kojeg je dobijao tajne poruke — obiˇcno od svog menadˇzera. Takodje je otkriveno da su njegove brze i veˇste ruke obavljale mnoga ˇcuda”, ˇsto su mogli da uoˇce samo iskusni madjioniˇcari, kojih se on klonio kao djavo od krsta. Laˇzna nauka — parapsihologija — mnogo je izgubila, a ljudima je ostala pouka da se klone paranormalnih pojava i njihovih tumaˇcenja, ma kako oni privlaˇcni bili. Tako je ˇsuplji zub parapsihologije joˇs jednom potvrdio narodnu mudrost:u laˇzi su kratke noge. Tango smrti u Magelanovom oblaku” Ako biste upitali bilo kog astronoma ili astrofiziˇcara ˇsta je crnje od crnog djavola, on bi vam bez mnogo razmiˇsljanja odgovorio da je od njega crnja samo – crna rupa, ˇcudesan nebeski objekt u ˇciju se poteru digla i kuka i 130
motika”. Zaˇsto je crna rupa tako crna? Prvo, zbog toga ˇsto ona kao nekakva svemirska aˇzdaja guta sve ˇsto joj padne ˇsaka” — i materiju i energiju ako jo j pridju u blizinu! A, zatim, ˇsto od sebe ne daje glasa” — ne emitije ikakvo zraˇcenje po kome bi se mogla opaziti. Pa kako se onda uopˇste moˇze da primeti? Kao i svako drugo nebesko telo, i crna rupa raspolaˇze masom. Ona moˇze biti i naelektrisana, a i nemirna je kao ˇcigra — vrti se oko svoje ose. Medjutim, njena najve´ca mo´c leˇzi u straˇsnoj gravitaciono j sili kojom, kao nekom izduˇzenom rukom, privlaˇci k sebi druga tela, najˇceˇs´ce zvezde te ih usisava u svoj gravitacioni ponor” ili ih, ako su mudre” i dovoljno se brzo kre´cu podalje od nje, drˇzi u svom suˇzanjstvu. O crnim rupama moˇze se re´ci joˇs mnogo ˇsta, pa je i ova knjiga proˇsarana priˇcama o njima kao zlim dusima koji nauˇcnicima zadaju nevolje. Istina, teorija crnih rupa daleko je odmakla, a i pretrage neba u poslednje vreme daju sve viˇse znakova o njihovom mogu´cem posto janju. Ipak, mudrost nas uˇci opreznosti kada je reˇc o crnim rupama, jer su mnogi kandidati pali na ispitu — vreme je pokazalo da nijedan od njih nije crna rupa i da su se nauˇcnici u po neˇ cem prevarili istiˇcu´ci njihove kandidature. Izuzetak od ovoga ˇcine tri nebeska objekta — sistem dvojnih zvezda u sazveˇzdju Labuda”, tzv. Labud X–1”; zatim, nebesko telo u srediˇstu naˇse galaksije i, konaˇcno, crna lisica” u nama najbliˇzoj galaksiji, u Velikom Magelanovom oblaku”, koji je od Mleˇcnog puta” udaljen samo 150.000 svetlosnih godina. U ovoj galaksiji grupa ameriˇckih i kanadskih nauˇcnika otkrila je izvor iks-zraˇcenja, LMC X–3, ˇcija su dalja izuˇcavanja dovela do zakljuˇcka da se u njoj krije crna rupa ˇcija je masa desetostruko ve´ca od mase Sunca. Nebesko telo LMC X–3 prvo je uoˇceno kao izvor zraˇcenja neobiˇcno velikog intenziteta i promenljive jaˇ cine, koja se ponekad skokovito menja i postaje i do dvadeset puta ve´ ca nego ˇsto je bila pre promene. Joˇs od ranije se znalo da ovakve osobine pokazuju sistemi dvojnih zvezda, kod kojih gasovi sa obiˇcne zvezde bivaju privlaˇceni i usisavani drugom, veoma kompaktnom neutronskom zvezdom. Kada analiziraju kraj ˇzivotnog puta masivnih zvezda, nauˇcnici teˇsko mogu da izbegnu susret” s crnom rupom. Zato su oni pomislili da se u ovom sistemu moˇze na´ci neutronska zvezda ili crna rupa. Istraˇzuju´ci dvojni sistem LMC X–3 pomo´cu ˇcetirimetarskog teleskopa opservatorije Cera Tololo, u ˇ Cileu, astronomi su odredili brzinu kretanja i period kruˇzenja obiˇcne zvezde 131
oko zajedniˇckog centra gravitacije dvojnog sistema. Pokazalo se da je brzina kretanja zvezde veoma velika i da je period njenog kruˇzenja oko zajedniˇckog centra gravitacije samo 41 ˇcas! Na osnovu ovih podataka nauˇcnicu su izraˇcunali udaljenost vidljive zvezde od njenog nevidljivog gospodara i naˇsli da ona iznosi samo 11 miliona kilometara, tj. da je manja od jednog desetog dela rastojanja Zemlje od Sunca. Na osnovu vidljivog dela spektra zvezde odredjena je njena masa i zakljuˇceno da ona iznosi ˇsest Sunˇcevih masa. Na drugoj strani, izraˇcunata je masa nevidljivog pratioca (i/ili uzroˇcnika) nepoznatog porekla i nadjeno je da je ona desetostruko ve´ca od mase Sunca, tj. da daleko nadmaˇsuje mogu´ce mase neutronskih zvezda koje se grupiˇsu oko ˇcetvorostruke mase Sunca. Tako se kao objaˇsnjenje name´ce da je nevidljiva zvezda u Velikom Magelanovom oblaku”, u sistemu LMC X–3, crna rupa. Zahvaljuju´ci sre´cnom sticaju okolnosti, mi iz priliˇcne blizine moˇzemo da posmatramo tango smrti” u Velikom Magelanovom oblaku”, u kome crna rupa u kobni zagrlja j sve viˇse privlaˇci svoju zaludjenu damu” — jednu obiˇcnu vidljivu zvezdu. Magija oˇzivljavanja iˇsˇcezlih vrsta Postoje razni madjioniˇcari, ali oni medju molekularnim biolozima nadmaˇsuju svaku maˇstu. Oni su u stanju da kopiraju” molekule ˇzivih bi´ca — kao da su to stranice nekog ˇcasopisa ili knjige. A reˇc je o poduhvatu od ˇzivotne vaˇ znosti, neˇcem ˇsto moˇze da se uporedi s dizanjem feniksa iz pepela”! Da je to istina, potvrdi´ce ova priˇca koja predstavlja samo poˇcetak jedne od najuzbudljivijih avantura u koju se upustio ˇcovek. U ovoj priˇci reˇ c je o delimiˇcnom vra´canju u ˇzivot” jedne nedavno iˇsˇcezle ˇzivotinje — kvage. Kvaga je polukonj-poluzebra. Ona je ˇzivahno trˇcala poljima naˇse planete sve dok je ˇcovek nije istrebio. Poslednja kvaga vidjena je pre neˇsto viˇse od jednog stole´ca, a zatim je cela vrsta nestala bez traga. Ipak, taˇ cnije je re´ci — ostavila je trag o sebi u zapisima ljudi i u, tu i tamo, razbacanim fosilima. Medjutim, za nauˇcnike je i to bilo dovoljno da kvagu delimiˇcno vrate iz mrtvih” i podare joj izglede za novi ˇzivot. Poˇcetak ove skoro nauˇcno-fantastiˇcne priˇce vra´ca nas desetak godina unazad, u vreme kada su nauˇcnici otkrili dobro oˇcuvane ostatke jedne kvage, koja je oko 150 godina poˇ civala pod dubokim naslagama zemlje i peska. Zahvaljuju´ci tome, oni su bili u stanju da iz preostalih tkiva kvage izdvoje molekule DNK (molekule nasledja — dezoksiribonukleinske kiseline) i da pokuˇsaju da ih bioloˇskim postupcima kloniraju (kopiraju). Ali, to nije bilo nimalo lako. Prvo su biolozi morali da se zadovolje da kopiraju samo delove DNK molekula kvage, tzv. gene, a da za kasnije ostave 132
sastavljanje ovih gena u dugaˇcki molekulski lanac. Tako je maˇsina za kopiranje” puˇstena u rad. Prvo je od DNK molekula dobijeno viˇse molekula RNK (ribonukleinske kiseline), a zatim su ovi molekuli, pomognuti molekulima aktivatora, stvorili unazad” molekule DNK koji su bili identiˇ cni onima koje su nauˇcnici izdvojili iz kvage. Na ovaj naˇcin zapoˇcela je borba biologa za oˇzivljavanje izgubljenih ˇzivotinja i biljaka. Taj ´ce poduhvat dugo trajati, jer su do sada iskopirana” (klonirana) samo neka slova” (geni) jedne vrlo dugaˇcke reˇ ci” (molekula DNK). Jednom, kad bude dobijen ceo molekul DNK, on ´ce morati da se ugradi u ´celiju, ˇcija je struktura priˇca za sebe. Dovoljno je samo re´ci da je ona mali — Univerzum. I tako ´ce do trenutka kada ´ce naˇsim poljima protrˇcati kvaga, ˇciji su molekuli DNK stvoreni kloniranjem u laboratoriji, prote´ci joˇs mnogo godina. Medjutim, kada ˇcovek jednom u tome uspe, on ´ce biti u stanju da po ˇzelji oˇzivljava mnoge iˇsˇcezle vrste koje su ostavile slabaˇsni trag o sebi, pa i one ˇcudoviˇsne — kao ˇsto su ogromni gmizavci koji su ˇziveli pre viˇse od 50 miliona godina. Dovoljno ´ce biti da se nadje koji molekul DNK iˇsˇcezlih vrsta, pa da se predje na njegovo, praktiˇcno, neograniˇceno kopiranje. Ali, ova se priˇca ne´ce zavrˇsiti na dinosaurusima i ihtiosaurusima, ve´ c, najverovatnije, na potpuno novim vrstama koje ´ce ˇcovek zamisliti i stvoriti igraju´ci” se genima, neobiˇcnim slovima ˇzivota”. U tom sluˇcaju ˇcovek ´ce postati tvorac novog ˇzivota. Poverujmo da ´ce ga plemenite teˇznje spreˇciti da zloupotrebi ovu svoju mo´c i da ne´ce poˇceti da stvara monstrume i Frankeˇsta jne koje sre´cemo u stripovima i filmovima strave i uˇzasa Svemir s rupama” Novija astronomska osmatranja i kompjuterske simulacije ponaˇsanja materije na velikoj skali veliˇcina naveli su Dˇz. Barnsa, astronoma Univerziteta Novog Meksika (SAD), da zakljuˇci da je Svemir po svojoj strukturi nalik ˇsvajcarskom siru, tj. da ima mnogo rupa”. Prvi izveˇstaji o postojanju rupa” u Svemiru, grandioznih prostora u kojima ne postoje galaksije ili joˇs ve´ce tvorevine materije, potekli su od istraˇzivaˇca Miˇcigenskog univerziteta (SAD) koji su prouˇcavali trodimenzionˇ alnu raspodelu galaksija u skupini galaksija na pravcu sazveˇ zdja Cizme” i pronaˇsli da u njoj postoji jedna ogromna ˇsupljina”, preˇcnika oko 350 miliona svetlosnih godina, prostor u kome nema galaksija! Drugi korak su uˇ cinili Barns i saradnici koji su izuˇcavali raspored galaktiˇckih supergrozdova (grozdova koje ˇcine galaktiˇcka jata) na mnogo ve´coj skali veliˇcina. I, njihov je nalaz bio iznenadjuju´ci — pronaˇsli su takva podruˇcja Svemira 133
