Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki

Wstęp do jubileuszowego wydania z okazji 10-lecia premiery książki

MINĘŁO JUŻ 10 LAT od wyda­nia książki What If? -?zbioru odpo­wie­dzi na absur­dalne i hipo­te­tyczne pyta­nia zada­wane przez czy­tel­ni­ków mojej strony inter­ne­to­wej, na któ­rej -?oprócz swego rodzaju Dear Abby, czyli rubryki z pora­dami dla sza­lo­nych naukow­ców -?stwo­rzy­łem rów­nież xkcd - inter­ne­towy komiks z patycz­ko­wa­tymi posta­ciami.

W ory­gi­nal­nym wstę­pie do książki opo­wie­dzia­łem o tym, jak doszło do tego, że odkąd pamię­tam, odpo­wia­dam na dziwne pyta­nia, korzy­sta­jąc z mate­ma­tyki. W wieku pię­ciu lat prze­pro­wa­dzi­łem z matką roz­mowę, która została zapi­sana i umiesz­czona w albu­mie rodzin­nym. Kiedy matka dowie­działa się, że piszę książkę, odszu­kała zapis tej roz­mowy i prze­słała mi go. Oto ona, sko­pio­wana z 35-let­niej kartki papieru:

Ran­dall: W naszym domu jest wię­cej mięk­kich czy twar­dych przed­mio­tów?

Julie: Nie wiem.

Ran­dall: A na świe­cie?

Julie: Nie wiem.

Ran­dall: No dobrze, w każ­dym domu są trzy albo cztery poduszki, tak?

Julie: Tak.

Ran­dall: I w każ­dym domu jest około 15 magne­sów, tak?

Julie: Tak myślę.

Ran­dall: Więc 15 plus 3 lub 4, niech będzie 4, to jest 19, tak?

Julie: Zga­dza się.

Ran­dall: Czyli na świe­cie jest praw­do­po­dob­nie około 3 miliar­dów mięk­kich i... 5 miliar­dów twar­dych przed­mio­tów. To które wygry­wają?

Julie: Myślę, że twarde.

Cza­sami kuszące może być przy­pi­sy­wa­nie wszyst­kiego w naszej oso­bo­wo­ści cechom wewnętrz­nym. Jestem umy­słem ści­słym, więc oczy­wi­ście jako dziecko roz­wią­zy­wa­łem pro­blemy mate­ma­tyczne. Mam pew­ność, że jest w tej teo­rii ele­ment prawdy, ale uwa­żam rów­nież, że kon­cep­cja wro­dzo­nych cech oso­bo­wo­ści może nie­kiedy pro­wa­dzić nas na manowce. Zachęca nas ona do uzna­wa­nia każ­dego aspektu naszej oso­bo­wo­ści za stały i nie­zmienny, w związku z czym łatwo jest prze­oczyć, jak wiele możemy się od sie­bie wza­jem­nie nauczyć.

Nie­dawno natkną­łem się na kilka odcin­ków edu­ka­cyj­nego pro­gramu mate­ma­tycz­nego Squ­are One, który emi­to­wano na kanale tele­wi­zyj­nym PBS, gdy byłem małym dziec­kiem. Wśród nich był odci­nek zaty­tu­ło­wany Math­net, będący paro­dią Dra­gnetu i innych kry­mi­nal­nych seriali pro­ce­du­ral­nych, w któ­rych para detek­ty­wów wykrywa spraw­ców prze­stępstw za pomocą mate­ma­tyki. Ponow­nie obej­rza­łem kilka odcin­ków i zoba­czy­łem, jak ich boha­te­ro­wie uży­wają mate­ma­tyki do osza­co­wa­nia, ile waży ham­bur­ger wiel­ko­ści sofy, ile samo­cho­dów jest kra­dzio­nych codzien­nie w Los Ange­les lub jak daleko pole­ciałby heli­kop­ter prze­no­szący dom. Zda­łem sobie wtedy sprawę, że roz­ma­wia­jąc z moją mamą o twar­dych i mięk­kich przed­mio­tach, dokład­nie naśla­do­wa­łem spo­sób, w jaki poro­zu­mie­wają się boha­te­ro­wie Math­netu.

Kiedy pisa­łem What If?, nie myśla­łem o tym, czy książka ta spodoba się dzie­ciom. Chcia­łem tylko podzie­lić się zabaw­nymi pyta­niami zada­wa­nymi przez ludzi i cie­ka­wost­kami, o któ­rych dowie­dzia­łem się, pró­bu­jąc na nie odpo­wie­dzieć. Kiedy czy­tel­nicy poja­wiali się na spo­tka­niach ze mną przy oka­zji pod­pi­sy­wa­nia moich ksią­żek, byłem zasko­czony tym, jak czę­sto przy­cho­dzili ze swo­imi dziećmi, które uczyły się na pamięć całych roz­dzia­łów i two­rzyły wła­sne sce­na­riu­sze. W ciągu następ­nych 10 lat zaczą­łem spo­ty­kać coraz wię­cej lice­ali­stów i stu­den­tów, któ­rzy inte­re­so­wali się nauką, a w dzie­ciń­stwie czy­tali moje książki.

Ludzie cza­sami mówią o nauce jak o pro­ce­sie doda­wa­nia fak­tów do zbioru ludz­kiej wie­dzy. Ale nauka nie jest po pro­stu zbio­rem wszyst­kich fak­tów. To pro­ces odpo­wia­da­nia na pyta­nia doty­czące rze­czy, na któ­rych nam zależy, a tro­ska musi być na pierw­szym miej­scu. Odpo­wie­dzi mają zna­cze­nie tylko wtedy, gdy pyta­nia są dla kogoś ważne. Nie ma nauko­wej odpo­wie­dzi na nihi­lizm.

Wiele pytań w tej książce jest absur­dal­nych. Nikt ni­gdy nie wywierci dziury przez śro­dek Ziemi ani nie rzuci piłką do base­ballu z pręd­ko­ścią równą 90 pro­cent pręd­ko­ści świa­tła. Ale komuś zale­żało na tym pyta­niu na tyle, by je zadać, a nauka pozwala nam na zna­le­zie­nie odpo­wie­dzi.

Pisa­nie tej książki nauczyło mnie, że próba pre­cy­zyj­nego wyja­śnie­nia pro­blemu zawar­tego w absur­dal­nym pyta­niu może nas zapro­wa­dzić w cał­kiem inte­re­su­jące miej­sca i że te same narzę­dzia, któ­rych używa się do odpo­wia­da­nia na głu­pie pyta­nia, mogą rów­nież słu­żyć do zna­le­zie­nia odpo­wie­dzi na ważne kwe­stie. Wciąż nie wiem, czy na świe­cie jest wię­cej twar­dych, czy mięk­kich przed­mio­tów, ale po dro­dze dowie­dzia­łem się wielu innych rze­czy. Poni­żej przed­sta­wiam wam moje ulu­bione etapy tej podróży.

Glo­balna wichura

Co by się stało, gdyby Ziemia wraz ze wszystkimi znajdującymi się na niej obiektami nagle przestała się obracać wokół osi, a atmosfera nadal poruszałaby się z tą samą prędkością?

Andrew Brown

PRA­WIE WSZY­SCY BY ZGI­NĘLI. A póź­niej zro­bi­łoby się cie­ka­wie...

Na rów­niku powierzch­nia Ziemi poru­sza się z pręd­ko­ścią około 470 metrów na sekundę -?czyli pra­wie 1700 kilo­me­trów na godzinę -?wzglę­dem osi pla­nety. Gdyby Zie­mia zatrzy­mała się, a ota­cza­jące ją powie­trze na­dal by się poru­szało, nagle poja­wi­łyby się wia­try wie­jące z pręd­ko­ścią 1700 kilo­me­trów na godzinę.

Co by się stało, gdyby atmos­fera wiro­wała 10 razy szyb­ciej, czyli wszyst­kie pręd­ko­ści wia­trów byłyby 10 razy więk­sze? Wtedy nie 85 pro­cent świa­to­wej popu­la­cji żyłoby w stre­fie ponad­dźwię­ko­wego wia­tru, ale 99,999999 pro­cent wszyst­kich ludzi z wyjąt­kiem około setki bada­czy i pra­cow­ni­ków, któ­rzy mie­liby szczę­ście znaj­do­wać się w pro­mie­niu kil­ku­set mil od bie­guna pół­noc­nego lub połu­dnio­wego.

