Granice Kosmosu i granice poznania, od firmamentu po widzialny Wszechświat

Granice Kosmosu i granice ludzkiego poznania są ze sobą ściśle związane. Nieboskłon swoim majestatem i niedostępnością ciągle prowokuje do refleksji nad sensem i porządkiem świata, a podnosząc oczy ku gwiazdom, widzimy płaszczyznę, która jest dla nas nie tylko wizualną granicą świata, ale pobudza wyobraźnię i wyznacza sposób patrzenia na rzeczywistość.

Grecka filozofia, na której jako cywilizacja się opieramy, wyrosła z przekonania, że porządek nieba odzwierciedla fundamentalne zasady bytu. Począwszy od pierwszych filozofów przyrody, kolejne próby opisu świata to historia przekraczania granic. Zarówno tych wynikających z ograniczeń narzędzi obserwacyjnych, jak i narzuconych przez tradycyjne sposoby myślenia. Każdy taki duży przełom określał na nowo, gdzie kończy się „nasz” świat, a zaczyna coś zupełnie innego – najpierw boska sfera, później pustka, nieskończoność, a obecnie niedostępny poznawczo region Kosmosu. Tak poważne zmiany wymuszały nowe rozumienie tego, co jest możliwe, poznawalne, ostateczne i rzeczywiste, a także nowe definicje podstawowych pojęć filozoficznych, jak przestrzeń, czas, ruch, przyczynowość, a wreszcie i sam byt. Spróbujmy zatem prześledzić, jak zmiana rozumienia kosmicznej granicy stała się jednym z głównych motorów przemian w filozofii przyrody i rozumieniu tego, co tak naprawdę ta granica rozdziela.

Materialna bariera: firmament i zamknięty Kosmos

W starożytności i średniowieczu granica świata miała charakter przede wszystkim ontologiczny. Widok regularnego ruchu ciał niebieskich, przewidywalność faz Księżyca, cykliczność pór roku czy pozorna niezmienność gwiazd, skłaniały starożytnych myślicieli do pytań nie tylko o naturę Kosmosu, ale także o struktury bytu i zasady rządzące rzeczywistością jako całością. Najdawniejsze wyobrażenia przedstawiały nieboskłon jako sztywną kopułę, wyznaczającą fizyczną granicę świata, jednak przedstawianą w sposób mitologiczny. Ziemia, Niebo i Chaos były personifikowane i uporządkowane przez bogów. Dopiero pierwsi filozofowie przyrody rozpoczęli systematyczną refleksję nad strukturą świata i co może być zaskakujące, szybko pojawia się u nich obraz Kosmosu jako nieskończonego i pozbawionego granic. Uważany za ojca kosmologii Anaksymander wprowadza pojęcie apeiron – „bezgranicznego” pierwotnego bytu, z którego powstaje wszystko, co istnieje. Demokryt i inni zwolennicy atomizmu zakładali nieskończoną pustkę, a Lukrecjusz nieco później napisze, że nic za wszechcałością już nie ma, każdy przyzna. Bezkresna więc, bezmierna wszechrzeczy jest ojczyzna.

Taka wizja rzeczywistości musiała jednak ustąpić miejsca wizji zamkniętego Kosmosu szerzonej przez Platona i Arystotelesa. Platoński obraz idealnego świata wymagał struktury geometrycznej wyrażającej doskonały ład, dlatego Demiurg wytoczył świat na okrągło, w postaci kuli, (…) wygładził go dokładnie naokoło po wierzchu. W kosmologii Arystotelesa widzimy dwie granice. Pierwszą z nich jest oddzielenie bytów podksiężycowych od zbudowanego z innego budulca „ciała” nadksiężycowego, które nie jest zrodzone, ani nie podlega ginięciu. Wszechświat Stagiryty był skończony i zbudowany z systemu sfer (o których już wcześniej mówił Eudoksos z Knidos), otaczających Ziemię niczym warstwy cebuli. Ostatnia z nich, sfera gwiazd stałych, była nie tylko kresem przestrzeni, lecz również drugą granicą, poza którą nie ma ani miejsca, ani próżni, ani czasu. Nie była przestrzennym murem, lecz logicznym końcem możliwości istnienia. Była jednocześnie miejscem najdoskonalszego ruchu, zapoczątkowanego przez Nieruchomego Poruszyciela.

