Biblioteka Vremeplov

Naslov izvornika

Isaac Asimov A CHOICE OF CATASTROPHES The Disasters That Threaten Our World

Published by Simon and Shuster A Division of Gulf & Western Corporation, New York 1979

Copyright © 1979 by Isaac Asimov

Prijevod DUNJA VRAŽIĆ-STEJSKAL

Glavni i odgovorni urednik DRAGAN MILKOVIĆ

Urednik ZDRAVKO ŽIDOVEC

Isaac Asimov PRIMICANJE KATASTROFA

Propasti koje prijete našem svijetu

AUGUST CESAREC ZAGREB 1981

Izdavačka radna organizacija AUGUST CESAREC Zagreb, Braće Oreški 18

Za izdavača DRAGAN MILKOVIĆ

Korektor FEDOR BEKL

Likovna oprema NENAD DOGAN

Tehnički urednik FRANJO PROFETA

Štamparski zavod OGNJEN PRIČA Zagreb, Savska cesta 31

Sadržaj

U v o d 9

PRVI DIO K A T A S T R O F E P R V E V R S T E 1 Sudnj i d a n 11

Ragnarok Mesijska iščekivanja Milenarijanizam

2 P o v e ć a v a n j e e n t r o p i j e 18 Zakoni održanja Tok energije Drugi zakon termodinamike Kaotično gibanje

3 Z a t v a r a n j e s v e m i r a 38 Galaksije Ekspandirajući svemir Sažimanje svemira

4 K o l a p s zv i j ezda 52 Gravitacija Crne rupe Kvazari Unutar naše galaksije

DRUGI DIO K A T A S T R O F E D R U G E V R S T E 5 S u d a r i sa S u n c e m 73

Rođenje iz bliskog susreta Kruženje oko galaktičke jezgre

Mini crne rupe Antimaterija i slobodni planeti S m r t S u n c a 92

Izvori energije Crveni divovi Bijeli patuljci Supernove Sunčeve pjege Neutrino

TREĆI DIO K A T A S T R O F E T R E Ć E V R S T E

7 B o m b a r d i r a n j e Z e m l j e 123 Izvanzemaljski objekti Kometi Asteroidi Meteoriti

8 U s p o r a v a n j e Z e m l j e 140 Morska doba Dulji dan Uzmicanje Mjeseca Približavanje Mjeseca

9 P o m i c a n j e Z e m l j i n e k o r e 153 Unutrašnja toplina Katastrofizam Pomicanje kontinenata Vulkani Potresi Tektonska budućnost

10 P r o m j e n a v r e m e n a 181 Godišnja doba Okidanje ledenjaka Orbitalne promjene Arktički ocean Djelovanje zaleđivanja

11 O d v o đ e n j e m a g n e t i z m a 203 Kozmičke zrake DNA i mutacije Genetsko opterećenje Zemljino magnetsko polje

" •

ČETVRTI DIO K A T A S T R O F E Č E T V R T E V R S T E 12 N a d m e t a n j e ž i v o t a 225

Velike životinje Male životinje Infektivne bolesti Mikroorganizmi Nova bolest

13 S u k o b r a z u m a 250 Nehumana inteligencija Rat Barbari Od baruta do nuklearne bombe

PETI D I O K A T A S T R O F E P E T E V R S T E 14 I s c r p l j i v a n j e p r i r o d n i h b o g a t s t a v a 275

Obnovljivi izvori Metali Zagađivanje Energija: stara Energija: nova Energija: obilna

15 P o g i b e l j i p o b j e d e 317 Stanovništvo Obrazovanje Tehnologija Kompjuteri

P o g o v o r 351

Uvod

Riječ katastrofa potječe iz grčkog jezika i znači »postaviti naglavce«. Prvobitno se upotrebljavala da bi opisala rasplet, ili klimaks dramske radnje neke kazališne izvedbe, a po obilježju je mogla biti ili sretna ili tužna.

U komediji, klimaks je sretan završetak. Nakon cijele bujice nesporazuma i patnji, iznenada se sve potpuno obrće kad se ljubavnici odjednom pomire i sjedine. Katastrofa komedije je, dakle, zagrljaj ili vjenčanje. U tragediji je klimaks tužan završetak. Nakon beskrajne borbe, sve se potpuno izvrće kad junak otkriva da su ga pobijedile sudbina i okolnosti. Katastrofa tragedije je, dakle, smrt junaka.

Budući da se tragedije obično doimlju dublje od komedija i jače urezuju u pamćenje, riječ »katastrofa« počela se povezivati više s tragičnim nego sa sretnim završetkom. U skladu s tim, njome se danas opisuje svaki konačni završetak kobne ili katastrofalne prirode — a ova knjiga bavi se baš tom vrstom katastrofa.

Konačni završetak čega? Nas samih, naravno — ljudske vrste. Ako ljudsku povijest promatramo kao tragičnu dramu, tada bi konačna smrt čovječanstva bila katastrofa i u prvobitnom i u današnjem smislu. No, što bi to moglo prouzročiti kraj povijesti ljudskog roda?

U prvom redu, cijeli svemir mogao bi toliko promijeniti svoje karakteristike da bi postao nenastanjiv. Kad bi svemir postao poguban i kad nigdje u njemu ne bi mogao postojati život, tada ni čovječanstvo ne bi moglo postojati. To bismo mogli nazvati »katastrofom prve vrste«.

9

Naravno, nije potrebno uključiti cijeli svemir u nešto što bi dostajalo da se izazove kraj čovječanstva. Svemir bi mogao biti jednako dobroćudan kao i sada, a ipak bi se nešto moglo dogoditi Suncu zbog čega bi Sunčev sustav postao nepodoban za nastavanje. U tom bi slučaju mogao prestati život ljudskoga roda iako bi sav ostali svemir i dalje postojao mirno i bez smetnji. To bi bila »katastrofa druge vrste«.

I dakako, iako bi Sunce moglo i dalje sjati jednoliko i dobrohotno kao uvijek, sama bi Zemlja mogla doživjeti neku vrstu potresa koji bi onemogućio život na njoj. U tom bi slučaju ljudski život mogao prestati čak i kad bi Sunčev sistem nastavio kolotečinom kruženja i obrtanja. To bi bila »katastrofa treće vrste«.

I makar bi Zemlja mogla ostati topla i ugodna, nešto bi se moglo dogoditi na njoj što bi uništilo ljudski život, ali ne pogađajući neke druge oblike života. U tom bi se slučaju evolucija mogla nastaviti i Zemlja bi, s modificiranim oblikom života, mogla napredovati — ali bez nas. To bi bila »katastrofa četvrte vrste«.

Mogli bismo ići i korak dalje te istaći mogućnost da ljudski život i dalje postoji, ali da bi se moglo nešto dogoditi što bi uništilo civilizaciju, prekidajući korak tehnološkog napretka i osuđujući ljudski rod na primitivan život — osamljen, siromašan, težak, surov i kratak — kroz neko neodređeno razdoblje. To bi bila »katastrofa pete vrste«.

U ovoj ću knjizi govoriti o svim tim varijantama katastrofa, počinjući s prvom vrstom i navodeći druge redom. Opisane katastrofe bit će, uzastopce, manje kozmičke — i utoliko neposrednije i opasnije.

No tako zacrtana slika ne mora biti neizostavno tmurna, jer je lako moguće da ne postoji katastrofa koja se ne bi mogla izbjeći. A mogućnosti da izbjegnemo neku katastrofu sigurno postaju veće ako im pogledamo hrabro u lice i procijenimo njihove pogubnosti.

10

KATASTROFE PRVE VRSTE

1 Sudnji dan

Ragnarok

Uvjerenje da se cijeli svemir približava svome kraju (katastrofa prve vrste spomenuta u uvodu) vrlo je staro i zapravo je značajan dio zapadne tradicije. Osobito dramatičnu sliku kraja svijeta zapadna nam tradicija daje u mitovima koji su potekli među skandinavskim narodima.

Skandinavska je mitologija odraz opore, subpolarne okolice u kojoj su živjeli očeličeni Norvežani. To je svijet u kojem muškarci i žene igraju sporednu ulogu i u kojem drama počiva na sukobu između bogova i divova, sukobu u kojem su bogovi, čini se, neprekidno u nepovoljnijem položaju.

Studen-divove (duge, okrutne skandinavske zime) je, uosta­lom, nemoguće pobijediti, i čak unutar opsjednutih utvrda samih bogova, Loki (bog vatre tako bitan u sjevernoj klimi) jednako je nepouzdan i izdajnički kao i sama vatra. A na kraju dolazi Ragnarok, što znači »kobna sudbina bogova«. (Taj je termin Richard Wagner učinio poznatijim kao Goetterdaemmerung, ili »sumrak bogova«, u svojoj istoimenoj operi).

Ragnarok je konačna, odlučna bitka između bogova i njihovih neprijatelja. Iza bogova dolaze heroji Valhalle koji su, na Zemlji, poginuli u borbi. S druge su strane divovi i monstrumi okrutna značenja koje predvodi odmetnik, Loki. Bogovi padaju jedan za drugim, iako monstrumi i divovi — pa i Loki — također umiru. U toj borbi Zemlja i svemir nestaju. Sunce i Mjesec progutat će vukovi koji su ih progonili od stvaranja. Zemlju zahvaća vatra, sažiže je i razara u općem uništenju. A život i ljudski rod zbrisani su gotovo kao neznačajna, usputna stvar u toj velikoj bici.

I to bi, dramatski, trebao biti kraj — ali nije.

11

Druga generacija bogova nekako uspije preživjeti; nastaju drugo Sunce i drugi Mjesec; izranja nova Zemlja; pojavljuje se novi ljudski par. Antiklimaks sretnog završetka nadovezuje se na veliku tragediju destrukcije. Kako je do toga došlo?

Priča o Ragnaroku, kakvu je danas znamo, uzeta je iz pisanja islandskog povjesničara Snorrija Sturlusona (1179—1241). Do tog je vremena Island obraćen na kršćanstvo i čini se da je priča o kraju bogova pretrpjela snažan kršćanski utjecaj. Uostalom, u kršćanstvu su priče o smrti i novom stvaranju svemira postojale mnogo prije islandske priče o Ragnaroku. A na njih su, pak, utjecala židovska predanja.

Mesijska iščekivanja

Dok je postojalo davidijansko kraljevstvo Judejaca, prije 586. godine pr.n.e., Židovi su bili uvjereni da je Bog nebeski sudac koji pojedincima odmjerava nagrade i kazne u skladu s njihovim zaslugama. Nagrade i kazne dobivale su se za ovoga života. Takvo pouzdanje nije preživjelo razočaranja.

Nakon što su Judu potukli Kaldejci pod Nabukodonozorom, pošto je razoren Hram i mnogi Židovi odvedeni u egzil u Babilo-niju, među prognanicima se javila čežnja za povratkom kraljev­stva i za kraljem iz stare davidske dinastije. Budući da su takve želje, izražene suviše otvoreno, predstavljale izdaju novih nežidov-skih vladara, stvorio se običaj da se o povratku kralja govori eliptički. Govorilo se o »Mesiji«, što znači »pomazan«, jer se kralj, u ritualu preuzimanja dužnosti, pomazivao uljem.

Slika o povratku kralja idealizirala je uvod u divno zlatno doba. I doista, nagrade za vrlinu premještene su iz sadašnjosti (gdje ih očito nije bilo) i stavljene u zlatnu budućnost.

Neki stihovi koji opisuju to zlatno doba stavljeni su u Knjigu Izaije; ona navodi riječi tog proroka koji je propovijedao već 740. godine pr.n.e. Sami stihovi vjerojatno su nastali u nekom kasni­jem razdoblju. Naravno, da bi se moglo stvoriti zlatno doba. oni krijeposni među ljudima moraju se popeti do moći, a zle treba lišiti moći ili ih čak uništiti. Prema tome:

»On (Bog) će biti sudac narodima, mnogim će sudit plemenima, koji će mačeve prekovati u plugove, a koplja u srpove. Neće više narod dizat mača protiv naroda nit se više učit ratovanju.« (Iz. 2:4).

12

»... već po pravdi će sudit ubogima i sud prav izricat bijednima na zemlji. Šibom riječi svoje ošinut će silnika, a dahom iz usta ubit bezbožnika.« (Iz. 11:4).

Vrijeme je prolazilo i Židovi su se vratili iz progonstva, ali to nije donijelo olakšanja. Njihovi neposredni nežidovski susjedi bili su neprijateljski raspoloženi, a uz to su se osjećali bespomoćnima pred nadmoćnom snagom Perzijanaca koji su sada vladali zemljom. Stoga su židovski proroci sve živopisnije i slikovitije opisivali dolazeće zlatno doba, a osobito propast koja očekuje njihove neprijatelje.

Prorok Joel je, pišući oko 400. godine pr.n.e., rekao: »Jao dana! Jer Jahvin dan je blizu i dolazi ko pohara od Svevišnjeg« (Joel 1:15). Slika opisuje dolazak osobitog trenutka kada će Bog suditi cijelom svijetu: »... sakupit ću sve narode i povesti ih u dolinu Jošafat. Ondje ću im suditi zbog Izraela, naroda mog i moje baštine...« (Joel 4:2). Bio je to prvi literarni izraz »sudnjeg dana«, trenutka kad će Bog uništiti postojeći poredak svijeta.

Ta je predodžba postala snažnija i ekstremnija u drugom stoljeću prije nove ere, kad su Seleukovići, grčki vladari koji su preuzeli vlast od Perzijanaca poslije doba Aleksandra Velikog, pokušali potisnuti židovstvo. Zidovi su se, pod Makabejcima, pobunili, a Knjiga Danijelova napisana je da bi podržala ustanak i obećala sjajnu budućnost.

Knjiga se dijelom služi starijom predajom o proroku Danijelu. U Danijelova usta stavljeni su opisi apokaliptičkih vizija.* Pojavljuje se Bog (koji se naziva Pradavnim) da bi kaznio zle:

»Gledah u noćnim viđenjima i gle na oblacima nebeskim dolazi kao Sin čovječji. On se približava Pradavnome, i dovedu ga k njemu. Njemu bi predana vlast, čast i kraljevstvo, da mu služe svi narodi, plemena i jezici. Vlast njegova vlast je vječna i nikada neće proći, kraljevstvo njegovo neće propasti.« (Dan. 7:13-14).

»Kao Sin čovječji« odnosi se na nekoga u ljudskom obličju, kao kontrast neprijateljima Judejaca koji su prije toga oslikavani u likovima različitih zvijeri. Može se protumačiti da ljudsko obličje predstavlja Judu u apstraktnom smislu, ili Mesiju napose.

Makabejski je ustanak bio uspješan i judejsko je kraljevstvo ponovno uspostavljeno, ali to ipak nije donijelo zlatno doba. Uza sve to, proročki napisi podržavali su među Židovima iščekivanja u

* »Apokaliptički« je pojam nastao od grčkih riječi koje znače »razotkrivaju­ći«. Prema tome, sve što je apokaliptički otkriva budućnost koja je normalno nedostupna ljudskim očima.

13

toku idućih nekoliko stoljeća. Sudnji dan i dalje je mogao doći u svakom trenutku; Mesija je bio uvijek pri ruci; kraljevstvo pravičnosti u svakom trenutku tek što se nije uspostavilo.

Vlast Makabejaca preuzeli su Rimljani. Za vladavine cara Tiberija u Judeji je postojao vrlo popularan propovjednik koji se zvao Ivan Krstitelj. Glavna misao njegove poruke bila je »Obratite se, jer blizu je kraljevstvo nebesko«. (Mt. 3:2).

Dok se tako očekivanje općeg spasenja stalno podržavalo, svatko koji je tvrdio da je Mesija mogao je računati na sljedbenike, a pod Rimljanima pojavio se određen broj takvih uvjeravatelja koji kod naroda nisu imali uspjeha. No među njima je bio i Isus iz Nazareta kojega je slijedilo nekoliko poniznih Judejaca. Oni su mu ostali vjerni čak i kad je Isus raspet na križ, a da se ni jedna ruka nije uzdigla u njegovu obranu. Oni koji su vjerovali da je Isus Mesija bili su se mogli nazvati »mesijancima«. No, jezik Isusovih sljedbenika postade u to doba grčki, jer se preobraćalo sve više krivovjeraca, a u grčkome je riječ za Mesiju »Christos«. Isusovi sljedbenici tako se nazvaše »kršćanima«.

Prvobitni uspjeh u preobraćanju krivovjernih može se zahva-liti čudotvornim misionarskim propovjedima Saula iz Tarsusa (apostola Pavla). Započinjući s njim, kršćanstvo je krenulo putom uspješnoga rasta koji je pod njegov stijeg stavio najprije Rim, potom Evropu i zatim velik dio svijeta.

Prvi kršćani vjerovali su da dolazak Isusa Mesije (naime, Isusa Krista) znači približavanje sudnjega dana. Samom se Isusu Kristu pripisavalo da je predskazivao blizak kraj svijeta:

»U ono vrijeme, poslije te nevolje, sunce će pomrčati, mjesec neće sjati, s neba će zvijezde padati i zviježđa se nebeska uzdrmati. Tada će vidjeti Sina čovječjega gdje dolazi na oblacima s velikom moći i slavom... Zaista, kažem vam, ovaj naraštaj neće proći dok se sve ovo ne zbude. Nebo i zemlja proći će, ali riječi moje neće proći!... Što se tiče onog dana i časa, o tome nitko ništa ne zna; ni anđeli na nebu, ni Sin, već jedino Otac.« (Mk. 13:24-27, 30-32).

Oko 50. godine, dvadeset godina nakon Isusove smrti, apostol Pavao još je svakoga trenutka očekivao sudnji dan:

»Ovo vam velimo poučeni od Gospodina: mi živi, mi preostali za dolazak Gospodnji, sigurno nećemo preteći umrlih, jer će sam Gospodin sa zapovjedničkim zovom, s glasom arkanđela i sa zvukom trube Božje sići s neba i najprije će uskrsnuti umrli u Kristu. Zatim ćemo mi živi, mi preostali, biti skupa s njima odneseni u zrak na oblacima u susret Gospodinu. I tako ćemo zauvijek biti s Gospodinom. Stoga tješite jedan drugoga tim

14

riječima! A što se tiče, braćo, vremena i časa, nema potrebe da vam se o tome piše: i sami dobro znate da će Dan Gospodnji doći kao lopov u noći.« (Prva poslanica Solunjanima, 4:15, 5:2).

Pavao je, poput Isusa, nagovještavao da će sudnji dan doći brzo, ali čuvao se da ne kaže točan datum. A sudnji dan, slučajem, nije došao; zli nisu bili kažnjeni, idealno kraljevstvo nije uspostavljeno, a onima koji su vjerovali da je Isus Mesija ostalo je da se zadovolje osjećajem da će Mesija morati doći i drugi put (»drugi dolazak«) te da će se tada zbiti sve ono što je prije predskazivano.

Kršćani su u Rimu bili proganjani pod Neronom, a još žešće za vrijeme kasnijeg imperatora Domicijana. I upravo kao što su seleukidski progoni stvorili apokaliptička obećanja u Knjizi proroka Danijela u vrijeme Staroga zavjeta, Domicijanovi progoni donijeli su apokaliptička. obećanja Knjige otkrivenja u vremenima Novog zavjeta. Otkrivenje je vjerojatno napisano 95. godine, za vrijeme Domicijanove vladavine.

Sudnji dan oslikan je vrlo podrobno — i posve zbrkano. Govori se o konačnoj borbi između svih snaga zla i svih snaga boga na mjestu zvanom Armagedon, iako pojedinosti nisu jasne (Otkrivenje 16:14-16). No konačno, »Potom opazih novo nebo i novu zemlju, jer su iščezli prvo nebo i prva zemlja...« (Otkrivenje 21:1).

Stoga je posve moguće, bez obzira na to kakav je u početku bio skandinavski mit o Ragnaroku, da verzija koja je došla do nas duguje nešto toj bici kod Armagedona u Otkrivenju, sa svojom vizijom obnovljenog svemira. A Otkrivenje, zauzvrat, duguje mnogo Knjizi Danijelovoj.