u kojima nema supergrozdova! U traganju za ˇsupljinama” u Svemiru, oni su otkrili neobiˇcno dugaˇcku, taˇcnije — najduˇzu svemirsku traku”, nit materije dugu 730 miliona svetlosnih godina! Kao da je ovaj ˇcudan viˇsak materije trebalo da nadoknadi njen manjak na drugom mestu. To je navelo nauˇcnike da izvrˇse briˇzljiv popis materije u svemirskom magacinu”. Kada su sabrali sve ono ˇsto je otkriveno — normalni sadrˇzaj” — manjak” — viˇsak”, pokazalo se da najve´ci deo svemirske materije, dostupne oˇcima naˇsih teleskopa, zauzima samo pribliˇzno jedan stoti deo ukupne zapremine Svemira! Ali, bilo je mnogo lakˇse otkriti ove neobiˇcnosti Svemira, nego ih ob jasniti. Nauˇcnici veruju da su pomenute ˇsupljine, prostori bez materije, uzrokovani pojavama koje su se desile u najranijoj fazi nastanka Svemira, u vremenu mnogo kra´cem od milijarditog dela sekunde po odiguravanju Velike eksplozije” u kojoj je Svemir rodjen. To je potvrdio i tada najbrˇ zi raˇcunar na svetu, Krej–1”, koji je za svoj raˇcun” napravio viˇse svemira na papiru. Koriste´ci model nastanka svemira koji su skicirali nauˇcnici, Krej–1” je neˇsto slobodnije ispitivao razne mogu´cnosti i davao odgovore na pitanja u vezi sa evolucijom i sadaˇsnjom strukturom Svemira. Zaˇcudo, njegova izraˇcunavanja su se verno poklopila sa opaˇ zanjima astronoma. Tako je i teorijski potvrd jena mogu´cnost pojave rupa” u Svemiru. Naˇsa ranija, jednostavna i idiliˇcna slika o homogenom i izotropnom Svemiru, doˇzivela je veliku promenu. Nauˇcili smo da su njegovi prvi trenuci, zbivanja koja su se desila u neshvatljivo kratkom vremenu posle Velike eksplozije”, odredila budu´ci oblik Svemira u kome su i ˇsupljine” naˇsle svoje mesto. Hemija premo´ci Iako raspet izmedju Atoma i Svemira, ˇcovek je sebi najve´ca nepoznanica.Vladimir Ajdaˇci´c Mnoge osobine ˇzivih bi´ca ima ju za podlogu razliˇcite fizioloˇske po jave koje se deˇsavaju u njihovom organizmu. Zato nije neobiˇcno ˇsto su nauˇcnici potraˇzili odgovor na pitanje da li se nametanje pojedinca za vodju u grupi moˇze da objasni razlikama koje ˇclanovi grupe ispoljavaju po svojoj fizioloˇskoj gradji — biohemijskim reakcijama, tj. po objektivnim faktorima, a ne ˇcisto psiholoˇskim elementima. Ve´c se moˇze naslutiti znaˇcaj ovako postavljenog problema, jer su pojedinci, kao, na primer, Neron, Atila ili Hitler, koji su se nametnuli kao vodje svojim sunarodnicima, naneli ogromno zlo mnogim ljudima. Da bi naˇsli odgovor na ovo pitanje, istraˇzivaˇ ci Medicinske ˇskole Univerziteta Kalifornije, iz Los Andjelesa, ispitivali su ponaˇsanje i biohemizam dominantnih majmuna u Juˇznoj Africi. Kao ˇsto je poznato, vodje ˇcopora majmuna razliˇcito se ponaˇsaju u odnosu 134
na svoje podanike. Oni znatno viˇse vremena provode u pretraˇzivanju svoje teritorije, u potrazi za neprijateljima i skrivenim opasnostima, dok su ostali ˇclanovi grupe primetno pasivniji. Kod majmuna-predvodnika istraˇzivaˇ ci su ustanovili skoro dvostruko ve´cu koncentraciju jednog biohemijskog jedin jenja u krvi. Bio je to serotonin, koji predstavlja jedan od mnogih neurotransmitera — hemijskih oblika ˇsto prenose poruke” izmedju nerava. Ovaj nalaz doˇsao je sasvim neoˇcekivano, te je pobudio veliku paˇznju nauˇ cnika, koji su smislili izvanredno duhovit eksperiment. I, razume se, zahvaljuju´ci njemu, doˇsli su do oˇstroumnih zapaˇzanja o premo´ci ili nemo´ci svojih ispitanika — majmuna. Profesor psihijatrije Majkl Mak Guir, antropolog Majkl Rejli i saradnici menjali su socijalni poloˇzaj — znaˇcaj” — ili hijerarhijski status majmuna, i pri tom pratili nivo serotonina u krvi ispitanika. Kada su uklonili predvodnika grupe od drugih majmuna, koncentracija serotonina u njegovoj krvi se smanjila. Tada se u ˇcoporu oglasio novi predvodnik. Paralelno sa njegovim junaˇcenjem i isticanjem — s novim psiholoˇskim reakcijama — rasla mu je koliˇcina serotonina u krvi! U vremenu od dve nedelje, nivo njegovog serotonina se ustalio na vrednosti po kojoj se ˇzivotinja mogla lako da prepozna kao predvodnik grupe. Drugi, moˇzda joˇs interesantniji nalaz, takodje dobijen eksperimentom, kaˇ ze da koncentracija serotonina ne zavisi samo od toga ˇsta o sebi misli” vodja, ve´c, takodje, i od ponaˇsanja drugih majmuna-muˇzjaka prema njemu. Do tog su otkri´ca nauˇcnici doˇsli pomo´cu ogledala! Vodju ˇcopora postavili su ispred polupropustljivog ogledala kroz koje je on mogao da posmatra svoje podanike, ali da oni njega nisu mogli da vide. Oni nisu znali da li ih on prati ili ne. Ne znaju´ ci za ovu varku, vodja je nastavljao sa svojim prete´cim kretnjama i grimasama. Medjutim, to nije bilo uzvra´ceno uobiˇcajenim odgovorom njemu ranije potˇcinjenih majmuna. U ovoj za njega neobiˇcnoj i nerazumljivoj situaciji, u kojoj nikoga nije mogao da kazni, vodja je poˇceo da se menja i prestaje da bude fizioloˇski dominantan. Njegov serotonin je konstantno padao — sve dok nije dostigao nivo podredjene jedinke. Tako je silnik” postao jednak pokornom podaniku”! Isto se deˇsavalo i pri uklanjanju ostalih muˇzjaka iz grupe. Ostavˇsi sam sa ˇzenkama, ovoga puta i bez ogledala, ratoborni muˇzjak-predvodnik presta jao je da biva izazivan od drugih muˇ zjaka, te je i u tom sluˇcaju iˇsˇcezavao viˇsak serotonina u njegovoj krvi, a njegovo se ponaˇsanje primetno menjalo. Poˇsto nas ˇcovek viˇse interesuje od majmuna (iako neki kaˇzu da nismo daleko od njih), normalno je da se upitamo da li su nauˇcnici iz Kalifornije 135
ostavili majmune iz Juˇzne Afrike i okrenuli se sliˇcnom ispitivanju medju ljudima? Odgovor je potvrdan. Da, oni su to uˇcinili i doˇsli su do vrlo sliˇcnih nalaza ispitivanjem ljudi. Ustanovili su da vodje raznih bratstava raspolaˇzu viˇskom serotonina i da na njegov nivo takodje utiˇce ponaˇsanje sredine. Tako je jedan biohemijski konˇci´c”, znaˇcajan za ponaˇsanje majmuna i ˇcoveka, uhva´cen od strane nauˇcnika. Dokle ´ce dovesti njegovo potezanje” — ostaje da se vidi. Da li ´ce ono omogu´citi bolje kontrolisanje agresivnih muˇzjaka — pitanje je budu´cnosti. Medjutim, vaˇzno je da smo otkrili jednog pratioca agresivnog ponaˇsanja — serotonin — koji se u viˇsku javlja kako kod vodja-majmuna, tako i kod vodja-ljudi. Da li smo sami u Svemiru? Ako biste se u vedroj no´ci popeli na neki breˇ zuljak daleko od svetlosti grada i uputili pogled put neba, na njemu biste videli oko 4.000 treptavih zvezda. Ve´ c obiˇcan dvogled omogu´cio bi vam da prebrojite desetostruko ve´ci broj svetlucaju´cih taˇcaka na nebu, a skromni teleskop na nebeskoj pozornici” otkrio bi vam viˇse od 100.000 zvezda! ˇ Cak i ovako veliki broj nebeskih tela iz naˇseg vidokruga ne predstavlja ni kap vode u svemirskom moru”. Kao ˇsto znamo, u Svemiru postoji oko 100.000.000.000.000.000. 000 (sto milijardi milijarda) zvezda! Jedna od njih je i — Sunce. Iako je nama najbliˇza i najznaˇcajnija zvezda, ono ni po ˇcemu nije izuzetak u Svemiru. Takvih zvezda ima nebrojeno mnogo. Kada je tako, upita´cete se, zagledani u nebo — postoje li planete sliˇcne Zemlji, postoje li drugi naseljeni svetovi? Da li smo sami u Svemiru? Joˇs je grˇcki filozof Metrodorus, iz Kiosa, negde oko 400. godine pre nove ere, pisao: Nije mogu´ ce da se u velikom polju krije samo jedan klas ˇ zita i u beskrajnom Univerzumu samo jedan ˇ zivi svet”. Tako je razmiˇsljao stari filozof na osnovu ˇzivotnog iskustva i ograniˇcenog broja nauˇcnih ˇcinjenica. Zahvaljuju´ci astronomiji, astrofizici i kosmologiji, mi danas znamo znatno viˇse nego ˇsto se znalo pre mnogo vekova, te moˇzemo da pokuˇsamo da izraˇcunamo broj svetova u Svemiru koji bi mogli da budu naseljeni inteligentnim bi´cima. Prvo, otkrili smo da je Svemir, ako izostavimo rupe”, priliˇcno homogen i izotropan — da se u njegovim razliˇcitim delovima nalaze isti oblici materije; zatim, da se u medjuzvezdanoj materiji kriju brojni sloˇ zeni oblici — molekuli, koje bismo mogli nazvati opekama ˇzivota”; da se zvezde okupljaju u galaksije, ove u rojeve i super-rojeve, a oni u Svemir. Ova saznanja, kao 136
i mnoga druga, ne dopuˇstaju nam da pretpostavimo da je ˇzivot na Zemlji izuzetak, ve´ c da je i on — kosmiˇ cka pojava. Zato ´cemo po´ci od naˇse galaksije koju bolje poznajemo od drugih. Prati´cemo razmiˇsljanje ameriˇckog nauˇcnika Frenka Drejka, profesora Kornel univerziteta, koji je postavio jednaˇcinu za izraˇcunavanje broja naprednih civilizacija u jednoj galaksiji. Podaci koje ´cemo koristiti potiˇcu od uglednog ameriˇckog astronoma i popularizatora nauke Karla Segana, pisca inspirativne knjige Kosmos” i tvorca istoimene televizijske serije koju su videle stotine miliona ljudi ˇsirom naˇse planete. Broj zvezda u naˇsoj galaksiji, Mleˇ cnom Putu”, iznosi oko 400 milijardi. Pribliˇ zno, na tri zvezde javlja se jedan planetarni sistem. U proseku, u jednom planetarnom sistemu nalaze se dve planete na kojima postoje uslovi za razvoj ˇzivota. Neka se samo na svakoj tre´coj od ovih planeta ˇzivot zaˇceo. Uzima ju´ci u obzir pomenute brojke, zakljuˇcujemo da u naˇsoj galaksiji oko 100 milijardi planeta predstavljaju mogu´ce kolevke ˇzivota”! Medjutim, sada nastupa najneizvesniji korak u celom raˇ cunu — treba proceniti broj planeta na kojima su se razvila inteligentna bi´ca koja su u stanju da sa nama komuniciraju. Segan je pretpostavio da samo jedna od sto ˇzivotom oplemenjenih planeta moˇze da dovede do razvoja takvih civilizacija koje bi mogle da shvate naˇse radio poruke i da odgovore na njih. To bi znaˇcilo da Mleˇcni Put” sa 400 milijardi zvezda moˇze sadrˇzati oko milijardu tehniˇckih civilizacija, ˇsto je fantastiˇcno veliki broj! Ali, sada dolazi do dramatiˇcnog smanjenja broja civilizacija s kojima bismo eventualno mogli da se upoznamo”. Procenimo, prvo, deo vremena u kome posto ji naˇsa civilizacija. Zemlja je stara oko 4,6 milijardi godina. Na njoj tek ˇcetrdesetak godina ˇzivi tehniˇcki napredna civilizacija, koja je u stanju da pokuˇsa da se oglasi” i uputi poziv drugim inteligentnim bi´cima u Mleˇcnom Putu”. Kada uporedimo taj kratak vremenski raspon od 40 godina sa ˇzivotom Zemlje (4,6 milijardi godina), dobijemo zapanjuju´ci odgovor da je Zemlja od stvaranja do danaˇsnjih dana mogla da koristi samo jedan stomilioniti deo svog posto janja za kontaktiranje sa drugim svetovima. To znaˇci da brojku od jedne milijarde treba da umanjimo za sto miliona puta! Tako dolazimo do zakljuˇcka (ako su pretpostavke koje smo koristili taˇcne) da u ovom trenutku u naˇsoj galaksiji posto ji oko 10 naprednih civilizacija s kojima bismo mogli da razmenimo iskustva, poglede na ˇzivot i svet oko nas. Prema tome, odgovor na pitanje da li smo sami u Svemiru, prema Drejku i Seganu glasi — nismo sami! 137
