Mój dom kiedy wieja wiatry - Prof.Fred Hoyle.pdf - Astronomy - simonrodnip55

FRED HOYLE

MÓJ DOM KĘDY WIEJĄ WIATRY

Stronice z życia kosmologa

Przełożył Marek Krośniak

Tytuł oryginału angielskiego

HOME IS WHERE THE WIND BLOWS

Chapters from a Cosmologis's Life

SPIS RZECZY

Przedmowa

Część I: Primrose Lane 34 1939-1958

Pierwsza wojna światowa

Zapomniane czasy

Zmagania ze sobą

Wolno jak ślimak, wolniej niż Szekspir

Stypendium zdobyte zrządzeniem losu

Wreszcie porządna nauka oraz stypendium utracone zrządzeniem losu

Pierwsze podróże do Cambridge

Kładę jako student głowę w paszczę lwa

Ciemne chmury przesłaniają słońce

Ostatni ze starego świata

Część II: Świat wielkiej nauki 1939-1958

Sir Arthur Eddington

Wojna z Niemcami

Saga o Nutbourne

Sagi ciąg dalszy

Po wojnie

Pochodzenie pierwiastków chemicznych

Nowy wspaniały świat

Nieznany poziom energetyczny węgla 12 C

Droga ku cezurze

Część III: Mój dom kędy wieją wiatry 1959

Rok winobrania

Ucieszne historie

Góry Szkockie

Instytut Astronomii i znów małe kroki

Trzydziesty dziewiąty rok

Ptasia Zatoka

Ostatni Munro

Szczęśliwe zakończenie

Indeks

PRZEDMOWA

Gdy spogląda się wstecz na postęp, jaki dokonał się w astronomii i astrofizyce w ciągu ostatnich

pięćdziesięciu czy sześćdziesięciu lat, widać wyraźnie, że charakteryzowały go nagłe przyśpieszenia, spo-

wodowane bądź to nowymi możliwościami obserwacyjnymi, bądź nowatorskimi ujęciami myśli

teoretycznej. Pomiędzy nimi rozwój dokonywał się dzięki żmudnym badaniom obserwacyjnym i

teoretycznym, które nie otwierają nowych horyzontów, lecz podążają już wytyczonym szlakiem,

przypominając płaski odcinek drogi po stromym podejściu w górach. W dziedzinie obserwacji

astronomicznej najważniejszym wydarzeniem było rozszerzenie pola na niedostępne uprzednio obszary

widma elektromagnetycznego (na przykład pomiar fal radiowych w latach trzydziestych i czterdziestych).

Postęp techniki obserwacyjnej przyczynił się do odkrycia nieznanych obiektów we Wszechświecie. W ten

sposób zaobserwowano kwazary i gwiazdy neutronowe - pulsary; jakkolwiek istnienie tych ostatnich

postulowano już dużo wcześniej na gruncie teoretycznym.

Postępy w dziedzinie teoretycznej dotyczyły budowy, źródeł energii i ewolucji gwiazd. Założenie, że

ogromna energia produkowana przez Słońce i gwiazdy pochodzi przede wszystkim z przemiany wodoru w

hel, doprowadziło do powstania teorii niejednorodnych wnętrz gwiazdowych i wyjaśnienia ewolucji różnych

typów gwiazd, od ciągu głównego (gwiazd „normalnych") poprzez stadium czerwonych olbrzymów aż po

degenerację materii w białych karłach i gwiazdach neutronowych.

Fred Hoyle odegrał ogromną rolę w powstawaniu tych znaczących, choć budzących wiele kontrowersji,

koncepcji teoretycznych.

Niektóre z nich początkowo wydawały się prowadzić donikąd, lecz obecnie zyskały status „świętych

krów" (przykładem może być chociażby teoria akrecji grawitacyjnej materii rozproszonej na istniejące ciało,

wprowadzona przez Hoyle'a i Lyttletona jako mechanizm wychwytywania materii międzygwiazdowej przez

gwiazdy, teraz stosowana prawie powszechnie przy wyjaśnianiu procesów zachodzących w aktywnych

jądrach galaktyk).

Przyjaciele, zwolennicy, a także krytycy Freda Hoyle'a powitają z zadowoleniem ukazanie się jego pełnej

autobiografii, zarówno osobistej, jak i naukowej. Ci, którym podobała się jego wcześniejsza książka The

Smali World of Fred Hoyle [Mały świat Freda Hoyle'a] i byli rozczarowani, iż urwała się w momencie

małżeństwa z Barbarą Clark, znajdą ciąg dalszy w części drugiej i trzeciej. Zdjęcie na obwolucie tamtej

książki, przedstawiające Freda jako pyzatego chłopca w krótkich spodenkach, który sprawia wrażenie, iż ma

coś lepszego do roboty niż słuchanie najwyraźniej niedouczonego nauczyciela, zostało tu uzupełnione

innymi fotografiami.

