Kako je čovečanstvo postepeno otkrivalo tajne naše galaksije
Tekst: Milan M. Ćirković
Stanovnicima današnjih gradova i urbanih područja Mlečni put, nažalost, ne znači mnogo u smislu ličnog iskustva; svetlosno zagađenje odavno je prouzrokovalo da se ta veličanstvena traka beličaste svetlosti ne može posmatrati iz iole gušće nastanjenih područja planete. Ali to svakako nije važilo za ljude iz prošlih vekova, za koje je Mlečni put predstavljao jedan od najupadljivijih nebeskih fenomena. Objašnjenje prirode Mlečnog puta bio je, stoga, jedan od najvećih izazova pred astronomima od praskozorja ove najstarije naučne discipline.
U februaru ove godine obeležili smo jedan od ključnih astronomskih jubileja: 90 godina od otkrića drugih galaksija, kao i istovremenog razumevanja istinske prirode naše galaksije, tj. Mlečnog puta. Ovo otkriće, bez ikakve sumnje centralno za naše razumevanje strukture kosmosa na svim skalama od Sunčevog sistema naviše, učinio je najveći posmatrač među astronomima 20. veka, Edvin Pauel Habl (Edwin Powell Hubble, 1889-1953), prevashodno posmatranjima u februaru 1924. godine, a zvanično ga je saopštio na sastanku Američkog astronomskog društva u Vašingtonu u decembru 1924. i januaru 1925. godine. Odlučujuću ulogu u otkriću odigrao je slavni teleskop od 100 inča (254 cm) na planini Maunt Vilson (Kalifornija, SAD), pušten u rad 1917. godine. Pomoću njega, Habl je mogao da otkrije cefeide (naročitu vrstu periodičnih promenljivih zvezda čiji je prototip Delta Cefeja) u M31 (Andromedinoj maglini) i pomoću njih izmeri udaljenost do ovog astronomskog objekta. Ispostavilo se da je M31 udaljena od nas više miliona svetlosnih godina, te se mora nalaziti daleko van Mlečnog puta. Mada je hipoteza o „ostrvskim univerzumima“ (tj. drugim galaksijama) postavljena gotovo dva veka ranije, Hablova posmatranja su joj dala prvu nedvosmislenu potvrdu. Danas smo svesni da je naš Mlečni put samo jedna među milijardama galaksija koje nam otkrivaju savremeni veliki teleskopi na tlu i u orbiti oko Zemlje.
To bi bio (srećan) kraj te priče, ali gde je početak? Posetilac Nacionalne galerije u Londonu može se upoznati sa starogrčkom legendom o postanku našeg zvezdanog sistema na jednom od najuzvišenijih izvora: sa slavne slike Jakopa Tintoreta iz 1580. godine „Poreklo Mlečnog puta“. Mleko boginje Here proliveno tokom dojenja budućeg najvećeg helenskog junaka Herakla stvorilo je, dakle, na nebu mlečni krug (kyklos galaxias, odakle potiče i termin „galaksija“). Neobično je, međutim, da ni veliki racionalisti antike nisu imali znatno boljih ideja za objašnjenje prirode ovog nebeskog fenomena: u aristotelovskom sistemu on nije imao prirodnog objašnjenja, i otuda potiču uporni pokušaji koji su trajali skoro dva milenijuma da se Mlečni put predstavi kao atmosferski fenomen, u domenu meteorologije, a ne astronomije.
Poznato je da je jedna od prvih meta Galilea Galileja kada je 1610. godine u Firenci prvi put upotrebio durbin u astronomske svrhe, bio Mlečni put. Galileju je, tako, pripala čast da bude prvi čovek koji je empirijski potvrdio spekulacije koje su se mestimično pojavljivale od antike naovamo da se radi o skupu od mnogo miliona zvezda, suviše malog sjaja i gusto raspoređenih da bi se golim okom razdvojile kao pojedinačni izvori.
Mada su nakon Galileja Mlečni put posmatrali i drugi značajni astronomi 17. i prve polovine 18. veka, poput Njutna i Hajgensa, u njegovom razumevanju nije bilo većeg napretka sve do 1750. godine. Zašto je mnoštvo zvezda skoncentrisano u toj relativno maloj traci na nebu, i kakav je odnos Sunca i obližnjih zvezda (čije udaljenosti, da podsetimo, nisu astronomima bile poznate sve do pionirskih Beselovih merenja paralakse sredinom 19. veka!) prema Mlečnom putu bila je potpuna zagonetka. Umnogome, ova se zagonetka činila preteškom za skromne mogućnosti posmatračke astronomije tog doba. Stoga prvi odgovor i nije stigao sa empirijske strane, već sa krajnje spekulativne.
Prvi čovek koji je predložio nešto slično današnjem shvatanju modela našeg zvezdanog sistema, zajedno sa objašnjenjem Mlečnog puta, bio je engleski arhitekta, astronom, matematičar, putopisac, teolog, mistik i avanturista Tomas Rajt (Thomas Wright, 1711-1786). Rajt je za svog burnog života bio poznat uglavnom kao arhitekta, talentovan crtač i pisac knjige o istorijskim znamenitostima Irske, a njegova su astronomska dela bila još tada veoma slabo poznata. Po sopstvenom priznanju (Rajt je ostavio hiljade strana svojih dnevnika, pravo blago za savremene istoričare, kao i obimnu korespondenciju), njemu je astronomija spasla glavu, kada su ga jedne noći, na putovanju kroz Englesku, napali drumski razbojnici sa namerom da ga opljačkaju i ubiju; pošto je bila vedra noć, Rajt pripoveda, on je svojom slatkorečivošću i poznavanjem osobina Meseca i zvezda u toj meri fascinirao proste i sujeverne razbojnike, da su ne samo poštedeli njega i njegov novčanik, već i sve do jutra slušali njegovo izlaganje o lepotama nebeskog svoda. Kako bi Italijani rekli: si non e verro, e bene trovato!
Nakon smrti, Rajt je praktično potpuno zaboravljen kao astronom, uprkos činjenici da je, između ostalog, on 1742. objavio knjigu pod naslovom Clavis Coelestis („Ključevi neba“; iako je naslov latinski, knjiga je na engleskom) koja je predstavljala praktično prvi udžbenik astronomije na engleskom jeziku. Njegovo glavno astronomsko delo, Original Theory or New Hypothesis of the Universe (1750) postalo je poznato tek čudnim sticajem okolnosti i zaslugom Imanuela Kanta, a istoričari nauke su Rajta rehabilitovali tek u 20. veku.
Jedan od razloga za Rajtov pad u zaborav u dobu Prosvetiteljstva je očigledan svakome ko se i malo udubi u njegove tekstove. Rajt ne piše kao astronom, već kao teolog i filozof post-skolastičar. Cilj izgradnje kosmologije po njemu nije spoznaja fizičkog sveta, već određivanje „nebeske arhitekture“, tj. mesta raja i pakla u skladu sa religioznim (mada ne nužno „pravovernim“) predstavama. Ovakva astro-teologija bila je prilično raširena u njegovo doba, ali je vrlo brzo sa nastupanjem ere Prosvetiteljstva i naglim usponom empirijske nauke potpuno nestala sa scene, te danas deluje krajnje egzotično i naivno. Jedan od zabavnijih primera ovakvog Rajtovog nastupa jeste njegov zaključak da se Sunce i Zemlja ne nalaze blizu centra, već na periferiji našeg zvezdanog sistema. Ovaj – uostalom sasvim tačan! – zaključak nije Rajt, međutim, izveo iz posmatranja, pa čak ni valjanog logičkog zaključivanja, već iz teološke spekulacije: smatrao je, naime, da se u centru sistema moraju nalaziti najsavršenija bića, a na krajnjem rubu najveći grešnici. Pošto je za njega – kao uostalom i za većinu mislećih ljudi u svim vremenima – bilo očevidno da su stanovnici Zemlje veoma grešni, ona se, skupa sa ostatkom Sunčevog sistema, mora nalaziti veoma blizu ruba sistema!