Te wia­try byłyby naj­sil­niej­sze na rów­niku, ale wszyst­kich i wszystko, co żyje pomię­dzy 42° sze­ro­ko­ści geo­gra­ficz­nej pół­noc­nej a 42° połu­dnio­wej (włą­cza­jąc w to około 85 pro­cent świa­to­wej popu­la­cji), zdmuch­nąłby wiatr wie­jący z ponad­dźwię­kową pręd­ko­ścią. Naj­sil­niej­sze porywy tuż nad powierzch­nią Ziemi trwa­łyby tylko przez kilka minut, a potem wiatr zwol­niłby w wyniku tar­cia. Jed­nak w ciągu tych kilku minut wszyst­kie ludz­kie budowle obró­ci­łyby się w perzynę.

Gdy­by­śmy zwięk­szyli pręd­ko­ści wia­trów 10-krot­nie, w Bosto­nie sytu­acja wyglą­da­łaby znacz­nie gorzej. Budynki zosta­łyby prze­grzane przez ponad­dźwię­kowe podmu­chy, a roz­pa­da­jąc się, zde­rza­łyby się ze sobą, w wyniku czego wszystko zamie­ni­łoby się w pla­zmę.

Mój dom w Bosto­nie leży wystar­cza­jąco daleko na pół­nocy, aby zna­leźć się poza strefą wia­trów o ponad­dźwię­ko­wej pręd­ko­ści. Jed­nak wie­jące tam wia­try byłyby ponad dwa razy sil­niej­sze od naj­sil­niej­szych tor­nad. Wszyst­kie budynki, począw­szy od szop, a skoń­czyw­szy na dra­pa­czach chmur, zosta­łyby znisz­czone, wyrwane z fun­da­men­tów, a ich ele­menty toczy­łyby się po ziemi.

Wia­try te byłyby słab­sze w pobliżu bie­gu­nów, ale żadne sku­pi­ska ludz­kie nie leżą wystar­cza­jąco daleko od rów­nika, żeby unik­nąć znisz­cze­nia. Lon­gy­ear­byen na wyspie w archi­pe­lagu Sval­bard w Nor­we­gii -?naj­wy­żej poło­żone mia­sto na Ziemi -?zosta­łoby znisz­czone przez wia­try o sile rów­nej naj­po­tęż­niej­szym cyklo­nom tro­pi­kal­nym.

Jeśli chcie­li­by­śmy ten wiatr prze­cze­kać, jed­nym z naj­lep­szych miejsc mogłyby być Hel­sinki. Mimo że samo ich poło­że­nie -?60° stopni sze­ro­ko­ści geo­gra­ficz­nej pół­noc­nej -?nie zapew­ni­łoby mia­stu ochrony, to w ska­łach, na któ­rych jest ono zbu­do­wane, znaj­duje się skom­pli­ko­wana sieć tuneli wraz z pod­ziem­nymi gale­riami han­dlo­wymi, lodo­wi­skiem do gry w hokeja, kom­plek­sem base­nów itp.

Żadne budynki nie byłyby bez­pieczne; nawet kon­struk­cje wystar­cza­jąco mocne, aby wytrzy­mać taki wiatr, mia­łyby kło­poty. Jak powie­dział komik Ron White: "Nie­istotne jest to, że wieje wiatr, ważne, co ten wiatr ze sobą nie­sie".

W sce­na­riu­szu zakła­da­ją­cym pręd­kość wia­tru pomno­żoną przez 10 byłby on tyle silny, że Ron White nie miałby racji -?w takiej sytu­acji nie mia­łoby zna­cze­nia, jaki to wiatr wła­śnie wieje. Wystar­czy­łoby tylko, że wieje.

Załóżmy teraz na chwilę, że możemy schro­nić się w masyw­nym bun­krze zbu­do­wa­nym z mate­ria­łów odpor­nych na wia­try wie­jące z pręd­ko­ścią 1700 kilo­me­trów na godzinę.

No i świet­nie; wszystko byłoby w porządku... gdyby ist­niał tylko nasz bun­kier.

Nie­stety, praw­do­po­dob­nie mie­li­by­śmy jed­nak sąsia­dów. Gdyby któ­ryś z nich miał bun­kier leżący od strony nawietrz­nej w sto­sunku do naszego i jego bun­kier byłby gorzej umo­co­wany w ziemi, nasz bun­kier musiałby wytrzy­mać ude­rze­nie tam­tego bun­kra lecą­cego z pręd­ko­ścią 1700 kilo­me­trów na godzinę.

Gatu­nek ludzki by nie wygi­nął1. Oczy­wi­ście na powierzchni Ziemi oca­la­łoby bar­dzo nie­wielu ludzi; lata­jące w powie­trzu ele­menty kon­struk­cji star­łyby na proch wszystko, co nie byłoby zdolne prze­trwać wybu­chu jądro­wego. Jed­nak wiele osób znaj­du­ją­cych się wów­czas pod zie­mią mia­łoby się dosko­nale. Gdy­by­śmy w tym momen­cie sie­dzieli w głę­bo­kiej piw­nicy (lub jesz­cze lepiej w tunelu metra), mie­li­by­śmy duże szanse na prze­ży­cie.

Byliby też inni szczę­śliwcy. Dla dzie­siąt­ków naukow­ców i per­so­nelu sta­cji naukowo-badaw­czej Amund­sen-Scott na bie­gu­nie połu­dnio­wym takie wia­try nie sta­no­wi­łyby zagro­że­nia. Dla nich pierw­szym nie­po­ko­ją­cym sygna­łem byłaby nagła cisza, która zapa­dłaby nad resztą świata. Tajem­ni­cza cisza praw­do­po­dob­nie zde­ner­wo­wa­łaby ich na chwilę, ale w końcu ktoś zwró­ciłby uwagę na coś jesz­cze dziw­niej­szego...

Powietrze

Po usta­niu wia­trów powierzch­nio­wych zro­bi­łoby się jesz­cze dziw­niej.

Podmuch wia­tru zmie­niłby się w podmuch gorąca. W nor­mal­nych warun­kach ener­gia kine­tyczna wie­ją­cego wia­tru jest na tyle mała, że można ją pomi­nąć, ale to nie byłby nor­malny wiatr. Gwał­towne zatrzy­ma­nie się wia­tru spo­wo­do­wa­łoby roz­grza­nie powie­trza. Nad lądami dopro­wa­dzi­łoby to do dużego wzro­stu tem­pe­ra­tury, a na obsza­rach o dużej wil­got­no­ści powie­trza -?do glo­bal­nych burz.

Jed­no­cze­śnie wia­try wie­jące nad oce­anami zmą­ci­łyby i roz­py­li­łyby powierzch­niową war­stwę wody. Przez chwilę ocean nie miałby w ogóle powierzchni, nie­moż­liwe byłoby okre­śle­nie, gdzie koń­czy się woda w postaci lot­nej, a zaczyna wła­ściwy ocean.

Oce­any są zimne. Poni­żej cien­kiej war­stwy powierzch­nio­wej mają one nie­mal wszę­dzie tem­pe­ra­turę równą 4°C. Burza wzbu­rzy­łaby zimną wodę z głę­bin. Napływ zim­nej mgły do bar­dzo gorą­cego powie­trza przy­czy­niłby się do powsta­nia pogody ni­gdy wcze­śniej nie­wy­stę­pu­ją­cej na Ziemi - trud­nej do znie­sie­nia mie­sza­niny wia­tru, pary wod­nej, wody, mgły i gwał­tow­nych zmian tem­pe­ra­tury.

Pio­nowy ruch wody dopro­wa­dziłby do roz­kwitu róż­nych form życia, ponie­waż świeże sub­stan­cje odżyw­cze dotar­łyby do gór­nych warstw oce­anów. Jed­no­cze­śnie nastą­pi­łoby masowe wymie­ra­nie ryb, kra­bów, żółwi mor­skich i zwie­rząt nie­umie­ją­cych pora­dzić sobie z napły­wem słabo natle­nio­nej wody z głę­bin. Każdy gatu­nek zwie­rzę­cia, który musi oddy­chać powie­trzem atmos­fe­rycz­nym -?taki jak wie­lo­ryby czy del­finy -?miałby pro­blemy z prze­trwa­niem w tym wzbu­rzo­nym obsza­rze na gra­nicy morza i powie­trza.