Podobny firmament (רָקִיעַ – raqia) widzimy w tradycji biblijnej, gdzie Bóg oddziela wody górne od wód dolnych, domenę natury od domeny boskiej, czas od wieczności, skończoność od boskiej pełni. Niebo stanowiło barierę ontologiczną, za którą nie istniała natura w sensie fizycznym. W starożytnej i średniowiecznej kosmologii chrześcijańskiej firmament pozostawał ważnym elementem interpretacyjnym: granica oddzielała świat zmienny, ziemski, od świata niebieskiego, doskonałego i duchowo wyższego. W nauczaniu Bazylego Wielkiego, Augustyna czy Tomasza z Akwinu, firmament to nie tylko bariera fizyczna, ale także brama do świata anielskiego, porządku inteligencji. Niebo jest obrazem Bożego zamysłu, a wody górne nie są tego samego gatunku co wody dolne.

Tak rozumiana kosmiczna granica pełniła przez wieki funkcję organizującą świat, wyznaczała jego skończoność, hierarchię i porządek. Kosmos starożytnych filozofów wydawał się być zamknięty, a jego struktura posiadała sensowną całość. Ziemię widziano jako miejsce ciągłych zmian, niedoskonałości i przemijania, a niebo, być może zbudowane z innej, nieznanej materii, jawiło się jako przestrzeń doskonałego i wiecznego ruchu. Jeśli wyjdziemy z takiego założenia, ludzkie poznanie powinno skupiać się bardziej na próbach opisu zjawisk, zrozumienia tego porządku, niż na odkrywaniu czegoś nowego.

Nowożytny rozpad zamkniętego Kosmosu

Mikołaj Kopernik, O Obrotach Sfer Niebiesich, fot. Library of Université de Liège

Rewolucja kopernikańska nie zburzyła jeszcze tak opisanego porządku świata. Jednak przy okazji przesunięcia Ziemi z wyróżnionego miejsca we Wszechświecie, Mikołaj Kopernik usunął człowieka z centrum kosmicznego ładu. Tym samym otworzył drogę do przyjęcia, że świat nadksiężycowy nie różni się w swoich metafizycznych podstawach od ziemskiego. Kopernik zmienił też szerszy punkt widzenia – gwiazdy przestały być częścią zamkniętej mechaniki sfer, a stały się punktami odniesienia dla ogromnych odległości. Ich stabilność nie wymagała już sfery materialnej. Wystarczała geometryczna konstrukcja ruchów. Kosmos zaprezentowany przez Kopernika jest już ogromny, niemal nieograniczony.

Jednak dopiero prace Giordana Bruna i obserwacje Galileusza na dobre zmieniły ludzkie spojrzenie na temat właściwości Kosmosu. Ten pierwszy, głosząc ideę nieskończonego Wszechświata, o jednolitej naturze, pełnego obcych światów, dokonał zdecydowanego zerwania z tradycją. Jego propozycje nie były jeszcze naukowe w ścisłym sensie, ale podważyły dotychczasowy obraz świata, torując drogę późniejszym koncepcjom nieskończonego Wszechświata. Galileusz z pomocą swojego teleskopu sprawił zaś, że niebo utraciło w naszych oczach swoją doskonałość. Obserwacje gór i plam na Księżycu, księżyców Jowisza, plam na Słońcu oraz pojawienie się nowej gwiazdy (supernowej) z 1604 roku, obaliły przekonanie o niezmienności niebios. Niebo uważane wcześniej za lepszą albo wręcz idealną formę istnienia, okazało się być kontynuacją świata ziemskiego, bez żadnej granicy pomiędzy „światami” i bez najwyższej sfery, która zamykałaby przestrzeń.

