Silniki grawitacji - Prószyński i S-ka
advertisement
Silniki grawitacji W serii ukazały się: w 2012 roku: Richard Dawkins Ian Stewart Günter Nimtz Astrid Haibel Ian Stewart John D. Barrow Shing-Tung Yau Steve Nadis Leon Lederman Dick Teresi David A. Weintraub Brian Greene Ian Sample Samolubny gen Dlaczego prawda jest piękna. O symetrii w matematyce i fizyce Przestrzeń czasu zerowego. Tunelowanie kwantowe i prędkości nadświetlne Stąd do nieskończoności. Przewodnik po krainie dzisiejszej matematyki Księga wszechświatów Geometria teorii strun. Ukryte wymiary przestrzeni Boska cząstka. Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie? Ile lat ma wszechświat. Wielkie pytanie i wielka podróż ku odpowiedzi Ukryta rzeczywistość. W poszukiwaniu wszechświatów równoległych Peter Higgs. Poszukiwania boskiej cząstki w 2013 roku: Lisa Randall Paul Davies Leon Lederman Christopher Hill Frank Close Stephen Oppenheimer Bruce Rosenblum Pukając do nieba bram. Jak fizyka pomaga zrozumieć wszechświat Milczenie gwiazd. Poszukiwania pozaziemskiej inteligencji Zrozumieć niepojęte. Fizyka kwantowa i rzeczywistość Zagadka nieskończoności. Kwantowa teoria pola na tropach porządku Wszechświata Pożegnanie z Afryką. Jak człowiek zaludniał świat… Zagadka teorii kwantów. Zmagania fizyki ze świadomością w 2014 roku: Lawrence M. Krauss Wszechświat z niczego. Dlaczego istnieje raczej coś niż nic Jim Baggott Higgs. Odkrycie boskiej cząstki Caleb Scharf Silniki grawitacji Jak czarne dziury rządzą galaktykami i gwiazdami Przełożyli Urszula i Mariusz Seweryńscy Tytuł oryginału Gravity’s engines: how bubble-blowing black holes rule galaxies, stars, and life in the cosmos Copyright © 2012 by Caleb Scharf Published by arrangement with Scientific American, an imprint of Farrar, Straus and Giroux, LLC, New York All rights reserved Projekt serii Prószyński Media Opracowanie graficzne okładki Zbigniew Larwa Ilustracja na okładce ilustracja NASA / Zbigniew Larwa Redaktor serii Adrian Markowski Redakcja Anna Kaniewska Korekta Andrzej Massé Łamanie Ewa Wójcik ISBN 978-83-7839-795-3 Warszawa 2014 Wydawca Prószyński Media Sp. z o.o. 02-697 Warszawa, ul. Rzymowskiego 28 www.proszynski.pl Druk i oprawa OPOLGRAF Spółka Akcyjna 45-085 Opole, ul. Niedziałkowskiego 8-12 Spis treści Rozdział 1 Rozdział 2 Rozdział 3 Rozdział 4 Rozdział 5 Rozdział 6 Rozdział 7 Rozdział 8 Rozdział 9 Przedmowa Ciemna gwiazda Mapa wieczności Sto miliardów dróg na dno Nawyki żywieniowe goryli o masie kwintylionów kilogramów Bąble Odległa syrena Początki: część I Początki: część II Jest w tym majestat Podziękowania za udostępnienie zdjęć . . . . . . . . . . . . . . 7 . . . . . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . 53 . . . . . . . . . . . . . . 86 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 156 182 213 233 258 . . . . . . . . . . . . . 275 Przedmowa Oto książka poruszająca niezwykle istotne tematy naukowe, poczynając od opisu teorii zrodzonych w najgłębszych zakamarkach intuicji i umysłu człowieka, a kończąc na nadzwyczaj ekspresyjnych obrazach realnego Wszechświata. To opowieść o polujących na czarne dziury fizykach i astronomach, a także o naszych poszukiwaniach praw kosmologicznych, o dążeniu do zrozumienia natury galaktyk, gwiazd, egzoplanet, a nawet życia w innych światach. Odkąd w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych zeszłego wieku na stałe weszły do głównego nurtu kultury popularnej, czarne dziury zawsze były przedmiotem szczególnej fascynacji. Dziwne, niszczycielskie, zaginające czasoprzestrzeń, pożerające wszystko monstra dostarczały niekończącej się pożywki zarówno pracom naukowym, jak i powieściom twórców fantastyki naukowej. Pracując nad przetwarzaniem napływającego strumienia danych i budowaniem coraz doskonalszego wizerunku Wszechświata i jego zawartości, astronomowie odkryli, że czarne dziury nie tylko stanowią ważny, jeśli nie najważniejszy, element na mapie kosmosu, ale wiele z nich jest przerażająco głośnych, wręcz hałaśliwych. Są to szalone, wyzywające i pobudzające wyobraźnię odkrycia – idealny materiał na bohatera bestselleru. Zawartość tej książki świadczy o tym, jak ważne, w moim mniemaniu, są te obiekty. Czarne dziury to silniki grawitacyjne – najwydajniejsze generatory energii w całym kosmosie. Z tego powodu odegrały kluczową rolę w kształtowaniu Wszechświata, jaki znamy. To, w moim odczuciu, 8 Silniki grawitacji jedna z najniezwyklejszych i najdziwaczniejszych cech natury, na jakie się natknęliśmy: należące do najbardziej destrukcyjnych i niedostępnych obiektów we Wszechświecie okazują się również niemal najważniejsze. Warto zatrzymać się chwilę i bliżej rozważyć to zagadnienie – taka podróż to także dla mnie niesamowita frajda. Oczywiście wszystko, o czym tu opowiadam, to efekt wyczerpującej i wymagającej najwyższych umiejętności pracy całych zastępów wybitnych naukowców. Ich wspólny wkład zainspirował i ukierunkował moje własne rozmyślania. Pragnę, aby czytelnik kończący lekturę Silników grawitacji wyniósł z niej zrozumienie tego, jak wspaniałych odkryć dokonaliśmy i jak potężne i błyskotliwe idee ludzkiego umysłu zostały tu zaangażowane. Kto poczuje apetyt na więcej, temu przypisy dadzą przedsmak tego, co można znaleźć w rozległym oceanie literatury, z którego wyłowiłem jedynie co wyborniejsze kąski. W każdym razie warto przynajmniej przebiec wzrokiem przypisy, by nabrać pojęcia o niewiarygodnym bogactwie myśli ludzkiej zaangażowanej w tę tematykę. Przekonałem się, że pisanie o nauce to fascynujące doświadczenie. Po spędzeniu znacznej części życia na uprawianiu nauki zwrócenie się ku jej opisywaniu okazuje się zarówno kształcące, jak też uczy pokory. Istnieje wiele źródeł, z których czerpałem nie tylko fakty, lecz także inspirację. Na specjalną wzmiankę zasługują książki autorstwa Kipa Thorne’a, Mitcha Begelmana i Martina Reesa. Podobnie jak inne, wymienione w przypisach, okazały się one dla mnie niezbędną pomocą. Muszę wyrazić wdzięczność bardzo wielu osobom. Najpierw za pomoc przy pisaniu – ta książka pozostałaby jedynie mglistą mrzonką, gdyby nie wysiłki mojej wspaniałej i natchnionej agentki, Deirdre Mullane z Mullane Literary Associates, oraz ciężka praca i nadzwyczajne umiejętności Amandy Moon z wydawnictwa Scientific American/Farrar, Straus i Giroux, która z wdziękiem i cierpliwością przeprowadziła mnie przez cały proces. Potem za wsparcie naukowe – całe to przedsięwzięcie naprawdę narodziło się dwadzieścia lat temu za sprawą moich dwóch ważnych Przedmowa 9 mentorów. Ofer Lahav i Donald Lynden-Bell wspaniałomyślnie podzielili się ze mną swoją mądrością i pomogli mi wkroczyć do świata profesjonalnej astronomii. Jeśli chodzi o ludzi napotkanych na ścieżkach dalszej kariery, chciałbym podziękować takim osobom, jak Keith Jahoda, Richard Mushotzky, Laurence Jones, Eric Perlman, Harald Ebeling, Donald Horner, Megan Donahue, Mark Voit, Andy Fabian, Keith Gendreau, Eric Gotthelf, Colin Norman, Wil van Breugel, Ian Smail, David Helfand, Mark Bautz, Frits Paerels, Steve Kahn, Fernando Camilo, Francisco Feliciano, Nelson Rivera, Arlin Crotts, Zoltán Haiman, Joanne Baker, Michael Storrie-Lombardi, David Spiegel, Kristen Menou, Ben Oppenheimer, Adam Black, Mbambu Miller, Greg Barrett, Jane Rosenman oraz wielu innym, którzy nieświadomie zainspirowali mnie i dodali mi odwagi. Wreszcie za wszystko inne – dziękuję mojej rodzinie, obdarzonej anielską cierpliwością osobistej drużynie dopingującej – głowie rodziny, mojej matce Marinie Scharf, żonie Bonnie Scarborough, córkom Laili i Amelii – wszystko wam zawdzięczam. Na zakończenie, zanim przystąpisz do lektury, pozwól, że podzielę się z tobą pewną refleksją. Jako gatunek zrodzony w wyniku trwającej cztery miliardy lat zażartej molekularnej ewolucji, mamy wrodzoną skłonność do pracy, pracy i jeszcze raz pracy. Robimy to, żeby przetrwać, a i tak przetrwanie zbyt wielu z nas stoi pod znakiem zapytania. Dla innych praca jest raczej środkiem do celu, sposobem na zaopatrzenie się w rzeczy zapewniające komfort, zabawę, a nawet nieco spokoju. Niemniej wszyscy powinniśmy czasem pomyśleć o tym, by zatrzymać się i spojrzeć w niebo. Choć jesteśmy tak niewielcy, nasze życie pozostaje misternie wplecione w cały otaczający nas zdumiewający i ogromny kosmos. To nasze dziedzictwo. Powinniśmy być dumni i zadowoleni z tego, że się w nim znajdujemy, i nigdy nie zabijać w sobie ciekawości, która każe nam ciągle go badać. Rozdział 1 Ciemna gwiazda Komputer stoi wśród rozrzuconych na blacie biurka, poplamionych kawą papierów. Przez cały ranek jego ekran pozostaje pusty. Nieoczekiwanie ożywia się, wyświetlając naznaczony pikselami obraz. Nadchodzi wiadomość z kosmosu. Kilka dni wcześniej umieszczone wysoko nad powierzchnią Ziemi wielkie obserwatorium orbitalne przez czterdzieści godzin przyglądało się przestrzeni nad jasnym łukiem galaktyki Drogi Mlecznej. W zimnej próżni oczy teleskopu cierpliwie śledziły niewielki skrawek kosmosu, skrawek nieba w pobliżu konstelacji o łacińskiej nazwie Auriga, czyli Woźnica. Otwierający się w tym kierunku widok stwarza niepowtarzalne warunki obserwacji badaczowi studiującemu otchłań kosmosu w nadziei, że natknie się na skarb. Ten nadzwyczajny instrument nosi nazwę Chandra*. Jego budowa pochłonęła dziesiątki lat pracy setek ludzi w wielu różnych krajach. Otulające go gładkie powierzchnie i zamknięte w nich nienagannie precyzyjne urządzenia stanowią wytwór wysoce zaawansowanej cywilizacji technicznej, ludzkiego potu i krwi, miłości i łez. Podczas gdy z marzenia przeistaczał się w rzeczywistość, zaczynały się i kończyły * Jedno z „Wielkich Obserwatoriów” NASA, dorównujące pod względem ambicji i kosztów Teleskopowi Kosmicznemu Hubble’a, wyniesione na orbitę 23 lipca 1999 roku. Informacje dostępne są na stronie NASA/Chandra Science Center/ Harvard pod adresem: http://chandra.harvard.edu/. 12 Silniki grawitacji kariery. Wreszcie został wyniesiony w kosmos i uwolniony z brzucha należącego do NASA promu kosmicznego Columbia, stając się namacalnym przykładem niekończącej się ciekawości człowieka. Teraz dostrzegł ulotną oznakę czegoś kryjącego się w głębi kosmosu. Jego zwierciadła wychwyciły fotony, cząstki światła, które przeniknąwszy filtry, dotarły do krzemowego sensora kamery cyfrowej i uformowały na nim obraz. Ślad ten, zakodowany w strumieniu danych, pomknął ku Ziemi, przechwycony pod postacią wiązki promieniowania mikrofalowego przez stację naziemną i retransmitowany dookoła globu. Przetworzony i wysłany na drugi kraniec kontynentu, pokonawszy kolejne setki kilometrów przewodami i światłowodami, w końcu ponownie przyjął postać monochromatycznego obrazu, wyświetlając się na ekranie monitora w moim małym, zabałaganionym gabinecie, dziewięć pięter nad poziomem ulic Manhattanu. Na ogół nie spodziewamy się ujrzeć w charakterystycznym dla współczesnej nauki zalewie danych zbyt wielu rzeczy godnych szczególnej uwagi. Odebraliśmy bolesną lekcję cierpliwości. Jednak na tym zdjęciu pośród szumów wyraźnie rysuje się jakaś struktura. Jest mała i słaba, lecz niewątpliwie widoczna. Wyraźnie dostrzegam niewielki punkt światła w otoczeniu czegoś jeszcze – rozmytej, ciągnącej się w lewo i w prawo smugi światła. To niczym przyszpilona do kawałka kartonu mała ważka. Jest w tym obiekcie coś nadzwyczaj interesującego. Ma w sobie posmak nowego gatunku. Choć odbijające się echem wśród ścian miejskiego kanionu hałaśliwe odgłosy ulicy nie zmieniły swojego natężenia, w owej chwili wydały mi się stłumione. Umysłem nie pozostawałem już na tym świecie, lecz błądziłem daleko, daleko stąd, w odległym zakątku Wszechświata. Ciemna gwiazda 13 Fotony, które złożyły się na ten obraz, rozpoczęły podróż dwanaście miliardów lat temu*. Narodziły się jako promienie rentgenowskie, niewidzialne dla ludzkich oczu, lecz zdolne przenikać nasze miękkie ciała. Przez dwanaście miliardów lat niepowstrzymanie przemierzały kosmos. Podczas gdy tak podróżowały, Wszechświat ulegał zmianom – przestrzeń rozszerzała się i wpływała na kształt fali promieniowania, rozciągając ją i studząc, obniżając niesioną przez nią energię. Gdy fotony ruszały w drogę, nie było jeszcze gwiazdy zwanej Słońcem ani planety zwanej Ziemią. Dopiero kiedy miały za sobą dwie trzecie podróży, część mgławicy, znajdującego się we wciąż nieprawdopodobnie odległej galaktyce obłoku gazu i pyłu międzygwiezdnego, zapadła się, tworząc nową gwiazdę i układ towarzyszących jej nowych planet, które ostatecznie stały się naszym domem. Już w chwili gdy formowała się Ziemia, fotony były starożytnymi, liczącymi siedem miliardów lat cząstkami, które zdążyły przebyć niewyobrażalnie wielkie przestrzenie kosmosu. Mijał czas. Gdzieś na Ziemi złożony układ struktur molekularnych zaczął podlegać samoreplikacji: powstało życie. Dwa miliardy lat później fotony zaczęły penetrować najdalsze krańce Wszechświata, który znamy. Sporządzone przez nas mapy ukazują zapełniające go ogromne supergromady** i podobne do pajęczych sieci struktury galaktyczne. Rozpięte na przestrzeni dziesiątek i setek milionów lat świetlnych, tworzą szkielet obrastający formującymi się pod wpływem grawitacji gwiazdami i galaktykami – wypełniającymi kosmos milionami galaktyk i trylionami gwiazd. Tymczasem na Ziemi, * Czas trwania wędrówki fotonów z tego odległego rejonu odpowiadający kosmologicznemu przesunięciu ku czerwieni równemu 3,8 (liczba wyrażająca stosunek prędkości ucieczki do prędkości światła) i odległości współporuszającej się (występującej w prawie Hubble’a) równej około 23 miliardów lat świetlnych, obliczonej dla modelu Wszechświata płaskiego, zdominowanego przez energię próżni. ** Skupisko galaktyk i gromad galaktyk o rozpiętości kilkuset milionów lat świetlnych. 14 Silniki grawitacji w wyniku ewolucji mikrobiologicznej, doszło do powstania pierwszych komórek nowego typu życia – eukariotów, naszych bezpośrednich przodków. Ruchliwe mikroskopijne istoty zajęte były pływaniem w poszukiwaniu pożywienia. Minął kolejny miliard lat. Fotony wkroczyły w prawdziwie znany nam obszar nieba, z ujętymi na mapach olbrzymimi ścianami galaktyk i rozległymi pustymi przestrzeniami. Znajdujące się tutaj struktury zostały opatrzone wizytówkami z dobrze znanymi nazwiskami, takimi jak Abell 2218 czy Zwicky 3146. To dwa ogromne, scalone grawitacją roje galaktyk nazywane gromadami. Na Ziemi pojawiły się pierwsze organizmy rzeczywiście zasługujące na miano wielokomórkowych, a powietrze stało się przesycone tlenem, pierwiastkiem charakteryzującym się nieokiełznaną reaktywnością. W odpowiedzi zaczęły ewoluować nowe typy metabolizmu – życie stanęło u progu rewolucji. Ledwie pięćset milionów lat później suche lądy na Ziemi pokryły się czymś nowym: roślinami wykorzystującymi molekularne mechanizmy fotosyntezy. Superkontynent Gondwana*, największy płat lądu na planecie, zaczął przybierać dziwny zielony odcień. Fotony cierpliwie kontynuowały podróż, przemierzając regiony dziś coraz lepiej znane astronomom, których jeszcze wówczas nie było na świecie. W pobliżu znajdowały się wielkie gromady galaktyk; ich nazwy będziemy czerpać od nazw gwiazdozbiorów, w których je widzimy: Warkocz Bereniki, Centaur i Hydra. Nasza Galaktyka, widziana z perspektywy mijanego przez mknące fotony obserwatora, stanowiła teraz jedną z rozsianych przed nimi tysięcy plamek światła. Trzeba było kolejnych 490 milionów lat, żeby nasze cząstki dotarły do Grupy Lokalnej, zbieraniny wszelkich galaktyk. Są wśród nich duże, * Południowy superkontynent istniejący, jak się uważa, w okresie pomiędzy 510 a 200 milionów lat temu, który ostatecznie rozpadł się na Afrykę, Amerykę Południową, Antarktydę, Australię i Indie. Przeczytaj, na przykład: Peter Cattermole, Building Planet Earth: Five Billion Years of Earth History (Cambridge University Press, London 2000). Ciemna gwiazda 15 takie jak Andromeda i Droga Mleczna, ale są i małe, jak galaktyki karłowate Wieloryba, Pegaza, Pieca i Feniksa. Nic szczególnego, miejsce, jakich wiele, wszystkiego może kilka bilionów gwiazd. Na Ziemi nastawały i przemijały kolejne wielkie epoki w rozwoju życia. Już od ponad sześćdziesięciu milionów lat nie widywano tu dinozaurów. Linie kontynentów i oceanów uległy radykalnym zmianom, wyraźnie przypominając świat, który znamy obecnie. Powierzchnia globu zaroiła się od ptaków i ssaków. Morza Czarne i Kaspijskie oraz Jezioro Aralskie zaczęły oddzielać się od pradawnego Morza Tetydy i tego, co miało stać się Morzem Śródziemnym. Po upływie kolejnych kilku milionów lat fotony wpadły w studnię grawitacyjną naszego galaktycznego sąsiedztwa. W miarę zbliżania się Droga Mleczna stawała się coraz wyraźniej widoczną na niebie, szeroko rozlaną, jasną plamą. Po powierzchni trzeciej planety krążącej wokół skromnej gwiazdy karłowatej typu G, orbitującej w obrębie jednego z zewnętrznych ramion tej galaktyki spiralnej, właśnie zaczął wędrować nowy gatunek wyprostowanych, dwunożnych zwierząt. Podczas gdy fotony zbliżały się, nowe stworzenia wydeptywały stopami ślady w obróconych w błoto popiołach wulkanicznych wąwozu Olduvai we wschodniej Afryce. W całej swojej trwającej dwanaście miliardów lat wędrówce fotony ani razu nie wyhamowały. Jako cząstki światła zostały trwale wplecione w przestrzeń i czas, poruszając się wciąż z tą samą, stałą prędkością, identyczną jak w chwili narodzin. Trzeba było kolejnych dwóch milionów lat, żeby fotony dosięgły zewnętrznych kosmyków naszej Galaktyki, wirującej niczym gigantyczny fajerwerk. Na Ziemi trwało właśnie wielkie zlodowacenie. Północna półkula planety zniknęła pod rozprzestrzeniającymi się z bieguna ogromnymi płachtami lodu. Tak gruntowna zmiana warunków otoczenia odcisnęła swoje piętno na losach i zachowaniu potomków człowiekowatych – ludzi. Gromady ludzkie migrowały i odkrywały nowe tereny. Obszary będące niegdyś płytkimi morzami teraz dawało się przebyć suchą stopą. Minęło kolejnych dwanaście tysięcy lat i fotony zaczęły 16 Silniki grawitacji przemierzać pełne gwiazd, gazu i pyłu spiralne ramię galaktyki Drogi Mlecznej zwane Ramieniem Perseusza. Na Ziemi lodowce zdążyły się już wycofać, a wszędzie pojawiły się nowe strefy osadnictwa człowieka. Wielkie kultury rodziły się i umierały, zastępowane nowymi, rozkwitającymi we wciąż innych regionach, od Środkowego Wschodu po Azję, od Afryki po Amerykę Północną i Południową, a także po Oceanię. Fotony wkroczyły w odnogę Ramienia Oriona naszej Galaktyki. Po drodze mijały Mgławicę Oriona, przepiękny ogromny obłok gazu i pyłu, miejsce narodzin nowych gwiazd i cmentarzysko starych. Zostało im jeszcze tysiąc lat bezkresnej wędrówki. Na Ziemi, w Chinach i na Bliskim Wschodzie, astronomowie zaobserwowali na niebie nowy jasny obiekt. Nie wiedząc o tym, byli świadkami wybuchu supernowej, gwałtownej śmierci gwiazdy. Dziesięć lat później, w roku 1066, książę Normandii o niesławnym imieniu Wilhelm Bękart, uzurpując sobie prawa do tronu, poprowadził armię na podbój pewnego wyspiarskiego królestwa. Jego przybycie poprzedziło, a niektórzy uważają, że zapowiedziało, pojawienie się na niebie ognistej komety, nazwanej później kometą Halleya, która została przedstawiona na ilustrującej tamte doniosłe wydarzenia tkaninie z Bayeux*. To dziewiętnasty raz, kiedy jej pojawienie się zostało odnotowane przez obserwatorów. Za każdym razem kolejne obserwacje dzieliło blisko siedemdziesiąt pięć lat. Kolejni królowie i królowe, cesarze i cesarzowe wstępowali na trony i upadali. Wybuchały i kończyły się wojny. Ludzie migrowali i eksplorowali planetę. Jedne po drugich pojawiały się i znikały choroby, wybuchy wulkanów, powodzie i trzęsienia ziemi. Sześćset lat minęło w kosmicznym mgnieniu oka. Fotony wkroczyły w sferę, której środkiem jest Ziemia, obejmującą Plejady, gromadę gwiazd noszącą także miano * Pas tkaniny o długości 68 metrów przedstawiający inwazję Normanów na Anglię w 1066 roku. Na tkaninie uwieczniono także kometę Halleya, która była prawdopodobnie widoczna na niebie już cztery miesiące przed inwazją. Trwający 75 do 76 lat okres obiegu komety został po raz pierwszy prawidłowo wyznaczony w 1705 roku przez astronoma angielskiego Edmunda Halleya. Ciemna gwiazda 17 Siedmiu Sióstr. Słońce było niczym więcej jak jaśniejącym w oddali punktem światła. Galileusz, wykorzystując lunetę do obserwacji księżyców Jowisza, zdał sobie sprawę, że krążą one wokół własnej planety, zatem Ziemia nie może stanowić centrum wszelkiego ruchu. Pół wieku później Newton sformułował prawa fizyczne opisujące własności ruchu i grawitacji. Fotony kontynuowały podróż przez rozległe pustkowia przestrzeni międzygwiezdnej – zdecydowanie większe w porównaniu z rozmiarami gwiazd niż przestrzeń międzygalaktyczna w porównaniu z rozmiarami galaktyk. Mijały wieki. Północną półkulę naszej planety spustoszyła pierwsza i druga wojna światowa. Fotony wleciały tymczasem w rejon gwiazd, które z powierzchni Ziemi dostrzegamy jako część konstelacji Woźnicy. Wybuchła wojna w Wietnamie, a z każdego odbiornika radiowego dobiegała muzyka Beatlesów. Apollo 8 wszedł na orbitę Księżyca i po raz pierwszy w dziejach ludzkie oko oglądało Ziemię wznoszącą się nad nowy horyzont. Kilkadziesiąt lat później fotony przemierzały już peryferie Układu Słonecznego. Z chwilą gdy przedarły się przez magnetyczną skórę heliopauzy – gdzie kończą się wpływy Słońca, ustępując miejsca przestrzeni międzygwiezdnej – zostały im ledwie godziny drogi. Wreszcie, jak gdyby odgrywały z góry zaplanowaną rolę w jakiejś wielkiej kosmicznej tragedii, trafiły wprost do wnętrza tuby, której średnica, równa 120 centymetrów, stanowi nie więcej jak 0,0000000000000000001 procent średnicy Drogi Mlecznej. I tak, zamiast żeglować w nieskończoność, fotony zakończyły swoją odyseję, schwytane przez Obserwatorium Chandra, znajdujące się wysoko na orbicie Ziemi, gdzie szereg pokrytych irydem szklanych tub poprowadził je w głąb instrumentu. Po upływie kolejnych kilku nanosekund starożytne fotony promieniowania rentgenowskiego wreszcie, po długiej kosmicznej podróży, napotkały na swojej drodze coś konkretnego: kawałek starannie spreparowanego krzemu, który sam składa się z atomów wykutych we wnętrzu innej gwiazdy, martwej już od miliardów lat. Krzem pochłonął energię fotonów, z których każdy, 18 Silniki grawitacji ysunek 1. Obraz utworzony przez wędrujące dwanaście miliardów lat fotony R promieniowania rentgenowskiego, powstały na granicy zdolności rozdzielczej, co zdradzają wyraźnie widoczne piksele. Wokół jasnego obszaru znajdują się dziwne formacje: rozciągające się na setki tysięcy lat świetlnych struktury przypominające skrzydła ważki. To przebłysk obecności kryjącego się w głębinach kosmosu tajemniczego kolosa. padając na mikroskopijne piksele kamery, uwolnił w nich elektrony. Kilka sekund później automatycznie pojawiło się napięcie, które zmiotło uwolnione elektrony na bok, ku linii elektrod – niczym krupier zgarniający żetony ze stołu do ruletki. Tutaj, po trwającej dwanaście miliardów lat wędrówce, fotony zostały zarejestrowane jako ładunki elektryczne i poddane konwersji w coś całkiem nowego. Stały się informacją.