Fale prze­to­czy­łyby się wokół Ziemi ze wschodu na zachód i każdy wschodni brzeg doświad­czyłby naj­więk­szego przy­pływu w histo­rii świata. Ośle­pia­jąca chmura mor­skiej wody w postaci mgły wdar­łaby się w głąb lądu, a za nią podą­ży­łaby jak tsu­nami wzbu­rzona ściana wody.

Na nie­któ­rych obsza­rach fale dotar­łyby wiele kilo­me­trów w głąb lądu.

Wichury wzbi­łyby ogromne ilo­ści pyłu i róż­nych szcząt­ków do atmos­fery. Jed­no­cze­śnie nad zimną powierzch­nią oce­anów utwo­rzy­łaby się gęsta war­stwa mgły. Nor­mal­nie dopro­wa­dzi­łoby to do gwał­tow­nego spadku tem­pe­ra­tury. Tak sta­łoby się i w tym przy­padku. Przy­naj­mniej po jed­nej stro­nie Ziemi.

Gdyby nasza pla­neta prze­stała się obra­cać, prze­rwa­niu uległby także nor­malny cykl dnia i nocy. Słońce nie prze­sta­łoby cał­ko­wi­cie prze­miesz­czać się po nie­bie, ale zamiast wscho­dzić i zacho­dzić raz dzien­nie, robi­łoby to raz do roku.

Dzień i noc trwa­łyby po pół roku, nawet na rów­niku. Po dzien­nej stro­nie Ziemi jej powierzch­nia pie­kłaby się nie­ustan­nie w pro­mie­niach Słońca, pod­czas gdy po noc­nej stro­nie tem­pe­ra­tura gwał­tow­nie by spa­dła. Kon­wek­cja ter­miczna po dzien­nej stro­nie dopro­wa­dzi­łaby do potęż­nych burz na obsza­rach wysta­wio­nych na dzia­ła­nie Słońca2.

Taka Zie­mia przy­po­mi­na­łaby, w pew­nym sen­sie, jedną z obra­ca­ją­cych się syn­chro­nicz­nie pla­net poza­sło­necz­nych, powszech­nie spo­ty­ka­nych w pobliżu czer­wo­nych kar­łów, w tej stre­fie, w któ­rej panują warunki sprzy­ja­jące roz­wo­jowi życia. Lep­szym porów­na­niem byłaby jed­nak Wenus w począt­ko­wym sta­dium for­mo­wa­nia. Jej wła­sna rota­cja spra­wia, że jedna strona pla­nety jest -?podob­nie jak w przy­padku zatrzy­ma­nej Ziemi -?przez całe mie­siące zwró­cona ku Słońcu. Jed­nak gruba atmos­fera Wenus krąży cał­kiem szybko, czego następ­stwem są dni i noce o zbli­żo­nej tem­pe­ra­tu­rze.

Cho­ciaż dłu­gość dnia na naszej nie­ru­cho­mej pla­ne­cie zmie­ni­łaby się, dłu­gość mie­siąca pozo­sta­łaby taka sama! Księ­życ nie prze­stałby krą­żyć wokół Ziemi. Jed­nak bez rota­cji naszej pla­nety dostar­cza­ją­cej ener­gii pły­wom mor­skim Księ­życ mógłby prze­stać odda­lać się od Ziemi (tak jak to robi teraz) i zacząć powoli się do niej zbli­żać.

Jedną z moich ulu­bio­nych cie­ka­wo­stek jest to, że Zie­mia przy­spie­sza i nikt nie wie dla­czego. Opór pły­wowy wywo­ły­wany przez Księ­życ spo­wal­nia obrót Ziemi od miliar­dów lat. Jed­nak od mniej wię­cej 1972 roku nasza pla­neta nie­znacz­nie przy­spie­szyła, a dni stały się krót­sze o kilka mili­se­kund. Praw­do­po­dob­nie wszystko jest w porządku. Działo się tak już wcze­śniej - Zie­mia zwol­niła pod koniec XIX wieku, potem do lat 30. XX wieku obra­cała się szyb­ciej, a następ­nie ponow­nie wol­niej, aż do lat 70. XX wieku. Te krót­ko­ter­mi­nowe zmiany są zapewne spo­wo­do­wane prą­dami kon­wek­cyj­nymi w zewnętrz­nym jądrze naszej pla­nety, któ­rych nie jeste­śmy w sta­nie obser­wo­wać ani prze­wi­dzieć ich zacho­wa­nia. W ciągu kilku naj­bliż­szych dzie­się­cio­leci trend spo­wal­nia­jący obrót Ziemi pra­wie na pewno znów się pojawi. Mimo wszystko jest to bar­dzo dziwne.

W rze­czy­wi­sto­ści Księ­życ -?nasz wierny towa­rzysz -?mógłby spró­bo­wać nawet cof­nąć znisz­cze­nia spo­wo­do­wane sce­na­riu­szem napi­sa­nym przez Andrew. Obec­nie Zie­mia obraca się szyb­ciej niż Księ­życ, a pływy zwal­niają rota­cję naszej pla­nety, powo­du­jąc jed­no­cze­śnie odda­la­nie się naszego sate­lity3. Gdyby Zie­mia prze­stała się obra­cać, Księ­życ prze­stałby się od niej odda­lać. Pływy, zamiast zwal­niać, mogłyby przy­spie­szać ruch obro­towy pla­nety, a gra­wi­ta­cja Księ­życa po cichu, deli­kat­nie pocią­gnę­łaby Zie­mię...

...i nasza pla­neta znowu zaczę­łaby się obra­cać.

Rela­ty­wi­styczna piłka base­bal­lowa

Co by się stało, gdybyśmy rzucili piłką do baseballu z prędkością wynoszącą 90 procent prędkości światła?

Ellen McMa­nis

Pomińmy pyta­nie, w jaki spo­sób nada­li­by­śmy piłce base­bal­lo­wej tak dużą pręd­kość. Załóżmy, że jest to nor­malny rzut, ale po wypusz­cze­niu piłki przez mio­ta­cza w magiczny spo­sób przy­spie­sza ona do 90 pro­cent pręd­ko­ści świa­tła. Od tego momentu wszystko prze­biega zgod­nie z pra­wami fizyki.

ODPO­WIEDŹ BRZMI: wyda­rzy­łoby się wiele rze­czy, które dzia­łyby się bar­dzo szybko, a wszystko skoń­czy­łoby się źle dla pał­ka­rza (lub dla mio­ta­cza). Zasia­dłem sobie z książ­kami do fizyki, kolek­cjo­ner­ską figurką Nolana Ryana oraz stertą kaset wideo z nagra­niami wybu­chów jądro­wych i spró­bo­wa­łem roz­wią­zać ten pro­blem. Poni­żej przed­sta­wiam wam rezul­tat mojej pracy nano­se­kunda po nano­se­kun­dzie.

Pręd­kość świa­tła wynosi 1079,2 miliona km/h, więc piłka base­bal­lowa poru­sza­jąca się z pręd­ko­ścią 0,99 c osią­gnę­łaby 1062,2 miliona km/h.

Piłka lecia­łaby tak szybko, że wszystko inne pozo­sta­wa­łoby prak­tycz­nie nie­ru­chome, nawet czą­steczki powie­trza. Poru­szają się one z pręd­ko­ścią około tysiąca kilo­me­trów na godzinę, ale nasza piłka pędzi­łaby przez nie z pręd­ko­ścią ponad 970 milio­nów kilo­me­trów na godzinę. Ozna­cza to, że w sto­sunku do piłki pozo­sta­wa­łyby one w miej­scu jak zamro­żone.

Zasady aero­dy­na­miki nie mia­łyby w tym przy­padku zasto­so­wa­nia. Nor­mal­nie powie­trze opływa wszystko, co się w nim poru­sza. Jed­nak czą­steczki powie­trza przed naszą piłką nie mia­łyby czasu, żeby usu­nąć jej się z drogi. Piłka ude­rzy­łaby w nie tak mocno, że nastą­pi­łaby fuzja jąder ato­mów wcho­dzą­cych w skład czą­ste­czek powie­trza z jądrami ato­mów z powierzchni piłki. Rezul­ta­tem każ­dego zde­rze­nia byłby roz­błysk gamma i emi­sja róż­nych czą­stek4.

Zanim dotar­łaby do pał­ka­rza, rdzeń piłki base­bal­lo­wej poru­sza­jący się z pręd­ko­ścią 0,9 c znaj­do­wałby się tro­chę ponad metr poza ścianką bańki pla­zmy, ale ten prze­miesz­cza­jący się z pręd­ko­ścią 0,99 c byłby tylko kil­ka­na­ście cen­ty­me­trów za nią.

Pro­mie­nie gamma i cząstki roz­prze­strze­nia­łyby się na zewnątrz w bańce, któ­rej środ­kiem byłaby górka ze sto­ją­cym mio­ta­czem. Zaczę­łyby one roz­bi­jać czą­steczki powie­trza, odry­wa­jąc elek­trony od jąder i zamie­nia­jąc powie­trze na sta­dio­nie w roz­sze­rza­jącą się bańkę roz­ża­rzo­nej pla­zmy. Ścianka tej bańki zbli­ża­łaby się do pał­ka­rza z pręd­ko­ścią bli­ską pręd­ko­ści świa­tła -?tylko tro­chę szyb­ciej od samej piłki.

Cią­gła fuzja jądrowa zacho­dząca na przed­niej ściance piłki wywie­ra­łaby na nią nacisk i spo­wal­niała jej lot, tak jakby była ona rakietą lecącą tyłem naprzód z włą­czo­nymi sil­ni­kami. Nie­stety, piłka poru­sza­łaby się tak szybko, że nawet olbrzy­mia siła pocho­dząca z wybu­chu ter­mo­ją­dro­wego pra­wie nie zmie­ni­łaby jej pręd­ko­ści. Siła ta zaczę­łaby jed­nak "zja­dać" powierzch­nię piłki, wyrzu­ca­jąc jej malut­kie frag­menty we wszyst­kich kie­run­kach. Kawa­łeczki te pędzi­łyby tak szybko, że w zde­rze­niu z czą­stecz­kami powie­trza wywo­ła­łyby jesz­cze dwa lub trzy cykle fuzji jądro­wej.

Nasza lecąca szyb­ciej piłka poko­na­łaby ten dystans w 60 nano­se­kund.

Po około 70 nano­se­kun­dach piłka dotar­łaby do bazy domo­wej. Pał­karz nie zoba­czyłby nawet mio­ta­cza wyrzu­ca­ją­cego piłkę, ponie­waż infor­ma­cja ta dotar­łaby do niego w tym samym cza­sie co sama piłka. Zde­rze­nia z czą­stecz­kami powie­trza "zja­dłyby" ją pra­wie cał­ko­wi­cie, byłaby to już tylko chmura roz­sze­rza­ją­cej się pla­zmy w kształ­cie poci­sku (skła­da­jąca się głów­nie z węgla, tlenu, wodoru i azotu), roz­bi­ja­jąca powie­trze i powo­du­jąca w ten spo­sób kolejne cykle fuzji jądro­wej. Naj­pierw w pał­ka­rza ude­rzy­łoby pro­mie­nio­wa­nie rent­ge­now­skie, a nano­se­kundy póź­niej obe­rwałby on roz­pro­szo­nymi reszt­kami piłki.

W chwili gdy fala pro­mie­nio­wa­nia rent­ge­now­skiego dotar­łaby do bazy domo­wej, śro­dek chmury pla­zmy poru­szałby się na­dal z pręd­ko­ścią bli­ską pręd­ko­ści świa­tła. Ude­rzy­łaby ona naj­pierw w kij, a następ­nie pał­karz, baza oraz łapacz zosta­liby przez nią porwani, prze­le­cie­liby przez siatkę ochronną i ule­gli dema­te­ria­li­za­cji. Fala pro­mie­nio­wa­nia rent­ge­now­skiego i pla­zma roz­prze­strze­nia­łyby się na zewnątrz oraz w górę. W pierw­szej mikro­se­kun­dzie pochło­nę­łyby siatkę ochronną, oba zespoły, try­buny i całe oto­cze­nie.

Załóżmy, że oglą­da­li­by­śmy to wszystko ze wzgó­rza poza mia­stem. Naj­pierw zoba­czy­li­by­śmy ośle­pia­jące świa­tło, dużo jaśniej­sze od Słońca. Przy­ga­słoby ono w ciągu kilku sekund, a powięk­sza­jąca się kula ognia zamie­ni­łaby się w chmurę w kształ­cie grzyba ato­mo­wego.

Następ­nie usły­sze­li­by­śmy ogłu­sza­jący huk wybu­chu wyry­wa­ją­cego drzewa z korze­niami i nisz­czą­cego domy.

Wszystko w pro­mie­niu około 1,5 kilo­me­tra od kom­pleksu spor­to­wego zosta­łoby zrów­nane z zie­mią, a morze ognia pochło­nę­łoby mia­sto. Boisko do base­ballu, które sta­łoby się tym­cza­sem znacz­nych roz­mia­rów kra­te­rem, zna­la­złoby się kil­ka­set metrów od miej­sca, w któ­rym wcze­śniej znaj­do­wała się siatka ochronna.

Zasada 6.08(b) obo­wią­zu­jąca w Major League Base­ball mówi, że w takiej sytu­acji pał­ka­rza uznaje się za dotknię­tego przez piłkę i ma on prawo przejść do pierw­szej bazy.

Basen z wypa­lo­nym pali­wem

Co by się stało, gdybyśmy pływali w basenie z wypalonym paliwem jądrowym? Czy aby otrzymać śmiertelną dawkę promieniowania, musielibyśmy zanurkować? Jak długo moglibyśmy w nim bezpiecznie pływać?

Jona­than Bastien-Filia­trault

JEŚLI JESTE­ŚMY STO­SUN­KOWO dobrymi pły­wa­kami, prze­trwa­li­by­śmy w wodzie od 10 do 40 godzin. Po tym cza­sie stra­ci­li­by­śmy ze zmę­cze­nia przy­tom­ność i uto­nęli. To samo spo­tka­łoby nas rów­nież w base­nie bez wypa­lo­nego paliwa jądro­wego na dnie.

Wypa­lone paliwo z reak­to­rów jądro­wych jest bar­dzo radio­ak­tywne. Woda dobrze pochła­nia pro­mie­nio­wa­nie i dobrze chło­dzi, dla­tego też zużyte paliwo prze­cho­wy­wane jest na dnie base­nów przez dzie­siątki lat, aż sta­nie się na tyle nisko­ak­tywne, że można je prze­nieść do suchych pojem­ni­ków. Dotych­czas wła­ści­wie nie wiemy, gdzie powinno się prze­cho­wy­wać takie pojem­niki. Wkrótce pro­blem ten zosta­nie praw­do­po­dob­nie roz­wią­zany.

A tak wygląda typowy basen do prze­cho­wy­wa­nia wypa­lo­nego paliwa:

Cie­pło nie byłoby dużym pro­ble­mem. Tem­pe­ra­tura wody w base­nie z pali­wem może docho­dzić do 50°C, ale w prak­tyce wynosi prze­waż­nie od 25°C do 35°C -?wię­cej niż w więk­szo­ści base­nów, ale mniej niż w gorą­cej kąpieli w wan­nie.

Naj­bar­dziej radio­ak­tywne są pręty pali­wowe świeżo wyjęte z reak­tora. W przy­padku wypa­lo­nego paliwa jądro­wego każde sie­dem cen­ty­me­trów wody zmniej­sza pro­mie­nio­wa­nie o połowę.

Według raportu Onta­rio Hydro doty­czą­cego pozio­mów pro­mie­nio­wa­nia nie­bez­pieczna strefa wokół świe­żych prę­tów pali­wo­wych wyglą­da­łaby tak jak na poniż­szym rysunku.

Gdy­by­śmy dopły­nęli do dna basenu, dotknęli łok­ciami nie­dawno umiesz­czo­nego tam pojem­nika i zaraz wypły­nęli na powierzch­nię, praw­do­po­dob­nie otrzy­ma­li­by­śmy śmier­telną dawkę pro­mie­nio­wa­nia.