Milenarijan izam

Knjiga Okrivenja unijela je nešto novo: »Potom opazih anđela gdje silazi s neba držeći u ruci ključ od Bezdana i velike verige. On uhvati Zmaja, staru zmiju — a to je đavao, sotona — i sveza ga za tisuću godina te ga baci u Bezdan, koji nad njim zaključa i zapečati, da više ne zavodi naroda dok se ne navrši tisuću godina. Poslije toga ima biti odvezan kratko vrijeme.«(Otkrivenje 20:1-3).

Nije jasno zašto đavola treba onemogućiti kroz tisuću godina ili »milenij« i zatim »odvezati« kratko vrijeme, no to je barem oslobodilo pritiska one koji su vjerovali da sudnji dan neposredno

1?

dolazi. Uvijek se moglo reći da je Mesija bio došao i da je đavao sputan, što znači da kršćanstvo može dati snage, ali će istinska konačna bitka i istinski kraj doći tisuću godina kasnije.*

Činilo se normalnim pretpostaviti da je tisuću godina počelo otkucavati s Kristovim rođenjem i 1000. godine ljudi su bili zaokupljeni nervoznim strahovanjem, ali to je prošlo — a svijet nije prestao.

No, riječi Danijelove i riječi Otkrivenja bile su tako eliptične i nejasne, a potreba da se vjeruje tako velika, da su ljudima uvijek ostavljale mogućnost ponovnog čitanja tih knjiga, procjenjivanja neodređenih predskazanja i iznalaženja novih datuma za sudnji dan. Tom su se igrom zabavljali čak i veliki znanstvenici, poput Isaaca Newtona i Johna Napiera.

Oni koji su pokušavali izračunati kad će tih odsudnih tisuću godina početi i završiti, ponekad se nazivaju »milenijalistima« ili »milenarijancima«. Mogu se nazvati i »kilijastima«, prema grčkoj riječi za tisuću godina. Začudo, milenarijanizam je danas jači nego ikada, usprkos ponovljenim razočaranjima.

Sadašnji pokret započeo je s Williamom Millerom (1792-1849), pješadijskim oficirom koji se borio u ratu 1812. On je bio skeptik, ali poslije rata postao je ono što bismo danas nazvali ponovno rođenim kršćaninom. Počeo je proučavati Danijela i Otkrivenje te je zaključio da će se Drugi dolazak zbiti 21. ožujka 1844. To je potkrijepio zamršenim proračunima, predskazujući da će svijet skončati u vatri, prema modelu sablasnih opisa Knjige otkrivenja.

Skupio je čak 100 000 sljedbenika i u zakazani su se dan mnogi od njih, prodavši svoja ovosvjetska dobra, sastali na brežuljcima kako bi se uzdigli uvis, ususret Kristu. Taj je dan prošao bez nemilog događaja, dok je Miller sve nanovo preračunao odredivši 22. listopada 1844. kao novi dan. No i taj je prošao bez incidenta. Kad je 1849. Miller umro, svemir je još bio na dužnosti.

No, mnoge njegove sljedbenike to nije obeshrabrilo. Oni su apokaliptičke biblijske knjige tako protumačili kao da Millerovi proračuni najavljuju početak nekog nebeskog procesa koji obična zemaljska svijest još ne može zapaziti. Opet je trebalo čekati još jedan »milenij«, već prema uzoru, a pravi Drugi dolazak, ili

* Zapravo, baš se zbog tisućugodišnje sputanosti Sotone izraz »milenij« počeo upotrebljavati za razdoblje buduće idealne pravde i sreće, a često se uzima ironično za nešto što se nikada neće dogoditi.

16

Isusov »advent«, odgođen je još jedanput za budućnost — ali, kao i prije, ne-tako-daleku budućnost.

Tako je osnovan adventistički pokret koji se razdvojio u više različitih sekti, uključujući »adventiste sedmoga dana«. Oni su prihvatili neke starozavjetne običaje, kao što je svetkovanje sabata u subotu (sedmoga dana).

Jedna osoba koja je prihvatila adventističke nazore bio je Charles Taze Russel (1852-1916) koji je 1879. osnovao organizaciju nazvanu Svjedoci. Jehove. Russel je Drugi dolazak očekivao u svakom trenutku i nagovijestio ga je, poput Millera, za sedam različitih dana, svaki se puta razočaravši. Umro je za vrijeme prvoga svjetskog rata, koji mu se bio morao učiniti poput početka konačne, vrhunske bitke opisane u Otkrivenju - ali advent ipak nije slijedio.

No pokret je i dalje prosperirao pod vodstvom Josepha Franklina Rutherforda (1869-1942). On je očekivao Drugi dolazak s uzbudljivom parolom: »Milijuni koji danas žive neće nikada umrijeti.« On sam umro je u toku drugoga svjetskog rata, koji se i njemu morao učiniti početkom konačne, odlučujuće bitke opisane u Otkrivenju — ali ni sada nije slijedio advent.

A pokret svejednako cvjeta i danas u svijetu okuplja više od milijun članova.

17

2 Povećavanje entropije

Zakoni održanja

Toliko o »mitskom svemiru«. No usporedno s mitskim shvaćanjima postojala su i znanstvena stajališta o svemiru, ona koja su se oslanjala na promatranje i eksperiment (i, povremeno, intuitivnu pronicavost koja se potom morala potkrijepiti promatranjem i eksperimentom).

Pretpostavimo da uzmemo u razmatranje taj znanstveni svemir (a to ćemo i učiniti u preostalom dijelu knjige). Je li i sudbina znanstvenog svemira, poput mitskoga svemira, da će jednoga dana doći do svoga kraja? Ako jest, kako, i zašto, i kada?

Stari grčki filozofi smatrali su da je Zemlja kolijevka promjene, pokvarenosti i propadanja, dok se nebeska tijela ravnaju po drukčijim pravilima te su nepromjenljiva, nepokvarena i vječna. Srednjovjekovni kršćani držali su da će Sunce, Mjesec i zvijezde pretrpjeti opće uništenje sudnjega dana, ah do tada oni su bili, ako ne vječni, a ono nepromjenljivi i neizopačeni.

To se stajalište počelo mijenjati kad je poljski astronom Nikola Kopernik (1473-1543) objavio 1543. godine vrlo pažljivo argumentiranu knjigu, u kojoj je Zemlja maknuta sa svojeg jedinstvenog položaja u središtu svemira, da bi se poistovjetila s ostalim planetarna koje kruže oko Sunca. Sunce je tada preuzelo jedinstveni središnji položaj.

Prirodno, kopernikansko shvaćanje nije odmah prihvaćeno; zapravo, šezdeset je godina bilo žestoko opovrgavano. Tek je dolazak teleskopa, kojega je prvi upotrijebio 1609. godine talijanski znanstvenik Galilei da bi promatrao nebo, otklonio protivljenje svakom zahtjevu za poštivanje znanosti, svodeći to protivljenje na puko tvrdoglavo mračnjaštvo.

18

Galilei je otkrio, na primjer, da Jupiter ima četiri satelita koji stalno kruže oko njega, opovrgnuvši jedanput zauvijek da je Zemlja središte oko kojega se okreću sve stvari. On je otkrio da Venera pokazuje puni ciklus faza poput Mjeseca, kao što je Kopernik predvidio da bi moralo biti, dok su prijašnja shvaćanja predskazivala drukčije.

Svojim je teleskopom Galileo također vidio da je Mjesec prekriven planinama, kraterima i, kako je držao, morima, pokazujući da su on (i prema tome ostale planete) svjetovi poput Zemlje te da su stoga vjerojatno podložni istim zakonima promjene, razaranja i propasti. Otkrio je i tamne mrlje na površini samoga Sunca pa je tako i taj transcendentalni objekt koji se, od svih materijalnih stvari, činio najbližim savršenstvu Boga, bio zapravo nesavršen.

Tako su ljudi u potrazi za vječnim — ili barem za onim aspektima vječnosti koji su se mogli promatrati te su stoga bili dio znanstvenoga svemira — morali posegnuti za daleko apstraktni­jom razinom iskustva. Ako stvari nisu vječne, možda su to onda odnosi među stvarima.

Godine 1668, na primjer, engleski matematičar John Wallis (1616-1703) ispitivao je ponašanje tijela koja se sudaraju te je iznio ideju da se u procesu kolizije neki aspekti kretanja ne mijenjaju.

Evo kako je on radio. Svako tijelo u pokretu ima nešto što se naziva »momentum« (što je latinska riječ za »kretanje«), moment sile. Njegov moment sile jednak je njegovoj masi (koja bi se mogla približno definirati kao količina tvari koju sadrži) pomnoženoj s njegovom brzinom. Ako se tijelo' kreće u jednom određenom smjeru, moment sile može dobiti pozitivni predznak; kretanje u suprotnom smjeru dobiva negativni predznak.

Ako se dva tijela približavaju jedno drugome izravno u ravnoj liniji, pojavit će se ukupni moment koji možemo odrediti oduzimanjem minus-momenta jednoga tijela od plus-momenta drugoga. Nakon što tijela udare jedno o drugo i odbiju se, podjela momenta među njima će se promijeniti, ali ukupni će moment ostati isti kao i prije. Ako se sudare i ostanu spojena, i masa i brzina novoga kombiniranog tijela bit će drukčije nego masa i brzina svakoga tijela posebno, ali ukupni će moment i dalje biti isti. Ukupni moment ostaje isti čak i kad se tijela udare pod nekim uglom umjesto izravno, i odskoče u promijenjenim smjerovima.

Wallisovi eksperimenti i mnogi drugi koji su otada izvedeni pokazali su da u svakom »zatvorenom sistemu« (onome u koji

19

nikakav moment ne ulazi izvana niti iz njega nestaje), ukupni moment uvijek ostaje isti. Podjela momenta medu tijelima u pokretu u takvom sistemu može se mijenjati na bezbroj načina, ali ukupna vrijednost ostaje ista. Moment se prema tome »sačuva«; to će reći, niti se dobiva niti se gubi. Taj se princip zove »zakon održanja momenta«.

Budući da je jedini uistinu zatvoreni sistem cijeli svemir, zakon održanja momenta može se najopćenitije definirati ako se kaže »ukupni moment sile svemira je konstantan«. U biti, on se nikad ne mijenja u cijeloj vječnosti. Bez obzira na promjene koje su se dogodile, ili se još mogu dogoditi, ukupni se moment sile ne mijenja.

No kako možemo biti sigurni? Kako možemo, na temelju malobrojnih promatranja koja su kroz nekoliko stoljeća obavili znanstvenici u laboratorijskim uvjetima, reći da će se moment sile održati milijun godina od danas, ili da se već održao milijun godina? Kako možemo reći je li on upravo sada održan u drugoj galaksiji udaljenoj milijun svjetlosnih godina, ili neposredno kraj nas pod uvjetima koji su tako različiti poput onih u središtu Sunca?

Mi to ne možemo znati. Možemo reći samo to da nikada, ni pod kojim uvjetima, nismo zapazili da bi se taj zakon prekršio; niti smo otkrili bilo što po čemu bismo mogli naslutiti da bi se ikada mogao prekršiti. Štoviše, čini se da svi zaključci koje izvodimo pod pretpostavkom da je zakon istinit imaju smisla i da se podudaraju s promatranjima. Znanstvenici stoga smatraju da imaju posve pravo pretpostaviti (jer nedostaje dokaza za suprotno) kako je održanje momenta »zakon prirode« koji vrijedi općenito u cijelom prostoru i vremenu i pod svim uvjetima.

Održanje momenta bilo je tek prvo u seriji zakona održanja što su ih razradili znanstvenici. Na primjer, može se govoriti o kutnom momentu koji je svojstvo što ga imaju tijela koja se okreću oko rotacijske osi, ili oko nekoga drugog tijela. U oba slučaja, kutni moment izračunava se iz mase tijela, njegove brzine okretanja i prosječne udaljenosti njegovih dijelova od osi ili središta oko kojega se okreće. Pokazalo se da postoji i zakon održanja kutnog momenta. Ukupni kutni moment svemira uvijek je konstantan.

Štoviše, ta dva tipa momenta ne ovise jedan o drugome i nisu zamjenljivi. Kutni moment ne može se promijeniti u obični moment (koji se ponekad naziva »linearnim momentom« da bi se razlikovao od kutnoga), niti obratno.

20

Godine 1774. serija eksperimenata francuskog kemičara Antoine-Laurenta Lavoisiera (1743-94) dala je naslutiti da se i masa održava. Unutar jednog zatvorenog sistema neka tijela mogu gubiti masu a druga je mogu dobivati, ali ukuDna masa sistema ostaje konstantna.

Postupno, svijet znanosti razvio je pojam »energije«, svojstva tijela koje mu omogućuje da obavlja rad. (Sama riječ energija izvedena je iz grčkog izraza koji znači »sadržavajući rad«.) Engleski fizičar Thomas Young (1773-1829) prvi je upotrijebio tu riječ 1807. u njezinu suvremenom smislu. Brojni različiti fenomeni bili su u stanju obavljati rad - toplina, kretanje, svjetlo, zvuk, elektricitet, magnetizam, kemijske promjene i tako dalje - i svi su se oni stali smatrati različitim oblicima energije.

Pojavila se ideja da se jedan oblik energije može pretvoriti u drugi, da neka tijela u ovom ili onom obliku mogu gubiti energiju i da druga tijela mogu dobivati energiju u jednom ili drugom obliku, ali da je u svakom zatvorenom sistemu ukupna energija u svim oblicima konstantna. Njemački fizičar Hermann L. F. von Helmholtz (1821-94) nije nipošto bio prvi koji je tako mislio, ali on je 1847. godine uspio uvjeriti cijeli znanstveni svijet da je tome tako. Stoga se obično smatra da je on otkrio zakon održanja energije.

Njemačko-švicarski fizičar Albert Einstein (1879-1955) bio je 1905. godine u stanju uvjerljivo tvrditi da je masa još jedan oblik energije, da se određena količina mase može pretvoriti u točno određenu količinu energije, i obratno.

Zbog toga je zakon održanja mase nestao kao zaseban zakon održanja, pa se danas govori samo o zakonu održanja energije, a to podrazumijeva da je masa uključena kao jedan oblik energije.

Kad je britanski fizičar Ernest Rutherford (1871-1937) opisao strukturu atoma 1911. godine, otkriveno je kasnije da postoje i subatomske čestice koje ne samo što slijede zakone održanja momenta sile, kutnog momenta i energije, već također i zakone održanja električnog naboja, broja bariona, izotopskog okretanja i još neka takva pravila.

Razni zakoni održanja su zapravo osnovno pravilo igre koju igraju sve čestice i dijelovi svemira; i koliko mi znamo, svi su ti zakoni opći i vječni. Ako se ipak pokaže da neki zakon održanja ne vrijedi, to samo dokazuje da je tome tako zato što je on dio nekog općenitijeg zakona. Tako se pokazalo da zakon održanja mase ne vrijedi, već da je dio općenitijeg održanja energije koja uključuje masu.

21

Sad imamo jedan aspekt svemira koji bi se mogao učiniti vječnim, bez početka ili kraja. Energija koju svemir danas sadrži uvijek će biti tu u točno istoj količini kao i sada i uvijek je postojala u točno određenoj količini kao i sada. Isto tako moment sile, kutni moment, električni naboj i tako dalje. Događat će se sve moguće vrste lokalnih promjena kad ovaj ili onaj dio svemira izgubi ili dobije jedno od tih sačuvanih svojstava, ili kad jedno od sačuvanih svojstava promijeni oblik - ali cjelina je bila, jest i bit će nepromijenjena.

Tok energije Sada možemo usporediti mitski i znanstveni svemir.

U slučaju mitskoga svemira, postoji vječno i neuništivo nebesko kraljevstvo nasuprot kojemu je promjenljiv svijet ljudi koji nam je poznat. I kad mislimo na kraj svijeta, mislimo na kraj tog promjenljivog svijeta; riječi »kraj« - ili »početak« utoliko imaju smisla samo kad se odnose na taj promjenljiv svijet. On nije samo promjenljiv; on je prolazan.

U znanstvenom svemiru postoje vječna i neuništiva sačuvana svojstva, nasuprot kojih je promjenljiv svijet koji se iscrpljuje na pozadini i u skladu s pravilima tih sačuvanih svojstava. Riječi »kraj« ili »početak« imaju smisla samo kad se odnose na taj promjenljiv svijet. On nije samo promjenljiv, već i prolazan.

Ali zašto mora postojati promjenljiv i prolazan aspekt znanstvenog svemira? Zašto se sve komponente svemira ne spoje u jedan supermasivni objekt s nekim stalnim momentom sile, kutnim momentom, električnim nabojem, sadržajem energije i tako dalje, da se zatim više nikad ne promijene?

Zašto se, umjesto toga, svemir sastoji od milijarda objekata svih veličina koji stalno pretvaraju djeliće očuvanih svojstava iz jednog oblika u drugi?*

Pokretačka snaga svih tih promjena je, očito, energija, tako da je energija, na neki način, najvažnije svojstvo koje svemir posjeduje, a neki smatraju da je zakon održanja energije najosnovniji zakon prirode.

* Tome, naravno, ne možemo prigovoriti, jer upravo stalno mijenjanje i pretvaranje održanih svojstava stvara sve aktivnosti, žive i nežive, u svemiru; to čini život mogućim; to stvara neumorno prelaženje i traganje koje zovemo inteligencijom, i tako dalje.

22

Energija pokreće sve promjene u svemiru sudjelujući i sama u tim promjenama. Djelići energije teku od jednog mjesta na drugo, od jednog tijela do drugog, mijenjajući pri tome oblik. To znači da se moramo zapitati što je to što pokreće energiju da bi se ponašala na ovaj ili onaj način.

Uzrok je, očito, u tome što je energija rasprostranjena u svemiru nejednoliko; na nekim je mjestima prisutna u koncentrira-nijem obliku, a na drugim mjestima u manje koncentriranom. Cijeli tok dijelova energije od jednog mjesta na drugo, od jednog tijela do drugog, iz jednoga u drugi oblik odvija se tako da je tendencija izjednačavanje raspodjele.* Upravo tok energije koji nejednoliku raspodjelu pretvara u jednoliku može se upotrijebiti za obavljanje rada i za izazivanje svih promjena koje vidimo da se događaju; svih promjena koje povezujemo sa svemirom kakvoga poznajemo, sa životom i inteligencijom.

Štoviše, to izjednačavanje energije je spontano. Nije potrebna nikakva pokretačka snaga za tok energije nužan da bi se to ostvarilo. To se događa samo po sebi. Izjednačavanje je samopokretačko.

Dat ću jednostavan primjer. Pretpostavimo da imate dvije velike posude jednake veličine, povezane pri dnu vodoravnom cijevi koja je tako zatvorena da između posuda ne postoji nikakva stvarna veza. Jedna posuda može se napuniti vodom sve do vrha, dok se u drugu može staviti posve malo vode.

Voda u punom kontejneru nalazi se, u prosjeku, na višoj razini nego voda u posudi koja je gotovo prazna. Da bi se voda dovukla na višu razinu, nasuprot sili teži, potrebna je energija, pa stoga voda u punoj posudi ima višu razinu energije s obzirom na gravitacijsko polje, nego voda u gotovo praznoj posudi. Iz povijesnih razloga, kažemo da voda u punoj posudi ima više »potencijalne energije« od vode u gotovo praznoj posudi.

Zamislimo sada da se otvori cijev koja povezuje dvije posude. Istog će trenutka voda poteći s mjesta gdje ima višu potencijalnu energiju, prema mjestu gdje je ta energija niža. Voda će poteći iz pune posude u gotovo praznu - spontano.

Siguran sam da nitko neće posumnjati, pod pretpostavkom da ima i najmanjeg iskustva sa svijetom, kako je to spontan i neizbježan događaj. Kad bi se cijev otvorila i voda ne bi potekla iz pune u gotovo praznu posudu, zaključili bismo da cijev zapravo

* Naravno, tada moramo zapitati ponajprije zašto je energija nejednoliko raspoređena. Time ćemo se pozabaviti kasnije.

