Inginerilor și oamenilor de știință

care ne-au arătat lumile îndepărtate

Capitolul 1

Ordine, haos și unicitate în sistemul solar

Dacă ar fi să credem ceea ce ne spun romanele polițiste, viața din satele englezești este în general liniștită și armonioasă, un șir ordonat de evenimente mărunte și neimportante, punctate de drame ce dezvăluie secretele ascunse după perdelele din dantelă de la geamurile unor locuitori în aparență respectabili. O zi la ţară cuprinde o listă regulată de vizite făcute de poștaș și de cititorul de contoare electrice, luna cuprinde un program de întâlniri la clubul de bridge și la corul bisericii, iar anul are un ciclu periodic din care fac parte expoziția de flori și produse agricole, precum și piesele de teatru de Crăciun. Dar deodată colonelul este găsit mort în pat, înjunghiat se pare de un fost partener în afacerile nu tocmai curate pe care le făcea în Extremul Orient. Paracliserul este găsit spânzurat de frânghiile clopotului de la biserică, fiind astfel eliminat de către iubitul fostei sale soții de pe lista beneficiarilor unui testament important. Diriginta oficiului poștal este pe urmele unui individ care trimite scrisori anonime răuvoitoare, până când este găsită înecată într-un puț, cu bicicleta trântită în iarbă. Viața liniștită a satului este răscolită, iar secretele ascunse sub suprafață sunt scoase la lumină.

Romanele de genul celor scrise de Agatha Christie sunt versiuni ficționalizate ale vieții reale. Ne-ar plăcea să credem că viața este ordonată și structurată, însă deseori ni se aduc la cunoștinţă și uneori chiar participăm la evenimente haotice, cum ar fi accidente de circulație, boli, uragane, inundații și atacuri teroriste.

În mod similar, am putea avea impresia că sistemul solar este constant și perfect regulat, asemenea unui ceas sau unui planetariu. Pe termen scurt, așa stau lucrurile. Dar, văzute dintr-o perspectivă mai largă, planetele și sateliții lor au vieți palpitante, pline de drame. Ca și în viețile oamenilor, unele schimbări din viețile planetelor sunt evolutive și treptate, corespunzând cu procesul natural de creștere al oamenilor. Dar uneori aceste schimbări — la fel ca accidentele catastrofale din viețile oamenilor — au efecte dramatice, care aruncă o planetă pe o nouă traiectorie, în sens propriu sau metaforic. Aceste evenimente lasă urme asupra înfățișării și structurii planetelor, iar o parte din misiunea astronomiei este să deducă ce s-a întâmplat. „Prezentul este cheia trecutului“, scria despre Pământ geologul scoțian din secolul al XIX-lea Archibald Geikie. Iar ceea ce e valabil desigur pentru Pământ este valabil și pentru celelalte planete.

Viziunea potrivit căreia sistemul solar ar fi asemenea unui ceas și-a atins perioada de vârf în secolul al XVIII-lea. Geometria fundamentală a sistemului solar ca sistem de planete aflate pe orbite în jurul Soarelui a fost propusă de clericul polonez Nicolaus Copernic în 1543 și a fost demonstrată de către fizicianul italian Galileo Galilei în 1610, cu ajutorul descoperirilor făcute cu telescopul. Legile empirice care descriu proprietățile matematice ale orbitelor planetare (cum ar fi faptul că acestea sunt elipse) au fost stabilite de astronomul german Johannes Kepler între 1609 și 1619. Combinând toate aceste descoperiri, matematicianul Isaac Newton a formulat în 1687 principiile fizice care stau la baza mișcării planetare în lucrarea Principiile matematice ale filosofiei naturale, aceasta cuprinzând ideea genial de simplă și exact formulată a legii gravitației.

Modelul newtonian al sistemului solar susținea că acesta era o minuţioasă operă matematică. În 1726, Newton a afirmat că „minunata dispunere a Soarelui, a planetelor și a cometelor nu poate fi decât lucrarea unei Ființe atotputernice și inteligente“. Potrivit lui Newton, Dumnezeu orchestrează mișcările sistemului solar și le controlează prin legea gravitației, pe măsură ce planetele înaintează spre viitorul lor.

Acest model al Universului a fost dezvoltat în continuare de succesorii lui Newton, în special de către fizicianul Pierre Simon Laplace. El a demonstrat matematic, pornind de la principiile newtoniene, că sistemul solar este stabil. Fiecare planetă se rotește în jurul Soarelui pe câte o orbită de forma unui disc plat și va continua să facă asta la infinit. Prin urmare, el credea că sistemul solar, odată creat, va rămâne veșnic în aceeași formă. Sistemul solar era considerat ceva etern, care s-a dezvoltat cu inevitabilitate de la începuturile sale.

Laplace a exprimat certitudinea fizicii așa cum omul religios exprimă certitudinea credinței:

Trebuie să privim starea actuală a universului ca fiind efectul stării sale anterioare și cauza stării care urmează. O inteligență care ar cunoaște toate forțele ce acționează în natură la un moment dat, precum și pozițiile momentane ale tuturor lucrurilor din univers ar fi în stare să cuprindă într-o singură formulă mișcările celor mai mari corpuri, precum și pe ale atomilor celor mai ușori din lume, cu condiția ca intelectul său să fie suficient de puternic ca să poată analiza toate datele; pentru acea inteligență, nimic nu ar fi nesigur, viitorul și trecutul ar fi prezent în ochii săi.

Într-o carte influentă, Natural Theology or Evidences of the Existence and Attributes of the Deity (Teologia naturală sau dovezile privind existența și atributele divinității), publicată la începutul secolului al XVIII-lea, teologul William Paley descria construirea sistemului planetar astfel:

Forța motoare din aceste sisteme [planetare] este o atracție care variază invers proporțional cu pătratul distanței: cu alte cuvinte, când distanța se dublează, forța scade la un sfert; când distanța se înjumătățește, forța se mărește de patru ori și așa mai departe… În măsura în care aceste principii pot fi cunoscute, cred că se poate spune că am demonstrat alegerea și ordinea presupuse de ele; alegerea, din varietatea nemărginită; iar ordinea, cu privire la ceea ce, prin natura sa proprie, a fost, din perspectiva proprietății ordonate, nelegat și nedefinit.

Paley asemuia sistemul solar (dar și anatomia umană, precum și alte fenomene naturale) cu un ceasornic complicat, bine construit. Pornind de aici, el a dedus că, la fel cum un ceas a fost construit într-un anume fel de către un ceasornicar, fenomenele naturale au fost create de Dumnezeu, Ceasornicarul Divin. Acesta este argumentul teleologic (sau argumentul proiectului inteligent) pentru existența lui Dumnezeu. Pe scurt, argumentul spune așa: fenomenele naturale funcționează foarte bine, potrivindu-se unele cu altele ca și cum ar fi fost proiectate; deci trebuie să fi existat un proiectant; iar proiectantul este Dumnezeu. Raționamentul lui Paley spunea că, dacă găsim un ceas aruncat pe jos,

inferența, credem noi, este inevitabilă; și anume că ceasul trebuie să fi avut un creator; că trebuie să fi existat, la un moment dat și într-un anumit loc, un meșteșugar sau mai mulți care l-au asamblat pentru scopul pe care constatăm că-l îndeplinește în fapt; meșteșugari care i-au înțeles construcția și i-au proiectat utilizarea.

Acesta era un model liniștitor al universului: trăim într-o lume armonioasă proiectată de o Ființă Supremă. Paley a aplicat această idee la sistemul solar al planetelor, dar s-a concentrat și asupra anatomiei umane — ochiul omenesc, spunea el, arată ca și cum ar fi fost conceput după un anumit proiect, iar proiectantul a fost Dumnezeu. Ideea persistă până în timpurile moderne, iar cartea lui Paley continuă să fie citată.

Secolul al XIX-lea a găsit o teorie naturală alternativă pentru a explica structura corpului uman, anume teoria evoluționistă a lui Darwin. În ființele vii, proiectul este doar o iluzie, deoarece variațiile naturale moștenite de la un părinte sunt transmise generațiilor următoare, dacă variațiile sunt favorabile succesului biologic. Există prin urmare un proces repetat, cu pași foarte mici, prin care structura unui organ biologic se îmbunătățește astfel încât să se potrivească mai bine cu utilizarea sa. Doar aparent organul a fost conceput cu un anume scop. Argumentul din cartea lui Paley este folosit în zilele noastre mai ales pentru a combate teoria evoluționistă darwiniană, adesea în favoarea creaționismului, potrivit căruia universul și, în particular, omenirea au fost create o dată pentru totdeauna de către Dumnezeu.

În biologie, teoria științifică spune că lucrurile vii evoluează — către ceea ce doar pare a fi un proiect anticipat — prin schimbări ereditare infinitezimale, care au ca rezultat ameliorări ale funcțiilor prin intermediul selecției naturale. În fizică, progresele științifice ale mecanicii cuantice au apărut în secolul XX și au aruncat o îndoială postmodernă asupra încrederii lui Paley în funcționarea fizicii pe baza teologiei naturale. Mecanica cuantică a introdus în mod explicit în joc un principiu al incertitudinii: rezultatul unui anumit proces din fizică este în mod inerent incert și nu există nicio inevitabilitate a rezultatului unei schimbări fizice naturale, ci doar o gamă de posibilități, unele mai probabile decât altele.

Acest lucru poate fi observat cel mai ușor în comportamentul lucrurilor mici: electroni, atomi, quarkuri etc. În astronomie, viitorul lucrurilor mari — cum ar fi sistemul solar — este de asemenea nesigur, în acest caz ca urmare a teoriei haosului, care a fost descoperită cu ocazia aplicării teoriei gravitației în astronomie. Certitudinea iluministă a lui Laplace, potrivit căreia s-ar putea prezice, în principiu, tot ce va avea loc în viitor folosind teoria gravitației, este falsă. Nu există certitudine în viitor, doar probabilități.