Jeśli jed­nak znaj­do­wa­li­by­śmy się w base­nie poza gra­nicą nie­bez­piecz­nej strefy, mogli­by­śmy w nim pły­wać tak długo, jak byśmy chcieli -?dawka pro­mie­nio­wa­nia z rdze­nia reak­tora byłaby mniej­sza niż nor­malne pro­mie­nio­wa­nie tła, na które jeste­śmy nara­żeni pod­czas spa­ceru. Pod­czas takiej kąpieli w base­nie z wypa­lo­nym pali­wem jądro­wym otrzy­ma­li­by­śmy fak­tycz­nie mniej­szą dawkę pro­mie­nio­wa­nia niż w cza­sie spa­ceru po ulicy.

Pamię­taj­cie: Jestem rysow­ni­kiem komik­sów. Jeśli posłu­cha­cie moich rad doty­czą­cych bez­piecz­nego postę­po­wa­nia z mate­ria­łami jądro­wymi, praw­do­po­dob­nie zasłu­ży­cie na to, co was spo­tka.

Oczy­wi­ście w tej wer­sji zakła­dam, że wszystko byłoby pod kon­trolą. Gdyby jed­nak obu­dowa prę­tów wypa­lo­nego paliwa była sko­ro­do­wana, w wodzie mogłyby się zna­leźć pro­dukty roz­sz­cze­pie­nia. Czy­stość wody w takich base­nach to pew­nik, ale ta woda bywa cza­sem na tyle radio­ak­tywna, że nie można jej sprze­da­wać w butel­kach5.

Wiemy już, że w base­nach z wypa­lo­nym pali­wem jądro­wym można bez­piecz­nie pły­wać, ponie­waż są one regu­lar­nie ser­wi­so­wane przez nur­ków. Jed­nak oni też muszą bar­dzo uwa­żać! Trzy­dzie­stego pierw­szego sierp­nia 2010 roku nurek kon­tro­lu­jący basen z wypa­lo­nym pali­wem przy reak­to­rze jądro­wym Leib­stadt w Szwaj­ca­rii zauwa­żył na jego dnie kawa­łek rury. Po kon­sul­ta­cji ze swoim sze­fem wło­żył go do skrzynki z narzę­dziami, ale z powodu szumu bąbel­ków powie­trza nie usły­szał alarmu ostrze­ga­ją­cego przed pro­mie­nio­wa­niem. Gdy wyjął skrzynkę z narzę­dziami z wody, w pomiesz­cze­niu włą­czył się kolejny alarm. Skrzynkę wrzu­cono z powro­tem do wody, a nurek opu­ścił basen. Jego dozy­metr poka­zał wyż­sze od nor­mal­nego napro­mie­nio­wa­nie całego ciała i bar­dzo wyso­kie napro­mie­nio­wa­nie pra­wej ręki. Zna­le­ziony obiekt oka­zał się osłoną ochronną czuj­nika pro­mie­nio­wa­nia z rdze­nia reak­tora, sil­nie napro­mie­nio­waną stru­mie­niem neu­tro­nów. Ode­rwała się ona przy­pad­kowo pod­czas zamy­ka­nia kap­suły reak­tora w 2006 roku i prze­le­żała nie­zau­wa­żona na dnie w rogu basenu. Osłona była tak radio­ak­tywna, że gdyby nurek wło­żył ją do paska z narzę­dziami lub torby na ramie­niu, mógłby zostać śmier­tel­nie napro­mie­nio­wany. Ochro­niła go war­stwa wody, a dużą dawkę pro­mie­nio­wa­nia otrzy­mała tylko jego ręka, która na szczę­ście jest bar­dziej odporna niż deli­katne organy wewnętrzne.

Nawet gdyby osłona była 10 razy bar­dziej radio­ak­tywna, nur­kowi praw­do­po­dob­nie nic by się nie stało. Woda jest naprawdę sku­teczną tar­czą ochronną.

Naj­istot­niej­sze w tej histo­rii jest to, że pły­wa­nie w base­nie z wypa­lo­nym pali­wem wydaje się bez­pieczne, o ile nie nur­ku­jemy do dna i nie pod­no­simy z niego żad­nych podej­rza­nych przed­mio­tów.

Dla pew­no­ści skon­tak­to­wa­łem się ze zna­jo­mym pra­cu­ją­cym w reak­to­rze badaw­czym i zapy­ta­łem, co sta­łoby się z osobą, która chcia­łaby popły­wać w ich base­nie z wypa­lo­nym pali­wem.

"W naszym reak­to­rze? -?Pomy­ślał chwilę. -?Zgi­nę­łaby bar­dzo szybko, zanim jesz­cze dotar­łaby do wody. Od ran postrza­ło­wych".

Maszyna czasu w nowo­jor­skim stylu

Załóżmy, że podczas podróży w czasie zawsze trafiamy w to samo miejsce na Ziemi. Przynajmniej tak się działo w serii filmów Powrót do przyszłości. Jak wyglądałby Times Square w Nowym Jorku, gdybyśmy znaleźli się na nim tysiąc lat, 10 tysięcy lat, 100 tysięcy lat, milion lat, miliard lat temu? Albo gdybyśmy przenieśli się w czasie o milion lat w przyszłość?

Mark Det­tling

Tysiąc lat temu

Man­hat­tan jest zamiesz­kany bez prze­rwy od 3000 lat, a pierwsi ludzie osie­dlili się tam praw­do­po­dob­nie 9000 lat temu. Gdy w XVII wieku na te tereny przy­byli Euro­pej­czycy, zamiesz­ki­wali je Dela­wa­ro­wie6. To grupa ple­mion, które żyły na obsza­rach nale­żą­cych obec­nie do sta­nów Con­nec­ti­cut, Nowy Jork, New Jer­sey oraz Dela­ware. Przed tysią­cem lat na tych tere­nach praw­do­po­dob­nie miesz­kali przod­ko­wie Dela­wa­rów, jed­nak róż­nili się oni od swo­ich XVII-wiecz­nych potom­ków tak bar­dzo, jak ci ostatni od ludzi żyją­cych współ­cze­śnie.

Aby prze­ko­nać się, jak wyglą­dał Times Squ­are, zanim jesz­cze powstało tam jakie­kol­wiek mia­sto, sko­rzy­sta­łem z nie­zwy­kłego pro­jektu Weli­kia, który powstał z mniej­szego pro­jektu Man­na­hatta. W ramach pro­jektu Weli­kia opra­co­wano szcze­gó­łową mapę eko­lo­giczną obsza­rów Nowego Jorku z cza­sów, kiedy poja­wili się tam Euro­pej­czycy. Inte­rak­tywna mapa dostępna na weli­kia.org to fan­ta­styczna wizja zupeł­nie innego Nowego Jorku. W 1609 roku kra­jo­braz wyspy Man­hat­tan skła­dał się z malow­ni­czych pagór­ków, bagien, lasów, jezior i rzek.

Tysiąc lat temu Times Squ­are mógł wyglą­dać podob­nie, jak to przed­sta­wia pro­jekt Weli­kia. Na pierw­szy rzut oka prawdopodob­nie przy­po­mi­nał lasy pier­wotne, spo­ty­kane jesz­cze w nie­któ­rych pół­nocno-wschod­nich rejo­nach USA. Można jed­nak łatwo zna­leźć zna­czące róż­nice. Przed tysią­cem lat w takim lesie było z pew­no­ścią znacz­nie wię­cej dzi­kich zwie­rząt. Obec­nie w poszat­ko­wa­nych pozo­sta­ło­ściach lasów pier­wot­nych pra­wie nie wystę­pują duże dra­pież­niki. Można tam spo­tkać nie­liczne niedź­wie­dzie, kilka wil­ków oraz kojo­tów i nie ma prak­tycz­nie żad­nych lwów gór­skich. Jed­nak z dru­giej strony, czę­ściowo dzięki wymar­ciu dużych dra­pież­ni­ków, bar­dzo zwięk­szyła się popu­la­cja jeleni.

Tysiąc lat temu w lasach Nowego Jorku byłoby pełno kasz­ta­now­ców. Przed zarazą, która na początku XX wieku nawie­dziła lasy we wschod­nich rejo­nach Ame­ryki Pół­noc­nej, 25 pro­cent ich drze­wo­stanu sta­no­wiły kasz­ta­nowce. Obec­nie pozo­stały po nich tylko pniaki. Na kasz­ta­nowce można jesz­cze się natknąć w lasach Nowej Anglii. Od czasu do czasu ostat­nie oca­lałe drzewa wypusz­czają pędy, które jed­nak szybko więdną wsku­tek zarazy. Pew­nego nie­zbyt odle­głego dnia te drzewa także obumrą.