ˇ Staviˇ se, dosta je izvesno da posto je i druga inteligentna bi´ca ko ja moˇzda, poput nas, muˇce iste misli i problemi. Jedan deo tih problema ˇcisto je tehniˇcke prirode — kako pobediti vreme i prostor? Njih ´ce ˇcovek verovatno u budu´cnosti uspeˇsno reˇsiti. Medjutim, to nije dovoljno. Potrebno je pobediti sebe – savladati samodestrukciju i omogu´citi opstanak ˇzivota na Zemlji. Jedino tada bi pokolenja koja dolaze mogla da pokuˇsaju da izvedu tako grandiozni poduhvat – da uspostave vezu sa drugim inteligentnim bi´cima u Svemiru. Kompjuter — naslednik ˇcoveka? Sve ˇzive vrste na Zemlji imaju svoj poˇcetak i kraj. Tako je, verovatno, i sa ˇcovekom. I on ne´ce postojati doveka. A ako to prihvatimo, moramo da se upitamo: ko ima najviˇse izgleda da ga na Zemlji nasledi? Kao ˇsto znamo, prirodna evolucija teˇ ce vrlo sporo. Njoj su potrebne stotine hiljada, pa ˇcak i milioni godina da bi dovela do znaˇcajnijih bioloˇskih promena jedne ˇzive vrste. I sve je pri tom zavisno od brojnih sloˇzenih faktora, medju kojima i sluˇ cajnost igra odredjenu ulogu. Potrebno je da dodje do mutacije na genima molekula nasledja DNK, tj. do takvih promena u jednoj, dve ili tri reˇci” (genu) u letopisu ˇzivota” (molekulu DNK) saˇcinjenom od viˇse hiljada ili stotina hiljada reˇci”. A zatim da se te promene odrˇze i podare nova svojstva svojim nosiocima. Medjutim, danas je i sam ˇcovek ozbiljno umeˇsao svoje prste u stvari ˇzivota. Ali i te njegove intervencije, promene koje on namerno ili neˇzeljeno izaziva, ma koliko da su velike i brze, izgleda da su relativno spore prema onome ˇsto se oko nas i sa nama deˇsava. Tako misli i prof. Robert Dˇzastrou, nekadaˇsnji direktor poznatog Godardovog centra za vasionske letove u Sjedinjenim Ameriˇckim Drˇzavama. On smatra da ´ce ˇcoveka na Zemlji naslediti — kompjuter! Ovo je zaista smela hipoteza, pa je zato ozbiljno razmotrimo. Kompjuteri se joˇs uvek nalaze u potpunoj kontroli ˇcoveka. On ih pali” i gasi” i izdaje naredbe koje oni posluˇsno izvrˇsavaju. Ali oni svakog dana posta ju sve mo´cniji i nezavisniji od ˇcoveka — obavlja ju sve ve´ce i sloˇzenije poslove, koje nikako ne bismo smeli da uporedimo, na primer, s prenoˇsenjem dˇ zakova sa jednog mesta na drugo. U jednoj sekundi kadri su da obave preko milijardu matematiˇckih operacija, njihova memorija se velikom brzinom uve´cava, pa nije daleko dan kada ´ce raspolagati celokupnim znanjem koje je ˇcovek stekao mukotrpnim radom kroz svoju hiljadugodiˇsnju istoriju. Jednom reˇci, mi joˇs ne sagedavamo krajnji doseg kompjutera. Uporedno sa gvoˇzdjurijom” ( hardware” engl.), taˇcnije reˇceno — poluprovodniˇckim elementima (diode, tranzistori, elementi memorije itd.), otpornicima, kon138
denzatorima, provodnicima i dr. — razvija se i programski deo” ( software” engl.), koji moˇzemo smatrati kljuˇcnim za dalji razvoj sudbine kompjutera i njegovu primenu. Ali, pre nego ˇsto se upustimo u analizu ovog, praktiˇcno niˇcim ograniˇcenog dela kompjutera, koji skoro iskljuˇcivo zavisi od ˇcovekovog znanja i maˇste, pogledajmo ˇsta se novo u pomenutoj gvoˇzdjuriji” moˇze oˇcekivati. Prvo bismo mogli da spomenemo superprovodne kompjutere” na kojima se ve´ c radi. To su kompjuteri ˇciji se vitalni elementi, Dˇzozefsonovi spo jevi, hlade teˇ cnim helijumom na oko 20 Kelvinovih stepeni (ispod minus 250 C)! (Nedavno je uˇcinjen izvanredan napredak — pronadjeni su materijali koji postaju superprovodni ve´c na temperaturi teˇ cnog azota, tj. na oko – 200 C!) Kod njih ´ce se posti´ci ve´ ci stepen minijaturizacije komponenata, ˇsto ´ce omogu´citi dalje pove´canje brzine rada kompjutera na preko nekoliko milijardi operacija u sekundi. Potroˇsnja energije ´ce se svesti na minimum, koristi´ ce se nove, super-memorije na bazi holografskih zapisa u specijalnim kristalima, ili moˇ zda, ˇcak, na bazi makromolekula. Ova vrsta molekula koje sre´cemo u ˇzivoj materiji jednoga dana omogu´ci´ce izradu bioˇcipova” i biokompjutera”, ˇcije ´ce doba gotovo sasvim izvesno do´ci u narednom stole´cu. Pa, ipak, sve to ˇsto se tiˇce fiziˇcke strukture kompjutera, ne moˇze da se uporedi sa prodorom koji se moˇze oˇcekivati u stvaranju novih programa — razvoju veˇ staˇ cke inteligencije , kao ni sa osvajanjem novih vrsta kompjutera koji ´ce osmiˇsljenije raditi od postoje´cih, obavljati viˇse operacija istovremeno, misliti” na svoj kompjuterski naˇ cin i slediti neku svoju kompjutersku intuiciju”. To viˇse ne´ce biti slepac” koga ´ce ˇcovek za ruku voditi lavirintom ulica. Zato se postavlja pitanje: do koje ´ce granice mo´ci da ide samousavrˇsavanje budu´cih inteligentnih kompjutera”? Da li ´ce se oni jednoga dana oteti ˇcoveku, i njegove stvaralaˇcke mo´ci toliko potisnuti i uˇciniti suviˇsnim, da ´ce on zapasti u beznadje i letargiju, da ´ce posumnjati u sebe i, konaˇ cno, nestati sa megdana”. Nasuprot Dˇzastrou, mi verujemo da ´ce ovakav razvoj kompjutera i veˇstaˇcke inteligencije ˇcoveku pruˇziti izazov za nova, velika postignu´ca u kojima ´ce mu kompjuter biti saveznik, a ne protivnik. Zato je malo verovatno da ´cemo u budu´cnosti prisustvovati ratu svetova” u kome bi se ljudi borili protiv inteligentnih kompjutera. ˇ Senke naˇsih svetova Covek ˇzivi u konaˇcnom svetu, ali njegova maˇsta ne. L. Stin Ako nauka predstavlja svet ideja, onda je srediˇste tog sveta, bez sumnje, teorijska fizika. Ne samo da je ona disciplina u kojoj su se ogledali neki od ◦
◦
139
najve´cih umova proˇslosti, kao na primer, Njutn, Maksvel i Ajnˇsta jn, ve´c su u njenom krilu zaˇcete i ideje koje su oplodile mnoge druge nauke: hemiju, biologiju, astronomiju i . . . Neka istraˇzivanja kojima se bavi teorijska fizika toliko su smela i neobiˇcna da viˇse liˇce na maˇstanja sanjara nego na traganje nauˇcnika za istinom u Prirodi. Jedno od takvih na izgled fantastiˇcnih dostignu´ ca moderne teorijske fizike odnosi se na teoriju struna i njenu primenu na oblike materije koje sre´cemo u realnom svetu, poˇcev od elementarnih ˇcestica pa sve do Svemira. U jednom od najpoznatijih nauˇcnih ˇcasopisa za prirodne nauke, u engleskom Nejˇceru” ( Priroda”) od 4. aprila 1985. godine, Majkl Grin je ob javio ˇclanak o teorijama superstruna, novim fiziˇckim teorijama koje pokuˇsavaju da objedine sve sile koje vladaju u Prirodi u jednu silu i da rastumaˇce elementarne ˇcestice — objasne zaˇsto ih ima toliko koliko ih nalazimo, zbog ˇcega one raspolaˇzu datim svojstvima itd. Neposredno iza ovog veoma interesantnog rada, tri ameriˇcka nauˇcnika, ˇ skog univerziteta, objavsaradnika Fermijeve laboratorije u Bataviji i Cikaˇ ili su svoju analizu najprihva´cenije teorije struna — nalaz da pored naˇseg Svemira moˇze postojati i neki drugi, njemu sliˇcan svemir. To, moˇzda, i ne bi bilo tako iznenadjuju´ ce, kada ovaj drugi svemir ne bi mogao da bude u samom naˇsem Svemiru! A to isto vaˇ zi i za elementarne ˇcestice i druge oblike materije. Prema teoriji struna, dok je naˇs Svemir bio mlad i vru´ c, (kada je bio veliˇ cine loptice za stoni tenis), materijom je vladala simetrija koja se daljim razvojem Svemira raspala” na dve nove simetrije, na dve grane”. Dalji tok dogadjaja koji je tekao naˇsom granom” doveo je do sveta u kome ˇzivimo — do ˇcestica, atoma, molekula i drugih oblika materije koje poznajemo. A ˇsta se desilo sa onom drugom granom” simetrije? Da li se i ona dalje razvijala, i ˇsta je, konaˇcno, dala? Odgovor ameriˇckih nauˇcnika glasi: raspad ove druge simetrije mogao je da dovede do pojave materije-senke”, takve materije koja je sliˇcna nama poznatoj materiji, ali s izuzetkom da je ne moˇzemo primetiti ni na jedan drugi naˇcin osim putem dejstva gravitacione sile. Tako bi pored elementarnih ˇcestica mogle da postoje i elementarne ˇcesticesenke”, pored ljudi ljudi-senke”, te planete-senke”, zvezde-senke”. . . i, na kraju, i svemir-senka”! Na ˇzalost, izgledi za proveru ove ideje su veoma mali. Gravitaciona sila je najslabija od svih prirodnih sila. Zato bi bilo potrebno da se desi neka velika kataklizma u kojo j bi uˇcestvovala tela dˇzinovskih masa pa da se primeti prisustvo materije-senke”. Ako bi, recimo, doˇslo do eksplozije 140