23

uopće nije otvorena. Kad bi ono malo vode iz gotovo prazne posude poteklo u punu posudu, morali bismo zaključiti da je za to upotrijebljena crpka.

Kad bi cijev bila neosporno otvorena i kad bi bilo jasno da nema nikakve crpke, a voda ne bi potekla iz pune u gotovo praznu posudu, ili, još gore, kad bi potekla u suprotnom smjeru, morali bismo doći do uznemirujućeg zaključka da smo svjedoci nečega što se može opisati samo kao čudo. (Nepotrebno je reći da u analima znanosti ne postoje svjedočanstva i zapisi ni o jednom takvom čudu.*)

Zapravo, spontani tok vode na taj način toliko je siguran da ga mi automatski upotrebljavamo kao mjeru za smjer toka vremena.

Pretpostavimo, na primjer, da je netko filmskom kamerom snimao događanje u dvije posude, a mi promatramo rezultate. Vezna cijev se otvara, a voda ipak ne teče. Mi bismo smjesta zaključili da se film ne odvija i da gledamo samo fotografiju. Drugim riječima, u filmskom svemiru vrijeme se zaustavilo.

I dalje, pretpostavimo da nam film pokazuje kako voda teče iz gotovo prazne u punu posudu. Bili bismo sasvim sigurni da film teče unatrag. U filmskom svemiru, smjer toka vremena je obratan u odnosu na onaj u stvarnom životu. (Zapravo, prikazivanje filma unatrag gotovo uvijek ima smiješan učinak jer se tada događa bezbroj stvari koje se, kao što dobro znamo, ne mogu dogoditi u stvarnosti. Mlaz vode kreće se prema samom sebi dok ronilac izlazi iz vode najprije nogama i spušta se na skakaonicu; krhotine stakla skupljaju se i savršeno pristaju u netaknuti predmet; kosa raščupana vjetrom uređuje se u sjajnu frizuru. Gledajući te stvari, postajemo svjesni koliko je mnogo događaja u stvarnom životu posve spontano; koliko bi se sve obrata, da se doista dogode, činilo nedvojbeno čudesnima; i kako dobro razlikujemo takve pojave jednostavno na temelju iskustva.)

No da se vratimo posudama s vodom. Lako je pokazati da brzina kojom voda teče iz pune u gotovo praznu posudu ovisi o razlici u raspodjeli energije. U početku je potencijalna energija vode u punoj posudi znatno veća od potencijalne energije vode u gotovo praznoj posudi, pa voda teče brzo.

Kako razina vode pada u punoj posudi i diže se u praznoj, razlika između potencijalne energije dviju posuda postupno se

* Usput, otvaranje Crvenoga mora u filmu »Deset zapovijedi« upravo je jedno takvo čudo. Naravno, za to je potrebna trik-fotografija.

24

smanjuje tako da raspodjela energije postaje jednolikijom, a voda teče postupno sve manjom brzinom. U trenutku kad su razine vode gotovo jednake voda teče vrlo sporo, a kad se razine vode u dvije posude sasvim izjednače i kad više među njima nema razlike u potencijalnoj energiji, voda posve prestaje teći.

Ukratko, stanje nejednolike raspodjele energije spontano se mijenja u stanje jednolike distribucije, brzinom koja je proporcio­nalna veličini nejednolikosti. Kad se jedanput postigne jednolika distribucija energije, promjena prestaje.

Kad bismo promatrali dvije povezane posude s vodom u kojima je razina vode ista, i kad bi bez ikakvog vanjskog uplitanja voda potekla u bilo kojem smjeru tako da se razina u jednoj posudi podigne a u drugoj spusti, bili bismo svjedoci čuda.

Voda u pokretu može obavljati rad. Može okretati turbinu koja će proizvesti električnu struju, ili jednostavno može sa sobom gurati predmete. Ako se smanjuje brzina protoka vode, s njom će se smanjivati brzina kojom se obavlja rad. Kad se tok vode posve zaustavi, više se ne može obaviti nikakav rad.

Kad se tok vode zaustavi, kad je visina vode jednaka u obje posude, tada se sve zaustavlja. Sva je voda još tu. I sva je energija još tu. No, ta voda i energija nisu više nejednoliko raspoređene. I baš nejednolika raspodjela energije stvara promjenu, pokret, rad, jer teži jednolikoj rasporedenosti. Kad se ta jednolika raspodjela postigne, iza toga više nema promjene, nema pokreta, nema rada.

Štoviše, spontana promjena uvijek ide od nejednolike raspo-djele prema jednolikoj raspodjeli, i kad se jednom dosegne jedno-likost ništa je spontano više nikada neće promijeniti u nejedno-liku raspodjelu.*

Uzmimo drugi primjer, koji obuhvaća toplinu umjesto razine vode. Od dvaju tijela, jedno može imati veći intenzitet toplinske energije od drugoga. Stupanj intenziteta toplinske energije mjeri se kao »temperatura«. Što je veći stupanj intenziteta toplinske energije nekog tijela, to je i njegova temperatura viša i ono je toplije. Možemo stoga govoriti o toplom tijelu i o hladnom tijelu, pa prema tome ona odgovaraju našem prvotnom slučaju s punom i gotovo praznom posudom.

Pretpostavimo da ta dva tijela tvore zatvoreni sistem, tako da nikakva toplina ne može doći do njih iz vanjskog sustava, niti može nestati iz njih u vanjski sustav. Zamislimo sada da se dva tijela, toplo i hladno, dovedu u kontakt.

* Zapravo, kao što ćemo vidjeti, to nije posve istinito.

25

Mi znamo točno što će se dogoditi, na temelju našeg iskustva sa stvarnim životom. Toplina će prijeći iz toploga u hladno tijelo, baš kao što će i voda poteći iz pune u praznu posudu. Kako se prenošenje topline nastavlja, toplo će se tijelo hladiti a hladno će se tijelo zagrijavati, baš kao što se puna posuda prazni a prazna se posuda puni. Konačno će dva tijela imati istu temperaturu, kao što i dvije posude na kraju imaju istu razinu vode.

I opet, brzina prenošenja topline iz toploga u hladno tijelo ovisi o stupnju nejednolikosti raspodjele energije. Što je veća razlika u temperaturi između dva tijela, toplina će brže prelaziti iz toploga u hladno tijelo. Kako se toplo tijelo hladi a hladno zagrijava, temperaturna se razlika smanjuje a isto tako i brzina prenošenja topline. Konačno, kada dva tijela postignu istu temperaturu, prijelaz topline posve prestaje i više se ne kreće ni u kojem smjeru.

I opet je taj smjer prenošenja topline spontan. Kad bi se dva tijela s različitom temperaturom spojila i kad toplina ne bi počela prelaziti, ili kad bi se prenosila iz hladnoga u toplo tijelo tako da bi hladno tijelo postalo još hladnije a toplo još toplije - i kad bismo bili sigurni da imamo zaista zatvoreni sistem te da nije riječ o nekoj podvali - tada bismo morali zaključiti da smo svjedoci zbivanja čuda. (I opet, znanstvenici nisu vidjeli ni zabilježili nijedno takvo čudo.)

Također i tu, kad jednom dva tijela postignu istu temperaturu, više nema nikakvog prijelaza topline koji bi prouzročio da bilo koje od dvaju tijela postane toplije ili hladnije.

I takve se promjene povezuju s tokom vremena. Ako snimamo dva predmeta s jasno vidljivim termometrima pričvršćenima na svaki od njih, te ako zapazimo da na jednome temperatura ostaje visoka a na drugome niska, bez mijenjanja, zaključili bismo da se film ne kreće. Ako bismo zapazili da se živa u termometru s višom temperaturom još više popela, dok se živa na drugom termometru spustila još niže, zaključili bismo da se film prikazuje unatrag.

Upotrijebimo li toplo i hladno tijelo, možemo postići da prelaženje topline obavlja neki rad. Toplina iz toplog tijela može neku tekućinu pretvoriti u paru, a para koja se širi može gurnuti klip. Para bi tada mogla predati toplinu hladnom tijelu, ponovno bi se pretvorila u tekućinu, i taj bi se proces mogao stalno nastavljati.

Dok se rad obavlja i toplina prelazi, toplo tijelo prenosi svoju toplinu na isparavajuću tekućinu, a para, kondenzirajući se, prenosi svoju toplinu na hladno tijelo. Toplo tijelo tako postaje

26

hladnije a hladno toplije. Kako se temperature približavaju jedna drugoj, brzina prijelaza topline se smanjuje, a isto tako i količina obavljenog rada. Kada dva tijela postignu istu temperaturu, tada više nema ni prijelaza topline ni ikakva rada. Tijela su još tu, sva je toplinska energija još tu, ali više nema nejednolike raspodjele topline, pa stoga više nema ni promjene, ni pokreta, ni rada.

Još jedanput, spontana promjena teče od nejednolike raspodjele energije prema jednolikoj raspodjeli, od sposobnosti za promjenu, pokret i rad prema nepostojanju takve sposobnosti. I opet, kad takva sposobnost jedanput nestane, ne pojavljuje se više.

Drugi zakon termodinamike

Proučavanje energije obično obuhvaća pažljivo razmatranje prenošenja topline i temperaturnih promjena, jer su to aspekti energije kojima se najlakše baviti u laboratoriju — a i zato što je to bilo osobito važno u vrijeme kad su parni strojevi bili glavni način pretvaranja energije u rad. Iz tog je razloga znanost o mijenjanju energije, prenošenju energije i pretvaranju energije u rad nazvana »termodinamikom«, prema grčkim riječima koje znače »toplinsko kretanje«.

Zakon o održanju energije ponekad se naziva »prvim zakonom termodinamike«, zato što je to najosnovnije pravilo koje upravlja onim što će se dogoditi i što se neće dogoditi u vezi s energijom.

Spontana promjena od nejednolikog prema jednolikom rasporedu energije naziva se »drugim zakonom termodinamike«.

Drugi zakon termodinamike nagovijestio je već 1824. godine francuski fizičar Nicolas L. S. Carnot (1796-1832) koji je prvi proučio, do najmanjih pojedinosti, kretanje topline u parnim strojevima.

No, tek je 1850. godine njemački fizičar Rudolf J. E. Clausius (1822-88) ukazao da se taj proces ujednačavanja odnosi na sve oblike energije i na sva zbivanja u svemiru. Clausius se stoga smatra otkrivačem drugog zakona termodinamike.

Clausius je pokazao da je veličina koja se temelji na omjeru između ukupne topline i temperature nekoga određenog tijela važna za proces izjednačavanja. Toj je veličini dao ime »entropija«. Što je entropija niža, raspodjela energije je

27

nejednolikija. Budući da je spontana tendencija usmjerena uvijek prema promjeni od nejednolike raspodjele energije do jednolike raspodjele, možemo reći da je ta spontana tendencija, kako se čini, uvijek kretanje od niske entropije prema visokoj entropiji.

To možemo ovako kazati: Prvi zakon termodinamike navodi: količina energije u svemiru

je konstantna. Drugi zakon termodinamike navodi: sadržaj entropije u

svemiru stalno se povećava. Ako bi prvi zakon termodinamike podrazumijevao da je

svemir besmrtan, drugi zakon termodinamike pokazuje da je ta besmrtnost, na neki način, bezvrijedna. Energija će uvijek biti tu, ali neće uvijek biti u stanju stvarati promjenu, pokret i rad.

Jednoga dana, entropija svemira doseći će maksimum i sva će se energija izjednačiti. Tada, iako će sva energija još biti prisutna, neće više biti moguće dalje promjene, ni kretanje, ni rad, ni život niti inteligencija. Svemir će postojati, ali samo kao svoja vlastita smrznuta statua. Film će se prestati vrtjeti i mi ćemo zauvijek gledati u nepokretnu fotografiju.

Budući da je toplina najslabije organizirani oblik energije, oblik koji se najlakše prepušta jednolikom rasprostiranju, svaka promjena bilo kojeg oblika netoplinske energije u toplinu predstavlja povećavanje entropije. Spontana promjena odnosi se uvijek na mijenjanje elektriciteta u toplinu, kemijske energije u toplinu, energije zračenja u toplinu i tako dalje.

Prema tome, kod maksimalne entropije svi oblici energije koji se mogu pretvoriti u toplinu bit će pretvoreni u toplinu, i svi dijelovi svemira imat će istu temperaturu. To se ponekad naziva »toplinskom smrti svemira«, a prema onome što sam dosad rekao, čini se da je to neizbježan i neumoljiv kraj.

Postoji, dakle, velika razlika između kraja znanstvenog i kraja mitskog svemira. Mitski svemir skončava u ogromnom požaru i raspada se, nestaje potpuno i odjednom. Znanstveni svemir, ako će podleći toplinskoj smrti, završava dugotrajnim plačem.

Kraj mitskog svemira, kako se čini, uvijek se očekuje u bliskoj budućnosti. Kraj znanstvenog svemira izazvan toplinskom smrti doista je vrlo daleko. Udaljen je najmanje tisuću milijardi godina, možda mnogo tisuća milijardi godina. Pretpostavivši da je svemir danas star, prema sadašnjim procjenama, svega petnaest milijardi godina, jasno je da smo tek u djetinjstvu njegova života.

Ipak, iako se kraj mitskoga svemira obično opisuje silovitim i bližim, ljudi ga prihvaćaju zato što nosi obećanje ponovnog

28

oživljavanja. Kraj znanstvenog svemira prouzročen toplinskom smrću, makar bio miran i krajnje dalek, čini se da ne obuhvaća obećanje preporoda, već je konačan. A to je, očito, teško prihvatiti. Ljudi traže neki izlaz.

Uostalom, spontani procesi ipak se mogu obrnuti. Voda se može crpsti prema gore usprkos njezinu nastojanju da dosegne svoju razinu. Predmeti se mogu ohladiti ispod sobne temperature i držati u hladnjaku, ili zagrijati iznad sobne temperature i držati u pećnici. Promatrano na taj način, činilo bi se da je moguće pobijediti neumitan rast entropije.

Ponekad se proces povećavanja entropije opisuje tako da se svemir zamisli kao ogroman i neopisivo zamršen sat koji se polako zaustavlja. Dakle, ljudska bića posjeduju satove koji se mogu zaustaviti i koji se zaustavljaju, ali uvijek ih možemo ponovno naviti. Zar ne bi mogao postojati neki analogni proces i za svemir?

Dakako, ne moramo zamišljati da se smanjenje entropije može postići samo promišljenim djelovanjem ljudskih bića. Čini se da sam život, sasvim neovisno o ljudskoj inteligenciji, prkosi drugom zakonu termodinamike. Pojedinci umiru, ali rađaju se novi te mladi prevladavaju u svijetu danas kao što su prevladavali uvijek. Vegetacija umire zimi, ali opet raste s proljeća. Život na Zemlji traje više od tri milijarde godina i ne pokazuje znakova iznemoglosti. Zapravo, pokazuje sve znakove napredovanja, jer je kroz cijelu povijest života na Zemlji život postajao kompleksniji i u slučaju individualnih organizama, i u ekološkom spletu koji ih sve spaja. Povijest biološke evolucije predstavlja ogromno smanjivanje entropije.

Zbog toga su neki ljudi zaista pokušali definirati život kao sredstvo za smanjivanje entropije. Kad bi to bila istina, svemir nikada ne bi iskusio toplinsku smrt, jer gdje god život pokazuje svoj utjecaj, to će automatski djelovati na smanjivanje entropije. No pokazalo se da je to potpuno pogrešno. Život nije sredstvo za smanjivanje entropije i on sam ne može otkloniti toplinsku smrt. Pomisao da on to jest i da to može izrasla je iz čeznutljivih želja i nepotpunog razumijevanja.

Zakoni termodinamike vrijede za zatvorene sisteme. Ako se crpka upotrijebi da bi smanjila entropiju pokretanjem vode uzbrdo, ta se crpka mora ukalkulirati kao dio sistema. Ako se hladionik upotrijebi da bi smanjio entropiju hlađenjem predmeta ispod sobne temperature, taj se hladionik mora ukalkulirati kao dio sistema. Ni crpka ni hladionik ne mogu se, također, uračunati

29

sami za sebe. Ma s čime bili povezani, štogod bio njihov izvor snage, i to se također mora uračunati kao dio sistema.

Svaki put kad se ljudska bića ili strojevi upotrijebe da bi smanjili entropiju i obrnuli spontanu reakciju, pokazuje se da ta ljudska bića i strojevi uključeni u proces doživljavaju povećavanje entropije. Štoviše, rast entropije ljudskih bića i njihovih strojeva veći je, bez iznimke, od smanjenja entropije onog dijela sistema u kojem je preokrenuta spontana reakcija. Prema tome, entropija cijelog sistema raste, uvijek raste.

Dakako, neko ljudsko biće može preokrenuti mnoge, mnoge spontane reakcije u svojem životu, a mnoga su ljudska bića, radeći zajedno, stvorila ogromnu tehnološku mrežu koja pokriva Zemlju, od egipatskih piramida i Kineskog zida sve do najnovijeg nebodera i brane. Mogu li ljudska bića izdržati tako ogroman porast entropije i nastaviti dalje živjeti?

Ponovno, ljudska se bića ne mogu promatrati sama za sebe. Ona ne tvore zatvorene sisteme. Ljudsko biće jede, pije, diše, izlučuje otpatke, i sve su to veze s vanjskim svijetom, put kojim energija ulazi ili izlazi. Želimo li smatrati ljudsko biće zatvorenim sistemom, moramo uzeti u obzir ono što jede, pije, diše i eliminira.

Entropija ljudskog bića povećava se kad ono mijenja smjer spontanih akcija i neprekidno drži aktivnim onaj umireni dio svemira koji može dohvatiti i, kao što sam rekao, porast entropije obilno nadoknađuje pad entropije koji je on izazvao. No, ljudsko biće opet stalno smanjuje svoju entropiju jelom, pićem, disanjem i izlučevinama. (Smanjivanje, naravno, nije savršeno. Konačno, svako ljudsko biće umire, bez obzira na to koliko je uspješno izbjeglo nesrećama i bolestima, zbog sporih entropijskih poveća­nja tu i tamo koja se ne mogu poništiti.)

Ali, porast entropije u hrani, vodi, zraku i izlučevinama kao dijelovima sistema i opet dobrano nadmašuje smanjivanje entropije u samom ljudskom biću. Kad je riječ o cijelom sistemu, entropija raste.

Zapravo, ne samo ljudska bića, nego sav animalni život prosperira i održava svoju entropiju na niskoj razini po cijenu značajnog povećanja entropije svoje hrane koja se, u konačnoj analizi, sastoji od vegetacije na Zemlji. Kako onda biljni svijet može i dalje postojati? Ako se njegova entropija stalno povećava, tada njegova egzistencija ne može trajati dugo.

Biljni svijet stvara hranu i kisik (najvažniju komponentu zraka) koji omogućuju život animalnom svijetu, u procesu poznatom kao »fotosinteza«. I to je tako već milijarde godina, ali

30

ni biljni i animalni svijet uzet u cjelini nije zatvoreni sistem. Energiju potrebnu za njihovu proizvodnju hrane i kisika biljke uzimaju od Sunca.

Sunčeva svjetlost, dakle, omogućuje život, pa se i samo sunce mora uključiti kao dio životnog sistema da bi se zakoni termodinamike mogli primijeniti na život. A entropija Sunca postojano se povećava i to povećanje daleko nadmašuje svako smanjenje entropije koje bi mogao prouzročiti život. Čista promjena entropije sistema koji obuhvaća život i sunce stoga je izrazit i stalan rast. Ogromno smanjenje entropije koje stvara biološka evolucija dakle je samo mreškanje na plimnom valu porasta entropije što ga stvara Sunce, a usredotočiti se na to mreškanje da bi se poništio plimni val znači potpuno pogrešno protumačiti činjenice termodinamike.

Ljudska bića koriste i druge izvore energije, osim hrane koju jedu i kisika koji udišu. Ona koriste energiju vjetra i tekuće vode, ali obje su proizvod Sunca; vjetrovi su proizvod nejednolikog Sunčeva zagrijavanja Zemlje, a tekuća voda započinje isparava-njem oceana koje je također djelo sunca.

Ljudska bića dolaze do energije spaljivanjem goriva. Ali gorivo može biti drvo ili neki drugi biljni proizvod koji se temelji na sunčevoj svjetlosti. Može biti masnoća ili koji drugi animalni proizvod, a životinje se hrane biljkama. Ono može biti ugljen koji je proizvod biljnog rasta u prošlim razdobljima. Ili nafta, proiz-vod mikroskopskog animalnog života u prošlim razdobljima. Sva ta goriva vode unatrag do Sunca.

Na Zemlji postoji i energija koja ne potječe od Sunca. Postoji energija u Zemljinoj vlastitoj toplini koja stvara izvore tople vode, gejzire, potrese, vulkane i pomicanje Zemljine kore. Energiju stva-ra i Zemljina rotacija, što se očituje u plimi i oseki. Energija pos-toji i u anorganskim kemijskim reakcijama te u radioaktivnosti.

Svi ti izvori energije stvaraju promjene, ali u svakom slučaju entropija raste. Radioaktivni materijali sporo se raspadaju i kad se njihova toplina neće više dodavati Zemljinim vlastitim zalihama Zemlja će se ohladiti. Frikcija plime i oseke postupno usporava okretanje Zemlje, i tako dalje. Čak će i Suncu, s rastom njegove entropije, konačno jednom ponestati zaliha energije sposobne za obavljanje rada. A biološka evolucija posljednje tri milijarde godina ili više, koja se čini tako značajnim procesom smanjenja entropije, učinila je to na temelju rastuće entropije svih tih izvora energije i, kako se čini, ne može učiniti ništa da bi ublažila taj rast.

31

Reklo bi se da u dugom razdoblju ništa ne može obuzdati rastuću razinu entropije ili spriječiti da ona dosegne maksimum, odnosno vrijeme toplinske smrti svemira. Ako ljudska bića uspiju izbjeći svim katastrofama i održati egzistenciju bilijune godina od danas, neće li se konačno prignuti pred neizbježnim i umrijeti od toplinske smrti?

Prema svemu što sam dosad rekao, činilo bi se da je tako.

Kaotično gibanje

Pa ipak, u toj slici stalno rastućeg sadržaja entropije svemira postoji nešto zbunjujuće, a to se otkriva pogledamo li unatrag kroz vrijeme.

Budući da sadržaj entropije svemira postojano raste, entropija svemira morala je prije milijardu godina biti manja nego što je danas, još manja dvije milijarde godina prije i tako dalje. U jednom trenutku, idemo li unatrag dovoljno daleko, entropija svemira morala je biti nula.

Današnji astronomi vjeruju da je svemir star 15 milijardi godina. Prema prvom zakonu termodinamike, energija svemira je vječna. Kad dakle kažemo da je svemir započeo prije 15 milijardi godina, mi ne mislimo da je tada stvorena energija svemira (uključujući materiju). Ona je postojala uvijek. Možemo reći samo to da je prije 15 milijardi godina pokrenut entropijski sat koji je tada počeo otkucavati.

Ali što ga je to navilo prvi put? Da bismo odgovorili na to pitanje, vratimo se mojim

primjerima spontanog povećavanja entropije - vodi koja teče iz pune u gotovo praznu posudu i toplini koja se prenosi iz toplog na hladno tijelo. Nagovijestio sam da su ta dva primjera potpuno analogna, da je toplina tekućina poput vode i da se ponaša isto tako. Ipak u toj analogiji postoje problemi. Na kraju krajeva, lako je shvatiti zašto se voda u dvije posude ponaša onako kako se ponaša. Na nju djeluje sila teža. Voda, reagirajući na nejednako djelovanje sile teže na nju u dvije posude, teče iz pune u gotovo praznu posudu. Kad u obje posude voda dosegne istu razinu, djelovanje sile teže u njima je jednako i više nema daljeg gibanja. Ali što to, analogno sili teži, djeluje na toplinu i vuče je iz toploga u hladno tijelo? Da bismo mogli odgovoriti na to, moramo se najprije zapitati: što je toplina?

32

U osamnaestom se stoljeću doista smatralo da je toplina tekućina, poput vode ali mnogo lakša i prozračnija, i da se stoga može ulijevati i izlijevati u međuprostore prividno krutih predmeta, otprilike kao voda u spužvu.

No, godine 1798. britanski fizičar američkog podrijetla Benjamin Thompson, grof Rumford (1753-1814), proučavao je stvaranje topline nastale trenjem prilikom izdubljivanja topova, i tada je nagovijestio da je toplina zapravo kretanje vrlo malih čestica materije. Engleski kemičar John Dalton (1766-1844) oblikovao je 1803. godine atomsku teoriju materije. Materija je, rekao je on, sastavljena od atoma. S Rumfordova stajališta, kretanje tih atoma moglo bi predstavljati toplinu.

Oko 1860, škotski matematičar James Clerk Maxwell (1831-79) uobličio je »kinetičku teoriju plinova«, pokazujući kako valja objasniti njihovo ponašanje pomoću atoma i molekula* od kojih su sastavljeni. Te sićušne čestice, pokazao je Maxwell, koje se kaotično kreću u svim smjerovima i sudaraju jedna s drugom i sa stijenkama plašta u kojem su smještene, mogle bi objašnjavati zakonitosti koje upravljaju ponašanjem plina, oblikovane u prethodna dva stoljeća.

U svakom uzorku plina njegovi atomi ili molekule kreću se najrazličitijim brzinama. No u toplim je plinovima prosječna brzina veća nego u hladnim. Zapravo, ono što nazivamo temperaturom odgovara prosječnoj brzini čestica od kojih je sastavljen plin. (To dalje vrijedi i za tekućine i kruta tijela, osim što u tekućinama i krutim tijelima sastavne čestice vibriraju umjesto stvarnog kretanja.)

Da bismo pojednostavnili izlaganje koje slijedi, pretpostavimo da se u svakom uzorku materije pri određenoj temperaturi, sve čestice od kojih je ona sastavljena kreću (ili vibriraju) prosječnom brzinom karakterističnom za tu temperaturu.

Zamislimo da se toplo tijelo (plinovito, tekuće ili kruto) dovede u dodir s hladnim tijelom. Cestice uz rub toplog tijela sudarit će se s onima uz rub hladnog tijela. Brza čestica iz toplog tijela sudarit će se sa sporom česticom iz hladnog tijela i odbit će se jedna od druge. Ukupni moment sile dviju čestica ostaje isti, ali može doći do prijenosa momenta iz jednog tijela na drugo. Drugim riječima, dvije čestice mogu se odvojiti jedna od druge brzinama različitima od onih kojima su se približile.

* Molekula je grupa atoma koji se drže manje-više čvrsto zajedno i kreću kao jedinica.

33

Moguće je da brza čestica preda nešto svog momenta sile sporoj čestici pa će se brza čestica, nakon odvajanja, kretati sporije, dok će se spora čestica nakon odvajanja kretati brže. Moguće je također da spora čestica preda nešto svog momenta sile brzoj čestici tako da će se spora čestica odvojiti još sporije, a brza čestica odvojit će se još brže.

Samo slučajnost određuje u kojem će se smjeru odvijati prijenos momenta, ali vjerojatnije je da će se moment prenijeti od brze na sporu česticu, da će se brza čestica odvojiti sporije a spora brže.

Zašto je tako? Zato što je broj načina na koji se moment može prenijeti s brze na sporu česticu veći od broja načina na koji se moment može prenijeti sa spore na brzu česticu. Ako su svi različiti načini jednako vjerojatni, tada postoji bolja prilika da to bude jedan od mnogih mogućih prijenosa s brze na sporu česticu, a ne jedan od nekoliko mogućih prijenosa sa spore na brzu.

Da bismo vidjeli zašto je tako, zamislimo pedeset potpuno jednakih žetona za poker u nekoj posudi, obilježenih brojevima od 1 do 50. Uzmite nasumce jedan od njih i zamislite da je to broj 49. To je velik broj i predstavlja česticu koja se brzo kreće. Stavite žeton 49 natrag u posudu (to predstavlja sudar) i uzmite nasumce drugi numerirani žeton (to predstavlja brzinu pri odbijanju). Mogli ste opet uzeti 49 i odbiti se istom brzinom kojom ste se sudarili. Ili ste mogli uzeti 50 i odbiti se još brže nego što ste se sudarili. Ili ste mogli uzeti bilo koji broj između 1 i 48, četrdesetosam različitih mogućnosti, i u svakom se slučaju odbiti sporije nego što ste se sudarili.

Uzevši na početku 49, vaša prilika za odbijanje pri višoj brzini je samo 1 prema 50. Šansa da ćete se odbiti sporije je 48 prema 50.

Situacija bi bila obrnuta da ste najprije izvadili žeton broj 2. To bi predstavljalo vrlo malu brzinu. Kad biste taj žeton bacili natrag i ponovno uzeli drugi, imali biste samo jednu šansu prema 50 da uzmete broj 1 i odbijete se još sporije nego što ste se sudarili, dok bi vaše šanse bile 48 prema 50 da ćete izvući bilo koji broj između 3 i 50 te da ćete se odbiti brže nego što ste se sudarili.

Ako zamislite deset ljudi od kojih svaki uzima žeton 49 iz posebne posude i svaki ga baca natrag da ponovno iskuša sreću, mogućnost da svaki od njih izvadi 50 i da se tako svaki od njih odbije brže nego što se sudario, bila bi 1 prema otprilike sto milijuna milijardi. S druge strane, mogućnost je 2 prema 3 da će svaki od njih deset imati odbijanje pri nižoj brzini.

34

Ista bi se stvar dogodila obratno ako zamislimo da je deset ljudi izvuklo broj 2 i pokušalo ponovno.

No svi ti ljudi ne moraju ni izvaditi isti broj. Recimo da velik broj ljudi uzima žetone i dobiva najrazličitije brojeve, ali da je prosjek dosta visok. Ako ponovno pokušaju, mnogo je vjerojatnije da će prosjek biti niži, a ne još viši. Što je više ljudi, to je vjerojatnije da će prosjek biti niži.

Isto vrijedi i ako mnogo ljudi uzima žetone te pronalazi da je prosječna vrijednost niska. U drugom je pokušaju vrlo vjerojatno da će se prosjek povećati. Što je više ljudi, veća je i vjerojatnost da će prosjek porasti.

U svakom tijelu dovoljno velikom da omogućuje eksperimenti­ranje u laboratoriju, broj atoma ili molekula u njemu nije deset ili pedeset ili čak milijun, već milijarde bilijuna. Ako te milijarde bilijuna čestica u toplom tijelu imaju veliku prosječnu brzinu, i ako milijarde bilijuna čestica u hladnom tijelu imaju malu prosječnu brzinu, tada postoji ogromna vjerojatnost da će slučajni sudari medu mnoštvom od njih smanjiti prosječnu brzinu čestica u toplom tijelu i povećati taj prosjek u hladnom tijelu.

Kad prosječna brzina čestica u oba tijela postane ista, tada je prijenos momenta sile u jednom ili u drugom smjeru posve jednako vjerojatan. Pojedine čestice mogu se kretati sad brže sad sporije, ali prosječna brzina (pa prema tome i temperatura) ostat će ista.

To nam daje odgovor na pitanje zašto se toplina prenosi s toplog na hladno tijelo i zašto oba tijela postižu istu prosječnu temperaturu koja takvom i ostaje. To je, jednostavno, stvar zakona vjerojatnosti, prirodno ostvarivanje neizvjesne mogućnosti.

Zapravo, baš zbog toga entropija u svemiru stalno raste. Postoji toliko mnogo, mnogo više načina da se zbiju promjene koje će izjednačiti raspodjelu energije, od onih koji je čine još nejednolikijom, pa je zato nevjerojatno velika vjerojatnost da će se promjena kretati u smjeru povećavanja entropije već zbog same puke i čiste slučajnosti.

Drugim riječima, drugi zakon termodinamike ne opisuje ono što se mora dogoditi, već samo ono što će se dogoditi s ogromnom vjerojatnošću. U tome postoji značajna razlika. Ako entropija mora rasti, tada se ne može nikada smanjivati. Ako postoji samo ogromna vjerojatnost da će se entropija povećavati, tada postoji i samo izuzetno mala vjerojatnost da će se smanjiti, ali konačno, ako čekamo dovoljno dugo, čak i ta nevjerojatno mala moguć-

35

nost može se ostvariti. U stvari, ako čekamo dovoljno dugo, mora se ostvariti.

Zamislimo svemir u stanju toplinske smrti. Možemo ga predočiti kao ogromno trodimenzionalno more čestica, možda bez granica, uključenih u stalnu igru sudara i odbijanja, gdje se pojedine čestice kreću brže ili sporije, ali prosjek ostaje isti.

U jednom trenutku, povremeno, djelić susjednih čestica razvija među sobom prilično visoku prosječnu brzinu, dok drugi djelić, na nekom drugom mjestu, razvija dosta nisku prosječnu brzinu. Sveukupni prosjek u svemiru se ne mijenja, ali sada imamo djelić niske entropije pa je moguće obaviti neku malu količinu rada tako dugo dok se komadićci ne izjednače, što će se i dogoditi nakon nekog vremena.

Ponekad će se, nakon duljih razdoblja, stvoriti veća nejednolikost izazvana tim slučajnim sudarima, a u još većim razmacima - još veća nejednolikost. Mogli bismo zamisliti da se svakih bilijun bilijuna bilijuna godina stvara toliko velika nejednolikost da se pojavljuje prostor veličine svemira s vrlo niskom entropijom. Da bi se prostor veličine svemira s niskom entropijom ponovno izjednačio potrebno je dosta vremena, vrlo mnogo godina - bilijun godina ili još više.

Možda se nama dogodilo baš to. U beskrajnome moru toplinske smrti, svemir niske entropije odjednom je počeo postojati zahvaljujući djelovanju puke vjerojatnosti i slučajnosti, i u procesu podizanja svoje entropije i ponovnog izjednačavanja razlučio se u galaksije i zvijezde i planete i stvorio život i inteligenciju, i eto nas tu, kako nastojimo proniknuti u sve to.

Tako, ipak, poslije konačne katastrofe toplinske smrti može slijediti obnavljanje, baš kao i poslije burnih katastrofa opisanih u Otkrivenju i Ragnaroku.

Budući da se prvi zakon termodinamike čini konačnim a drugi zakon termodinamike samo statističkim, postoji mogućnost beskrajnog slijeda svemira odvojenih međusobno nezamislivim eonima vremena, osim što neće biti nikoga i ničega da izmjeri vrijeme, nikakvog načina da se izmjeri u odsutnosti rastuća entropija, čak kad bi i postojali instrumenti i istraživački um. Mogli bismo stoga reći da beskrajni slijed svemira razdvajaju bezvremeni intervali.

Kako to utječe na priču o ljudskoj povijesti? Pretpostavimo da su ljudska bića nekako preživjela sve ostale

moguće katastrofe i da je naša vrsta još živa bilijune godina od danas, kad toplinska smrt zaprijeti svemiru. Stopa porasta

36

entropije postupno se smanjuje približavanjem toplinske smrti i dijelovi relativno niske entropije (dijelovi malog opsega u usporedbi sa svemirom, ali vrlo veliki u ljudskim razmjerama) tu i tamo se zadržavaju.

Pretpostavimo li da će ljudska tehnologija uglavnom postojano napredovati kroz bilijun godina, ljudska bića morala bi biti u stanju iskoristiti ta područja niske entropije, otkrivajući ih i eksploatirajući kao što danas otkrivamo i eksploatiramo zlatne rudnike. Entropija u tim područjima i dalje bi se mogla nastaviti smanjivati, pomažući ljudima u tom procesu, još milijarde godina. Ljudska bića mogla bi isto tako otkrivati nova područja niske entropije kako se ona slučajno stvaraju u moru toplinske smrti te i njih eksploatirati, nastavljajući tako postojati bezgranično dugo, naravno pod ograničenim uvjetima. Tada bi, konačno, slučajnost stvorila područje niske entropije veličine svemira te bi ljudi bili u stanju obnoviti relativno neograničenu ekspanziju.

Uzmemo li apsolutnu krajnost, ljudska bića mogu učiniti ono što sam jedanput opisao u svojoj znanstvenofantastičnoj priči »Zadnje pitanje« objavljenoj prvi puta 1956. godine - mogla bi tražiti i otkriti metode pomoću kojih bi izazvala veliko smanjenje entropije sprečavajući tako toplinsku smrt, ili promišljeno obnavljajući svemir ako se toplinska smrt već nadvije nad nas. Čovječanstvo bi na taj način moglo postati u biti besmrtno.

Pitanje je, međutim, hoće li ljudska bića još postojati u vrijeme kad toplinska smrt postane problem, i hoće li nas zbrisati kakva ranija katastrofa neke druge vrste.

To je pitanje na koje ćemo odgovor potražiti u nastavku ove knjige.

37

3 Zatvaranje svemira

Galaksije

Dosad smo raspravljali o načinu na koji bi se, kako se čini, svemir morao ponašati u skladu sa zakonima termodinamike. Vrijeme je da pogledamo sam svemir kako bismo vidjeli hoće li to utjecati na modificiranje naših zaključaka. Da bismo to učinili, vratimo se unatrag i pokušajmo razmotriti sadržaj svemira - kao cjeline, općenito. To smo bili u stanju učiniti tek u dvadesetom stoljeću.

Kroz cijelu prijašnju povijest naši su vidici bili ograničeni na onaj dio svemira koji smo mogli vidjeti, a to se pokazalo vrlo malim. S početka je svemir bio samo komadić Zemljine površine iznad kojega su nebo i njegov sadržaj bili običan baldahin.

Grci su prvi shvatili da je Zemlja kugla i prvi su stvorili pojam o njezinoj stvarnoj veličini. Shvatili su da se Sunce, Mjesec i planete kreću nebom neovisno o ostalim objektima i svakom su od njih priskrbili jednu transparentnu sferu. Sve su zvijezde utrpane u jedinstvenu, posljednju sferu i smatrane su samo pozadinom. Čak i nakon što je Kopernik izbacio Zemlju u putanju oko Sunca, a dolazak teleskopa otkrio zanimljive pojedinosti o planetarna, ljudska svijest nije se protegla izvan Sunčeva sustava. Još i u osamnaestom stoljeću zvijezde su bile jedva nešto više od obične pozadine. Tek 1838. godine njemački je astronom Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846) odredio udalje­nost jedne zvijezde i tako je utemeljeno mjerilo međuzvjezdanih udaljenosti.

Svjetlost putuje brzinom od gotovo 300000 kilometara (186 000 milja) u sekundi pa tako u jednoj godini svjetlost prijeđe 9,44 bilijuna kilometara (5,88 bilijuna milja). Ta je udaljenost jedna svjetlosna godina, a najbliža zvijezda udaljena je 4,4

38

svjetlosne godine. Prosječna udaljenost između zvijezda u nama bližem dijelu svemira iznosi 7,6 svjetlosnih godina.

Čini se da zvijezde u cijelom svemiru nisu jednako rasprostranjene u svim smjerovima. U kružnom pojasu oko neba postoji toliko mnogo zvijezda da one iščezavaju u blijedoj svjetlucavoj magli nazvanoj Mliječna staza. U usporedbi s tim, u ostalim područjima neba postoji vrlo malo zvijezda.

U devetnaestom je stoljeću, dakle, postalo jasno da su zvijezde raspoređene u obliku leće koje je širina mnogo veća od debljine, a uz to je u sredini deblja nego na rubovima. Danas znamo da je promjer te konglomeracije zvijezda u obliku leće 100 000 svjetlosnih godina u najširem dijelu. U njoj se nalazi otprilike čak 300 milijardi zvijezda s prosječnom masom koja iznosi oko pola Sunčeve mase. Ta se konglomeracija naziva »galaksija«, prema grčkom izrazu za Mliječnu stazu.