Poprzednia książka pokazała, jak wrodzony talent człowieka może się rozwinąć nawet w warunkach nie

sprzyjających dążeniu do wielkich osiągnięć w danej dziedzinie, niezależnie od tego, czy jest to nauka,

muzyka, sztuka czy polityka. To, do czego doszedł Fred, należy przypisać częściowo genom, częściowo

oparciu w rodzinie, a częściowo owej iskrze, która bierze się nie wiadomo skąd.

Droga Freda na szczyty nie była łatwa. Swój upór, z jakim w dzieciństwie i latach szkolnych dążył, by

dostać się na studia w Cambridge, przedstawia teraz ponownie w części pierwszej autobiografii - na

szczęście, nakład pierwszej książki bowiem został dawno wyczerpany. Możemy też w niej zobaczyć wiele

wspaniałych zdjęć: Freda w młodości, jego rodziny, a także fizyków i astronomów, którzy w jego życiu

odegrali ważną rolę - Paula Diraca, Arthura Eddingtona i wielu innych.

Część druga rozpoczyna się niezwykle interesującym opisem znajomości Hoyle'a z sir Arthurem

Eddingtonem, cichym i zamkniętym w sobie człowiekiem, który niewątpliwie wywarł na Freda ogromny

wpływ. W okresie drugiej wojny światowej Fred - podobnie jak wielu innych naukowców w Anglii i Stanach

Zjednoczonych - musiał oderwać się od swoich badań, by uczestniczyć w pracach na rzecz wojska.

Przydzielono mu miejsce w placówce prowadzącej badania nad techniką radarową - Admiralty Signal

Establishment (ASE) - w Nutbourne.

Historycy drugiej wojny światowej mogą tu znaleźć wiele nowych szczegółów o owym świecie

jajogłowych", astronomów zainteresują opowieści o współpracownikach Freda z ASE - Toramym Goldzie i

Hermannie Bondim. Bondi cierpiał na katar sienny, którego nabawił się podczas eksperymentów z radarem,

dlatego najlepiej czuł się na szczycie Mount Snowdon, Golda zaś do tego stopnia nudziło pilnowanie

platformy z tajnym wyposażeniem w zapadłym zakątku Kornwalii, że od załamania uratowała go dopiero

garstka przyjaciół przybyłych z misją rozerwania go.

Rozdział 16: Pochodzenie pierwiastków chemicznych, powinien raz na zawsze położyć kres dziwnemu

nieporozumieniu, jakie zrodziło się wśród niektórych młodszych astronomów, jakoby prace nad

nukleosyntezą w gwiazdach były wynikiem zajmowania się przez Freda Hoyle'a kosmologicznym modelem

stanu stacjonarnego w latach 19481949. Sprawy miały się całkiem odwrotnie. Podstawowa praca Hoyle'a o

powstawaniu wszystkich pierwiastków w kolejnych reakcjach jądrowych podczas ewolucji gwiazd, rozpo-

częta w 1945 i opublikowana w 1946 roku, była owocem jego ogromnej intuicji fizycznej oraz dyskusji z

Ralphem H. Fowlerem i innymi uczonymi z Cambridge (między innymi Dirakiem i Eddingtonem). Całą tę

historię opowiada w swojej książce.

Do zaakceptowania teorii cyklu węglowo-azotowego w reakcjach jądrowych zachodzących w gwiazdach

przyczyniły się zarówno dokładne pomiary izotopów pierwiastków spektrografem masowym (dokonane

przez Francisa Williama Astona), jak i postępy fizyki jądrowej. Fredowi pomogły tu dwa bardzo pomyślne

zbiegi okoliczności. Podczas wizyty w Waszyngtonie oraz bazie Marynarki Wojennej Stanów

Zjednoczonych w San Diego pod koniec 1944 roku Hoyle, mimo iż nie posiadał wymaganego pozwolenia,

odwiedził Pasadenę, gdzie spotkał Waltera Baadego. Baade załatwił mu wizytę w Obserwatorium Mount

Wilson. Walter, jak pamiętają wszyscy, którzy mieli szczęście go poznać, był cudownym rozmówcą i istnym

wulkanem astronomicznej wiedzy i doświadczenia. Hoyle'a, oczarowanego wprost amerykańskim kolegą,

zainspirowało to, co Baade opowiadał o nowych i supernowych. Supernowe! Implozja poprzedzająca

eksplozję! Implozja mogłaby dostarczyć wysokich temperatur i gęstości w gwiazdach - warunków, jakich

potrzebował, aby uzasadnić występowanie szybkich oddziaływań między jądrami ciężkich pierwiastków, do

których można by zastosować to, czego nauczył się o mechanice statystycznej od R. H. Fowlera.