zvezde senke”, tj. do pojave supernove senke”, osetljivi detektori mogli bi da primete udar gravitacionih talasa, a ne bi bili u stanju da detektuju svetlost, udarni talas i lom materije! Ove ideje moˇzda zvuˇce veoma neobiˇcno, ali one ne izviru iz sumnjivog kladenca”, ve´c iz teorijske fizike koja je u viˇse mahova iz temelja protresla ˇcovekovu veru u iskustvo i ˇculni doˇzivljaj i dala izvanredan opis prirodnih pojava koji nam se u poˇcetku ˇcinio apstraktnim i nerazumljivim. Pouˇceni otkri´cem antimaterije, ne´cemo se ˇcuditi ako eksperimentalni fiziˇcari potvrde predvidjanja teoretiˇcara o postojanju senki” naˇsih svetova. Ako se to desi — strune” ´ce poneti veliku slavu, moˇzda i ve´ cu od one koju su stekle u naˇsim narodnim pesmama i priˇcama. Potraga za vanzemaljcima Od davnina ˇcovekovu misao privlaˇci pitanje posto janja ˇzivih bi´ca u Kosmosu. Ali, tek 1960. godine Frenk Drejk projektom OZMA zapoˇcinje istraˇzivanje kosmiˇckog radio zraˇcenja u potrazi za ˇzivotom van naˇse planete. Tako se pre oko 30 godina rodila bioastronomija, nova nauˇ cna disciplina ˇciji je glavni zadatak — istraˇzivanje mogu´cnosti postojanja vanzemaljske inteligencije. Prvi podsticaj za ova istraˇzivanja dali su G.Kokoni i P.Morison, koji su 1959. godine predloˇzili analizu radio zraˇ cenja u blizini vodonikove linije od 21 cm, smatraju´ci zraˇcenje vodonika kao najpogodnije za komuniciranje medjusobno udaljenih civlizacija. Nezavisno od njih, mladi astronom Frenk Drejk, ˇclan Nacionalne radio astronomske opservatorije (NRAO) kod Grin Benka (SAD), pripremio je 23 metarski radio teleskop Tatel i u prole´ce 1960. godine oko 200 ˇcasova snimao radio zraˇcenje u oblasti obliˇznjih zvezda Epsilon Eridani (udaljena od nas 10,7 svetlosnih godina) i Tau Ceti (11,9 sv.god.). Njegov projekt je po princezi mitskog kraljevstva Oz dobio ime OZMA. A zatim su usledili novi projekti: SETI, NASA SETI, SENTINEL itd. Mitska princeza”, kao ni njeno kraljevstvo” do sada nisu pronadjeni u Kosmosu, ali je tokom proteklih godina istraˇzivanje u ovoj oblasti fantastiˇcno napredovalo. Pored radio frekvencija, obuhva´ cene su i optiˇcke i infracrvene frekvencije. Broj sati pretraˇzivanja neba prevaziˇsao je 100.000, a broj zemalja koje uˇ cestvuju u poteri za princezom” porastao je na osam: SAD, SSSR, Australija, Kanada, Francuska, SR Nemaˇcka, Holandija i Japan. Svaki minut rada jednog velikog radio teleskopa, skupog i joˇs uvek retkog instrumenta, isplaniran je do u sekundu, pa je zato teˇsko do´ci na red radi potrage za vanzemaljcima. Radio-astronomi koji se ovim ispitivanjima bave moraju da se dovijaju na mnoge naˇcine. Oni, prvo, analiziraju tudje po141
datke, ne bi li u njima naˇsli pozive” iz Kosmosa. Tako su, na primer, paˇzljivo pregledani zapisi do kojih su doˇsli istraˇzivaˇ ci Nacionalne radio astronomske opservatorije u pretrazi neba antenom od 100 metara za pulsarima aktivnim na frekvenciji od 390 MHz. Drugo, oni koriste instrumente velikih opservatorija koje dobijaju na kratko vreme. Primer ovakvog pozajmljivanja instrumenta sre´ cemo u radu Salivana i Noulisa, koji su pomo´cu gigantske Aresibo antene preˇcnika 305 m i interferometrijskog sistema radio teleskopa na velikim rastojanjima (VLBI) osluˇsnuli” neke zvezde i njihovu bliˇ zu okolinu u dosegu od 20 svetlosnih godina. Najsre´ cniji su bioastronomi koji raspolaˇzu svojim instrumentima, radio teleskopima namenjenim iskljuˇcivo istraˇzivanju postojanja vanzemaljske inteligencije. Oni su sakupili najviˇse ˇcasova aktivnog sluˇsanja kosmiˇckog radio programa. I prate´ca elektronska instrumentacija kojom ovi istraˇzivaˇci raspolaˇzu specijalno je prilagodjena lovu na nebesku lisicu”, radio izvore mogu´cih inteligentnih bi´ca u Kosmosu. Dok je Frenk Drejk 1960. godine imao samo jednokanalni analizator (mogao je u jednom trenutku da prima samo jednu frekvenciju radio zraˇcenja), sada ve´c postoje analizatori sa preko milion kanala! Njihovo razlaganje je izvanredno (bolje od 0,03 Hz po kanalu), te, tako, u sklopu sa dobrim radio teleskopima kojima se skanira nebo, mogu istovremeno da pokriju veliki broj radio frekvencija. U istraˇzivanja se ukljuˇcuju i kosmiˇ cke letelice. Pionir 10” je pre svog izlaska iz Sunˇcevog sistema obavio jedan zadatak iz programa NASA-SETI. On je sa rastojanja od 5,25 milijardi kilometara od Zemlje emitovao slabaˇsan radio signal (snage 1 vat) ka Zemlji. Taj signal je uhva´ cen radio antenom i korigovan za rotaciju Zemlje oko svoje ose i za relativno kretanje letelice u odnosu na Zemlju. Ipak se kre´ce!” — rekao bi Galilej. I to brzo” — dodali bi bioastronomi. Da su oni zaista u pravu, svedoˇci podatak da se danas radio antenom u Aresibu u delu´cu sekunde moˇze ˇcuti” ono za ˇsta je OZMA potroˇsila oko 200 ˇcasova sluˇsanja. Na drugoj strani, postoje i vrlo ambiciozni pro jekti. Pored Aresiba, NASA-SETI ukljuˇcuje i antenu drˇzave Ohajo (ekvivalent 53 m antene), 64-metarsku antenu u Goldstajnu (Kalifornija); NASA-inu antenu u Tidbinbilu (Australija); 91-metarsku antenu NRAO (Zapadna Virdˇzinija) i 100-metarsku antenu u Bonu (SRN). Pomo´cu ovog sistema radio teleskopa bi´ce analizirano 800–1000 izabranih radio izvora, od kojih su 773 zvezde tipa F, G i K, a koje se nalaze do rastojanja od 81,5 svetlosnih godina. Program ´ce zahtevati oko 5 godina 142
rada. Paralelno s njim te´ci ´ce i pretraga neba manjim teleskopima, preˇcnika 34 m. Oni ´ce u istom vremenu, sa manjim razlaganjem i osetljivoˇs´cu, ispitati oko milion kandidata za mogu´ce naseobine inteligentnih bi´ca. Tako moˇzemo oˇcekivati da ´ce do kraja ovog stole´ca program NASA-SETI doneti mnogo novih saznanja o radio nebu, koje pored odgovora na pitanje o postojanju vanzemaljskog ˇzivota, inteligentnih bi´ca na udaljenim svetovima — moˇze dati i druga, potpuno neoˇcekivana astronomska otkri´ca. Posle milenija umovanja i filozofiranja o drugim svetovima i njihovim stanovnicima, zakoraˇcili smo u doba nauˇcnog proveravanja hipoteze o postojanju vanzemaljskih inteligentnih bi´ca. U slede´cih 10–20 godina bitno ´ce se pomeriti granica bioastronomskih istraˇzivanja i viˇse saznati o mogu´cem prisustvu drugih naprednih civilizacija u naˇsoj galaksiji. Ako one postoje i mi ih otkrijemo — bi´ce to jedno od najve´cih otkri´ca svih vremena. A ako se to ne desi, tada ´cemo shvatiti kolika je odgovornost na nama da saˇcuvamo ˇzivot, taj redak dar Prirode, koja je medju tolikim milijardama svetova baˇs Sunˇcev sistem izabrala” za njegovu kolevku. Teslina bajka o elektricitetu Udar nadje iskru u kamenu. Njegoˇs Najlepˇse stranice u nauci ispisali su njeni velikani svojim delima. Bez premca su i njihovi popularni radovi — se´ canja na detinjstvo i mladost, na dane samopregornog rada, na radosti istraˇzivanja. ˇ Citaju´ ci njihove redove, ˇcesto otkrivamo da se oni ne istiˇcu samo svojim izvanrednim umom, ve´ c i osobenim ose´canjem prema lepoti. Njihovo vid jenje Prirode u njenom jedinstvu pouˇcno je i zadivljuju´ce. Ono nam mnogo govori o velikim nauˇcnicima, o njihovoj teˇznji da shvate suˇstinu istinitog i lepog. U naˇsoj popularnoj nauˇcnoj literaturi blistavi trag su ostavili: Tesla, Pupin (Pulicerova nagrada za knjiˇzevnost za 1924. godinu za knjigu: Sa paˇsnjaka do nauˇcenjaka”), Petrovi´c-Alas, Milankovi´c i dr. Zato nije lako izabrati samo jednu priˇcu. S dozvolom Muzeja Nikole Tesle, u Beogradu, donosimo priˇ cu o elektricitetu koju je Tesla ispriˇcao jednoj dvanaestogodiˇsnjoj devojˇcici, a zatim je zapisao nazvavˇsi je — bajkom. Njoj dodajemo deo njegovog pisma devojˇcici Poli, koji nam otkriva mo´c zapaˇzanja i radoznalost Tesle kao deˇcaka. Ko istinski ˇzeli da shvati svu veliˇcinu naˇseg doba, treba da se upozna sa istorijom nauke o elektricitetu. Tu ´ce na´ci bajku kakvu ne zna ni Hiljadu i jedna no´c”. Priˇca poˇcinje daleko pre poˇcetka naˇse ere, u doba kada su Tales, Teofrast i Plinije govorili o magiˇcnim svojstvima elektrona” (´cilibara), te dragocene 143
tvari koja je postala od suza iz oˇciju Helijada, sestara onog nesre´cnog mladi´ca Faetona, koji je pokuˇsao da ovlada Febovim koˇcijama i skoro sprˇzio ˇcitavu Zemlju. Tu misterioznu pojavu ˇzivahna maˇsta starih Grka pripisivala je, naravno, nekim nadzemaljskim uzrocima i udahnula ´cilibaru ˇzivot i duˇsu. Je li to bilo stvarno verovanje ili viˇse pesniˇcko tumaˇcenje — to je otvoreno pitanje. I dan-danas ima vrlo prosve´ cenih ljudi koji misle da je biser ˇziv, da u dodiru sa toplim ljudskim telom postaje sve lepˇsi, sve sjajniji, a mnogi nauˇcnici veruju i da je kristal ˇzivo bi´ce, pa se takvo miˇsljenje ˇcak proˇsirilo i ˇ na ˇcitav svemir od kako je Dˇzagadiz Candra Boze pokazao nizom znaˇcajnih eksperimenata da i tzv. beˇzivotna materija odgovara na spoljne nadraˇzaje na potpuno isti naˇcin na koji reaguje biljno ili ˇzivotinjsko tkivo. To znaˇci da se ova praznoverica o ´cilibaru, ukoliko je uopˇste i postojala, ne moˇze uzeti kao dokaz o njihovom neznanju, ali se o njihovom poznavanju elektriciteta, ipak, moˇze samo nagadjati. Zanimljiva je ˇcinjenica da su oni taj svoj pronalazak” radije upotrebljavali za neku vrstu elektroterapije. Na nekim primercima starog novca nalazimo dvostruke zvezdice, nalik na varnice, sliˇ cne onima koje proizvodi galvanska baterija. A i nekoliko drugih saˇ cuvanih podataka, mada vrlo oskudnih, govore u prilog uverenju da je bilo onih kojih su imali mnogo dublje znanje o prirodi ove pojave zapaˇzene na ´cilibaru. Tako se Mojsije, na primer, nesumnjivo sluˇzio elektricitetom mnogo veˇstije nego ma ko drugi u njegovo vreme. U Bibliji se na jednom mestu u detalje, s velikom preciznoˇs´cu, opisuje u stvari maˇsina u kojoj se elektricitet stvarao trenjem vazduha o svilene zavese i gomilao u kutiju konstruisanu kao kondenzator. Vrlo je verovatno da je Aronove sinove ubila struja visokog napona i da je vestalska vatra kod Rimljana bila elektriˇcne prirode. Inˇ zenjerima” tog vremena je morao biti poznat pogon kaiˇsevima, te se ne moˇze pretpostaviti da nisu opazili obilno razvijanje statiˇckog elektriciteta. Uz pogodne atmosferske prilike kaiˇs se moˇ ze pretvoriti u pravi dinamiˇcki generator, sposoban da izazove mnoga vrlo zanimljiva dejstva. Ja sam palio elektriˇ cne sijalice, pokretao motore i izvodio razne druge ne manje zanimljive eksperimente — sve pomo´cu elektriciteta dobijenog kaiˇsevima i nagomilanog u limene kutije. Moˇze se sa sigurnoˇs´cu zakljuˇciti da su starim filozofima bile poznate mnoge ˇcinjenice u vezi s ovom neuhvatljivom silom, te je ˇcudnovato da je bilo potrebno da prodju dve hiljade godina do pojave prve nauˇcne rasprave o elektricitetu i magnetizmu, do ˇcuvenog Gilbertovog dela objavljenog 1600. godine. Ovako dug period neaktivnosti moˇze se ipak donekle objasniti. Uˇcenost je bila privilegija izabranih, koji su svako novo saznanje ljubomorno ˇcuvali 144
u svom krugu. Veze nije bilo lako odrˇzavati, pa je teˇsko dolazilo do saradnje izmedju geografski razdvojenih istraˇzivaˇ ca. A uzrok je donekle bila i sklonost ljudi tih vremena da zapostave praktiˇcne probleme i da se bore, da ˇzive za apstraktne principe, za dogme, predanja, ideale. ˇ Coveˇ canstvo se u Gilbertovo vreme joˇs nije bilo mnogo promenilo, ali su njegova jasna uˇcenja snaˇzno delovala na uˇcene duhove. Poˇcele su se brzo, jedna za drugom, pojavljivati razne maˇsine na principu trenja, pa je rastao i broj eksperimenata i posmatranja. Praznoverni strah je postepeno ustupio mesto nauˇcnoj pronicljivosti, te je 1745. svet sa uzbudjenjem primio vest da su Klajst i Muˇsenbrok uspeli da u jednu posudu uhvate neku misterioznu supstancu koja je zatim pokazala svoju razornu snagu oslobodivˇsi se uz ljutiti prasak. Tako se rodio kondenzator, moˇ zda najve´ ci izum u istoriji razvitka nauke o elektricitetu. Za slede´cih ˇcetrdeset godina ˇcoveˇcanstvo je naˇcinilo dva ogromna skoka napred: Franklin je pokazao identiˇcnost one blage ´cilibarove duˇse i straviˇcnog Jupiterovog po jasa, a Galvani i Volta su pronaˇsli elektrohemijski izvor struje iz koga se magiˇcni fluid moˇze dobiti u neograniˇcenim koliˇcinama. A onda je za daljih ˇcetrdeset godina postignut joˇs krupniji uspeh: Oersted je postigao znaˇcajan napredak time ˇsto je elektriˇcnom strujom uspeo da utiˇce na magnetnu iglu. Arago je stvorio elektromagnet, Sibek — termostub, a Faradej je 1831. sve te uspehe krunisao izjavom da je uspeo da iz magneta dobije elektricitet, ˇcime je u stvari otkrio princip one divne maˇsine — dinama — i zapoˇceo novu eru ne samo nauˇcnog istraˇzivanja, ve´c i praktiˇcne primene elektriciteta. Otada se pronalasci neocenjive vrednosti niˇzu vrtoglavom brzinom. Telegraf, telefon, fonograf, sijalica, indukcioni motor, oscilatorni transformator, rendgenski zraci, radijum, radio — sve je to, uz mnoge druge revolucionarne pronalaske, duboko izmenilo ˇzivotne uslove ˇcoveˇcanstva. Za osamdeset i ˇcetiri godine je ona neuhvatljiva supstanca iz ˇzivog ´cilibara i magnetnog kamena pretvorena u kiklopske snage ko je sve brˇze i brˇze okre´cu toˇckove progresa. To je ukratko bajka o elektricitetu od Talesa do danas. Dogodilo se nemogu´ce; nadmaˇseni su i najludji snovi, a zaˇcudjeni svet se pita: ˇsta je sad na redu? (Nikola Tesla, 1915. god.)
145
Naelektrisani maˇ cak . . . A sad ti moram ispriˇcati neobiˇcan i nezaboravan doˇzivljaj koji je urodio plodom u mom kasnijem ˇzivotu. Naˇsa ku´ca je na oko osamnaest stotina stopa1 nad morem i zimi, po pravilu, vreme je kod nas suho, ali se ponekad deˇsavalo da bi topli vetar sa Jadrana uporno duvao duˇze vremena naglo tope´ci sneg, plave´ci zemlju i nanose´ci veliku ˇstetu imovini i ljudima. Mi smo tada bili svedoci strahovitog prizora silno uskovitlane reke koja je nosila propast i obarala sve ˇsto joj se naˇslo na putu. Otada ˇcesto sebi predoˇcavam dogadjaje iz mladosti da bih u tome naˇsao olakˇsanje od velikog i opasnog duhovnog napora, pa kada se setim tog prizora huk vode ispuni mi uˇsi, i ja vidim, ˇzivo kao i onda, njezin uzavreli tok i ludilo razaranja. Naˇcas, to oneraspoloˇzi i rastuˇzi. Ali uvek su mi prijatna se´canja na zimu i njezinu suvu studen i sneg netaknute beline. Dogodilo se da je na dan tog mog doˇzivljaja bila studen kakva se do tada nije zapamtila. Koraˇcaju´ ci po snegu, ljudi su ostavljali svetlucav trag za sobom, a grudva baˇcena o neˇsto stvarala je blesak kao glava ˇse´cera pod udarcima satare. Bio je suton i ja osetih potrebu da pomilujem maˇckova ledja ( veliˇcanstveni Maˇcak — najdivniji od svih maˇcaka na svetu”, kako piˇse Nikola Tesla za svog miljenika iz detinjstva — prim. V.A.). Ono ˇsto sam opazio bilo je ˇcudo pred kojim zanemeh! Maˇckova ledja bila su ploˇca svetlosti i moja je ruka izazivala pljusak praskavih varnica ˇcije se pucketanje ˇculo naokolo. Otac mi je bio vrlo uman ˇcovek: na svako pitanje imao je odgovor. Ali ta pojava i njemu samom bila je nova. Na kraju, on primeti da to nije niˇsta drugo do elektricitet, isto ono ˇsto vidite na drve´cu za vreme oluje. Majka je bila kao opˇcinjena. — Prestani da se igraˇs s tim maˇckom, reˇce mi ona, mogao bi izazvati poˇzar! Ja sam zanesen razmiˇsljao. Nije li Priroda jedna ogromna maˇcka? Ako jeste, ko je miluje po ledjima? (iz Teslinog pisma devojˇcici Poli, 1936. god.) Pionir–10” jezdi ka zvezdama Joˇs ne tako davno, otkrivanje novih zemalja, mora i okeana, spuˇstanje niz tokove velikih reka, osvajanje Zemljinih polova, prelet avionom iz Amerike u Evropu i drugi sliˇcni podvizi — slavljeni su ˇsirom sveta kao velike ˇcovekove 1
Engleska mera za duˇ zinu, iznosi 0,3048 m.
146
pobede nad Prirodom. Medjutim, danas se ˇcovek ne oduˇsevljava toliko velikim postignu´ cima, kao da se malo umorio od njih ili prestao da razumeva njihov znaˇcaj. Kao nikada ranije, ˇcovek naˇseg doba putuje” s kraja na na kraj realnog sveta koji ga okruˇzuje. On svoje glasnike ˇsalje kako ka elementarnim ˇcesticama, tako i ka udaljenim planetama Sunˇcevog sistema. Ali on stremi i dalje, mnogo dalje. . . I dok priprema budu´ce brodove koji ´ce daleko dosegnuti, skuplja informacije i o najudaljenijim svetovima, analiziraju´ci brzohodna zraˇcenja koja mu iz njih stiˇzu. U senci velikih nauˇcnih otkri´ca i dostignu´ca, koja se u poslednje vreme niˇzu jedna za drugim, desi se da poneki grandiozni uspeh, kakav je postignut letilicom Pionir–10”, prodje skoro nezapaˇzen. Naime, Pionir–10” je 13. juna 1984. godine kao prvo delo ˇcovekovih ruku izaˇsao iz naˇseg planetarnog sistema i sada jezdi put Vlaˇsi´ca”. To je kamen” koji je ˇcovek najdalje dobacio! Da li je to bilo jednostavno posti´ci? Koja su znanja za to bila potrebna? Kakve se pouke kriju u ovom ˇcudesnom dostignu´cu? I ˇsta se sad deˇsava sa dalekim putnikom, Pionirom–10”? Sve su to pitanja koja se name´ cu radoznalom duhu. Pre nego ˇsto na njih odgovorimo, podseti´cemo se najvaˇ znijih zbivanja vezanih za putovanje prvog zvezdanog konjica”, Pionira–10”. To je jedna od letilica iz poznate porodice Pionir”. Za njegove prethodnike ne bismo mogli re´ci da su bili dobre sre´ce: prve tri letilice iz ove porodice izgorele su u Zemljino j atmosferi. Tek je Pionir–4” stigao do Meseca, proˇsao kraj njega i delimiˇcno obavio postavljene zadatke. Medjutim, nauˇcnici su bili uporni, uˇcili su iz poˇcinjenih greˇsaka. Tako se krajem februara 1972. godine na vrhu rakete nosaˇ ca AtlasKentaur”, postavljene na lansirnu rampu u bazi Kejp Kenedi (SAD), naˇsao Pionir–10”. Zbog loˇsih vremenskih uslova, nekoliko dana na vrhu mo´cne rakete leˇzao je skupoceni teret”, remek-delo savremene nauke i tehnike. Od 268,5 kg, koliko je teˇzila letilica, 29 kg je bila teˇska nauˇcna oprema, a samo 27 kg gorivo neophodno za manevrisanje letilice u kosmiˇ ckom prostoru. U liˇcnoj karti” Pionira–10” stajalo je joˇs i ovo: duˇzina 2,9 m, preˇcnik 2,7 m, nuklearne baterije za napajanje funkcionalnih delova elektriˇcnom energijom, radni vek predvidjen na 7 godina, maksimalno rastojanje od Zemlje na kome se moˇze komunicirati s letilicom 2,5 milijarde kilometara. Zadaci Pionira–10”, kao i njegova kosmiˇ cka marˇsuta, bili su precizno odredjeni. On je morao da izvrˇsi odredjena merenja i snimanja u blizini velikih planeta Sunˇcevog sistema — prvenstveno da ispita asteroidni pojas 147