U cijelom devetnaestom stoljeću držalo se da je ta galaksija uglavnom sve što u svemiru postoji. Činilo se da na nebu nije bilo ničega izričito izvan nje, osim Magellanovih oblaka. Oni su se nalazili na južnom nebu (ne mogu se vidjeti sa sjeverne umjerene zone), a izgledali su poput odvojenih fragmenata Mliječne staze. Pokazalo se da su to male konglomeracije zvijezda, svaka samo s nekoliko milijardi, koje se nalaze neposredno izvan galaksije. Mogle su se smatrati malim satelitskim galaksijama galaksije.

Još jedan sumnjiv objekt bila je Andromedina maglica koja je golim okom vidljiva samo kao neprozirna maglica. Neki su astronomi mislili da je to samo sjajan oblak plina koji je dio naše galaksije, ali ako je tako, zašto se unutar njega ne vide zvijezde koje bi bile izvor svjetlosti? (Kod drugih sjajnih oblaka plina u našoj galaksiji zvijezde su bile vidljive.) Nadalje, priroda tog svjetla činilo se da pripada zvijezdama, a ne sjajnim plinovima. Konačno, u njemu su se iznenađujuće često počele pojavljivati nove (zvijezde koje iznenada bijesnu), nove koje ne bi bile vidljive pri njihovu uobičajenu sjaju.

Bilo je dovoljno razloga da bi se utvrdilo kako je Andromedina maglica konglomeracija zvijezda jednako velika kao i naša galaksija, ali tako udaljena da se ne može razlikovati ni jedna pojedinačna zvijezda - osim kad povremeno jedna od njezinih zvijezda, zabljesnuvši iz nekog razloga, postane dovoljno sjajnom da bi se mogla vidjeti. Najgovorljiviji pobornik tog stajališta bio je američki astronom Heber Doust Curtis (1872-1942) koji je 1917. i 1918. godine posebno proučavao nove u Andromedinoj maglici.

39

U međuvremenu, 1917. na Mount Wilsonu blizu Pasadene u Kaliforniji postavljen je novi teleskop sa zrcalom od 2,5 metra (najveći i najbolji koji je svijet dotad imao). Tim je teleskopom američki astronom Edwin Powell Hubble (1889-1953) konačno uspio razaznati pojedine zvijezde na rubovima Andromedine maglice. Riječ je bila nedvojbeno o konglomeraciji zvijezda veličine naše galaksije i otada se ona naziva Andromedinom galaksijom.

Danas znamo da je Andromedina galaksija udaljena od nas 2,3 milijuna svjetlosnih godina i da se ogroman broj drugih galaksija pruža u svim smjerovima, udaljenih deset i više milijardi svjetlosnih godina. Stoga, želimo li promatrati svemir kao cjelinu, morat ćemo ga promatrati kao veliku konglomeraciju galaksija dosta jednoliko raspoređenih u prostoru, s oko nekoliko milijardi do nekoliko bilijuna zvijezda u svakoj galaksiji.

Zvijezde unutar neke galaksije drži na okupu njihovo međusobno gravitacijsko privlačenje i svaka se galaksija okreće kako se različite zvijezde kreću po putanjama oko galaktičkog središta. Zahvaljujući gravitaciji, galaksije mogu ostati netaknute i zadržati svoje identitete mnogo milijardi godina.

Štoviše, susjedne galaksije često stvaraju grupe ili grozdove u kojima su sve povezane jedna s drugom međusobnim gravitacij­skim djelovanjem. Primjerice, naša vlastita galaksija, Andromedi­na galaksija, dva Magellanova oblaka i više od dvadeset drugih galaksija (većina sasvim malih) čine »lokalnu grupu«. Među ostalim galaktičkim grozdovima koje možemo vidjeti na nebu neki su mnogo veći. U zviježđu Coma Berenices udaljenom 120 milijuna svjetlosnih godina, postoji jedan grozd sastavljen od oko 10.000 individualnih galaksija.

Moguće je da je svemir sastavljen od oko milijardu galaktičkih grozdova s prosječno stotinjak članova u svakom od njih.

Ekspandirajući svemir

Iako su galaksije neizmjerno daleko, neke zanimljive stvari o njima mogu se saznati iz svjetla koje od njih dopire do nas.

Vidljiva svjetlost dopire do nas od bilo kojeg vrućeg objekta, bio to golem grozd galaksija ili krijes, sastavljena je od različitih valnih dužina, od najkraćih koje djeluju na mrežnicu našeg oka, pa do najdužih. Postoje instrumenti koji mogu razvrstati te valne

40

dužine u skupine koje se, u slijedu, protežu od najkraćih do najdužih. Svaka takva skupina naziva se spektar.

Valne dužine djeluju na naše oko tako da ih tumačimo kao boje. Vidljivu svjetlost najkraće valne dužine doživljavamo kao ljubičastu boju. Kako valne dužine postaju duže, mi redom vidimo plavo, zeleno, žuto, narančasto i crveno. To je poznata duga, i doista, duga koju vidimo na nebu poslije pljuska prirodni je spektar.

Kad se svjetlost Sunca ili drugih zvijezda rasprši u spektar, neke valne dužine svjetlosti nedostaju. Njih su putem apsorbirali relativno hladni plinovi u gornjoj atmosferi Sunca (ili drugih zvijezda). Te nedostajuće valne dužine vidimo kao tamne linije koje prelaze preko različitih obojenih skupina spektra.

Svaki tip atoma u atmosferi neke zvijezde apsorbira valne dužine karakteristične za nj i ni za koji drugi tip. Lokacija karakterističnih valnih dužina u spektru može se točno odrediti u laboratoriju za svaki tip atoma, a tamne linije u spektru neke zvijezde daju nam podatke o kemijskom sastavu te zvijezde.

Austrijski fizičar Christian Johann Doppler (1803-53) poka­zao je već 1842. godine da, kad tijelo emitira zvuk određene valne dužine, ta valna dužina raste ako se tijelo odmiče od nas emitirajući zvuk, a smanjuje se ako nam se tijelo primiče. Godine 1848. francuski fizičar Armand H. L. Fizeau (1819-96) primijenio je taj princip na svjetlost.

Prema tom Doppler-Fizeauovu efektu, sve valne dužine svjetlosti koje emitira neka zvijezda, udaljujući se od nas, jesu duže nego što bi bile da ih je emitirao nepomičan objekt. To posebno obuhvaća tamne linije koje se pomiču prema crvenom kraju spektra (»crveni pomak«) u odnosu na mjesto gdje bi normalno bile. Ako se zvijezda kreće prema nama, valne dužine se, uključujući i tamne linije, pomiču prema ljubičastom kraju spektra.

Određivanjem položaja tamnih linija u spektru neke specifične zvijezde nije moguće zaključiti samo uzmiče li ta zvijezda od nas ili nam se primiče, nego i to kojom brzinom - naime, što se brže zvijezda odmiče ili primiče, pomak tamnih linija bit će veći. Taj je pomak upotrijebljen prvi puta 1868. godine, kad je engleski astronom William Huggins (1824-1910) otkrio crveni pomak u spektru zvijezde Sirius te proračunao da se ona udaljuje od nas umjerenom brzinom. Kako se na taj način ispitivalo sve više i više zvijezda, pokazalo se, nimalo iznenađujuće, da nam se neke od njih približavaju a druge se udaljuju od nas. A to se i moglo

41

očekivati, ako se galaksija kao cjelina nije ni odmicala ni primicala.

Američki astronom Vesto Melvin Slipher (1875-1969) započeo je 1912. godine projekt sa svrhom da se odrede pomaci tamnih linija različitih galaksija (čak i prije nego što se konačno shvatilo da su djelići magličaste svjetlosti zapravo galaksije).

Moglo bi se pretpostaviti da se galaksije također primiču ili odmiču od nas kao i zvijezde; i doista, to se pokazalo točnim za galaksije naše lokalne grupe. Na primjer, prva galaksija koju je Slipher proučavao bila je Andromedina galaksija, i pokazalo se da se ona približava našoj galaksiji brzinom od oko 50 kilometara (32 milje) u sekundi.

Galaksije izvan naše lokalne grupe, međutim, otkrile su zbunjujuću jednolikost. Slipher i njegovi nastavljači otkrili su da, u svim slučajevima, svjetlost s galaksija pokazuje crveni pomak. Sve do jedne udaljavale su se od nas, i to neuobičajeno velikom brzinom. Dok su se zvijezde naše galaksije kretale uvjetovane jedna drugom brzinama od nekoliko desetaka kilometara u sekundi, čak i najbliže galaksije izvan naše lokalne grupe udaljavale su se od nas brzinama od stotinjak kilometara u sekundi. Štoviše, što je galaksija bila nejasnija (i vjerojatno udaljenija) to se brže udaljavala od nas.

Hubble (koji je pet godina prije toga otkrio zvijezde u Andromedinoj galaksiji i opisao njihovu prirodu) mogao je 1929. godine ustvrditi da je brzina udaljavanja proporcionalna udaljenosti. Ako je galaksija A udaljena od nas tri puta više nego galaksija B, tada se galaksija A udaljuje od nas tri puta brže nego galaksija B. Kad se to jednom prihvatilo, udaljenost neke galaksije mogla se odrediti jednostavno izračunavanjem njezinog crvenog pomaka.

Ali zašto bi se sve galaksije udaljavale od nas? Da bi se to svemirsko uzmicanje objasnilo bez pridavanja

nekih posebnih kvaliteta nama samima, bilo je nužno prihvatiti kao činjenicu da se svemir širi i da se udaljenost između svih susjednih galaktičkih grozdova stalno povećava. Ako je tome tako, tada bi se činilo sa svake točke promatranja unutar bilo kojeg galaktičkog grozda, a ne samo unutar našeg vlastitog, da se svi galaktički grozdovi udaljavaju brzinom koja s udaljenošću postupno raste.

No zašto bi se svemir širio? Ako bismo zamislili da se vrijeme kreće unatrag (naime, ako

zamislimo da smo snimali film koji prikazuje širenje svemira te

42

potom prikazali film unatrag), činilo bi se da se galaktički groz­dovi primiču jedan drugome i da se konačno sjedinjuju.

Belgijski astronom Georges Lemaitre (1894—1966) nagovijestio je 1927. godine da je u jednom vrlo davnom trenutku sva materija svemira bila zbijena u jedan jedini objekt koji je on nazvao »kozmičkim jajetom«. Ono je eksplodiralo i od fragmenata te eksplozije nastale su galaksije. Ekspandirajući svemir širi se zbog sile te pradavne eksplozije. ,

Rusko-američki fizičar George Gamow (1904-68) nazvao je tu prvobitnu eksploziju »veliki prasak« i danas se taj izraz općenito upotrebljava. Astronomi misle da se taj veliki prasak dogodio prije otprilike 15 milijardi godina. Entropija kozmičkog jajeta bila je vrlo niska i od trenutka velikog praska ta entropija raste i svemir je počeo otkucavati svoje vrijeme, kao što je opisano u prethodnom poglavlju.

Je li se veliki prasak doista dogodio? Što dalje prodiremo u beskrajne svemirske udaljenosti, to dalje

unatrag možemo zaviriti u vrijeme. A da bi se putovalo, potrebno je vrijeme svjetlosti. Ako možemo vidjeti nešto što je udaljeno milijardu svjetlosnih godina, tada je svjetlosti koju vidimo bilo potrebno milijardu godina da stigne do nas, a tijelo koje vidimo bit će onakvo kakvo je bilo prije milijardu godina. Ako možemo vidjeti nešto što je udaljeno 15 milijardi godina, tada ćemo to vidjeti onakvo kakvo je bilo prije 15 milijardi godina u vrijeme velikog praska.

A. A. Penzias i R. W. Wilson iz »Bell Telephone Labo-ratoriesa« mogli su 1965. godine pokazati da iz svakog dijela neba jednoliko pristiže slabo zračenje radio-valova. Čini se da je ta radiovalna pozadina radijacija velikog praska koja stiže do nas kroz petnaest milijardi svjetlosnih godina prostora. To je otkriće prihvaćeno kao snažan dokaz u prilog velikom prasku.

Hoće li se svemir stalno širiti kao posljedica one silne prvobitne eksplozije? O toj ću mogućnosti ubrzo govoriti, ali zasad pretpostavimo da će se svemir uistinu širiti vječno. U tom slučaju, kako će to utjecati na nas? Predstavlja li neograničena ekspanzija svemira katastrofu?

U vizualnom smislu, ne predstavlja. Sve, bez iznimke, što na nebu vidimo golim okom, uključujući Magellanove oblake i Andromedinu galaksiju, pripada lokalnoj grupi. Sve dijelove lokalne grupe drži na okupu gravitacija i oni ne sudjeluju u općoj ekspanziji.

43

Iz toga proizlazi da se, bez obzira na to hoće li se svemir zauvijek širiti, naše viđenje neba neće zbog toga mijenjati. Drugi će uzroci stvarati druge vrste promjena, ali naša lokalna grupa s više od ukupno pola bilijuna zvijezda ostat će na mjestu.

Kako će se svemir širiti, astronomi će sve teže i teže moći razlikovati galaksije izvan lokalne grupe, da bi ih napokon posve izgubili. Svi će se galaktički grozdovi povući do takvih udaljenosti da će se udaljavati od nas brzinama koje će im onemogućiti bilo kakvo djelovanje na nas. Naš će se svemir tada sastojati samo od lokalne grupe i bit će velik samo pedesetmilijarditi dio u usporedbi s današnjim razmjerima.

Može li tako ogromno smanjenje opsega svemira izazvati katastrofu? Izravno vjerojatno ne može, ali moglo bi smanjiti našu sposobnost da se suprotstavimo toplinskoj smrti.

Jedan manji svemir imao bi manje mogućnosti da stvori veće područje niske entropije i ne bi nikada mogao, u slučajnim procesima, formirati onakvo kozmičko jaje kakvim je započeo naš svemir. Za to ne bi bilo dovoljno mase. Izrazimo li to analogijom, kad bismo kopali samo u vlastitom dvorištu imali bismo daleko manju mogućnost da pronađemo zlatni rudnik nego kad bismo mogli kopati bilo gdje na površini Zemlje.

Tako neograničena ekspanzija svemira uveliko smanjuje mogućnost da ljudska vrsta preživi toplinsku smrt - ako se, naravno, održi tako dugo. Zapravo, čovjek bi mogao s itekako valjanim razlozima predskazati da se neće održati. Kombinacija bezgranične ekspanzije i toplinske smrti bila bi za ljude previše a da bi je mogli pobijediti, čak i uz najoptimističnije tumačenje događaja.

Jer, ni to nije sve. Je li moguće da udaljavanje galaktičkih grozdova tako promijeni svojstva svemira da to izazove mnogo neposredniju katastrofu od nesposobnosti da se preživi toplinska smrt?

Neki fizičari nagađaju da gravitacija nije samo proizvod ojedinih tijela, već zajedničkog djelovanja cijele mase u svemiru. to će se više ukupna masa svemira sažimati u manji i manji

opseg, to će intenzivnije biti gravitacijsko polje što ga stvaraju pojedina tijela. Isto tako, što se više masa rasplinjuje u sve veći i veći opseg, gravitacijska snaga pojedinih tijela bit će slabija.

Budući da se svemir širi, masa svemira rasprostire se u sve veći i veći opseg i intenzitet pojedinih gravitacijskih polja koja stvaraju različita tijela u svemiru morao bi se, prema tom slijedu misli,

44

polako smanjivati. Tu je mogućnost prvi put nagovijestio 1937. godine engleski fizičar Paul A. M. Dirac(1902—).

Bilo bi to vrlo sporo smanjivanje i obični pojedinci ne bi mogli zapaziti njegovo djelovanje mnogo milijuna godina, ali postupno bi se učinci nakupili. Sunce, primjerice, drži zajedno njegovo snažno gravitacijsko polje. Kad bi gravitacijska sila oslabila, Sunce bi polako ekspandiralo i hladilo se, a također i sve ostale zvijezde. Snaga kojom Sunce privlači Zemlju oslabila bi te bi se spirala Zemljine putanje vrlo sporo pomakla prema van. Sama Zemlja, sa slabljenjem vlastite gravitacije također bi polako ekspandirala, i tako dalje. Mogli bismo se stoga suočiti s budućnošću u kojoj bi se Zemljina temperatura, zbog hladnijeg i udaljenijeg Sunca, spustila i zamrzla nas. Ti i drugi učinci mogli bi izazvati naš kraj prije nego što uopće dospijemo do toplinske smrti.

Dosad, međutim, znanstvenici nisu uspjeli pronaći nijedan nedvojbeni znak koji bi ukazao da gravitacija s vremenom slabi ili da je ikad bila znatno jača u toku dosadašnje povijesti Zemlje.

Možda je još prerano o tome govoriti i možda bismo trebali pričekati nove dokaze prije nego što dopustimo sebi da u toj stvari budemo suviše sigurni, u bilo kojem smislu, ali ja ipak držim da je ideja o slabljenju gravitacijske sile neodrživa. Kad bi bilo tako i kad bi se Zemlja u budućnosti hladila, tada bi u dokaz tome morala biti toplija u prošlosti, a o tome nema nikakva znaka. Isto tako, tada bi gravitacijska polja općenito morala biti sve snažnija što se vraćamo dalje u prošlost i u vrijeme kozmičkog jajeta bila bi tako jaka da to kozmičko jaje, rekao bih, nikad ne bi moglo eksplodirati i razbacati fragmente uokolo, suprotstavljajući se snazi tog nezamislivo intenzivnog gravitacijskog polja.*

Prema tome, tako dugo dok se ne pronađe dokaz za suprotno, čini se razumnim pretpostaviti da stalna ekspanzija svemira neće promijeniti svojstva našeg vlastitog dijela svemira. Stoga nije vjerojatno da će ta ekspanzija izazvati katastrofu prije trenutka u kojem će ljudski rod ionako imati malo vjerojatnosti da preživi toplinsku smrt.

* Zapravo, kao što ćemo doskora vidjeti, postavlja se čak pitanje je li se veliki prasak uopće mogao dogoditi i uz današnji intenzitet gravitacijskih polja.

45

Sažimanje svemira

No, trenutak! Kako možemo biti sigurni da će se svemir zauvijek širiti samo zato što se širi danas?

Pretpostavimo, na primjer, da promatramo bačenu loptu koja se giba nagore s površine Zemlje. Ona se postojano penje, ali njena se brzina također postojano smanjuje. Mi znamo da će se konačno njezina brzina svesti na nulu i da će se tada početi kretati prema dolje, sve brže i brže.

Tome je tako zato što gravitacijska sila Zemlje neumoljivo vuče loptu prema dolje, najprije poništavajući početni impuls koji ju je uputio nagore, a potom stalno pojačavajući njezin konačni pad. Da je lopta bačena brže, gravitacijskoj sili trebalo bi dulje vrijeme da osujeti početni impuls. Lopta bi uspjela doseći veću visinu prije nego što bi se zaustavila i počela ponovno padati.

Možemo stoga zamisliti da bi se lopta, bez obzira na to kako smo je snažno bacili uvis, konačno zaustavila i vratila pod utjecajem neumitne gravitacijske snage. O tome postoji čak i narodna poslovica, »Sve što se uzdigne, mora pasti.« To bi bilo točno kad bi gravitacijska sila bila jednaka na svim visinama, ali ona to nije.

Snaga Zemljine gravitacije smanjuje se s kvadratom udaljeno­sti od središta Zemlje. Neki predmet na Zemljinoj površini nalazi se otprilike 6400 kilometara (4000 milja) od njezina središta. Predmet 6 400 kilometara iznad površine bio bi dvostruko toliko udaljen od središta i sila gravitacije koja djeluje na nj iznosila bi samo 1/4 sile na površini.