Zastanimo ovde za trenutak i upitajmo se da li ovaj bizaran zaključak treba prihvatiti kao deo istorije nauke, nezavisno od načina na koji se do njega došlo. Nama danas ova vrsta pseudo-religijskog zaključivanja deluje smešno – ali da li je bitno koliko je nešto nama smešno, nego koliko je nešto istinito i koliko se može povezati sa drugim tvrdnjama u odgovarajućoj oblasti istraživanja. Prvi test Rajtov zaključak svakako prolazi – mi danas znamo da je Sunčev sistem oko 8,5 kiloparseka udaljen od centra Mlečnog puta, što ga smešta na periferiju zvezdanog diska naše Galaksije. Drugi test, međutim, pada, obzirom da onako kako je dat on ne može dalje doprineti našem razumevanju arhitekture zvezdanog sistema, niti se bilo šta korisno dalje tu može istraživati. Iz tog razloga, Rajtova tvrdnja se danas ne posmatra kao deo nauke, pri čemu ne treba suviše istrajavati ni na komičnom efektu koji ona izaziva – jer, teško da će naše današnje metode i načini zaključivanja biti sasvim ozbiljni naučnicima u 2514. godini (ukoliko ljudska civilizacija opstane do tada).
U nauci se tako, baš kao i u svakodnevnom životu, često dešava da se dobri zaključci često izvode iz loših premisa, bez obzira da li zato što su premise pogrešne ili neverovatne ili na neki treći način nezadovoljavajuće ili stoga što je proces zaključivanja kojim smo do zaključka došli bio logički neispravan. Treba li tu činjenicu uzeti kao argument protiv naučnog saznanja? Treba li to da nas začudi? Odgovor na ova pitanja je ne i ne. Prvo ću obrazložiti odgovor na ovo potonje pitanje – slučajevi kao ovaj zabavni sa Rajtom i položajem Sunčevog sistema u Galaksiji ne treba da nas začude zbog toga što je jedini pouzdan način za njihovo izbegavanje potpuna empirijska, semantička i logička analiza svih premisa i svih pretpostavki korišćenih u izvođenju svakog zaključka. To je nepregledno težak posao čak i za relativno jednostavne zaključke. I ne samo to: ljudski um jednostavno nije pogodan za takvu vrstu analize. Treba imati na umu da su ljudske kognitivne sposobnosti nastale evolucijom, kroz složenu međuigru mehanizama koji su manje (prirodna selekcija) ili više (genetički drift) slučajni. Apstraktno mišljenje, čiji je logička analiza ključni deo, nije nikakav cilj evolucije, niti je davalo ikakvu opipljivu prednost jedinki ili populaciji koji ga poseduju, barem tokom 99,99% istorije naše vrste i njenih hominidnih predaka. Ako išta, ono je moglo da ima negativnu selektivnu vrednost tokom daleko najvećeg dela ljudske preistorije, u periodu lovaca i skupljača; naš predak koji bi, suočen sa rikom sabljozubog tigra zastao da postavi analitička pitanja kao što su zašto nisam video tragove zveri ispred pećine? ili da li je to zaista tigar ili me moje čulo sluha obmanjuje? imao bi sve šanse da bude pojeden i ne ostavi potomstvo sklono ovakvoj vrsti upotrebe kognitivnih sposobnosti. To što par hiljada godina pisane istorije i filozofskog i naučnog promišljanja nama deluje posebno impozantno više je izraz naše narcisoidnosti, nego istinskih promena u našem saznajnom aparatu – uprkos svih glazura obrazovanja, vežbe i treninga, ljudski intelekt nije istinski prilagođen logičkoj analizi kompleksnih problemskih situacija. Stoga bi valjalo više da nas čudi kad takva analiza, kao što je slučaj često u poslednja četiri veka nauke kao organizovane delatnosti, uspe nego kada je obrnuto.