izmedju Marsa i Jupitera, a zatim atmosferu i magnetosferu Jupitera. Zato su njegov tovar ˇcinili instrumenti za merenje magnetnih veliˇ cina, plazme, kosmiˇckog zraˇcenja, mikrometeorita i polarizovane svetlosti. Putovanje letilice bilo je isplanirano do u sekundu. Za uspeh poduhvata veoma je bilo vaˇ zno taˇcno pridrˇzavanje reda voˇznje”, jer su nebeskim telima na putu Pionira–10” dodeljene uloge da ubrzavaju i menjaju pravac letilice. Zato je nestrpljenje nauˇcnika bilo na velikoj probi. Ono je dostiglo kulminaciju 3. marta 1972. godine, kada je u 2 h i 25 min. po naˇsem vremenu iz rakete-nosaˇca suknuo plamen, oznaˇcivˇsi istorijski trenutak — polazak letilice na najduˇze od svih dotadaˇsnjih putovanja. Let Pionira–10” odvijao se za zadivljuju´com pravilnoˇs´cu. On je stizao na sastanke” sa planetama taˇcno na vreme. Retko su tehniˇcari sa Zemlje morali da aktiviraju njegove mlazne motore. Za to su koristili radio talase, kao ˇsto je to prvi ˇcinio Nikola Tesla sa svojim telekomandovanim brodi´cem modelom u blizini Njujorka 1898. godine. Jedanaest ˇcasova posle lansiranja, letilica seˇce Meseˇcevu putanju, stiˇce novu brzinu i hita put Marsa. Prva u istoriji ulazi u asteroidni pojas izmedju Marsa i Jupitera 15. jula, prelazi rastojanje od 280.000.000 km i neoˇste´cena isplovljava iz asteroidnog pojasa, da bi 4. decembra 1973. godine priˇsla Jupiteru na samo 130.360 km! Besprekorno obavljaju´ci svoje zadatke, primivˇsi od Jupitera dodatno ubrzanje, ˇzuri ka Saturnu i Uranu. Do krajnje medje, kapije” Sunˇcevog sistema, ostale su joj joˇs dve planete, Neptun i Pluton. Tu jo j sluˇcaj pomaˇze -Plutonova putanja u tom delu neba bliˇza je Suncu od Neptunove. Tako Pionir–10” ˇstedi na putovanju 1,4 milijarde kilometara i posle 11 godina, 3 meseca i 10 dana, i prelaska puta od 4,3 milijarde kilometara, viˇse od dvadesetosmostrukog rastojanja Zemlje od Sunca, napuˇ sta Sunˇ cev sistem i isplovljava u medjuzvezdano bespu´ce naˇse galaksije. I dok ˇcitate ove redove, Pionir–10” postojano jezdi put Vlaˇsi´ca”, jedne od bliˇzih skupina zvezda iz sazveˇzdja Bika”, koju bi, kre´cu´ci se brzinom neˇsto ve´ com od 50.000 km/h, mogao dosti´ci za oko 6 miliona godina! Pionir–10”, letilica koja je izbegla mnoge zamke na svom putu, naroˇcito u po jasu asteroida, joˇs dugo ´ce putovati Mleˇcnim Putem” kao svedoˇcanstvo ˇcovekove genijalnosti. A ako ga jednog dana, negde u medjuzvezdanom prostoru, otkriju inteligentna bi´ca s nekog drugog udaljenog sveta, ona ´ce iz crteˇza sa metalne ploˇcice koju letilica nosi mo´ci da sazna ju neˇsto o nama i naˇsoj kolevci — Sunˇcevom sistemu i Zemlji, tre´coj planeti u njemu. Uspeh Pionira–10” budi u nama nadu da ´ce se jednoga dana i ˇcovek, ta veˇ cita lutalica, maˇstar i radoznalac, odvaˇziti da krene izvan Sunˇcevog 148
sistema. Da li ´ce se on uputiti ka zvezdama ili ´ce samo proˇsetati bliˇzom okolinom planetarnog sistema, teˇsko je u ovom trenutku predvideti. ˇ Od pastira do nauˇcnika Coveka ne ˇcini niˇsta sretnijim nego njegovo vlastito poˇsteno uverenje da je uˇcinio najbolje ˇsto je mogao. Pupin ˇ Zivotni putevi velikih nauˇcnika najpouzdanije su zvezde vodilje mladim duhovima ˇzeljnim saznanja i ogledanja u nauci. Iz kratke priˇce o Miha jlu Pupinu, idvorskom seljaˇcetu koje je dostiglo slavu svetskog nauˇcnika, nauˇci´cemo da je vila s ˇcarobnim ˇstapi´cem” koja je u stanju da od seljaˇceta napravi nauˇcnika — u stvari samo rad i borba s teˇsko´cama. Bez njih nema uspeha u bilo kakvom nauˇcnom pregnu´cu. U pitomom, siromaˇsnom i moˇcvarnom seocetu, nedaleko od Panˇceva — Idvoru, kao jedno od desetoro dece uglednog doma´cina Koste, rodio se 1854. godine Mihajlo Pupin. Kao skoro sva deca idvorska rodio se u ku´ ci nepismenih roditelja, da bi s brojnom decom odrastao na tihim paˇsnjacima kraj Tamiˇsa, sluˇsaju´ci priˇce iz davnina, kao i setne i treperave zvuke pastirske frule... Pupin je prvo uˇcio u srpskoj osnovno j ˇskoli u Idvoru, a zatim nemaˇcku ˇskolu u Perlezu, posle ˇcega je preˇsao u Gradjansku ˇskolu i Realku u Panˇcevu. U jesen 1872. Pupin odlazi u Prag na dalje ˇskolovanje, gde postaje svedok ˇzestokih okrˇsaja slovenske i germanske omladine. Iz Praga je ˇzeleo da se vrati u Idvor — majci i ocu i drugovima na zelenim paˇsnjacima. Ali ma jka i sestra nisu hteli ni da ˇcuju za to, jer su mislile da bi njegovo vra´canje ku´ci bilo ravno porazu. I Pupin tada donosi odluku da krene za Ameriku. To je bilo u jesen 1874. godine, kada je imao samo dvadeset godina. Pupin je prvih pet godina po dolasku u Sjedinjene Drˇzave teˇsko ˇziveo — radio je kao fiziˇcki radnik i istovremeno uˇcio veˇ cernju ˇskolu. Kada je postao pomo´cni sluˇzbenik, poloˇzio je prijemni ispit na Kolumbija koledˇzu, u Njujorku, i kao odliˇcan uˇcenik bio oslobodjen pla´canja ˇskolarine, da bi na kraju prve godine dobio dve novˇcane nagrade. Po zavrˇsetku ˇskolovanja 1883. stekao je diplomu prvog akademskog stepena i kao odliˇcan student dobio stipendiju za studije matematike i fizike na ˇcuvenom Kembridˇzskom univerzitetu, u Engleskoj, a zatim u Berlinu gde je poloˇzio doktorat iz fiziˇckehemije. Pupin je patentirao 24 pronalaska, uglavnom iz telefonije, telegrafije i radio tehnike. Svetsku slavu i priliˇcan imetak stekao je pronalaskom tzv. Pupinovih kalemova — postupka koji je omogu´cio ˇziˇcani prenos elektriˇcnih signala na velike daljine, ˇsto pre njegovog otkri´ca nije bilo izvodljivo. Taj 149
postupak po Pupinu nazvan je pupinizacija”. A evo kako kako je doˇ doˇsao sao do tog izuma. Opis nalazimo u Pupinovom Pupinovom autobiografskom delu: Sa Sa paˇsnja snjaka ka do nauˇ nauˇ cenj ce njaka aka , za koje je dobio Pulicerovu nagradu za knjiˇzevnost zevnost za 1924. godinu. ˇ . . . U leto 1894. 1894. godine godine sa supr suprug ugom om boravio boravio sam sam u Svajcarskoj gde sam pripremao predavanje predavanje iz matematiˇcke cke teorije zvuka. Ova Ova j problem sam prvi put video pre deset godina u Lagranˇ Lagranˇzovoj zovoj ˇcuvenoj cuvenoj raspravi. raspravi. Problem Problem je bio hipotetiˇcan can i odnosio se na zamiˇsljeni, sljeni, a ne na stvarni fiziˇcki cki sluˇcaj. ca j. Ukratko: Ukrat ko: ˇzica zica bez teˇzine zine razapne razapn e se kao ˇzica zica na violini violi ni izmedju izmed ju dve ˇcvrste cvrste taˇcke, cke, a na jednak jed nakim im razmac raz macima ima uzduˇ uzd uˇz ove ˇzice zic e priveˇ pri veˇzu zu su jednake jed nake teˇzine, zin e, na prime pri merr — saˇcma cm a ptiˇ ptiˇcara ca ra.. Prob Proble lem m je u tome to me kako ´ce ce ova ˇzica zi ca,, opte optere´ re´cena cen a teretima, tereti ma, trepereti trep ereti ako je neˇsto sto pokrene. pok rene. Lagranˇz je naˇsao sao lepo lep o reˇsenje senje za ovaj istori ist orijsk jskii probl pr oblem em — i to reˇsenje sen je obe o beleˇ leˇzava zava poˇ p oˇcetak cet ak jedn j ednee epohe ep ohe u istor is toriji iji teorijske fizike. Ova Ova j njegov rad omogu´ om ogu´cio cio mu je da dˆ a matema mat ematiˇ tiˇcku cku analiz ana lizu u treperenja violinske ˇzice, zice, jednog od najteˇ najt eˇzih zih problema 18. veka. veka. . . ” I ˇsta sta je Pupin uradio? uradio ? . . . Pokuˇsao sao sam da nadjem reˇsenje senje jednog opˇstijeg, stije g, manje hipotetiˇ hip otetiˇcnog cnog oblika ovog problema. proble ma. Zato sam uzeo u zeo da i sama ˇzica zica ima teˇzinu, zinu, i da se i ona, kao i mali tereti za nju privezani, privezani, kre´ kre´ce ce kroz rastegljivu rastegljivu sredinu. sredinu. Na ov ovaj aj naˇcin ci n sam sa m naˇsao sao najo na jopˇ pˇstij stijee ma mate tema matiˇ tiˇcko cko reˇsenj se njee ovog uopˇ uo pˇsteno st enogg probl pro blem emaa — i ono je bilo taˇcno cno onakvo kakvo sam oˇcekivao cekivao da ´ce ce biti. A sada, da objasnim ob jasnim svoj pronalazak do koga sam doˇsao sao prvi put u ˇsetnji setnji kroz klance ˇ Furka u Svajcarskoj, u leto 1894. Treperenje reper enje elektricit elekt riciteta eta na jednom kraju kra ju duge ˇzice zice ˇsiri siri se uzduˇz ˇzice zice gotovo na isti naˇcin cin kao vibraciono kretanje uˇzeta zeta ili ˇzice zice od jednog kraja kra ja do drugog. Ovo ˇsirenje sirenje elektriˇcnog cnog kretanja od jednog kraja kraj a duge provodne ˇzice zice do drugog d rugog kraja kra ja prvi je istraˇ i straˇzivao zivao profesor pro fesor lord Kelvin sa Univerzit U niverziteta eta u Glazgovu Glazg ovu 1855. 185 5. On je reˇsio sio problem p roblem za elektriˇ el ektriˇcnu cnu signaliza sign alizaciju ciju podmorsk po dmorskim im kablom, a tri godine kasnije reˇ reˇsio sio ga je Kirhof, Kirhof, jedan od mojih uˇ citelja citelja u Berlinu, za telegrafsku signalizaciju preko zemaljskih linija razapetih preko stubova...” Mi znamo da se zvuk prostire prostire kroz teˇ cnost cnost ili kroz ˇcvrsto cvrsto telo znatno bolje nego kroz vazduh. Ali, pustimo Pupina da to objasni. . . . I to zato ˇsto sto teˇska ska nestiˇsljiva sljiva tela: voda, metal — ima imaju ju nesravnjivo ve´ cu cu kinetiˇcku cku i elastiˇcnu cnu reakciju nego vazduh. Zato ona bolje prenose zvuk. Interesan Interesantno tno je da su se, kada sam ja bio deˇ cak, cak, pomo´ cnici cnici pastira pastira u Idvoru Idvoru time mnogo mnogo ko koris ristili tili pri dav davanju anju signala signala kroz zemlju. zemlju. Polaze Polaze´´ci ci sada po sliˇ cnosti cnosti sa kretanja kretanja materije materije na kretanje kretanje elektriciteta, elektriciteta, moˇ zemo, zemo, 150
govore´ci ci slikovito, s likovito, tvrditi tvrdit i da ´ce ce se treperenje trep erenje elektricite elektr iciteta ta prenositi prenosi ti sa jednog j ednog kraja kra ja provodne provodne ˇzice zice do drugog tim bolje ˇsto sto je taj ta j provodnik teˇzi zi i manje stiˇsljiv. sljiv. . . ” Na kraju, kra ju, o svom najznaˇ na jznaˇcajnije ca jnijem m pronalasku pronal asku Pupin piˇse: se: ˇ nam ka . . . Sta kaˇˇze ze sve ovo ˇsto sto sam malopre rekao rekao ako se primeni na elektriˇcno cno kretanje kretan je u ˇzici? zici? Kaˇze ze nam ovo: stavite indukcioni indukcio ni kalem u telefonsku telefo nsku liniju, odvojeno, odvo jeno, na takve razmake razma ke da za sva elektriˇcna cna treperenja trep erenja koja ko ja treba da se prenesu prenesu bude po nekoliko nekoliko kalema kalema po talasnoj duˇ zini. zini. U telefonsko telefonskom m 2 prenoˇsenju senju govora to znaˇci ci po jedan kalem na svake ˇcetiri cetiri ili pet milja milj a na ˇzicama zicama kroz kroz vazduh, azduh, i po jedan jedan kalem, alem, otprili otprilike ke,, na jednu jednu ili dve dve milje milje u telefonskom kablu. Za ove talasne duˇ zine, zine, ˇzica zica koja ima isprekidane delove indukcije u obliku indukcionih kalema deluje kao ˇzica zica sa jednako rasporedrasp ored jenom indukcijom. Ta ˇzica zica dobro prenosi prema malopre opisanom opˇstem stem fiziˇ fiz iˇckom cko m zakonu zakonu.. Da to prikaˇ pri kaˇzemo zem o pomo´ po mo´cu cu me meha haniˇ niˇcke cke anal an alog ogij ije. e. Moˇzemo ze mo re´ci ci da ´ce ce lako la ko svil sv ilen enoo uˇze, ze , zate za tegnu gnuto to izme iz medj dju u dve uˇcvrˇ cv rˇs´ s´cene ce ne taˇcke, cke , ko koje je na sebi seb i na jedn jednako ako udal udalje jeni nim m taˇckama ckam a im imaa teˇsku sku saˇcmu cmu ptiˇ ptiˇcara ca ra,, delovati del ovati kao teˇsko sko jednol jed noliko iko uˇze ze za sva treperen trep erenja ja ˇcija cij a talasn tal asnaa duˇzina zin a obuhobu hvata nekoliko n ekoliko razmaka izmedju izmed ju zrna saˇcme, cme, i prene´ce ce ov ovaa kretanja kretan ja od jednog kraja kra ja uˇzeta zeta do drugog bolje nego kad saˇcma cma ne bi bila tu. . . Eto, to je jednostavni eksperiment koji sam imao u glavi peˇsaˇ saˇce´ ce´ci ci po ˇ serpentinama u Svajcarskoj 1894. godine.” Pre svega sve ga pos p osto tojaˇ jaˇse se sim s imet etri rija ja Na N a jviˇ jv iˇse se savrˇ s avrˇsens se nstvo tvo mor m oraa osta os tati ti nes n esavrˇ avrˇseno seno;; tek tada je njegovo dejstvo beskrajno. Iz Tao-Te-Kinga Jedna od najˇ na jˇcudesnijih cudesni jih osobina osobi na koju koj u zapaˇzamo zamo u Prirodi Priro di je simetriˇ simet riˇcnost cnost oblika. Zanemaruju´ Zanem aruju´ci ci mala odstupan ods tupanja ja od savrˇsenog, senog , moˇzemo zemo re´ci ci da su atom, kristal, ameba, cvet, ˇcovek, covek, Zemlja, dˇzinovske zinovske galaksije, pa ˇcak cak i Svemir Svem ir — simetr sim etriˇ iˇcni. cni . Uoˇcivˇ civˇsi si ovaj ova j sklad, sk lad, mogl moglii bismo bi smo da se s e upitamo upi tamo da li l i je simetrija simetr ija u Prirod Pri rodii ograniˇ ogr aniˇcena cen a samo sa mo na geom g eometr etriju iju oblika obl ika ili il i ona, o na, moˇzda, zda , vaˇzi zi i za drug d rugee osobi os obine ne materije. Odgovor je potvrdan. Postoji Postoji viˇ viˇse se razliˇ razliˇcitih citih vrsta simetrija simetrija u Prirodi. Iz tog mnoˇ mnoˇstva stva izabra´ abra´cemo cemo samo jednu jednu simetriju, simetriju, i to onu u odnosu na naelektrisanj naelektrisanje, e, koja objekte ob jekte realnog realno g sveta svrstava svrstava u materiju i antimateriju. Ona je toliko vaˇzna zna da ne´cemo cem o pogreˇ po greˇsiti sit i ako kaˇ zemo zem o da igra igr a ulogu ulo gu krojaˇ kro jaˇca” ca” u mikros mik rosvetu vetu.. I ne samo u njemu! 2
Morska milja u SAD iznosi 1.853,248 m.
151
Ovakvu Ovakvu podelu sre´ sre´cemo cemo u carstvu carstvu atoma, atomskih jezgara i elemenelementarnih tarni h ˇcestica. cesti ca. Tako govorimo o ˇcesticama cesti cama i antiˇcesticama. cestic ama. O ˇcesticama cesti cama je u ovoj knjizi bilo viˇse se reˇci ci na mnogo mesta, dok se o antiˇ cesticama cesticama ˇculo culo samo poneˇsto. sto. Tako nismo pravedno pravedno postupili prema ovom, u svemu svemu ravnopravnom vidu materije. Istina, obilnost antimaterije u sadaˇsnjem snjem trenutku ni blizu nije onolika kolika je bila u prvim trenucima nastanka Svemira, odmah posle velike eksplozije”. Od tada do danas materija ima premo´c nad antimaterijom. A sad da se vratimo objaˇ ob jaˇsnjenju snjenju po jma antimaterije. Da odgovorimo na pitanj pit anjee ˇsta je — antiˇ nekom srodstvu sa ˇcesticom? cesticom? ant iˇ ces ce stica ic a? Da li je ona u nekom Ako jeste, po ˇcemu cemu se od nje razlikuje? Najbolje Naj bolje ´ce ce biti da uporedimo jednu ˇcesticu cesticu sa njenom antiˇ cesticom. cesticom. Uzmimo za primer elektron i pozitron. Kao ˇsto sto znamo, atomi svih hemi jskih elemenata u svojim omotaˇcima cima sadrˇze ze ˇzivahne zivahne negativno naelektrisane ˇcestice cestice — elektrone. elektrone. Njihov Njihova je uloga da atomu, atomu, ˇcije cije je jezgro pozitivn p ozitivnoo naelektrisano, obezbede obezb ede elektriˇcnu cnu neutralnost. Tako, na svaki proton koji ko ji se nalazi u jezgru, jezgru, dolazi po jedan elektron u omotaˇ omotaˇcu cu atoma. Ali elektroni elektroni postoje i izvan izvan atoma. atoma. Oni se, na primer primer,, u metalim metalimaa prili priliˇˇcno cno slobodno kre´cu cu tamo amo: istina, ne prelaze´ci ci velika velika rastojanja. rasto janja. Na taj ta j naˇcin cin oni omogu´ omog u´cuju cuju provodjenje provodje nje elektriˇ elekt riˇcne cne struje, toplote toplo te i druge fenomene. fenome ne. Kada je u pitanju simetrija, elektroni elektroni su praktiˇ praktiˇcno cno uvek usamljeni, bez svojih pozitivno naelektrisanih parnjaka” — pozitrona — koji su po svim svojim svojstvima, osim po znaku naelektrisanja i retkosti u Prirodi, jednaki elektronima. Kao predmet i lik u ogledalu! I, sada s ada,, mogl m oglii bismo bi smo da zakl z akljuˇ juˇcimo: cim o: ako za z a elek e lektro tron n kaˇzemo zem o da je ˇcestic ces tica, a, onda onda je pozitron pozitron njego njegov va anti antiˇˇcestica cestica,, i obratno obratno.. Sticajem Sticajem ok okolno olnosti, sti, mi ˇzivimo zivim o u svetu u kome preovladjuju preovlad juju elektroni, elekt roni, te zato njih zovemo ˇcesticama, cestic ama, a pozitrone antiˇ cesticama. cesticama. Ali nije iskljuˇceno ceno da u nekom drugom svetu, u kome preovladjuju antiˇ cestice, cestice, inteligentna bi´ca ca tog sveta pozitrone nazivaju ˇcesticama, cesticama, a elektrone antiˇ cesticama. cesticama. U tom pogledu Priroda ne daje daj e prioritet jednom ili drugom vidu materije. Kada Kad a smo nauˇcili cil i ˇsta sta su antiˇcestic ces tice, e, pogle po gleda dajmo jmo gde se one mog mogu u na´ci. ci. Antiˇ Antiˇcestice cestice se stvaraju stvaraju pri nuklearnim nuklearnim reakcijama reakcijama na visokim energijama, energijama, kao i pri transformacijama atomskih jezgara — pozitronskom radioaktivnom raspadu. Njih ima i u kosmiˇ ckom ckom zraˇcenju, cenju, koje je u prvo vreme bilo glavni izvor antiˇcestica cesti ca ko koje je je ˇcovek covek izuˇcavao. cavao. To su pozitroni pozi troni,, antineutrini, antineut rini, antiproton tiprotoni, i, antine antineutr utroni oni,, antime antimezon zoni. i. . . teˇ teˇsko sko ih je sve sve nabrojati, nabrojati, jer ih ima viˇse se od stotinu, a sigurno je i dosta onih koje joˇs nisu otkrivene. Antiˇcestice cestic e se retko po javljuju na sceni naˇseg seg sveta. Kaˇzu zu neku reˇc” c” i 152
iˇsˇceznu u nepovrat u milionitom, milijarditom, pa i kra´cem delu sekunde! A ako, sluˇcajem, dodje do sudara izmedju antiˇcestice i odgovara ju´ce ˇcestice — parice”, tada se deˇsava prava katastrofa, dogadjaj u mikrosvetu koji se moˇze uporediti sa pojavom supernove u kosmosu. U magnovanju, dve ˇcestice isparavaju”, anihiliraju zauvek. Umesto njih, na mestu sudara javljaju se dva gama-zraka. Oni su jedini svedoci pojave anihilacije ˇcestica, ostatak nekadaˇsnjeg para ˇcestice i antiˇcestice. ˇ vaˇzi za elementarne ˇcestice, vaˇzi i za sloˇzenije atomske oblike. Covek ˇ Sto je pomo´cu mo´cnih akceleratora ve´ c uspeo da napravi i prva antijezgra, uglavnom veoma malih masa: antivodonik, antideuterijum i joˇs neka. Postoje, ˇcak, i planovi za formiranje meˇsovitih druˇstva” saˇcinjenih od komponenata materije i antimaterije, ali — to je ve´ c priˇca za budu´cnost. Bez obzira na vek trajanja ˇcestica i antiˇ cestica i njihovu obilnost, sve su one vaˇ zne i ima ju svoje mesto i ulogu u Prirodi. Dovoljno bi bilo samo jednu od njih izbrisati” iz spiska postoje´cih konstituenata materije, pa da Svemir doˇzivi sasvim drugu sudbinu od one koja mu je zapisana” u neobiˇcnoj knjizi O simetriji u Prirodi”. Ova je knjiga” jedna od najvaˇ znijih i najstarijih. U njoj se nalaze osnovne prirodne zakonitosti, principi za gradnju sveta. Sve je tu promiˇsljeno i odmereno, kao da je planove svojom rukom krojio veliki antiˇcki umetnik Fidija, graditelj Partenona. U oblikovanju tog savrˇsenstva, savrˇsenstva simetrije, Priroda je bila mudra. Ona je kao vrsni umetnik ostavila poneko malo nesavrˇsenstvo, odstupanje od simetrije, njeno naruˇsavanje. U tom potezu Prirode krije se kjuˇc za razumevanje razvoja materijalnih oblika, naroˇcito onih koji su stvoreni u prvim treptajima Svemira. Da nije tih malih odstupanja, po svemu sude´ ci ne bi bilo kretanja, pa ni ˇzivota; moˇzda bi Svemir bio zaledjen” u nekom od svojih ranih stadijuma i ne bi bilo ni ˇzivota, ni ljudi da mu se dive i da ga izuˇcavaju.
153
Uspon ˇcoveka Ko si ti? — Filozof. Ko si ti? — Astronom. A, ko si ti? — Poeta. ˇ Cudnovata druˇstva! Njegoˇs Sigurno ste se ve´ c pitali: ima li kraja uˇcenju? Da li ´cemo jednoga dana sve znati i mo´ci slobodno da se predamo igri i dokolici? Potraˇzi´cemo odgovor na ovo pitanje, koje jednako muˇci nauˇcnika u laboratoriji kao i djaka u ˇskoli. Kada dobro razmislimo, vidimo da nauka svakim danom otkriva nove istine, da ˇzivimo u vremenu njene eksplozije. Moˇze li taj razvoj nauke jednom stati, i od ˇcega to zavisi? Odgovor bi mogao da glasi: granice naˇsih saznanja zavise, prvo, od zakonitosti koje vladaju u Prirodi, zatim — od naˇsih stvaralaˇckih ideja i mo´ci poimanja i, na kraju, od tehniˇckih mogu´cnosti. Dive´ci se sloˇzenosti Prirode i ˇcovekovom umu, uzmimo da ispitamo ono ˇsto nam se ˇcini najlakˇsim za ispitivanje, a ˇsto je, verovatno, i najslabiji element u pove´canju riznice naˇsih saznanja. To su tehniˇcke mogu´cnosti kojima raspolaˇzemo. Da li smo na tom polju blizu kraja, ako nam se ve´c ˇcini da su tajne Prirode neiscrpne, a intelektualne sposobnosti ˇcoveka neograniˇcene. Prvo ´cemo se upitati koliko je naˇse znanje. Ho´ce li ono poˇceti da se preliva” iz riznice nauke, jednostavno — da li ´cemo biti u stanju da sve ˇsto znamo i ˇsto ´cemo joˇs nauˇciti zapiˇsemo i predamo svojim potomcima? Ili ´cemo se izgubiti medju silnim materijalom, knjigama, crteˇzima, snimcima, razliˇcitim elektronskim memorijama i drugim zapisima svega znanog? Podjimo zato od jedne poznate prirodne granice — od brzine svetlosti. Od nje zavisi graniˇcna brzina upisivanja podataka, raˇcunanja elektronskih raˇcunara, pa i oˇcitavanja dobijenih rezultata ili podataka iz elektronskih, magnetnih, optiˇckih i drugih sliˇcnih memorija. Zamislimo da se nalazimo u 2020. godini i da raspolaˇzemo daleko savrˇsenijim kompjuterima od danaˇsnjih — takvim koji rade na temperaturi teˇcnog azota i koji nisu ve´ci od telefona. Njihova brzina je neverovatna, oni raˇ cunske operacije obavljaju u desetom delu milijarditog dela sekunde, raspolaˇzu supermemorijama od milion i viˇse megabita. Kad pomenusmo bit, da prvo objasnimo ˇsta je to, a onda zaˇsto je on vaˇzan. Bit je za raˇcunar ono ˇsto je slovo za knjigu — znak” koji moˇze biti ili nula ili jedan. Tako su u knjizi raˇcunara” nalaze samo nule i jedinice i — nema drugih slova”. Pomo´cu viˇse nula i jedinica, taˇcnije — njihovim razliˇcitim poretkom, moˇzemo na jeziku raˇcunara da ispiˇsemo ili iskaˇzemo 154
svaku od ˇzeljenih informacija. Ako je tako, onda bismo mogli da pomo´ cu bitova izrazimo koliˇcinu celokupnog znanja ˇcoveˇcanstva. Gruba procena kaˇze da sve znanje koje smo sakupili na planeti tokom hiljada godina pisane i nepisane istorije iznosi sto milijardi milijarda bita (100.000.000.000.000.000.000 bitova)! Ono je sadrˇzano u milionima knjiga po brojnim bibliotekama ˇsirom sveta, u usmenom predanju, u znanju i raznim veˇstinama, jednom reˇci — u svemu ˇsto je omogu´cilo uspon ˇ coveka. Ako bismo ovo neprocenjivo blago ˇcoveˇ canstva probali da sakupimo na jednom mestu — da ga prevedemo na magnetnu traku, ili da ga uskladiˇstimo u elektronsku memoriju, prenesemo na film ili neˇsto sliˇcno, zakljuˇcili bismo da joˇs uvek, i pored svog savrˇsenstva tehnike ko jom raspolaˇzemo, hiljadama milja zaostajemo za onim ˇsto je postigla Priroda! Njoj je poˇslo za rukom da u molekulu nasledja (DNK) zapiˇse podatke o naslednim svojstvima ˇzivih bi´ca sa gustinom od milijardu bitova u milionitom delu jednog kubnog milimetra ! Kada bi ˇcovek uspeo da napravi memoriju sa takvom gustinom podataka, tada bi celokupno znanje ˇcoveˇcanstva moglo da stane u zapreminu od 100 cm3 , tj. u jednu vinsku ˇcaˇsu! Nazdravlje! Sada bar znamo da nema kraja uˇ cenju. Zato prionimo knjizi, ne bismo li naˇcinili joˇs koji korak na putu bez kraja. . .
155
Zaˇsto ˇcovek istraˇzuje? . . . ne recite to nikom, samo mudracima, jer gomila se odmah ruga. tabu po Geteu Gerhard Hercberg nije obiˇ can ni astronom, ni hemiˇcar. On upoznaje nebo i materiju koriste´ ci teleskop i spektroskop. Posmatra atome i molekule, istraˇzuje igru — interakciju materije i svetlosti. Bavi se istinitim i lepim. . . Za otkri´ca koja je uˇ cinio dobio je Nobelovu nagradu za hemiju za 1971. godinu. Iz razgovora autora knjige Nauka kao bajka, sa profesorom Hercbergom, koji je 1984. godine boravio u Beogradu, donosimo miˇsljenje velikog nauˇcnika o nauci i ˇcovekovom odnosu prema njoj.
Ajdaˇ ci´ c: Pre tri veka, 1690. godine ˇcuveni holandski fiziˇcar Kristijan Hajgens u svom delu Otkriveni zvezdani svetovi o svrsi istraˇzivanja Svemira napisao je slede´ce reˇci: Kao putnici u daleke zemlje, mi ´ cemo mo´ ci bolje da procenimo ˇsta smo postigli kod ku´ ce, zna´ cemo da postavimo prave arˇ sine i da odredimo sopstvene vrednosti svih stvari ”.
Vi ste, profesore, poznat kao putnik kroz mnoge oblasti nauke, kao i po ˇ mislite o cilju nauke i radu nauˇcnika danas? svojim brojnim otkri´cima. Sta
Hercberg: Mislim da se nauˇcnici bave kreativnim poslom, upravo kao i umetnici — slikari, muziˇcari, pesnici. . . Oni pokuˇsavaju da stvore sliku sveta koji se, naravno, mnogo izmenio za zadnja tri veka, od doba kada je pisao Kristijan Hajgens. Mislim da je on bio u pravu kada je rekao da ´cemo samo u sluˇcaju ako dopustimo da naˇsa misao putuje” Svemirom i ako je snaˇzimo — mo´ci da shvatimo suˇstinu i znaˇcenje Univerzuma. Ajdaˇ ci´ c: U tom traganju ˇcovek ne otkriva samo istinu, ve´c i lepotu. Da li se slaˇzete s tim da se ˇcovek bavi istraˇzivanjem Prirode zato ˇsto je ona lepa? Hercberg: Da, slaˇzem se. Lepota je veoma vaˇzna. To su ve´c mnogi uoˇcili. Vidite, na Nobelovoj medalji, bez obzira da li se ona daje za hemiju, fiziku ili knjiˇzevnost, piˇse: Divno je posmatrati kako inventivnost umetnosti oboga´cuje ˇzivot ”. Drugim reˇcima, ljudi koji dodeljuju Nobelovu nagradu smatraju nauke, kao ˇsto su fizika i hemija, delom umetnosti. Ajdaˇ ci´ c: Znaˇci, mogli bismo da odgovorimo na pitanje zaˇsto se ˇcovek bavi naukom, zaˇsto istraˇzuje? ˇ se bavi naukom zato ˇsto je to intelektualna aktivnost Hercberg: Covek koja mu pruˇza zadovoljstvo. Ona nam daje odgovor na pitanja kao ˇsto su: 156
zaˇsto postojimo, zaˇsto svet postoji, od kada on postoji i koliko ´ce joˇs dugo postojati. . . To nam daje smisao i oboga´ cuje ˇzivot. Ja ne mislim da glavni cilj naˇseg postojanja treba da bude poboljˇsanje uslova ˇzivota. Naˇs glavni cilj treba da bude — znanje.
Ajdaˇ ci´ c: I tako se ˇcovek pita i gradi svoju sliku sveta od davnina. Hercberg: Da. Ja ne mogu da verujem da nauka postoji samo hiljadu ˇ ili nekoliko hiljada godina. Covek je mnogo ranije pokuˇsavao da se zaˇstiti od razornih sila Prirode, od divljih ˇzivotinja. I tako je uˇ cio i otkrivao, a i ostavljao trag o tome. Mislim na crteˇze po zidovima pe´cina u Francuskoj, u ˇ Altamiri, Spaniji i drugde, koji su nacrtani pre viˇse od deset hiljada godina. Ti ljudi su videli, uoˇcili neˇsto ˇsto su svojim crteˇzima hteli da saˇcuvaju, da tra je. Neˇsto ˇsto uopˇste nije bilo vaˇ zno za samo bitisanje. I uspeli su u tome. Se´cam se reˇci poznatog holandskog fiziˇcara, profesora Kazimira, koga sam nedavno sreo, koji tvrdi da civilizacija nije nastala onda kada je ˇcovek pronaˇsao i usavrˇsio svoja orudja i alatke, ve´c kada je te alatke poˇceo da ukraˇsava ornamentima, slikama. Drugim reˇcima, kultura u svim svojim aspektima mogla bi nekome da izgleda nepotrebnom, ali mi dobro znamo da je ona izvanredno znaˇcajna. Ajdaˇ ci´ c: Vi se, profesore, skoro ˇsezdeset godina bavite atomskom i molekulskom spektroskopijom. Rad u toj oblasti doneo vam je Nobelovu nagradu. Napisali ste ˇcetiri knjige o molekulskim spektrima koji se smatraju na jve´cim dosegom u nauˇcnoj literaturi o spektroskopiji. Kako ste, piˇsu´ci ova dela, osetili lepotu nauke, njen estetski sadrˇzaj? Hercberg: Taj se sadrˇzaj pri prouˇcavanju molekulskih spektara javlja zbog toga ˇsto ti spektri poseduju izvesne pravilnosti, koje su, za moje oko, divne. . . Vidite seriju spektralnih linija koje idu do neke granice, i pitate se zbog ˇcega je to tako. A kada to shvatite — ose´cate veliko zadovoljstvo. Linije u spektru su poredjane pravilnim redom, osim ako ne postoje neke zabrane. Pa i tada, i u tome, ima neke lepote, jer uvek postoji neki razlog koji moˇ zemo da otkrijemo. . . I tako od jedne stvari ka drugoj, od jedne lepote do druge. Ajdaˇ ci´ c: Pa ipak je teˇsko ubediti one koji se ne bave naukom, ili je ne vole, da je znaˇcajna jedna linija medju milionima drugih, jedno novo saznanje prema riznici naˇsih znanja. Jednom reˇci, teˇsko ih je ubediti u znaˇcaj osnovnog istraˇzivanja u nauci u odnosu na primenu postoje´cih znanja u praktiˇcne svrhe.
157