Neki predmet može biti bačen prema gore tako velikom brzinom da se, u tom kretanju nagore, gravitacijska sila toliko brzo smanjuje da nikad nije dovoljno jaka kako bi tu brzinu usporila do nule. U tim uvjetima predmet se neće spustiti već će napustiti Zemlju zauvijek. Minimalna brzina pri kojoj se to događa je »brzina iščeznuća«, a za Zemlju ona iznosi 11,23 kilometra (6,98 milja) u sekundi.

Može se pretpostaviti da i svemir ima tu brzinu koja je potrebna da bi se tijelo oslobodilo djelovanja gravitacije. Galaktički grozdovi privlače jedan drugoga gravitacijom, ali snaga eksplozije velikog praska odmiče ih suprotstavljajući se sili gravitacije. To znači da bismo mogli računati kako će gravitacijska sila malo-pomalo usporiti širenje i možda ga zaustaviti. Kad se to dogodi, galaktički grozdovi će se početi približavati jedan drugome privučeni snagom vlastitog gravitacij-

46

skog djelovanja i tada će se svemir početi sažimati. No, dok se gravitacijski grozdovi udaljuju jedan od drugoga, smanjuje se djelovanje svakoga od njih na susjedne grozdove. Ako je širenje dovoljno brzo, privlačenje se smanjuje takvom brzinom da nikada neće moći zaustaviti ekspanziju. Minimalna brzina ekspanzije potrebna da bi se spriječilo to zaustavljanje jest svemirska brzina iščeznuća.

Ako se galaktički grozdovi odmiču jedan od drugoga brzinom većom od brzine iščeznuća, oni će se zauvijek nastaviti udaljavati i svemir će se zauvijek širiti sve dok ne dosegne toplinsku smrt. To bi bio »otvoreni svemir« o kakvom smo govorili nešto prije u ovom poglavlju. Ako se galaktički grozdovi udaljuju brzinom manjom od brzine iščeznuća, širenje će se postupno zaustaviti. Tada će konačno početi sažimanje i svemir će ponovno stvoriti kozmičko jaje koje će potom eksplodirati u novom velikom prasku. To bi bio »zatvoreni svemir« (ponekad se naziva i »oscilirajućim svemirom«).

Pitanje je, prema tome, širi li se svemir brzinom koja je manja od brzine iščeznuća. Znamo brzinu širenja, a ako saznamo i brzinu iščeznuća - imat ćemo odgovor.

Brzina iščeznuća ovisi o međusobnom gravitacijskom privlače­nju galaktičkih grozdova, a ono ovisi o masi pojedinih grozdova i njihovoj međusobnoj udaljenosti. Naravno, različiti su galaktički grozdovi različite veličine, a neki susjedni grozdovi udaljeniji su međusobno od drugih.

Prema tome, možemo učiniti samo to da zamislimo kako je sva materija u svim galaktičkim grozdovima jednoliko raspoređe­na u svemiru. Tako bismo mogli odrediti prosječnu gustoću materije u svemiru. Što je veća prosječna gustoća materije, to je veća brzina iščeznuća i vjerojatnije je da se galaktički grozdovi ne udaljavaju jedan od drugoga dovoljno brzo da bi iščezli te da će se prije ili kasnije širenje zaustaviti i pretvoriti u sažimanje.

Koliko zasad možemo reći, ako bi prosječna gustoća svemira bila takva da bi opseg jednak veličini prosječne dnevne sobe obuhvaćao dovoljno materije koja bi odgovarala ekvivalentu od 400 vodikovih atoma, to bi bila dovoljno visoka gustoća da zadrži svemir zatvorenim pri sadašnjoj brzini širenja.

Koliko, međutim, znamo, stvarna prosječna gustoća svemira iznosi samo stoti dio te količine. Prema stanovitim indirektnim dokazima, uključujući i količinu deuterija (teškog vodika) u svemiru, većina je astronoma uvjerena da prosječna gustoća ne može biti mnogo veća od toga. Ako je tako, međusobno

47

gravitacijsko djelovanje galaktičkih grozdova daleko je premalo da bi zaustavilo širenje svemira. Svemir je, prema tome, otvoren i širenje će se nastaviti do konačne toplinske smrti.

Jedino što nismo potpuno sigurni kakva je prosječna gustoća svemira. Gustoća je jednaka omjeru mase i volumena, ali iako nam je dosta dobro poznat volumen određene sekcije svemira, kad je riječ o masi te sekcije, nismo toliko sigurni.

Postoje načini da se izračunaju mase samih galaksija, ali ne možemo tako dobro izmjeriti masu sitnih raštrkanih zvijezda, prašine i plinova na krajnjim rubovima galaksija i između njih. Možda masu tog negalaktičkog materijala izrazito potcjenjujemo.

I doista, harvardski su astronomi 1977. godine, proučavajući rendgensko zračenje iz svemira, obznanili da su pronašli indikacije prema kojima su neki galaktički grozdovi okruženi svijetlim krugovima zvijezda i prašine kojih je masa čak pet do deset puta veća od mase samih galaksija. Takvi bi krugovi, ako ih imaju sve galaksije, bitno povećali masu svemira i mogućnost postojanja otvorenog svemira učinili doista vrlo nesigurnom.

Jedna indikacija prema kojoj bi mogućnost postojanja mnogo veće mase svemira valjalo uzeti vrlo ozbiljno, nalazi se u samim galaktičkim grozdovima. U mnogo slučajeva, kad se masa galaktičkih grozdova izračunava na temelju masa sastavnih galaksija, pokazuje se da ne postoji dovoljno veliko opće gravitacijsko djelovanje koje bi držalo grozd na okupu. Pojedine galaksije morale bi se odvojiti i raspršiti zato što se kreću većim brzinama od prividne brzine iščeznuća cijeloga grozda. A ipak se čini da su ti galaktički grozdovi povezani gravitacijskim djelovanjem. Normalan je zaključak da su astronomi potcijenili ukupnu masu grozdova, da izvan samih galaksija postoji masa koju oni ne uračunavaju.

Ukratko, iako bilanca dokaza još snažno govori u prilog otvorenom svemiru, mogućnosti takvog svemira ponešto se smanjuju. Mogućnosti da u svemiru postoji dovoljno mase da bi on bio zatvoren i oscilirajući još su male, ali se povećavaju.*

Da, ima li smisla ideja o svemiru koji se skuplja? U njemu bi se sve galaksije sve više približavale jedna drugoj i na koncu bi se ponovno stvorilo kozmičko jaje niske entropije. Zar to ne znači da

* Ako opet mogu nametnuti svoje osobno mišljenje, čini mi se da otvoreni svemir nije zaista moguć iz razloga koje ću objasniti u slijedećem poglavlju. Budemo li samo dovoljno strpljivi, osjećam da će astronomi pronaći masu koja nedostaje, ili neka druga potrebna svojstva, i prihvatiti ideju zatvorenog svemira.

48

svemir koji se sažima, pobija drugi princip termodinamike? On mu, dakako, mora protusloviti, ali ne moramo na to gledati kao na pobijanje.

Drugi zakon termodinamike je, kao što sam prije rekao, samo uopćavanje općeg iskustva. Proučavajući svemir pod najrazličiti-jim uvjetima, zapažamo da se drugi zakon termodinamike, kako se čini, nikad ne krši. Iz toga zaključujemo da se ni ne može prekršiti.

Možda je taj zaključak pretjeran. Uostalom, bez obzira na to koliko mijenjali uvjete eksperimentiranja i mjesta koja promatra­mo, jednu stvar ne možemo mijenjati. Sva naša promatranja, od same Zemlje do najudaljenijih galaksija koje otkrijemo, svi uvjeti eksperimentiranja koje možemo izmisliti - svi, bez iznimke -odvijaju se u ekspandirajućem svemiru. Stoga je najuopćenija tvrdnja koju možemo izreći ta da se drugi zakon termodinamike ne može nikada prekršiti u ekspandirajućem svemiru.

Na temelju svojih zapažanja i eksperimentiranja ne možemo reći baš ništa o odnosu između entropije i svemira koji se sažima. Savršeno smo slobodni pretpostaviti da poriv za povećanjem entropije postaje manje silovit kako se ekspanzija svemira usporava, da poriv za smanjenjem entropije postaje silovitiji s početkom sažimanja svemira.

Mogli bismo stoga pretpostaviti da bi se u zatvorenom svemiru entropija općenito povećavala za vrijeme faze ekspanzije i, vrlo vjerojatno prije faze toplinske smrti, nastao bi preokret i entropija bi se potom smanjivala u fazi sažimanja. Svemir se dakle, poput sata o kojem se vodi redovita briga, navija prije nego što stigne posve otkucati i tako se nastavlja, koliko smo zasad u stanju reći, zauvijek. Svemir se dakle nastavlja, ciklički, zauvijek, no možemo li zato biti sigurni da to znači kako će se život nastaviti zauvijek? Zar ne mogu postojati razdoblja u tom ciklusu u kojima je život nemoguć?

Na primjer, čini se svakako neizbježnim da je eksplozija kozmičkog jajeta vjerojatno stanje štetno za život. Cijeli svemir (koji se sastoji samo od kozmičkog jajeta) ima u trenutku eksplozije temperaturu mnogo bilijuna stupnjeva i tek dosta vremena nakon eksplozije temperatura postaje dovoljno niska da omogući stvaranje materije i da se ta materija skupi u galaksije, da se formiraju planetarni sustavi i nastane život na prikladnim planetarna.

Možda bi trebalo proći oko milijardu godina poslije velikog praska prije nego što bi u svemiru mogle egzistirati galaksije,

49

zvijezde, planete i život. Pretpostavivši da sažimanje ponavlja povijest svemira u obratnom slijedu, očekivali bismo da bi milijardu godina prije stvaranja kozmičkog jajeta život, planete, zvijezde i galaksije bili nemogući.

Tako u svakom ciklusu postoji razdoblje od dvije milijarde godina, s kozmičkim jajetom u središtu, u kojem je život nemoguć. U svakom ciklusu poslije tog razdoblja može se stvoriti novi život, ali on neće imati veze sa životom u prethodnom ciklusu, završit će prije slijedećeg kozmičkog jajeta i neće imati veze sa životom u kasnijem ciklusu.

Razmislite: u svemiru vjerojatno nema mnogo manje od bilijun zvijezda. Sve one neprekidno šalju energiju u svemir kao cjelinu, već petnaest milijardi godina. Zašto sva ta energija nije zagrijala hladna tijela u svemiru — takve planete poput naše Zemlje - do užarene topline koja bi onemogućila život?

Postoje dva razloga zašto se to nije dogodilo. Ponajprije, svi galaktički grozdovi udaljavaju se jedan od drugoga u ekspandira-jućem svemiru. To znači da je svjetlost koja dopre do svakog galaktičkog grozda sa svih drugih grozdova, pretrpjela različite stupnjeve crvenog pomaka. Budući da dulje valne dužine znače manji sadržaj energije svjetlosti, crveni pomak znači smanjivanje energije. Stoga zračenje koje emitiraju galaksije sadrži manje energije nego što bi se moglo pomisliti.

Drugo, raspoloživi prostor unutar svemira naglo se povećava sa širenjem svemira. Prostor zapravo dobiva veću zapremninu, brže nego što energija koja se ulijeva u nj može ispuniti tu zapremninu. Stoga, daleko od toga da se zagrijava, svemir stalno gubi temperaturu sve od velikog praska i danas mu je opća temperatura samo oko tri stupnja iznad apsolutne nule.

Ta bi situacija, naravno, bila obratna u svemiru koji se skuplja. Svi galaktički grozdovi približavali bi se jedan drugome, a to bi značilo da bi svjetlost koja dopire do nekoga galaktičkog grozda sa svih ostalih doživljavala ljubičasti pomak u različitim stupnjevima te da sadrži daleko više energije nego danas. Uz to, raspoloživi prostor unutar svemira naglo bi se smanjivao tako da bi ga zračenje ispunilo mnogo brže nego što bi se očekivalo. Svemir koji se sažima postajao bi stoga sve toplijim i, kao što sam rekao, milijardu godina prije stvaranja kozmičkog jajeta bio bi prevruć za bilo kakav oblik života na njemu.

Koliko će vremena proći prije slijedećeg kozmičkog jajeta? To nije moguće reći. To i opet ovisi o ukupnoj masi svemira.

Pretpostavimo da je masa dovoljno velika da bi mogla jamčiti

50

zatvoreni svemir. Što masa više premašuje nužni minimum, to je snažnije opće gravitacijsko polje svemira i to će se brže sadašnja ekspanzija zaustaviti i cijeli će se svemir sažeti u još jedno kozmičko jaje.

No, budući da je sadašnja veličina ukupne mase tako malena, ako se ona može dovoljno povećati da osigura zatvoreni svemir, čini se vjerojatnim da će se povećati upravo jedva dovoljno. To znači da će se brzina širenja s vremenom usporavati samo vrlo postupno i kad se gotovo zaustavi, posljednji ostaci nestat će vrlo sporo pod djelovanjem gravitacijskog polja upravo jedva dovoljnim da obavi posao, i svemir će se tada početi sažimati vrlo sporo i dugotrajno.

Mi živimo u relativno kratkom razdoblju brze ekspanzije, jednoga dana nastupit će relativno kratko razdoblje brzog sažimanja. Svako to razdoblje traje samo nekoliko tuceta milijardi godina, a između njih će biti dugo razdoblje praktički statičkog svemira.

Mogli bismo pretpostaviti, samo kao nagađanje, da će se svemir zaustaviti otprilike na pola puta prema toplinskoj smrti, recimo nakon pola bilijuna godina, i da će tada nastupiti još pola bilijuna godina prije slijedećeg kozmičkog jajeta. U tom slučaju ljudskoj vrsti preostaje da pričeka bilijun godina na novo kozmičko jaje ako je svemir zatvoren, ili bilijun godina do toplinske smrti ako je svemir otvoren.

Oboje se čini konačnom katastrofom, ali kozmičko jaje više nalikuje krešendu, silovitije je, bliže Otkrivenju-Ragnaroku i teže ga je izbjeći. Ljudski rod možda bi više volio toplinsku smrt, ali ja predmnijevam da će zapravo dobiti - ako, naravno, uopće preživi dovoljno dugo - kozmičko jaje.* *

* Ipak, da završetak ne bi bio suviše mračan, pisac znanstvene fantastike Poul Anderson u romanu Tau Zero opisuje jedan svemirski brod i posadu koja je promatrala i preživjela eksploziju kozmičkog jajeta - i čini to doista uvjerljivo.

51

4 Kolaps zvijezda

Gravitacija

Razmatrajući izmjenične katastrofe toplinske smrti i kozmičkog jajeta, govorili smo o svemiru kao cjelini i držali smo da je on manje ili više jednoliko more prorijeđene materije koja sva povećava entropiju i širi se prema toplinskoj smrti, ili koja gubi entropiju i sažima se prema kozmičkom jajetu. Pretpostavljali smo da svi njegovi dijelovi doživljavaju istu sudbinu, na isti način i u isto vrijeme.

No činjenica je da svemir uopće nije jednolik ako se ne promatra iz ogromne udaljenosti i vrlo općenito. Ako promatra-mo pomno njegove bliže pojedinačne dijelove, on je doista vrlo namreškan.

Za početak, on sadrži najmanje deset milijardi bilijuna zvijezda, a uvjeti na zvijezdi ili blizu nje silno se razlikuju od uvjeta na velikoj udaljenosti od njih. Štoviše, na nekim su mjestima zvijezde posute vrlo gusto, na drugima su raspoređene narijetko, a ponegdje ih zapravo uopće nema. Stoga je posve moguće da se događaji u nekim dijelovima svemira dosta razlikuju od događaja u drugim područjima; na primjer, dok se svemir kao cjelina širi, neki se njegovi dijelovi mogu skupljati. Tu mogućnost moramo razmotriti, jer ta razlika u ponašanju možda vodi do još jedne vrste katastrofa.

Počnimo razmatranjem Zemlje koja je stvorena od otprilike šest bilijuna bilijuna kilograma kamenja i metala. Prirodu njezina nastanka u velikoj je mjeri uvjetovalo gravitacijsko polje koje je proizvela sva ta masa. Tako je materijal Zemlje, sabijajući se kroz djelovanje gravitacijskog polja, privučen toliko blizu središtu koliko je mogao doprijeti. Svaki komadićak Zemlje kretao se prema središtu sve dok neki drugi komadićak nije fizički blokirao

52

put. Na koncu je svaki komadić Zemlje bio tako blizu središtu kako je mogao doprijeti, tako da je cijela planeta imala minimalnu potencijalnu energiju.

U kugli, udaljenost raznih dijelova tijela od središta u prosjeku je manja nego što bi bila u bilo kojeg drugog geometrijskog oblika; Zemlja je dakle kugla. (A to su i Sunce i Mjesec i sva ostala veća astronomska tijela, osim u posebnim uvjetima.)

Uz to, Zemlja je, oblikovana u kuglu gravitacijom, gusto zbijena. Atomi koji je sačinjavaju nalaze se u dodiru. Zapravo, proučava li se situacija dublje i dublje ispod Zemljine površine, atomi su sve zbijeniji pod djelovanjem težine slojeva materijala iznad njih (ta težina predstavlja gravitacijsku silu).

No čak i u središtu Zemlje atomi ostaju netaknuti, iako su snažno zbijeni. I zato što su neoštećeni, odolijevaju daljem djelovanju gravitacije. Zemlja se više ne smanjuje već ostaje kuglom promjera 12 750 kilometara (7 900 milja) i, pod uvjetom da bude ostavljena samoj sebi, takva će biti zauvijek.

Kod zvijezda, međutim, slučaj nije posve isti, jer su njihove mase između deset tisuća i deset milijuna puta veće od mase Zemlje, a to je ipak razlika.

Uzmimo za primjer Sunce, kojega je masa 330 000 puta veća od mase Zemlje. Zbog toga je i njegovo gravitacijsko polje 330 000 puta veće i kad se Sunce stvaralo, snaga privlačenja koja je formirala kuglu bila je toliko jačom. Atomi u središtu Sunca, pod utjecajem tako ogromne sile, zarobljeni pod golemom težinom gornjih slojeva, skršili su se i razbili.

To se može dogoditi zato što atomi nisu nimalo slični sićušnim lopticama za biljar, kako se mislilo u devetnaestom stoljeću. Umjesto toga, oni su uglavnom mekušaste ljuske elektronskih valova s vrlo malom masom; u sredini tih ljusaka nalazi se sićušna jezgra koja sadrži gotovo svu masu. Promjer jezgre samo je 1/100 000 promjera čitavog atoma. Atom više nalikuje ping-pong loptici s gotovo nevidljivo malenom i vrlo zbijenom metalnom kuglicom koja lebdi u sredini.

Pod pritiskom gornjih slojeva Sunca, elektronske ljuske atoma u Sunčevoj jezgri smrskaju se i sićušne jezgre u središtu atoma postaju slobodne. Izdvojene jezgre i fragmenti elektronskog omotača toliko su manji od cijelog atoma da bi se Sunce, pod svojom vlastitom snažnom gravitacijskom silom, moglo stisnuti do iznenađujuće malih dimenzija — ali to se ne događa.

Do tog sažimanja ne dolazi zato što je Sunce — kao i ostale zvijezde — sastavljeno uglavnom od vodika. Vodikova jezgra u

53

središtu vodikovog atoma jest podatomska čestica nazvana »proton« koja ima pozitivan električni naboj. Kad se atom razbije, sami protoni mogu se slobodno kretati i približiti jedan drugome tješnje nego što su mogli kad je svaki bio okružen elektronskom ljuskom. I ne samo da se protoni mogu približiti jedan drugome, već se mogu i sudarati velikom snagom, jer se energija gravitacijske sile pretvara u toplinu sa sažimanjem materijala od kojeg je Sunce sastavljeno i njegovim spajanjem, tako da središte Sunca ima temperaturu oko 15 milijuna stupnjeva.