Szczęśliwym trafem było też to, iż po powrocie do Cambridge w 1945 roku spotkał tam Ottona Frischa,

który akurat zdobył najnowsze tablice mas atomowych Mattaucha. W ten sposób Fred dysponował

równocześnie pomysłem, podbudową teoretyczną i danymi eksperymentalnymi, pozwalającymi obliczyć, co

stanie się z jądrami w warunkach równowagi statystycznej przy bardzo wysokich gęstościach i

temperaturach, jakie występują w gwiazdach, które mają właśnie wybuchnąć jako supernowe. Zaowocowało

to jego wspaniałą pracą o nukleosyntezie, opublikowaną w 1946 roku.

Skoro pierwiastki cięższe od węgla, azotu i tlenu mogą powstawać we wnętrzu gwiazd i przedostawać się

do środowiska międzygwiazdowego przez wybuchy supernowych, następny intuicyjny krok wydawał się

naturalny - procesy takie zachodzą we Wszechświecie w sposób ciągły, co stanowi klucz do alternatywnej

kosmologii. Można by w niej uniknąć tak trudnego do wyobrażenia powstania Wszechświata jako

jednorazowego wydarzenia, po którym następowałoby jedynie niezbyt ciekawe rozpraszanie powstałej ma-

terii w nieskończoność. W ten sposób Fred znalazł się pod ostrzałem krytyki, która miała towarzyszyć mu w

jego późniejszej karierze naukowej.

Wiele z przewidywań teoretycznych Freda, na które jego koledzy teoretycy zapatrywali się bardzo

sceptycznie, zostało potem w spektakularny sposób potwierdzonych przez doświadczalników. Przykładem

może być hipoteza o występowaniu poziomu wzbudzonego 7,65 MeV w jądrze węgla12, który

przyspieszałby oddziaływanie niestabilnego jądra berylu8 (złożonego z dwóch cząstek alfa) z trzecią cząstką

alfa. Gdyby nie ten poziom, powstawanie jądra atomu węgla przebiegałoby na tyle wolno, że zdążyłby on

prze reagować z kolejną cząstką alfa, tworząc tlen16, w wyniku czego obfitość węgla we Wszechświecie

byłaby o wiele niższa od tej, którą faktycznie obserwujemy.

Kiedy zasugerował to zespołowi jądrowych fizyków doświadczalnych z Caltech, spotkał się zrazu ze

sceptycyzmem - gdyby taki poziom istniał, dawno by go już wykryto. Fred obstawał jednak przy swoim, w

łagodny, acz stanowczy sposób, i ostatecznie udało mu się przekonać zespół, aby przeprowadzono nowy,

bardziej czuły eksperyment. Jak można się było spodziewać, rzeczywiście znaleziono wzbudzony poziom

węgla12 o energii 7,65 MeV!

Autobiografia mówi też o pozanaukowych wątkach składających się na życie Freda. Jednym jest życie

rodzinne; innym - zamiłowanie i talent do wspinaczek górskich. Opisy wspinaczek wielokrotnie pojawiają

się w tej książce. Inną pasją uczonego są zwierzęta. Całą książkę przepełnia specyficzne poczucie humoru

Freda. Zabawne i ciekawe anegdoty rozsiane są w niej niczym złote samorodki, wraz z licznymi wnikliwymi

spostrzeżeniami na temat kapryśnej natury („koników i bzików") astronomów. Rozdział 22: Ucieszne

historie, zawiera pikantną relację o perypetiach Teleskopu Izaaka Newtona (INT), który zaprojektowano w

1945 roku i po długiej budowie umiejscowiono ostatecznie na wysokości 100 metrów nad poziomem morza

na bagiennych terenach Pevensey Marshes. Ci, którzy są na tyle starzy, że mogli wysłuchać słynnego

wykładu o czasie byłego Astronoma Królewskiego Harolda Spencera-Jonesa, przeczytają z

zainteresowaniem relację Freda z tego wydarzenia, a całą historię INT ze szczerym rozbawieniem.

Opowieść o tym, ile trudu kosztowało Freda, by zdobyć fundusze, a następnie stworzyć i pomyślnie

poprowadzić Instytut Astronomii, odsłania zakulisowe rozgrywki w Cambridge. Fred nie przemilcza

nazwisk; szczegółowo opisuje rolę dwóch „szarych eminencji" oraz Rady Badań Naukowych w

Mój dom kiedy wieja wiatry - Prof.Fred Hoyle.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: