Hermann Schneider: Velký třesk a absolutní datování

pavelkabrt Stáří Země a vesmíru Napsat komentář

Hermann Schneider

Neuhausen-Stutgart: Hänssler, 1982. Řada WORT UND WISSEN  /Slovo a poznání/ svazek 7

hermann-schneiderZde uvádíme zatím jen část, celý text si prosím stáhněte níže v příloze – omluvte prosím nízkou kvalitu kopie, jedná se o oskenovanou pracovní verzi strojopisu.

Poznámka Pavla Kábrta: Zvláště doporučuji Část II: Absolutní datování, která začíná od str. 21. Nenechte se, prosím, odradit tím, že tato přednáška (podle které byla napsána stejnojmenná kniha) byla pronesena dr. Schneiderem před tolika lety. Jak nás evolucionisté ujišťují, poločasy rozpadů izotopů prvků se přece nemění ani po milióny let, natož za desítky let, proto její závěry jsou stále platné.

Obsah

Předmluva

Díl I. – Velký třesk

Souhrn

  1. Poznámky úvodem
  2. Model velkého třesku
  3. Námitky
  4. Rudý posuv a expanze
  5. Reliktní záření
  6. Zvláštnosti kosmologie
  7. Některé další problémy kosmologie
  8. Radiační dvůrky (ostrůvky) polonia v prahornině
  9. Poznámky na závěr
  10. Literatura

Díl II. – Absolutní datování

Souhrn

  1. Úvod
  2. Radiometrické hodiny
    • Modelový věk
    • Izochronní stáří
  3. Fyzikálně-chemické efekty
    • Směšování u izochronu
    • Směšování u přímek diskordia
    • Frakcionace izotopů zahřátím
    • Nehomogenity
    • Přeměny izotopů rychlými neutrony
  4. K dějinám geologické časové stupnice
  5. Byla výhybka nesprávně nastavena?
  6. Stáří Země
  7. Citáty
  8. Některá absurdní stáří
  9. Datování hornin známého stáří
  10. Závěrečné poznámky
  11. Literatura
  12. Poděkování

Předmluva

Obsah této brožurky čerpá ze stejnojmenné přednášky, jež se konala na univerzitě Heidelberg 6.7.1980, v rámci řady přednášek zaměřených kriticky vůči evoluci. Z prvního dílu přednášky vycházel nejprve článek „Velký třesk“ (časopis Factum 3/1981, str.26) a který je zde reprodukován v rozšířené podobě. Druhá část byla přednesena s některými úpravami na 37. semináři Fyzikálně-technického spolkového ústavu v Braunschweigu 7.10.1981 a otištěna ve zprávě PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) ATWD-18 s názvem „Datovvací metody a jejich fyzikální relevance“. I ona je zde podána v rozšířené formě.

Obě části této brožurky – „Velký třesk“ a „Absolutní datování“ – vypadají sice formálně oddělené, mají však silnou vnitřní souvislost: Dnes hraje jak v kosmologii, tak v chronologii fundamentální roli myšlenka, že vše vzniklo a organizovalo se samo od sebe (evoluce). Vycházejíc ze stavu naprosté nepřítomnosti struktury, vyvinula se prý hmota přirozenými procesy (spoluprací zákonů a náhody) ke stále větší strukturovanosti a komplexnosti (informačnímu obsahu). Tyto procesy působí prý bez inteligence, bez ducha, vůle, záměru, plánu a cíle. Protože postulované samo-organizační procesy nepozorujeme,1 musí probíhat nepozorovatelně pomalu – jinými slovy, vyžadují dlouhá období, jež jsou naší zkušenosti nepřístupná.

  1. Světoznámý expert na evoluci Theodosius Dobzhansky řekl, že evoluce je „potvrzena asi tak dobře, jako mohou být potvrzeny události, jež nejsou doloženy lidskými pozorovateli.“ (Science 127, 1958, str.1091).