Kad se protoni sudaraju, ponekad se ne odbijaju nego se spajaju, pokrećući tako »nuklearnu reakciju«. U procesu takvih nuklearnih reakcija neki protoni gube električni naboj da bi postali »neutronima«, i napokon se stvara jezgra sastavljena od dva protona i dva neutrona. To je jezgra atoma helija.

Taj proces (isti kakav se odvija i u zemaljskoj hidrogenskoj bombi, ali neusporedivo veće snage) stvara ogromne količine topline koja cijelo Sunce pretvara u vatrenu loptu užarenog plina, održavajući ga takvim dugo, dugo vremena.

Dok kod Zemlje otpornost cijelih atoma sprječava da se ona sažme i postane manjom nego što jest, kod Sunca to sažimanje sprječava ekspanzivno djelovanje topline koja se razvija nuklear-nim reakcijama u njegovoj unutrašnjosti. Razlika je u tome što Zemlja može zadržati svoju veličinu neograničeno dugo jer će atomi, ako ih se ne dira, ostati uvijek netaknuti, dok Sunce to ne može. Veličina Sunca ovisi o stalnoj proizvodnji topline u njegovu središtu, koja opet ovisi o kontinuiranoj seriji nuklearnih reakcija što proizvode tu toplinu, a to dalje ovisi o stalnoj dobavi vodika, goriva za takve reakcije.

Ali vodika postoji samo jedna određena količina. Konačno, bude li dosta vremena, vodik Sunca (ili bilo koje zvijezde) smanjit će se ispod neke kritične količine. Broj nuklearnih reakcija će se smanjiti, a tako i energija. Neće biti dovoljno topline koja bi održavala Sunce (ili bilo koju zvijezdu) rastegnutim i ono će se početi sažimati. Sažimanje zvijezda ima važne gravitacijske posljedice.

Gravitacijsko privlačenje bilo koja dva tijela povećava se sa smanjivanjem udaljenosti njihovih središta; povećava se zapravo s kvadratom promjene udaljenosti. Ako ste na stanovitoj velikoj udaljenosti od Zemlje pa smanjite tu udaljenost napola, snaga kojom vas Zemlja privlači povećat će se 2x2, ili četiri puta. Ako tu

54

udaljenost smanjite na jednu šesnaestinu, privlačenje se povećava 16x16, odnosno 256 puta.

U ovom trenutku vi se nalazite na površini Zemlje i snaga njezina gravitacijskog djelovanja na vas ovisi o njezinoj masi, vašoj masi i činjenici da ste od središta Zemlje udaljeni 6378 kilometara (3963 milje). Masa Zemlje ne može se baš značajno promijeniti a svoju masu možda ne želite mijenjati, ali što ako zamislite da ste promijenili svoju udaljenost od središta Zemlje.

Možete se, primjerice, približiti središtu Zemlje bušeći (u mašti) kroz samu Zemlju. Dakle, pomislili biste da se djelovanje gravitacije na vas povećava kako se primičete bliže središtu Zemlje.

Ali ne! Ovisnost gravitacijske snage o udaljenosti od središta tijela koje privlači vrijedi samo ako se nalazite izvan tog tijela. Proračunavajući gravitacijsku snagu, samo u tom slučaju možemo pretpostavljati da je sva masa nekog tijela koncentrirana u središtu.

Ako se ukopate u Zemlju, prema središtu će vas privlačiti samo onaj dio Zemlje koji je bliže središtu nego što ste to vi. Dio Zemlje koji je od središta udaljeniji nego vi ne pridonosi gravitacijskoj sili. Shodno tome, kako se ukopavate u Zemlju, djelovanje gravitacije na vas se smanjuje. Kad biste (u mašti) dosegli samo središte Zemlje, više ne bi bilo uopće nikakvog privlačenja, jer se više ništa ne bi nalazilo bliže središtu od vas. Bili biste izloženi gravitaciji vrijednosti nula.

No pretpostavimo ipak da se Zemlja sažme do polovice svojeg polumjera, zadržavajući pri tom svu svoju masu. Ako biste se nalazili u udaljenom svemirskom brodu, to ne bi imalo nikakva djelovanja na vas. Masa Zemlje bila bi i dalje kakva je bila, kao i vaša masa, i vaša udaljenost od središta Zemlje. Bilo da se Zemlja rastegne ili sažme, njezino gravitacijsko djelovanje na vas ne bi se promijenilo (tako dugo dok toliko ne ekspandira da vas obuhvati u svoju supstancu — u tom bi se slučaju povećalo gravitacijsko djelovanje na vas).

Pretpostavimo, dakle, da ste stajali na površini Zemlje kad se ona počela sažimati i da ste ostali tamo za vrijeme procesa sažimanja. Masa Zemlje, i vaša, ostale bi iste, ali vaša udaljenost od središta Zemlje smanjivala bi se faktorom 2. I dalje biste bili izvan same Zemlje i sva bi Zemljina masa bila između vas i njezi-nog središta, tako da bi se gravitacijsko djelovanje Zemlje na vas povećavalo faktorom 2x2, ili četiri. Drugim riječima, kad bi se Zemlja sažimala, povećavala bi se njezina površinska gravitacija.

55

Ako bi se Zemlja i dalje sažimala ne gubeći masu i ako biste i dalje ostali na površini, gravitacijska sila koja djeluje na vas postupno bi se povećavala. Kad bismo zamislili da se Zemlja smanjila do točke promjera nula (zadržavajući masu) i kad biste stajali na toj točki, snaga gravitacijskog djelovanja na vas bila bi bezgranična.

To vrijedi za svako tijelo koje ima masu, ma kako bilo veliko ili malo. Kad bismo se vi ili ja ili čak proton sve više i više zbijali, snaga gravitacijskog djelovanja na moju površinu ili vašu površinu ili površinu protona beskrajno bi se povećavala. I ako bismo se vi ili ja ili proton sveli na točku promjera nula zadržavajući pri tome svu prvobitnu masu, površinska bi gravitacija u svakom slučaju postala bezgraničnom.

Crne rupe

Naravno, tako dugo dok ostane u sadašnjim uvjetima, Zemlja nikad neće postati manjom nego što je danas. A neće se smanjiti ni išta što je manje od Zemlje. Čak ni tijela veća od Zemlje — Jupiter, primjerice, kojega je masa 318 puta veća od mase Zemlje — neće se nikad smanjiti tako dugo dok su ostavljena nesmetanima sama sebi-.

Zvijezde će se, međutim, jednom smanjiti. One imaju mnogo veću masu nego planete i njihovo vrlo snažno gravitacijsko polje prouzročit će sažimanje u trenutku kad njihovo nuklearno gorivo padne ispod kritične točke i kad se više neće stvarati dovoljno topline potrebne kao ravnoteža gravitacijskoj sili. Koliko će daleko ići to sažimanje ovisi o intenzitetu gravitacijskog polja tijela koje se kontrahira, pa stoga o njegovoj masi. Ako je tijelo dovoljno masivno to sažimanje, koliko znamo, nema granica i njegov će se volumen svesti na ništicu.

Dok se zvijezda sažima, intenzitet njezina gravitacijskog polja ne mijenja se na znatnim udaljenostima, ali njezina površinska gravitacija raste bez granica. Jedna je posljedica toga da se sa sažimanjem zvijezde postupno povećava brzina koju mora imati neko tijelo da bi se oslobodilo djelovanja gravitacije te zvijezde. Tijelima postaje sve teže i teže da se oslobode i odvoje od zvijezde dok se ona sažima i njezina površinska gravitacija povećava.

U sadašnjem trenutku, na primjer, brzina iščeznuća koja vrijedi na površini Sunca iznosi 617 kilometara (383 milje) u

56

sekundi, gotovo 55 puta više nego brzina iščeznuća na površini Zemlje. To je još uvijek dovoljno mala brzina te materijal može prilično lako »pobjeći« od Sunca. Sunce (i ostale zvijezde) stalno emitiraju subatomske čestice velikom brzinom, u svim smjerovima.

Kad bi se, međutim, Sunce sažimalo i kad bi njegova površinska gravitacija rasla, njegova brzina iščeznuća popela bi se na tisuće kilometara u sekundi — desetke tisuća — stotine tisuća. Na kraju bi brzina iščeznuća dosegla brojku od 300000 kilometara (186000 milja) u sekundi, a to je brzina svjetlosti.

Kad se zvijezda (ili bilo koje tijelo) sažme do točke gdje se brzina iščeznuća izjednačuje s brzinom svjetlosti, ona je dosegla »Schwarzschildov radijus«, nazvan tako zato što je o njemu prvi govorio njemački astronom Karl Schwarzschild (1873—1916). Ipak, tu je pojavu potpuno teorijski obradio američki fizičar J. Robert Oppenheimer (1904—67) tek 1939. godine.

Zemlja bi dosegla svoj Schwarzschildov radijus kad bi se smanjila na polumjer od jednog centimetra (0,4 inča). Budući da polumjer svake kugle iznosi pola njezinog promjera, Zemlja bi tada bila lopta promjera 2 centimetra (0,8 inča), lopta koja bi sadržavala svu njezinu masu. Sunce bi doseglo svoj Schwarzschil-dov radijus kad bi se smanjilo do polumjera od 3 kilometra (1,9 milja), zadržavajući svu svoju masu.

Ustanovljeno je da sve što ima masu ne može putovati brzinom većom od brzine svjetlosti. Kad se neko tijelo sažme do svojeg Schwarzschildovog radijusa ili još manje, tada više ništa ne može s njega iščeznuti.* Sve što padne u sažeto tijelo više se ne može osloboditi pa su stoga sažeta tijela poput beskrajno dubokih rupa u prostoru. Čak ni svjetlost ne može izaći pa je stisnuto tijelo potpuno crno. Američki fizičar John Archibald Wheeler (1911—) prvi je za takva tijela upotrijebio izraz »crna rupa«.**

Prema tome, činilo bi se da crne rupe moraju nastati kad zvijezde ostanu bez goriva i kad su dovoljno velike da mogu stvoriti gravitacijsko polje dostatno da se zbiju do svojeg Schwarzschildova radijusa. Reklo bi se da je to jednosmjerni pro-ces, da se naime crna rupa može stvoriti, ali da se ne može pono-

* U posljednje se vrijeme pokazalo da to nije posve točno. Objasnit ću to kasnije.

** Začudo, francuski astronom Pierre Simon de Laplace (1749—1827) već je 1798. godine dao naslutiti mogućnost postojanja tako masivnih tijela da s njih ništa ne bi moglo iščeznuti, čak ni svjetlost.

57

vno rasformirati. Kad jedanput nastane, crna je rupa — osim je-dne iznimke o kojoj ću govoriti kasnije — trajna.

Nadalje, sve što se približi crnoj rupi vjerojatno će zarobiti silno intenzivno gravitacijsko polje koje postoji u njezinoj blizoj okolici. Tijelo koje se približava može spiralno kružiti oko crne rupe i konačno upasti u nju. Kad se to jednom dogodi, ono više nikad ne može izaći. Činilo bi se stoga da crna rupa može poveća­vati svoju masu, ali je ne može gubiti.

Ako se dakle crne rupe stvaraju ali nikada ne nestaju, sa starenjem svemira morao bi se stalno povećavati njihov broj. I dalje, ako crna rupa može povećavati masu ali je ne može smanjivati, sve crne rupe moraju stalno rasti. Ako svake godine ima sve više crnih rupa i ako su one sve veće, s prolaženjem vremena sve veći i veći postotak mase svemira trebao bi se naći u crnim rupama, dok konačno sva tijela u svemiru ne bi bila u nekoj crnoj rupi.

Ako živimo u otvorenom svemiru, mogli bismo prema tome zamisliti da kraj nije samo maksimalna entropija i toplinska smrt u beskrajnom moru rijetkoga plina. To nije čak ni maksimalna entropija i toplinska smrt u svakom od milijardu galaktičkih grozdova odvojenih, jedan od svih ostalih, neproračunljivim i sve većim udaljenostima. Umjesto toga, činilo bi se da će svemir, u dalekoj budućnosti, postići maksimalnu entropiju u obliku određenog broja silno masivnih crnih rupa. One bi postojale u grozdovima koji bi svi bili međusobno odvojeni neproračunljivim i sve većim udaljenostima. I doista, činilo bi se da je to upravo sada najvjerojatnija budućnost jednoga otvorenog svemira.

Postoje teorijski razlozi za pretpostavku da gravitacijska energija crnih rupa može obaviti neizmjerne količine rada. Lako možemo zamisliti da ljudska bića koriste crne rupe kao svemirske ložionice, bacajući u njih nepotrebnu masu i iskorištavajući zračenje koje se stvara u tom procesu. Kad ne bi bilo suvišne ma-se, možda bi se mogla iskoristiti rotacijska energija crne rupe. Na taj način, iz crnih rupa može se izvući mnogo više energije nego iz iste mase običnih zvijezda, pa bi ljudska vrsta mogla dulje opstati u svemiru s crnim rupama nego u svemiru bez njih.

No na koncu će drugi zakon ipak učiniti svoje. Sva materija morala bi završiti u crnim rupama i crne rupe ne bi se više vrtjele. Iz njih se više ne bi mogao izlučiti nikakav rad i postojala bi maksimalna entropija. Čini se da bi bilo mnogo teže izbjeći toplinskoj smrti sa crnim rupama nego bez njih, kad jedanput nastupi toplinska smrt. Slučajne fluktuacije u odsjecima niske

58

entropije ne bi se mogle lako uočiti ako se mora izaći na kraj s crnim rupama i teško je uopće reći kako bi život mogao izbjeći konačnu katastrofu.

Ali kako bi se crne rupe uklopile u jedan zatvoreni svemir? Proces u kojem crne rupe postaju mnogobrojnije i veće mogao

bi biti spor s obzirom na ukupnu veličinu i masu svemira. Iako je svemir danas star 15 milijardi godina, crne rupe vjerojatno još čine samo malu količinu njegove mase.* Čak i nakon još pola bilijuna godina, kad nastupi preokret i svemir se počne sažimati, crne rupe mogu obuhvaćati tek mali dio ukupne mase.

No kad se svemir jednom stane sažimati, katastrofa crnih rupa dobiva dodatnu snagu. Crne rupe koje su nastale u razdoblju širenja bile su najvjerojatnije zatvorene u središtima galaksija, ali kako se galaktički grozdovi približavaju jedan drugome i svemir postaje sve bogatiji energetskim zračenjem, možemo biti sigurni da će nastajati sve više crnih rupa i da će se one brže povećavati. U konačnoj fazi, kad se galaktički grozdovi stope jedan s drugim, i crne se rupe spajaju, a krajnje sažimanje u kozmičko jaje svakako je i sažimanje u jednu ogromnu svemirsku crnu rupu. Sve što ima masu cijelog svemira i dimenzije kozmičkog jajeta ne može biti ništa drugo već crna rupa.

Ali opet, ako iz crne rupe ne može ništa izaći, kako kozmičko jaje nastalo sažimanjem svemira može eksplodirati da bi stvorilo jedan novi svemir? Zbog toga, kako je kozmičko jaje koje je postojalo prije 15 milijardi godina moglo eksplodirati i stvoriti svemir koji danas nastavamo?

Da bismo vidjeli kako je to moguće, moramo shvatiti da sve crne rupe nemaju jednaku gustoću. Sto neko tijelo ima veću masu, to je njegova površinska gravitacija na početku veća (ako je riječ o običnoj zvijezdi) i veća je njegova brzina iščeznuća. Stoga se ono mora manje zbiti da bi podiglo svoju brzinu iščeznuća do vrijednosti jednake brzini svjetlosti, i završava s većim Schwarz-schildovim radijusom.

Kao što prije rekoh, Sunčev Schwarzschildov radijus bio bi 3 kilometra (1,9 milja,). Ako bi se zvijezda s masom tri puta većom

* U to ne možemo biti posve sigurni. Crne rupe gotovo je nemoguće otkriti i lako je moguće da postoje mnoge koje su izbjegle našim opažanjima. Čak je moguće da je upravo masa tih nezamijećenih crnih rupa ona »nedostatna masa« potrebna da bi naš svemir bio zatvoren — u tom bi slučaju crne rupe mogle obuhvaćati čak između 50 i 90 posto mase svemira.

59

od Sunčeve sažimala do svojeg Schwarzschildovog radijusa, taj bi radijus bio 9 kilometara (5,6 milja).

Kugla polumjera 9 kilometara imala bi tri puta veći polumjer od kugle polumjera 3 kilometra i volumen veći 3x3x3, odnosno 27 puta. U 27 puta većem volumenu veće kugle bilo bi 3 puta više mase. Gustoća veće crne rupe iznosila bi samo 3/27 ili 1/9 gustoće manje rupe.

Općenito, što je crna rupa veća, to je njezina gustoća manja. Kad bi se čitava galaksija Mliječna staza, koja ima masu oko

150 milijardi puta veću od Sunčeve, sažela u crnu rupu, njezin bi Schwarzschildov radijus bio 450 milijardi kilometara, ili oko 1 /20 svjetlosne godine. Prosječna gustoća takve jedne crne rupe iznosila bi samo oko 1/1000 gustoće zraka oko nas. Nama bi se to činilo popriličnim vakuumom, ali to bi ipak bila crna rupa iz koje ništa ne može izaći.

Kad bi u svemiru bilo dovoljno mase da bi on mogao biti zatvoren, i kad bi se sva ta masa sabila u jednu crnu rupu, Schwarzschildov radijus te crne rupe bio bi oko 300 milijardi svjetlosnih godina! Takva bi crna rupa imala daleko veći volumen od cijelog poznatog svemira, a njezina bi gustoća bila znatno manja od prosječne gustoće svemira kakvom se ona danas smatra.

Zamislimo da se u takvom slučaju svemir sažima. Svaka je galaksija, pretpostavimo, izgubila većinu svoje materije u nekoj crnoj rupi, tako da se zbijajući svemir sastoji od stotinu ili više milijardi crnih rupa, promjer kojih je između 1/500 svjetlosne godine i jedne svjetlosne godine, ovisno o njezinoj masi. Ni iz jedne od tih crnih rupa ne može se osloboditi značajnija količina materije.

No tada, u konačnoj fazi sažimanja, sve se te crne rupe susreću i stapaju u jedinstvenu crnu rupu s masom cijelog svemira — i Schwarzschildovim radijusom od 300 milijardi svjetlosnih godina. Ništa ne može izaći iz tog radijusa, ali sasvim su moguće ekspanzije unutar tog promjera. Pritisak na taj radijus, na njegovo »izbacivanje«, da tako kažemo, mogao bi biti upravo onaj događaj koji pokreće veliki prasak.

Još jedanput nastaje svemir kakvoga znamo, šireći se u silnoj eksploziji. Konačno nastaju galaksije, zvijezde i planete. Prije ili kasnije počinju se stvarati crne rupe s masama veličine zvijezda i sve opet počinje iznova.

Ako raspravljamo na tim postavkama, čini se da bismo morali zaključiti kako svemir ne može biti otvoren; kako se ne može širiti zauvijek.

60

Kozmičko jaje u kojem je počela eksplozija moralo je biti crna rupa i moralo je bilo imati neki Schwarzschildov radijus. Kad bi se svemir beskrajno širio, njegovi dijelovi morali bi se jednom odvojiti od Schwarzschildova radijusa, a čini se da bi to bilo nemoguće. Svemir prema tome mora biti zatvoren i preokret mora nastati prije no što se dosegne Schwarzschildov radijus.*

Kvazari

Između tri katastrofe prve vrste koje bi mogle onemogućiti život u cijelom svemiru — ekspanzije do toplinske smrti, sažimanja do kozmičkog jajeta i sažimanja do odvojenih crnih rupa — treća se značajno razlikuje od prve dvije.

I opća ekspanzija svemira prema toplinskoj smrti i sveopće sažimanje do kozmičkog jajeta djelovali bi na cijeli svemir manje--više jednako. U oba slučaja, pod pretpostavkom da ljudski život potraje još bilijun godina od danas, ne bi bilo nikakva razloga pretpostaviti da bismo zbog našeg položaja u svemiru mogli proći osobito loše — ili osobito dobro. Naš dio svemira neće biti pogođen znatno prije — ili kasnije — od bilo kojeg drugog dijela.