W XVII i XVIII wieku, po zwycięstwie mechaniki Isaaca Newtona, pojęcie kosmicznej granicy stało się już czysto geometryczne. Zbiór praw ruchu i powszechnej grawitacji tworzy Wszechświat bez brzegu. Działanie sił grawitacyjnych nie wymaga żadnej materialnej struktury, podtrzymującej niebo. Nieskończoność staje się matematycznym przedłużeniem przestrzeni, która jest absolutna, jednorodna, niezależna od rzeczy znajdujących się w jej obrębie.

W tym momencie arystotelesowska granica między światem podksiężycowym a nadksiężycowym już kompletnie wyparowała. Niebo nie różni się aż tak bardzo od Ziemi i w konsekwencji zaczyna rodzić się pojęcie „natury” jako systemu praw fizyki, o których już wiadomo, że obowiązują wszędzie i zawsze. Spojrzenie na ruch i jego porządek musiało zostać przemyślane na nowo. To moment przejścia od opisywania świata za pomocą jakości do świata ilości. Od świata, w którym wszystko ma swoje miejsce, do przestrzeni, w której to miejsce podlega nieustannej zmianie, pod dyktando nowo odkrytych praw.

Horyzonty i osobliwości we współczesnej kosmologii 

Zupełnie nowe rozumienie Wszechświata przyniósł kolejny przełom w fizyce na początku XX wieku. Albert Einstein, opisując czasoprzestrzeń jako zakrzywioną, nie zbudował Kosmosu bez granic, ale nadał im zupełnie nowy charakter. Wszechświat przestał być rozumiany jako geometryczny „pojemnik na materię i energię”, a zaczął być opisywany jako dynamiczna czasoprzestrzeń. Od tego momentu, granica już nie jest w niej miejscem, ale stanem lub właściwością.

Nowe teorie zakładają istnienie jednych z najbardziej niezwykłych zjawisk znanych współczesnej kosmologii, które jednocześnie są granicami nowego typu. Nie są to fizyczne ściany ani koniec przestrzeni, ale granice informacji. Promień obserwowalnego Wszechświata, kosmologiczny horyzont zdarzeń, oraz sfera Hubble’a określają widoczną przez nas część Kosmosu. Wynika to z ograniczonej prędkości światła, określonego wieku Wszechświata oraz nieustannego rozciągania się czasoprzestrzeni. Możemy zaobserwować tylko te obszary, z których sygnały już zdążyły albo jeszcze zdążą do nas dotrzeć. Reszta istnieje tak samo realnie, ale pozostaje na zawsze poza naszym zasięgiem. Podobny charakter mają horyzonty zdarzeń czarnych dziur, wyznaczające obszar, z którego nawet światło nie może się wydostać, więc nie może do nas dotrzeć również jakakolwiek informacja. To granica czysto epistemiczna, ale zarazem fizycznie realna. Czarne dziury nie kończą świata, lecz miejscowo kończą możliwość jego poznania z zewnątrz.

Współczesna fizyka stawia nas przed jeszcze innymi granicami, od których „odbijają się” dotychczasowe teorie. Osobliwości, takie jak na początku istnienia znanego nam Wszechświata, czy te znajdujące się w centrum czarnych dziur, są miejscami, w których krzywizna czasoprzestrzeni rośnie bez ograniczeń. To punkty, w których załamują się nasze możliwości pomiaru, a wszystkie dotychczasowe modele fizyczne tracą sens. Ciemna materia i ciemna energia, o których wiemy, że stanowią zdecydowaną większość istniejącej materii i energii, tworzą rodzaj ontologicznej mgły, której natury nadal nie rozumiemy.