Díl I. – Velký třesk

Souhrn

Tato část líčí model vzniku světa počítající s velkým třeskem, jeho filozofické předpoklady a jeho fyzikální problémy. Je charakterizován rozdíl mezi experimentální (exaktní) vědou a vědou popisnou. Ve skice je podán kosmologický výkladový model velkého třesku. Jsou uvedeny zásadní námitky proti konceptu velkého třesku a myšlenková východiska k překonání počátečního problému. Přitom se zmiňujeme o myšlenkovém modelu maximálně strukturovaného počátečního stavu (modelu perfekce). Posvítíme si na rudý posuv a reliktní záření 3K, jež platí za „dva důkazy pro velký třesk“. Budeme se zabývat některými kosmo-filozofickými zvláštnostmi, jako je antropický princip. Pojednáme o řadě pozorování, resp. výpočtů, jež jsou pro model velkého třesku problematické – mezi jiným, o radiačních dvůrcích polonia v prahornině jako zvláštní otázce k teoriím vzniku chemických prvků a Země. Na závěr jsou uvedena kritická stanoviska některých světoznámých kosmologů k modelu velkého třesku.

1. Poznámky úvodem

„V dřívějších dobách byl počátek světa vykládán pomocí mýtů, dnes je předmětem vědeckého zkoumání.“ S takovými výroky se setkáváme často. Znějí působivě. Mají však též vědecká krytí?

Počátek světa není opakovatelný procesem, proto jej nelze zkoumat v rámci exaktních přírodních věd. Jedině že bychom se vyjadřovali „vědecky“ jako časopis Bild, jenž 14.1.1980 tvrdil, že v Hamburku ve výzkumném středisku DESY je prý „napodobován velký třesk“. Kdybychom jej mohli udělat (znovu), mohli bychom jej vědecky zkoumat.

Pokud jde o počátek, můžeme budovat jen myšlenkové modely, od nichž bychom měli vyžadovat, aby neměly vnitřní rozpory a neodporovaly známým přírodním zákonům. O neznámých či neměřitelných procesech a parametrech si činíme hodnověrné domněnky, jež se řídí zcela podle libovůle a vkusu stavitele modelu a na něž má vliv jeho představa o světě, jeho světový názor. Do značné míry je takový model jen subjektivní představou o světě, filozofií přeloženou do vědecké či pseudovědecké řeči. Světonázorové předpoklady, resp. apriorní záměry, zabudované do modelu, jím nadále budou prosvítat.

Máme-li více modelů, jež objasňují totéž, rozhodneme se pro ten, který vykazuje nejjednodušší a nejpřijatelnější domněnky. Toto rozhodnutí je v podstatě subjektivní. Každý je může učinit jen pro svou osobu. Jediným důstojným počínáním je otevřeně připustit, na kterých domněnkách model staví, co jsou jeho silné stránky, a zvlášť co jsou jeho slabiny a problémy. Ve vlastní, exaktní, reprodukovatelné vědě se nesrovnatelně intenzivněji zabýváme body, jimž nerozumíme, jež teorie nezahrnuje než body, jimž – jak se domníváme – rozumíme. Nesprávným postupem by bylo:

  • Časté opakování týchž výroků, aby tak vypadaly hodnověrnější;
  • Zamlčování nebo ignorování faktů, jež teorii odporují;
  • Výklad modelu jako absolutní dokázané pravdy;
  • Jednostranná indoktrinace v raném věku dříve, než procitlo kritické myšlení.

Při stavbě modelu bez opakovatelnosti a přezkoumatelnosti se můžeme libovolně silně mýlit, to si musíme otevřeně přiznat. Existuje-li jen jeden model, naprosto to neznamená, že je správný. Je zde velké nebezpečí, že je konvenčně – díky zvláštní autoritě či demokratickým hlasováním – zvolen standardní model, jenž pak přejímá funkci dogmatu.

2. Model velkého třesku

Model velkého třesku je založen na dílech A. Einsteina 1917, A. Friedmanna 1922 a G. Lemaitra 1927, o obecné teorii relativity. Tato teorie připouští nekonečně mnoho modelů světa. Za zvlášť zajímavé jsou pokládány ty, jež počítají s počátkem univerza před konečným časem a s nekonečnou hustotou hmoty.

V roce 1927 objevil E.P. Hubble a M.L. Humason spojitost mezi rudým posuvem spektrálních čar galaxií a zdánlivou jasností těchto galaxií. Byl zde důkaz předpokládaného rozpínání (expanze), důkaz ověřený pozorováním. Hubblem stanovený zákon

v = H . r

říká, že rychlost „v“, jíž se dva objekty od sebe vzdalují, je úměrná jejich vzdálenosti „r“. Konstanta úměrnosti „H“ má co dělat se stářím univerza, za jistých okolností je to převrácené stáří univerza. Kolem roku 1950 navrhli R.A. Alpher a R. Herman, jakož i G. Gamov model ohnivé prakoule, Big Bangu, velkého třesku, a přitom předpověděli elektromagnetické záření. Toto kosmické reliktní záření mělo odpovídat záření černého tělesa s teplotou 5K (-268oC). Takové záření objevili v roce 1965 A. Penzias a R. Wilson, a sice s teplotou 3K. Model velkého třesku se pokouší zmapovat cestu od postulovaného (resp. pomocí extrémní zpětné extrapolace stanoveného) počátečního stavu, v němž se (při maximální hustotě a teplotě) elementární částice a záření přeměňovaly jedno v druhé, ke dnešnímu stavu univerza s jeho nesčetnými galaxiemi, hvězdami a jinými nebeskými tělesy.

Přitom se předpokládá, že se bezprostředně při velkém třesku (datovaném pře 10-20 miliardami let) vytvořily chemické prvky vodík a hélium. V rozlétajících se masách plynu prý vznikly zhuštěniny, jež se přes postulované předstupně (protogalaxie) zhruba zároveň staly galaxiemi. V galaxiích se nejprve ve velkém počtu tvořily masivní hvězdy, jež zčásti během svého života, zčásti během své exploze jako supernovy syntetizovaly těžší chemické prvky od 6Li po 244Pu, jež pak byly vyvrženy do mezihvězdného prostoru.

Vedle obecné teorie relativity se při konstrukci modelu velkého třesku používá kosmologický princip. Ten říká, že univerzum je ve velkém měřítku homogenní a izotropní. To znamená, že nezávisle na tom, kde se nalézáme a kterým směrem se díváme, naskýtá se nám ve velkém měřítku tentýž pohled. Vše, co nalézáme ve vesmíru jako strukturu, je podle tohoto pojetí jen fluktuace. O tomto kosmologickém principu se říká, že je „filozoficky mimořádně uspokojivý“ (55) a „pevně zakořeněný … v přírodní filozofii“ (3).

Zvláštním výhonkem kosmologického principu je H. Bondim, T. Goldem a F. Hoylem navržený perfektní kosmologický princip, jenž navíc postuluje, že na velkých časových plochách se nic nemění. Od tohoto principu, ačkoli je filozoficky ještě uspokojivější, se většina kosmologů dnes odvrátila (příslušný model světa je stacionární univerzum = steady state universe).

3. Námitky

G. de Vaucouleurs (53) uplatňuje zásadní námitky proti postulátu kosmologického principu. Je toho názoru, že hierarchická kosmologie odpovídá mnohem lépe struktuře našeho univerza, v němž jsou hvězdy uspořádány do galaxií, galaxie do kup galaxií a tyto opět do nadkup. Existují známky toho, že tato hierarchie pokračuje i na vyšších úrovních.

Podle tvrzení modelu vznikla při velkém třesku v jediném okamžiku veškerá energie (hmota) univerza – v příkrém rozporu s 1. větou termodynamiky, jež zakazuje produkci a ničení energie (ne však přeměnu energie z jedné formy v jinou).

Vznikl prostor a čas, a vzikly přírodní zákony. Tyto byly zřejmě od počátku bez primitivních předstupňů a perfektní. Veškerá podivuhodná struktura hmoty, zoo elementárních částic, s jejich úžasnými vlastnostmi a vzájemným působením bylo ihned a bez jakéhokoli vývoje v úplnosti zde.

Další bod je velmi důležitý: počáteční podmínky. C. Bresch říká: „Evoluce vychází z počátečních podmínek našeho univerza a vlastností hmoty.“ (6)

Vlastnosti hmoty jsme uvedli. Počáteční podmínky však, jež můžeme nazvat též počáteční informací, nejsou k dispozici, a kdyby byly, byly by ihned v počátečním horkém, hustém stavu rozemlety, rozdrceny, přeměněny v páru. V extrémních podmínkách na počátku se vše vymaže. Zůstává několik málo čísel, např. veškerá energie univerza, celkový elektrický náboj, celkové baryonové číslo, leptonové číslo a snad ještě některá další.

Počáteční stav považovaný za základ se vyznačuje minimální či dokonce chybějící informací, což je totéž, jako maximální termodynamická pravděpodobnost, maximální entropie, termodynamická rovnováha. (56) Jinak řečeno: Podle modelu velkého třesku nebyl na počátku jen vodík – na počátku byla tepelná smrt. Model se pokouší začít s mrtvým univerzem. Chybění počáteční informace nazývá S. Weinberg „bytostnou prostotou přírody“. (58)

Strukturované univerzum, jak je známe, nemůže vzniknout z takového počátečního stavu. Mnohokrát uváděné tvoření struktury skrze nestabilitu se může vyskytnout jen daleko od termodynamické rovnováhy. V rovnováze či v její blízkosti je vyloučeno.

Entropie by se musela snížit. Někteří teoretikové jsou skutečně toho názoru (16, 19), že expanze univerza snížila jeho entropii (vytvořila informaci). Kdyby tomu tak bylo, měli bychom argument proti expanzi. Pak by totiž zakazovala II. věta termodynamiky rozpínání; neboť tato věta říká, že entropie v uzavřeném systému nemůže ubývat (informace přibývat). Je pozoruhodné, že již R.J.E. Clausius roku 1865 formuloval tuto větu „kosmologicky“: „Entropie světa spěje k maximu.“

Existuje-li vůbec uzavřený systém, pak jím musí být dle definice univerzum – ledaže by bylo nekonečné, pak se ale nemůže konat velký třesk ve vlastním smyslu.

I přitažlivost by vylučovala expanzi hustého počátečního stavu – i při tak vysoké teplotě. Gravitační síla je vázána na relativistickou celkovou energii částice, a ne na její klidovou hmotnost. Neexistuje síla, jež by mohla překonat gravitaci a umožnit rozpínání.

S. Weinberg argumentuje, že čím blíže jsme počátku, tím menší je horizont událostí, tj. výřez univerza, v němž je možné kauzální ovlivňování. Částice cítí tedy na počátku (vzhledem ke konečné rychlosti šíření gravitačního pole) jen působení několika málo sousedních částic.

Připustíme-li, že tomu tak je, pak je zcela nevysvětlitelné, jak může být celé rané univerzum v termodynamické rovnováze, kdy se částice nárazy starají o stejnoměrnou hustotu a teplotu. Neexistuje-li však termodynamická rovnováha (a tedy absolutní homogennost), utvoří se ihned černé díry a hmota v nich zmizí.

Naskýtá se otázka: copak velcí nositelé Nobelovy ceny a teoretici evolučního učení tyto věci nevědí? Tato situace připomíná výrok biochemika Ernesta Kahaneho ohledně vzniku života: „Je absurdní a absolutně nesmyslné věřit, že živá buňka vznikne sama od sebe; ale přesto tomu věřím, neboť si to nemohu jinak představit.“ (32) Není to sacrificium intellectus (zřeknutí se vlastního rozumu)?

J.D. Barrow a J. Silk poukazují na to (3), že ve velmi silných nehomogenních či časově proměnlivých silových polích mohou spontánně vznikat páry částice-antičástice. Naznačují, že hmota může pocházet zpočátku z velmi silných a časově variabilních polí, jež se vyskytují v souvislosti s expanzní dynamikou raného univerza. Podle toho pochází tedy hmota z pole, pole z hmoty – argumentace v kruhu.

F. Wilczek (61) se dívá na vznik hmoty jako na fázový přechod, jako např. kondenzace tekutiny z páry. Píše: „Odpovědí na prastarou otázku, proč je vůbec něco, a ne nic? by pak bylo, že nic je nestabilní.“ Tento výrok je snad filozoficky fascinující, fyzikálně je však bezpředmětný, neboť fyzika se omezuje na fázové přechody mezi hmotnými systémy.

R. Sexl (48) vyjadřuje názor: „A stejně tak by se mohlo stát, že fyzika také dospěje ke konzistentní teorii velkého třesku, potvrdí-li se teorie, podle nichž se hmota a prostor na počátku univerza vytvořily vzájemně.“ Tedy, na vědu by se kladly přemrštěné nároky už tehdy, kdyby měla vysvětlit, jak tvoří existující hmota prostor a existující prostor hmotu. Přemrštěné nároky se však stávají groteskními, má-li neexistující hmota vyprodukovat prostor a neexistující prostor hmotu.

Alternativu uvádí S. Weinberg (59): Pulzující či oscilující univerzum, u něhož se střídají rozpínání a zhroucení a kde by hmota nikdy nemusela vzniknout, protože už tu byla odjakživa. To by bylo filozoficky atraktivní a uspokojivé, ztroskotává však na všude v přírodě přítomném útlumu. Navíc není známa hnací síla, jež by mohla způsobit nové rozpínání (že již pro první expanzi není k dispozici vhodná síla, se většinou nechává bez povšimnutí).

H.L. Shipman píše: „Teorie velkého třesku nechává nezodpovězenou jednu otázku (víc než jednu otázku, jak jsme viděli). Kdo vytvořil materiál, jenž explodoval coby velký třesk? Na to nemá astronom odpověď… Tato kniha končí tím, že problémy Stvoření přenechává filozofovi a teologovi.“ (49)

Tento postoj se vyhýbá shora uvedenému bludnému kruhu, ale je velmi nebezpečný a ohrožuje celý systém samovznikání, tj. evoluci!

Když totiž na počátku připustíme mimo-fyzikální síly, kdo nám zaručí, že se tyto mimo-fyzikální síly omezí na vytvoření stavu prostého informací? Bylo by přece možné, že mimo-fyzikální zásahy vyprodukovaly místo nanejvýš primitivního, mrtvého, nehotového stavu univerzum nejvyšší dokonalosti: univerzum, v němž existovala Země oplývající vodou, na níž stály nádherné stromy se zralými, chutnými plody a vonnými květy, z nichž zářiví kolibříci a barevní motýli sáli nektar, kde voda, vzduch i souše byly plné nejzázračnějších živočichů, jejichž chování vyjadřovalo samou radost, jásot a úžas. V jejich středu muž a žena tak chytří, silní a krásní, že proti nim bychom se my dnešní museli schovat… Očividně nemáme už důvod vylučovat dokonalost a nejvyšší informaci na počátku, pokud připustíme mimo-fyzikální vlivy.

Zůstaňme ještě okamžik u svého myšlenkového modelu, mohli bychom jej nazvat model perfekce. Představme si, že na scéně by se objevil reportér, resp. geo – či kosmochronolog a zkusil by změřit stáří tohoto univerza. Oba lidi by odhadl na 30 let, metr silný dub na 500 let, krystalická hornina skály by potřebovala (vycházíme-li z kdysi žhavé a tekuté Země) ke svému vzniku 40 milionů let. Chemické prvky, z nichž byla všechna tato nádhera vystavěna, by byly potřebovaly ke své syntéze v supernovách miliardy let. Rovněž tak by byla hornina – jež obsahuje jak uran, tak olovo – vykázala stáří v miliardách let. Postulovaný proces vzniku předpisuje tedy též rámec stáří.

Perfektní model ostatně nezná dilema modelu velkého třesku či evoluce, totiž nutnost neustále zanedbávat, resp. „vypínat“ zákony fyziky. Perfektní model používá přírodní zákony jen k popisu bytí, chování, fungování univerza, ne však k popisu jeho vzniku – ten byl přece připsán mimo-fyzikálním silám, jež jsou svou povahou nepřístupné přírodovědnému bádání.

Jinak je tomu však u modelu evolučního. Zde musí přírodní zákony popisovat jak vznik všech věcí v makro i mikro kosmu, tak jejich fungování. V tom klademe na přírodní zákony přemrštěné požadavky. Perfektní model není nucen stále výše vyhánět stáří univerza, aby se postulované nepravděpodobné procesy zdály ve shovívavém světle obrovských časových ploch hodnověrnější.

Nepotřebuje však perfektní model též dlouhé doby, např. doráží-li k nám světlo galaxií, jež jsou vzdáleny miliardy světelných let, potřebuje přece miliardy let? Ne vždycky! Existuje teorie P. Moona a D.E. Spencera (38), jež říká, že světlo i od nejvzdálenějších objektů k nám doráží v důsledku zakřivení prostoru v omezené době (méně než 20 let). Tato varianta obecné teorie relativity dovoluje tedy velmi velké rozměry univerza při jen nepatrném stáří.

Příležitostně se namítá, že model perfekce nemá „objasňovací, heuristickou hodnotu“. Chápeme-li pojem objasňovací hodnota fyzikálně, pak má každé vysvětlení slučitelné se známými fyzikálními zákony (i zákony počtu pravděpodobnosti) nejvyšší heuristickou hodnotu a každé, jež s nimi je v rozporu, má objasňovací hodnotu nula.

V rovině psychologicko-filozofické přisuzujeme velkou heuristickou hodnotu takové teorii, jež potvrzuje existující vlastní představy. Tím se stává vysvětlovací hodnota jen mírou pro cirkularitu myšlení.

Než se vydáme dále po tak propagované cestě samo-organizace univerza, zastavíme se ve svých úvahách krátce u obou „důkazů pro velký třesk“ – rudého posuvu a záření o teplotě 3K.

Celý text v příloze (PDF):

Komentujte

Please Login to comment
  Subscribe  
Upozornit na