W tych lasach powszech­nie wystę­po­wa­łyby wilki, szcze­gól­nie w głębi lądu. Mogli­by­śmy tam spo­tkać rów­nież lwy gór­skie7,8,9,10,11 oraz gołę­bie wędrowne12. Z pew­no­ścią nie spo­tka­li­by­śmy za to dżdżow­nic. Nie było ich w Nowej Anglii, kiedy przy­byli tam kolo­ni­ści z Europy. Aby poznać przy­czynę ich braku, zróbmy kolejny krok w prze­szłość.

10 tysięcy lat temu

Dzie­sięć tysięcy lat temu Zie­mia wycho­dziła wła­śnie z bar­dzo zim­nego okresu swo­jej histo­rii. Znik­nęły wów­czas wiel­kie poła­cie lodu pokry­wa­jące Nową Anglię. Dwa­dzie­ścia dwa tysiące lat temu połu­dniowa kra­wędź lodowca znaj­do­wała się w pobliżu Sta­ten Island, ale 18 tysięcy lat temu wyco­fała się już na pół­noc od mia­sta Yon­kers13. Do czasu poja­wie­nia się ludzi 10 tysięcy lat temu więk­szość lodowca zna­la­zła się poza obecną kana­dyj­ską gra­nicą.

Poła­cie pokrywy lodo­wej prze­orały powierzch­nię ziemi aż do skały macie­rzy­stej. Przez następne 10 tysięcy lat życie powoli prze­su­wało się z powro­tem na pół­noc. Nie­któ­rym gatun­kom zajęło to mniej czasu niż innym, ale gdy Euro­pej­czycy dobili do Nowej Anglii, dżdżow­nice jesz­cze tam nie dotarły.

Wyco­fu­jący się lodo­wiec gubił wiel­kie kawałki lodu, które potem top­niały i pozo­sta­wiały po sobie wypeł­nione wodą zagłę­bie­nia, zwane jezio­rami wyto­pi­sko­wymi. Jezioro Oakland, poło­żone w pobliżu pół­noc­nego końca Spring­field Boule­vard w Queens, jest wła­śnie jed­nym z takich jezior wyto­pi­sko­wych. Lodo­wiec pozo­sta­wił po sobie także głazy, które zgro­ma­dził pod­czas swo­jej wędrówki. Nie­które z tych skał, zwane gła­zami narzu­to­wymi, można obec­nie napo­tkać w Cen­tral Parku.

Pod lodem pły­nęły pod dużym ciśnie­niem rzeki wody z top­nie­ją­cego lodowca. Osa­dzały na swo­jej dro­dze piach i żwir. Złoża te w for­mie wałów zwa­nych ozami prze­ci­nają kra­jo­braz w lasach w pobliżu mojego domu w Bosto­nie. Im także zawdzię­czamy roz­ma­ite dziwne for­ma­cje terenu, mię­dzy innymi jedyne na świe­cie koryta rzeki w kształ­cie litery U.

100 tysięcy lat temu

Sto tysięcy lat temu świat mógł wyglą­dać podob­nie jak dzi­siaj14. Żyjemy w cza­sach szyb­kich, cyklicz­nych zlo­do­wa­ceń, ale przez ostat­nie 10 tysięcy lat nasz kli­mat był sta­bilny15 i cie­pły. Sto tysięcy lat temu Zie­mia zbli­żała się do końca podob­nego okresu sta­bil­no­ści kli­matu. Nazy­wamy go inter­gla­cja­łem san­ga­moń­skim. Ist­nie­jący wów­czas eko­sys­tem podobny był do obec­nego.

Geo­gra­fia wybrzeża była jed­nak zupeł­nie inna. Sta­ten Island, Long Island, Nan­tuc­ket i Mar­tha's Viney­ard były wtedy tara­sami wypię­trzo­nymi jakby przez bul­do­żer po nie­daw­nej wędrówce lodowca. Setki tysięcy lat temu obszar przy­brzeżny usiany był wyspami. W lasach spo­tka­li­by­śmy wiele żyją­cych dzi­siaj gatun­ków zwie­rząt: ptaki, wie­wiórki, jele­nie, wilki, niedź­wie­dzie czarne, ale natknę­li­by­śmy się rów­nież na kilka wstrzą­sa­ją­cych nie­spo­dzia­nek. Aby dowie­dzieć się o nich cze­goś wię­cej, zaj­mijmy się tajem­ni­czym widło­ro­giem.

Współ­cze­sny widło­róg (Anti­lo­ca­pra ame­ri­cana) jest zagad­ko­wym zwie­rzę­ciem, które bar­dzo szybko biega -?szyb­ciej, niż musi. Może osią­gnąć pręd­kość pra­wie 90 kilo­me­trów na godzinę i utrzy­my­wać ją na dłu­gim dystan­sie. Nawet naj­szyb­sze dra­pież­niki, wilki i kojoty, osią­gają w sprin­cie pręd­kość około 55 kilo­me­trów na godzinę. Dla­czego więc widło­rogi potra­fią tak szybko bie­gać?

Odpo­wiedź brzmi: ponie­waż śro­do­wi­sko, w jakim ewo­lu­owały, było o wiele bar­dziej nie­bez­pieczne od dzi­siej­szego. Setki tysięcy lat temu lasy Ame­ryki Pół­noc­nej były domem dla takich gatun­ków zwie­rząt, jak wilk straszny (Canis dirus), niedź­wiedź krót­ko­py­ski (Arc­to­dus) oraz kot sza­bla­sto­zębny (Smi­lo­don fata­lis), szyb­szych i bar­dziej zabój­czych niż dzi­siej­sze dra­pież­niki. Wszyst­kie one znik­nęły z powierzchni Ziemi w okre­sie wymie­ra­nia na prze­ło­mie plej­sto­cenu i holo­cenu, krótko po tym, jak na kon­ty­nen­cie poja­wili się pierwsi ludzie16.

Jeśli prze­nie­siemy się jesz­cze głę­biej w prze­szłość, spo­tkamy tam innego prze­ra­ża­ją­cego dra­pież­nika.

Milion lat temu

Milion lat temu, przed ostat­nim wiel­kim zlo­do­wa­ce­niem, na Ziemi było bar­dzo cie­pło.

Był to środ­kowy okres czwar­to­rzędu; współ­cze­sne epoki lodow­cowe roz­po­częły się kilka milio­nów lat wcze­śniej, ale w ruchach lodow­ców pano­wał zastój, a kli­mat był sto­sun­kowo sta­bilny.

Do dra­pież­ni­ków, które spo­tka­li­śmy wcze­śniej, zwin­nych stwo­rzeń polu­ją­cych na widło­rogi, dołą­czył kolejny prze­ra­ża­jący mię­so­żerca, dłu­go­noga hiena przy­po­mi­na­jąca współ­cze­snego wilka. Nie­gdyś hienę można było spo­tkać głów­nie w Afryce i w Azji, ale kiedy poziom mórz się obni­żył, pewien gatu­nek prze­do­stał się przez Cie­śninę Beringa do Ame­ryki Pół­noc­nej. Ponie­waż doko­nał tego tylko jeden gatu­nek hieny, nazwano go Cha­sma­por­the­tes, to zna­czy "jedyny, który zoba­czył kanion".

Kolejne pyta­nie Marka zmu­sza nas do wyko­na­nia ogrom­nego skoku w prze­szłość.

Miliard lat temu

Miliard lat temu płyty kon­ty­nen­talne two­rzyły jeden wielki super­kon­ty­nent. Nie była to dobrze nam znana Pan­gea, ale jej poprzed­niczka Rodi­nia. Dane geo­lo­giczne nie są jed­no­znaczne, ale naj­praw­do­po­dob­niej wyglą­dała ona tak jak na obrazku poni­żej.

W cza­sach gdy ist­niała Rodi­nia, pod­łoże skalne znaj­du­jące się obec­nie pod Man­hat­ta­nem nie było jesz­cze ufor­mo­wane, ale głę­boko poło­żone skały Ame­ryki Pół­noc­nej już były stare. Część kon­ty­nentu, na któ­rej obec­nie leży Man­hat­tan, znaj­do­wała się praw­do­po­dob­nie w głębi lądu połą­czo­nego z obecną Angolą i Afryką Połu­dniową.