W starożytności granica oddzielała Kosmos od Chaosu. Dziś „chaos” powraca wewnątrz Kosmosu, jako obszar tego, co niepoznawalne i nieopisywalne w świetle obecnego stanu wiedzy. Badając Wszechświat ciągle napotykamy na kolejne ograniczenia i bariery. Nie mają one jednak charakteru absolutnego, ale są uzależnione od przyjętego modelu, teorii, a nawet miejsca, jakie zajmuje obserwator. Można jednak pokusić się o analogię miedzy współczesnymi, kosmicznymi barierami, a wizją starożytnych myślicieli. Horyzonty, choć funkcjonują w zupełnie innym kontekście niż materialny firmament, nadal wyznacza maksymalny zasięg obserwacji, a obecnie przyjęte koncepcje ciemnej materii i ciemnej energii, których potrzebujemy do opisu pewnych zjawisk, ale ich istota wciąż pozostaje nieznana, mają coś z arystotelesowskiej kwintesencji, koniecznej w jego systemie jako „inne” tworzywo doskonałych niebios.

Podsumowanie

Idea kosmicznego kresu przeszła długą i skomplikowaną drogę, zaliczając w międzyczasie kilka gwałtownych transformacji. Z materialnej bariery przerodziła się w struktury geometryczne, by na bazie współczesnych teorii przybrać formę ograniczeń naszego poznania i pewne właściwości czasoprzestrzeni. To, co w jednej epoce uchodziło za koniec wszystkiego i nieprzekraczalny kres, w następnej okazywało się cienką linią pomiędzy wiedzą a niewiedzą.

Tak radykalne zmiany musiały pociągać za sobą również modyfikację najbardziej ogólnej wizji świata jako całości – od uporządkowanego, skończonego Kosmosu po dynamiczny, niejednorodny Wszechświat, którego część pozostaje i być może na zawsze pozostanie poza zasięgiem teorii czy obserwacji. Granica, która była gwarancją porządku, dziś jest świadectwem naszej niewiedzy. Kiedyś jej przekroczenie było zakazane lub wydawało się niemożliwe, a dziś stała się wyzwaniem – podstawowym mechanizmem napędzającym naukę, która ciągle próbuje rozszerzać obszar naszej wiedzy. Historia pojęcia granicy w filozofii i naukach ścisłych jest zatem historią ewolucji ludzkiego myślenia o bycie, przestrzeni, porządku i w coraz większym stopniu o ludzkim poznaniu. Mając na uwadze dotychczasowe przełomy, można zadać pytanie, czy istnieje jakakolwiek ostateczna granica, czy raczej te obecne są zapowiedzią kolejnych rewolucji. Jedno wydaje się być pewne – Wszechświat ciągle zmusza nas do redefinicji tego, czym jest i gdzie naprawdę znajduje się „kres”.

Literatura

1. Arystoteles, O niebie, https://www.scribd.com/document/614665441/Arystoteles-O-Niebie
2. Bazyli Wielki – Homilie na Sześć Dni Stworzenia (Hexaemeron).
3. Hawking S., Krótka historia czasu, Zysk i S-ka, 1990, rozdziały 1,2 i 6.
4. Heller M., Filozofia i wszechświat. Wybór pism, Universitas, Kraków 2006, s. 474 – 478.
5. Kopernik M., O obrotach sfer niebieskich, Ossolineum, Wrocław, rozdział 6.
6. Newton I., Matematyczne zasady filozofii naturalnej, Kwartalnik Filozoficzny 2011 https://pau.krakow.pl/KwartalnikFilozoficzny/KF_XXXIX_2011_z2_09.pdf
7. Platon, Timajos, https://www.scribd.com/document/3510904/Platon-Timajos.
8. Roskal Z., Model Świata Dwusferycznego w Kosmologii Arystotelesa, Roczniki Fil., 1999
9. Skalny M., Nieskończony wszechświat w koncepcji Giordana Bruna, Olsztyn 2014, https://czasopisma.uwm.edu.pl/index.php/hip/article/view/502.
10. Tatarkiewicz W., Historia filozofii, t. 1, PWN, Warszawa 2005.
11. Thorne Kip S., Czarne dziury i zagięcie czasu, Prószyński i S-ka 2004.
12. Tomasz z Akwinu, Suma Teologiczna, https://www.katedra.uksw.edu.pl/suma/suma_5.pdf.