Što, sa druge strane, ne govori ništa loše ni o naučnoj metodologiji, jer je ona mnogo više od semantičke i logičke analize. Između ostalog, ključni sastojci uspešnog bavljenja naukom su i intuicija i mašta istraživača. Ove stvari nikada ne mogu biti do kraja racionalno i algoritamski raščlanjene na sastavne delove – stoga ni ne postoji nikakva univerzalna logika naučnog otkrića, kao što je sam autor istoimene knjige spremno priznavao (postoji samo logika verifikacije otkrića). A intuicija i mašta nužno pripadaju istorijskom kontekstu o kome se govori – Rajtova mašta nije se mogla emancipovati od klasičnih koncepata greha i vrline, kojim je prethodno doba bilo opsednuto. Shodno tome, potpuno je neistorijski (a ironično govoreći i nenaučno) ignorisati njegov rad, kao što se to često činilo – srećom, savremeni istoričari astronomije, poput Majkla Hoskina, su ovu nepravdu ispravili.
Bez obzira na kvazi-teološke egzibicije, Rajtovo postignuće je veliko: on se ne samo pitao o uređenju univerzuma na skali nepoznatoj dotadašnjim misliocima, već je i sugerisao ono što će postati astronomski potkrepljeno objašnjenje Mlečnog puta kao planarnog sistema. U najslavnijem odlomku on navodi da je
the Milky Way is formed of an infinite Number of small Stars,… a vast infinite Gulph, or Medium, every Way extended like a Plane, and inclosed between two Surfaces…
Drugim rečima, Mlečni put je planarni sistem, čije su dve dimenzije daleko veće od treće, i upravo zbog toga se nama predstavlja kao uzana traka na nebu. Drugi slični sistemi (izraz „galaksija“ ostao je, uprkos svom antičkom poreklu nekorišćen sve do 20. veka) se prostiru širom beskrajnog univerzuma.
Godine 1751, u hamburškim novinama Freie Urteile pojavio se prikaz Rajtove knjige. Kao i većina prikaza knjiga (i tada kao i danas!), bio je prilično štur, pojednostavljen, a i nedostajale su mu Rajtove minuciozne ilustracije. Međutim, ironija istorije je želela da upravo taj prikaz odigra ključnu ulogu u očuvanje ideje o Mlečnom putu kao ogromnom planarnom zvezdanom sistemu čiji je Sunčev sistem majušni deo. Naime, njega je u istočnopruskom gradiću Kenigsbergu pročitao u to vreme mladi i ambiciozni filozof Imanuel Kant. Upravo je Kant spasao Rajtove ideje od zaborava i ostavio nam prvu koliko-toliko naučnu hipotezu o uređenju svemira na skali daleko većoj od bilo kakvih dotadašnjih astronomskih ideja. On je stoga pravi autor teorije o „ostrvskim univerzumima“ (engl. island universes), odnosno kosmosu punom galaksija. Mada je Kantova kasnija („kritička“) filozofija slavom daleko zasenila njegove rane radove, pa i nesrećnu dizertaciju, ipak je posredno Kantova slava izazivala interes kod mnogih naučnika, te je ideja o „ostrvskim univerzumima“ veoma brzo stekla pravo građanstva. Za razliku od Rajtove, Kantova analiza ima potpuno suprotno, naturalističko težište. Čak i Kantov tadašnji idol, Njutn, čvrsto je verovao da organizacija kosmosa zahteva upliv „Božje ruke“; u poređenju sa tim, „Univerzalna istorija prirode“ odbacuje svaku potrebu za nadprirodnom intervencijom. Umesto toga, imamo Kantov Auswicklung der Natur, „raspakivanje“ svemira kao manifestaciju ispoljavanja jednostavnih organizacionih principa koji generišu gotovo neshvatljivu kompleksnost koju zapažamo u materijalnom svetu.