W tym pra­daw­nym świe­cie nie było roślin i zwie­rząt. Oce­any tęt­niły życiem, ale wszyst­kie orga­ni­zmy były jed­no­ko­mór­kowe. Powierzch­nię wody pokry­wały dywany nie­bie­sko­zie­lo­nych alg. Te skromne stwo­rze­nia to naj­po­twor­niejsi zabójcy w całej histo­rii życia na Ziemi. Takie algi, czyli sinice, były pierw­szymi orga­ni­zmami foto­syn­te­ty­zu­ją­cymi. Wdy­chały one dwu­tle­nek węgla, a wydy­chały tlen. Tlen jest gazem lot­nym, powo­du­ją­cym rdze­wie­nie żelaza (oksy­da­cję) i pale­nie się drewna (gwał­towną oksy­da­cję). Pierw­sze sinice wydy­chały tlen, który był tru­jący dla pra­wie wszyst­kich innych form życia. Spo­wo­do­wane jego obec­no­ścią wymie­ra­nie orga­ni­zmów nazy­wane jest dziś kata­strofą tle­nową.

Po tym, jak sinice wpom­po­wały do atmos­fery i wody ogromne ilo­ści tok­sycz­nego tlenu, inne stwo­rze­nia wyewo­lu­owały w taki spo­sób, aby wyko­rzy­stać jego wła­ści­wo­ści do zapo­cząt­ko­wa­nia nowych pro­ce­sów bio­lo­gicz­nych. Ludzie są potom­kami tych pierw­szych orga­ni­zmów oddy­cha­ją­cych tle­nem.

Wciąż nie jeste­śmy pewni, jak dokład­nie to wszystko wyglą­dało. Bar­dzo trudno jest odtwo­rzyć świat sprzed miliarda lat. Pyta­nie Marka zabiera nas tym­cza­sem w jesz­cze bar­dziej nie­pewne obszary: do przy­szło­ści.

Za milion lat

Prę­dzej czy póź­niej ludz­kość wymrze. Nikt nie wie, kiedy to nastąpi17, ale nic nie trwa wiecz­nie. Nie­wy­klu­czone, że dotrzemy do gwiazd i prze­trwamy miliardy albo biliony lat. A może nasza cywi­li­za­cja upad­nie, ule­gniemy cho­ro­bom i gło­dowi, a ostatni z nas zostaną zje­dzeni przez koty? Może kilka godzin po prze­czy­ta­niu tego zda­nia wszy­scy zosta­niemy zabici przez nano­boty? Nikt nie zna odpo­wie­dzi.

Milion lat to dużo czasu, kilka razy wię­cej, niż ist­nieje Homo sapiens, i setki razy dłu­żej niż język pisany. Roz­sądne wydaje się zatem zało­że­nie, że nie­za­leż­nie od tego, jak poto­czy się histo­ria ludz­ko­ści, Zie­mia znaj­dzie się na zupeł­nie innym eta­pie roz­woju.

Bez nas sko­rupa ziem­ska będzie stop­niowo ście­rana przez wia­try, desz­cze oraz burze pia­skowe, które znisz­czą i pogrze­bią wytwory naszej cywi­li­za­cji. Zmiany kli­matu spo­wo­do­wane przez czło­wieka praw­do­po­dob­nie tylko opóź­nią roz­po­czę­cie kolej­nego zlo­do­wa­ce­nia; cykl epok lodow­co­wych nie został jesz­cze zakoń­czony. W końcu lodowce znów zaczną się prze­miesz­czać. Za milion lat nie zosta­nie po nas zbyt wiele.

Praw­do­po­dob­nie naj­dłu­żej będzie się roz­kła­dać war­stwa pla­sti­ków pokry­wa­jąca naszą pla­netę. Wydo­by­wa­nie ropy naf­to­wej i roz­sie­wa­nie po całej Ziemi wytrzy­ma­łych i trwa­łych poli­me­rów otrzy­ma­nych w wyniku jej prze­róbki to nasz nie­chlubny "odcisk palca", który prze­trwa inne doko­na­nia ludz­ko­ści. Nasze pla­stiki zostaną zmie­lone i pogrze­bane, a być może nawet jakieś mikroby nauczą się je tra­wić. Naj­praw­do­po­dob­niej jed­nak wła­śnie te wszech­obecne war­stwy prze­two­rzo­nych węglo­wo­do­rów - frag­men­tów bute­lek po szam­po­nie i tore­bek na zakupy -?będą za miliony lat che­micz­nym pomni­kiem naszej cywi­li­za­cji.

Bardzo odległa przyszłość

Słońce stop­niowo świeci coraz jaśniej. Przez trzy miliardy lat skom­pli­ko­wany sys­tem sprzę­żeń zwrot­nych utrzy­my­wał tem­pe­ra­turę na Ziemi na pra­wie jed­na­ko­wym pozio­mie, mimo że tem­pe­ra­tura Słońca sta­wała się coraz wyż­sza.

Za miliardy lat tych sprzę­żeń już nie będzie. Oce­any, które dotąd dawały poży­wie­nie i ochłodę róż­nym for­mom życia, staną się ich naj­więk­szymi wro­gami. Wygo­tują się w gorą­cych pro­mie­niach sło­necz­nych, a naszą pla­netę oto­czy gruba war­stwa pary wod­nej, powo­du­jąca stale zwięk­sza­jący się efekt cie­plar­niany. Za miliardy lat Zie­mia sta­nie się drugą Wenus. W wyniku nagrze­wa­nia się naszej pla­nety cała woda praw­do­po­dob­nie wypa­ruje, a atmos­ferę ziem­ską zastąpi para uno­sząca się z wrzą­cej sko­rupy ziem­skiej. Osta­tecz­nie po kilku kolej­nych miliar­dach lat zosta­niemy pochło­nięci przez powięk­sza­jące się Słońce.

Zie­mia ule­gnie spo­pie­le­niu, a wiele czą­ste­czek, z któ­rych skła­dał się Times Squ­are, zosta­nie wyrzu­co­nych w Kosmos przez gasnące Słońce. W postaci chmur pyłu będą wędro­wać po Wszech­świe­cie i być może powstaną z nich nowe gwiazdy i pla­nety. Jeżeli ludz­kość opu­ści Układ Sło­neczny i prze­trwa śmierć Słońca, nasi potom­ko­wie zamiesz­kają być może na jed­nej z tych pla­net. Atomy z Times Squ­are po przej­ściu przez jądro Słońca ufor­mują ciała naszych potom­ków.

Nowe gwiazdy mogą powsta­wać cał­kiem szybko. Gdy­by­śmy prze­nie­śli się w cza­sie w przy­szłość o 10 miliar­dów lat, zna­leź­li­by­śmy dzie­siątki lub setki pla­net usia­nych odłam­kami skal­nymi z Układu Sło­necz­nego.

Pew­nego dnia albo wszy­scy umrzemy, albo wszy­scy będziemy nowo­jor­czy­kami.

Brat­nie dusze

A gdyby tak każdy z nas miał na świecie tylko jedną, przypadkowo dobraną bratnią duszę?

Ben­ja­min Staf­fin

Cóż to byłby ZA KOSZ­MAR!

Ist­nieje wiele pro­ble­mów zwią­za­nych z kon­cep­cją poje­dyn­czej, losowo dobra­nej brat­niej duszy. Śpie­wał o tym Tim Min­chin w pio­sence If I Didn't Have You (Gdy­bym Cie­bie nie miał):

Twoja miłość jest jedna na milion;

Nie można jej kupić za żadną cenę...

Ale spo­śród 9999 setek tysięcy innych miło­ści -

Sta­ty­stycz­nie rzecz bio­rąc -?nie­które mogłyby być rów­nie wspa­niałe.

A gdy­by­śmy mieli tylko jedną, przy­pad­kowo dobraną, dosko­nałą brat­nią duszę i nie mogli­by­śmy być szczę­śliwi z nikim innym? Czy­by­śmy się odna­leźli?

Załóżmy, że brat­nia dusza wybie­rana jest w momen­cie uro­dze­nia. Nie wiemy, kim jest i gdzie mieszka nasza druga połówka, ale -?jak w roman­tycz­nym fil­mie -?roz­po­znamy ją w chwili, gdy nasze oczy się spo­tkają.

I tu od razu rodzi się kilka pytań. Czy ta brat­nia dusza jesz­cze żyje? Setki miliar­dów ludzi żyły na Ziemi do tej pory, ale obec­nie żyje ich tylko 7 miliar­dów (co daje rasie ludz­kiej wskaź­nik śmier­tel­no­ści na pozio­mie 93%). Gdy­by­śmy byli dobie­rani przy­pad­kowo, 90 pro­cent naszych brat­nich dusz dawno by już nie żyło.

Brzmi to kosz­mar­nie, ale może być jesz­cze gorzej. Nie możemy się prze­cież ogra­ni­czać tylko do ludzi żyją­cych do tej pory; musimy brać pod uwagę także nie­znaną liczbę osób, które dopiero się uro­dzą. Prze­cież jeśli ktoś może być naszą brat­nią duszą w odle­głej prze­szło­ści, to w odle­głej przy­szło­ści też muszą ist­nieć brat­nie dusze. Jak­kol­wiek by było, ist­nieje tam brat­nia dusza naszej brat­niej duszy.

Załóżmy więc, że nasza brat­nia dusza żyje w tym samym cza­sie co my. Co wię­cej, aby unik­nąć dziw­nych sytu­acji, róż­nica wieku mię­dzy nami nie może być więk­sza niż kilka lat (to więk­sze ogra­ni­cze­nie niż stan­dar­dowa reguła wieku part­ne­rów18, ale jeśli zało­żymy, że trzy­dzie­sto­lat­ko­wie i czter­dzie­sto­lat­ko­wie mogą być dla sie­bie brat­nimi duszami, okaże się, że reguła wieku zosta­nie zła­mana, jeśli spo­tkają się pięt­na­ście lat wcze­śniej). Gdy­by­śmy zasto­so­wali to ogra­ni­cze­nie wieku, więk­szość z nas mia­łaby około pół miliarda poten­cjal­nych brat­nich dusz.

A co z płcią i orien­ta­cją sek­su­alną? Róż­ni­cami kul­tu­ro­wymi i języ­ko­wymi? Aby jesz­cze bar­dziej ogra­ni­czyć pole wyboru, mogli­by­śmy wziąć pod uwagę także dane demo­gra­ficzne, ale wtedy ode­szli­by­śmy od idei losowo dobra­nej brat­niej duszy. Nasz sce­na­riusz zakłada, że nie wiemy nic o naszej brat­niej duszy, dopóki nie spoj­rzymy jej w oczy. Każdy musiałby zatem mieć tylko jedną orien­ta­cję: ku swo­jej brat­niej duszy.

Mimo to szanse spo­tka­nia brat­niej duszy byłyby nie­wia­ry­god­nie małe. Liczba obcych osób, z któ­rymi nawią­zu­jemy codzien­nie kon­takt wzro­kowy, może się wahać od bli­skiej zera (intro­wer­tycy lub ludzie miesz­ka­jący w małych mia­stecz­kach) do wielu tysięcy (poli­cjant na Times Squ­are). Załóżmy, że codzien­nie patrzymy w oczy kil­ku­dzie­się­ciu obcym oso­bom (dla mnie jako intro­wer­tyka to i tak o wiele za dużo). Gdyby tylko 10 pro­cent z nich było w zbli­żo­nym do nas wieku, w ciągu naszego życia dałoby to liczbę 50 tysięcy osób.

Jeżeli zało­żymy, że mamy 500 milio­nów poten­cjal­nych brat­nich dusz, szansa odna­le­zie­nia kie­dy­kol­wiek naszej praw­dzi­wej miło­ści wyno­si­łaby 1 do 10 tysięcy.

W obli­czu tak wyso­kiego ryzyka śmierci w samot­no­ści spo­łe­czeń­stwo powinno zor­ga­ni­zo­wać moż­li­wość nawią­zy­wa­nia jak naj­częst­szego kon­taktu wzro­ko­wego. Powin­ni­śmy usta­wiać obok sie­bie ogromne prze­no­śniki taśmowe, na któ­rych prze­su­wa­łyby się rzędy spo­glą­da­ją­cych na sie­bie ludzi...

...lecz jeśli kon­takt wzro­kowy lepiej nawią­zuje się za pomocą kamer inter­ne­to­wych, mogli­by­śmy po pro­stu zasto­so­wać zmo­dy­fi­ko­waną wer­sję strony inter­ne­to­wego Cha­tRo­ulette.

Rok 2024: Mniej wię­cej w cza­sie, gdy pisa­łem te słowa, nowa wer­sja apli­ka­cji Tin­der została wypo­sa­żona w funk­cję "swipe".

Gdyby każdy korzy­stał z tego sys­temu przez osiem godzin dzien­nie, sie­dem dni w tygo­dniu, i gdy­by­śmy w kilka sekund mogli stwier­dzić, że oto mamy przed sobą naszą brat­nią duszę, teo­re­tycz­nie wszy­scy ludzie odna­leź­liby swoje połówki w ciągu kil­ku­dzie­się­ciu lat. (Zro­bi­łem symu­la­cje kilku pro­stych sys­te­mów, aby osza­co­wać, jak szybko ludzie dobie­ra­liby się w pary i wypa­dali z puli dostęp­nych sin­gli. Gdy­by­ście chcieli wyko­nać obli­cze­nia dla kon­kret­nego modelu, zacznij­cie od przyj­rze­nia się pro­ble­mom zli­cza­nia nie­po­rządku).

W isto­cie wielu ludzi ma zbyt mało czasu na jaki­kol­wiek romans -?tylko nie­liczni mogą poświę­cić na to 20 lat. Chyba tylko dzieci z boga­tych rodzin mogłyby pozwo­lić sobie na to, aby usiąść do Soul­Ma­te­Ro­ulette. Pechowo dla tego przy­sło­wio­wego jed­nego pro­centa więk­szość prze­zna­czo­nych im brat­nich dusz zna­la­złaby się wśród pozo­sta­łych 99 pro­cent. Gdyby z tego ser­wisu korzy­stał tylko jeden pro­cent boga­tych, wów­czas jeden pro­cent osób z tego pro­centa zna­la­złby swoją połówkę -?1 na 10 tysięcy.

Pozo­stałe 99 pro­cent z tego pro­centa19 mia­łoby moty­wa­cję, żeby namó­wić wię­cej osób na korzy­sta­nie z sys­temu. Mogliby oni finan­so­wać przed­się­wzię­cia cha­ry­ta­tywne mające na celu zapew­nie­nie wszyst­kim ludziom dostępu do kom­pu­tera -?i połą­czyć w ten spo­sób pro­jekt Lap­top dla Każ­dego Dziecka (One Lap­top per Child) z inter­ne­tową stroną OKCu­pid. Sta­no­wi­ska takie jak kasjer czy poli­cjant na Times Squ­are sta­łyby się bar­dzo cenione ze względu na duże moż­li­wo­ści nawią­zy­wa­nia kon­taktu wzro­ko­wego. Ludzie przy­by­wa­liby do miast i zbie­rali się w miej­scach publicz­nych, aby zna­leźć swoją połówkę -?podob­nie jak czy­nią to obec­nie.

Jed­nak nawet wtedy, gdyby garstka ludzi spę­dziła lata przy inter­ne­to­wej Soul­Ma­te­Ro­ulette, inna grupa dosta­łaby pracę umoż­li­wia­jącą stały kon­takt wzro­kowy z nie­zna­jo­mymi, a reszta zda­łaby się na łut szczę­ścia, tylko nie­liczni kie­dy­kol­wiek zna­leź­liby praw­dziwą miłość. Pozo­stali mie­liby po pro­stu pecha. Pod wpły­wem stresu i pre­sji spo­łecz­nej wiele osób zaczę­łoby uda­wać. Pra­gnie­nie dołą­cze­nia do klubu szczę­śliw­ców spra­wia­łoby, że doga­dy­wa­liby się z inną samotną osobą i orga­ni­zo­wali uda­wane spo­tka­nia z brat­nią duszą. Pobie­ra­liby się, ukry­wali swoje pro­blemy w związku i sta­rali się zacho­wy­wać pozory wobec przy­ja­ciół i rodziny.

Świat przy­pad­ko­wych brat­nich dusz byłby pełen samot­nych ludzi. Miejmy nadzieję, że nie jest to świat, w któ­rym żyjemy.