U slučaju treće katastrofe, dakle odvojenih crnih rupa, situacija je posve drukčija. Tu je riječ o seriji lokalnih katastrofa. Crna rupa može se formirati na jednome mjestu, a ne na drugom, tako da život može postati nemoguć na tom mjestu, a ne na drugom. Na koncu će se sve, naravno, stopiti u jednu crnu rupu, ali crne rupe koje se stvaraju ovdje i sada onemogućuju život u svojoj blizini ovdje i sada, čak iako se život negdje drugdje može nastavljati, neznan i neopažen, još bilijun godina. Stoga se sada moramo zapitati postoje li danas doista crne rupe. Ako postoje, moramo se zapitati gdje se one vjerojatno nalaze i koliko su nas one kadre katastrofalno pogoditi prije (čak možda mnogo prije) konače propasti.

Ponajprije, očigledno je da će se crna rupa najvjerojatnije formirati na mjestima gdje je već skupljeno najviše mase. Što je zvijezda masivnija, to je i vjerojatniji kandidat za moguću crnu rupu. Još su bolji kandidati grozdovi zvijezda u kojima su brojne zvijezde gusto nagomilane.

* Zbog toga sam, kao što rekoh u prethodnom poglavlju, uvjeren da je svemir zatvoren, usprkos tome što je danas više dokaza u prilog tome da je otvoren.

61

Najveći grozdovi, najgušće posuti zvijezdama, nalaze se u središtima galaksija, osobito u sredini divovskih galaksija poput naše vlastite ili još većih. Tamo su milijuni i milijarde zvijezda zbijeni na malom prostoru i tamo je najvjerojatnije da će se zbiti katastrofa crne rupe.

Još samo prije dvadesetak godina astronomi nisu imali ni pojma da su galaktička središta poprišta burnih zbivanja. U takvim su središtima zvijezde bile gusto zbijene, ali čak i u središtu neke velike galaksije zvijezde bi razdvajala u prosjeku možda desetina svjetlosne godine i još bi bilo dovoljno mjesta da se kreću ne smetajući ozbiljno jedna drugoj.

Da je naše Sunce smješteno u jednom takvom području, golim bismo okom mogli na nebu vidjeti više od dvije i pol milijarde zvijezda, od kojih bi 10 milijuna pripadalo prvoj veličini ili još višoj, no svaka bi bila vidljiva samo kao svjetlosna mrlja. Svjetlost i toplina s tih zvijezda mogli bi odgovarati četvrtini svjetlosti i topline što ih šalje Sunce i zbog tih bi dodatnih količina Zemlja možda bila nepodobna za nastavanje, ali mogla bi biti podobna kad bi se nalazila dalje od Sunca; recimo na položaju na kojem je Mars. Još od 1960, na primjer, mogli smo bili umovati na taj način, i čak željeti da se Sunce nalazi u galaktičkom središtu kako bismo mogli uživati u veličanstvenom noćnom nebu.

Kad bismo mogli otkriti samo vidljivu svjetlost koja dolazi sa zvijezda, možda nikad ne bismo imali razloga mijenjati mišljenje. No, 1931. godine američki je radio-tehničar Karl Guthe Jansky (1905—50) prvi puta otkrio radio-valove valnih dužina milijun puta većih nego u vidljivog svjetla, koji su dolazili s različitih područja na nebu. Poslije drugoga svjetskog rata astronomi su razvili metode otkrivanja takvih radio-valova, osobito relativno kratkovalne vrste nazvane mikrovalovima. S naglim usavršava-njem radio-teleskopa pedesetih godina na nebu je otkriven točan položaj različitih izvora zračenja. Činilo se da su neki od njih u vezi s, kako se smatralo, vrlo blijedim zvijezdama naše vlastite galaksije. Nakon podrobnog ispitivanja tih zvijezda pokazalo se, međutim, da one nisu neobične samo zato što emitiraju velike količine mikrovalova, već i zato što se činilo da su povezane s vrlo nejasnim oblacima, ili maglicama, koji su ih okruživali. Najsjajnija od njih, uvedena u kataloge kao 3C273, pokazivala je znakove kao da iz nje izbija sićušan mlaz materije.

Astronomi su počeli sumnjati da ta tijela koja emitiraju mikrovalove nisu obične zvijezde, iako su se takvima činila. Počelo ih se nazivati »kvazistelarnim« (zvjezdolikim) radio-

62

izvorima. Kinesko-američki astronom Hong-Yee Chiu skratio je 1964. godine prvi dio tog naziva u »kvazar« i otada su ta zvjezdolika tijela koja emitiraju radio-valove poznata pod tim imenom.

Iako su se spektri kvazara proučavali, pronađene tamne linije nisu se mogle identificirati do 1963. Te je godine nizozemsko--američki astronom Maarten Schmidt (1929—) prepoznao te linije kao vrstu koja je obično prisutna daleko u ultraljubičastom dijelu spektra; naime, da one predstavljaju svjetlosne valove mnogo kraće od najkraćih koji djeluju na našu mrežnicu i koje možemo vidjeti. U vidljivom području spektra kvazara postojale su samo zato što su doživjele ogroman crveni pomak.

To je značilo da se kvazari udaljuju od nas brže od bilo koje vidljive galaksije i da su prema tome udaljeniji od nas od svih vidljivih galaksija. Najbliži nam je kvazar 3C273, a udaljen je više od milijardu svjetlosnih godina. Otkriveni su tuceti drugih, još udaljenijih kvazara, neki čak do 12 milijardi svjetlosnih godina daleko.

Da bi se uopće vidjeli na tako silnoj udaljenosti, kvazari moraju biti sto puta sjajniji od galaksije kakva je naša. Ako su vidljivi, to je nemoguće zato što su oni sto puta veći od galaksije Mliječna staza i imaju sto puta više zvijezda od nje. Kad bi kvazari bili tako veliki, tada bi ih i pri njihovoj silnoj udaljenosti naši veliki teleskopi otkrili kao oblačaste površine, a ne samo kao sjajne točkice svjetlosti. Oni moraju biti mnogo manji od galaksija.

Malešnost kvazara pokazuje i činjenica da se njihov sjaj mijenja iz godine u godinu, a u nekim slučajevima i iz mjeseca u mjesec. To se ne može dogoditi ako je riječ o velikom tijelu, dimenzija galaksije. Dijelovi neke galaksije mogu postati nejasniji a drugi dijelovi sjajniji, ali prosjek će vjerojatno ostati isti. Da bi cijela galaksija postajala sjajnijom ili nejasnijom, ponovno i ponovno, mora postojati neko djelovanje koje se osjeća u svim njezinim dijelovima. Takvo djelovanje, što god ono bilo, mora putovati od jednog do drugog kraja galaksije, a ne može putovati brzinom većom od brzine svjetlosti. U slučaju galaksije Mliječna staza, na primjer, svakom bi djelovanju trebalo najmanje sto tisuća godina da prođe od jednog do drugog kraja; kad bi naša galaksija kao cjelina stalno naizmjenično sjajila ili se zatamnjivala, očekivali bismo da bi razdoblje te promjene sjaja bilo dugo sto tisuća godina ili više.

63

Brze promjene u kvazara pokazale su da njihov promjer ne može biti veći od jedne svjetlosne godine, a ipak su emitirali zračenje sto puta jače od naše galaksije koja ima promjer 100 000 svjetlosnih godina. Kako je to moguće? Početak odgovora mogao se bio nazrijeti već 1943. godine, kad je diplomirani student astronomije Carl Seyfert otkrio neobičnu galaksiju, članicu grupe koja se danas naziva »Seyfertovim galaksijama«.

Seyfertove galaksije nisu neuobičajene veličine ili na neuobiča­jenim udaljenostima, ali imaju vrlo kompaktna i sjajna središta koja se čine neobično vrućima i aktivnima — zapravo nalik kvazarima. Ta sjajna središta pokazuju promjene zračenja, kao i kvazari. a promjer im ne mora biti veći od jedne svjetlosne godine.

Ako zamislimo vrlo udaljenu Seyfertovu galaksiju s osobito blistavim središtem, sve što bismo tada vidjeli bilo bi to blistavo središte; ostatak bi bio suviše blijed da bi se mogao razlikovati. Ukratko, čini se kao da su kvazari vrlo udaljene Seyfertove galaksije te da vidimo samo blistava središta (iako nejasne maglice oko bližih kvazara mogu biti vidljiv dio galaksija). Uz svaku veliku Seyfertovu galaksiju može postojati milijarda običnih galaksija na udaljenostima većim od milijardu svjetlosnih godina, ali mi ne vidimo te obične galaksije. Nijedan njihov dio nije dovoljno sjajan da bi se mogao razabrati.

Čini se da i galaksije koje ne pripadaju Seyfertovima također imaju aktivna središta; središta koja su na ovaj ili onaj način izvori zračenja, ili koja daju znakove da su doživjela eksplozije, ili oboje.

Može li gomilanje zvijezda u galaktičkim središtima dovesti do stvaranja uvjeta u kojima nastaju crne rupe, i mogu li te crne rupe stalno rasti i biti ogromne, i može li upravo to izazivati aktivnost u galaktičkim središtima o kojoj ovisi blistavost središta Seyfertovih galaksija i kvazara?

Postavlja se, naravno, pitanje kako crne rupe mogu biti izvori neobično snažnog zračenja u galaktičkim središtima, kad iz crne rupe ne može ništa izaći, čak ni zračenje. Stvar je u tome da zračenje ne mora proizlaziti iz same crne rupe. Kad se materija spiralno približava crnoj rupi, njezino izuzetno brzo kruženje pod pritiskom silno intenzivnog gravitacijskog polja u neposrednoj blizini crne rupe prouzročuje emisiju vrlo snažnog zračenja. Pri tome se emitiraju velike količine X-zraka koje su slične svjetlosti, ali s valovima samo 1/500 000 dužine svjetlosnih valova.

Količina radijacije koja se na taj način emitira ovisi o dvije stvari — ponajprije, o masi crne rupe, jer masivnija crna rupa

64

može brže progutati više materije i tako stvoriti više zračenja; drugo, o količini materije u blizini crne rupe. Okolna materija skuplja se oko crne rupe i namješta se u putanju nazvanu »akrecijskim diskom«. Što je u blizini više materije, to će i akrecijski disk biti veći, veće količine materije spiralno će se uvući u crnu rupu i stvarat će se intenzivnije zračenje.

Galaktičko središte nije samo idealno mjesto za stvaranje crne rupe, ono uz to u velikim količinama nudi okolnu materiju. Nije stoga čudno da u središtima mnogih galaksija postoje kompaktni izvori zračenja i da je, u nekim slučajevima, to zračenje tako intenzivno.

Neki astronomi nagađaju da svaka galaksija ima u središtu jednu crnu rupu. Zapravo, dosta brzo nakon velikog praska oblaci plina se sažimaju i moguće je da se najgušći dijelovi kondenziraju u crne rupe. Zatim nastaju nova sažimanja unutar područja plina koja, privučena crnom rupom, kruže oko nje. Na taj bi se način galaksija formirala kao neka vrsta superakrecij-skog diska oko središnje crne rupe koja bi tada bila najstariji dio galaksije.

U većini slučajeva crne bi rupe bile dosta male i ne bi stvarale dovoljno zračenja te naši instrumenti ne bi mogli otkriti ništa neobično u središtima. S druge strane, neke crne rupe mogu biti tako goleme da su akrecijski diskovi u njihovoj neposrednoj blizini sastavljeni od čitavih zvijezda koje doslovno guraju jedna drugu u putanju i koje rupa konačno proguta cijele — a zbog svega toga su područja u neposrednoj blizini crnih rupa izvanredno blistava te plamte snažnim zračenjem.

Štoviše, materija koja se ruši u crnu rupu može osloboditi do 10 posto, ili čak više, svoje mase u obliku energije, dok je obično zračenje s običnih zvijezda kroz fuziju u središtu rezultat pretvaranja samo 0,7 posto mase u energiju.

Pod tim uvjetima ne iznenađuje da su kvazari tako mali a ipak toliko blistavi. Može se također razumjeti zašto kvazari povremeno zablistaju ili blijede. To bi ovisilo o nepravilnom načinu na koji materija spiralno ulazi unutra. U jednom trenutku mogu ući neuobičajeno velike gomile, u drugom prilično male količine.

Prema proučavanjima X-zraka iz svemira obavljenima 1978. godine, smatra se mogućim da tipična Seyfertova galaksija sadrži središnje crne rupe s masama između 10 i 100 milijuna puta većima od mase Sunca. Crne rupe u središtima kvazara moraju

65

biti još znatno veće, s masama milijardu ili više puta većima od mase Sunca.

Čak i galaksije koje nisu Seyfertove mogu u tom smislu biti neobične ako su dovoljno velike. Postoji, primjerice, galaksija poznata kao M87 koje je masa možda 100 puta veća od mase naše galaksije, Mliječne staze, i koja sadrži vjerojatno 30 bilijuna zvijezda. Ona je dio velikoga galaktičkog grozda u zviježđu Virgo i udaljena je 65 milijuna svjetlosnih godina. Galaksija M87 ima vrlo aktivno središte kojega je promjer manji (možda mnogo manji) od 300 svjetlosnih godina, dok je ukupni promjer čitave galaksije 300000 svjetlosnih godina. Štoviše, čini se da se iz središta probija mlaz materije koji prelazi granice galaksije.

Godine 1978. astronomi su objavili izvještaj o proučavanju blistavosti jezgre u usporedbi s vanjskim predjelima te o brzini kojom se zvijezde vjerojatno kreću blizu središta galaksije. Rezultati tih proučavanja naveli su na pomisao da se u sredini te galaksije nalazi velika crna rupa, s masom koja je 6 milijardi puta veća od mase Sunca. No iako je tako ogromna, ta crna rupa ima masu samo 1/2500 mase galaksije M87.

Unutar naše galaksije

Očito, crna rupa u središtu galaksije M87 i crne rupe u središtima Seyfertovih galaksija i kvazara zapravo ne mogu za nas biti opasne. Šezdeset pet milijuna svjetlosnih godina koje nas dijele od crne rupe M87 te još veće udaljenosti koje nas razdvajaju od Seyfertovih galaksija i kvazara više su nego dovoljna izolacija od najgoreg djelovanja za koje su crne rupe zasad spremne. Uz to, svi se kvazari udaljuju od nas silnim brzinama, između jedne desetine i devet desetina brzine svjetlosti, pa čak se i galaksija M87 odmiče od nas prilično brzo.

Budući da se svemir širi, zapravo sve crne rupe smještene izvan naše lokalne grupe brzo i postupno odlaze od nas. One nas ni na koji način ne mogu ugroziti sve do kasnog razdoblja faze sažimanja, ali tada će već i to samo po sebi biti konačna katastrofa.

No što je s galaksijama naše vlastite lokalne grupe, koje će ostati u našoj blizini bez obzira na to koliko će se dugo svemir širiti? Mogu li galaksije naše lokalne grupe sadržavati crne rupe? Mogle bi. Nijedna galaksija lokalne grupe izvan naše galaksije ne

66

pokazuje nikakve znakove sumnjivih aktivnosti u središtu, a male članice ionako nisu pogodne za nastajanje velikih crnih rupa. Andromedina galaksija, nešto veća od naše Mliječne staze, mogla bi u središtu lako imati prilično veliku crnu rupu, a sigurno je da se ona nikad neće baš mnogo udaljiti od nas. S druge strane, neće nam se baš mnogo ni približiti.

A što je s našom vlastitom galaksijom? U njezinom središtu postoji sumnjiva aktivnost. Mliječna staza nije stvarno aktivna galaksija u smislu M87 ili Seyfertovih galaksija i kvazara, ali njezino nam je središte mnogo bliže od središta bilo koje druge galaksije u svemiru. Dok je najbliži kvazar udaljen jednu milijardu svjetlosnih godina, M87 65 000 000 svjetlosnih godina i Androme-dina galaksija 2 300 000 svjetlosnih godina, središte naše galaksije udaljeno je samo 32000 svjetlosnih godina. Prirodno, u našoj vlastitoj galaksiji mogli bismo lakše otkriti neku malu aktivnost nego u bilo kojoj drugoj.

Aktivnost tijela širokog 40 svjetlosnih godina u samom središtu naše galaksije dovoljno je velika da dopušta mogućnost crne rupe. Neki su astronomi zapravo skloni procijeniti da se u središtu naše galaksije nalazi crna rupa s masom čak 100 milijuna puta većom od mase Sunca.

Takva crna rupa ima samo 1 /60 mase crne rupe koja se, kako se smatra, nalazi u središtu galaksije M87, no naša je galaksija daleko manje masivna od galaksije M87. Naša crna rupa imala bi oko 1/1500 mase naše galaksije. U omjeru prema veličini galaksije koja je sadrži, naša bi crna rupa bila 1,6 puta veća od crne rupe u galaksiji M87.

Da li crna rupa u središtu naše galaksije, Mliječne staze, predstavlja za nas prijetnju? Ako je tako, kako neposrednu?

Mogli bismo to ovako postaviti. Naša je galaksija nastala ubrzo nakon velikog praska, a crna rupa u njezinu središtu mogla je bila nastati čak i prije same galaksije u cijelosti. Kažimo da je crna rupa nastala milijardu godina poslije velikog praska, odnosno prije 14 milijardi godina. U tom slučaju, crnoj je rupi trebalo 14 milijardi godina da proguta 1/1500 naše galaksije. Uz tu brzinu bila bi joj potrebna 21 000 milijardi godina da proguta cijelu galaksiju, a do tog vremena već bi nas ionako zahvatila ili katastrofa toplinske smrti ili, vjerojatnije (mislim) katastrofa idućeg kozmičkog jajeta.

No, je li ispravno reći »uz tu brzinu«? Naime, što crna rupa postaje većom, to će obilnije proždirati okolnu materiju. Kako crna rupa u središtu neke galaksije raste, to će djelatnije

67

»počistiti« zvijezde u galaktičkoj jezgri, stvarajući konačno ono što bismo mogli nazvati »praznom galaksijom«, galaksijom u jezgri koje nema ničega osim divovske crne rupe u sredini s masom do 100 milijardi puta većom od mase našega Sunca, ili čak bilijun puta u doista velikoj galaksiji. Takve ogromne crne rupe imale bi promjer između 0,1 i 1 svjetlosne godine.

Čak i tada, preostale zvijezde na rubovima galaksije kružile bi oko središnje crne rupe relativno sigurno. Povremeno, putanja neke zvijezde mogla bi se pod utjecajem drugih zvijezda tako iskriviti da bi se zvijezda primakla neugodno blizu crnoj rupi i ostala zarobljena, ali to bi bio rijedak događaj i s vremenom bi se zbivao sve rjeđe. Kruženje oko središnje crne rupe većinom ne bi bilo ništa opasnije nego što je kruženje Zemlje oko Sunca. Uostalom, kad bi se Zemlja iz bilo kojeg razloga suviše približila Suncu, ono bi je progutalo jednako djelotvorno kao i crna rupa.

Zapravo, čak i kad bi crna rupa u središtu galaksije očistila jezgru i ostavila galaksiju praznom, mi to ne bismo mogli znati, osim po tome što bi se smanjivalo zračenje jer bi sve manje i manje materijala u spirali ulazilo u crnu rupu. Središte galaksije skriveno je iza prostranih oblaka prašine i skupina zvijezda u smjeru zviježđa Sagittarius, i kad bi ono ostalo prazno ne bismo mogli vidjeti nikakvu promjenu.

Kad bi svemir bio otvoren, ekspanziju u dalekoj budućnosti mogli bismo možda oslikati kao stanje u kojem su sve galaksije prazne, sa serijom supervelikih crnih rupa okruženih nekom vrstom asteroidnog pojasa zvijezda, na putu prema toplinskoj smrti.

No, je li moguće da crne rupe u našoj galaksiji postoje negdje drugdje osim u središtu i da su nam prema tome bliže?

Razmotrimo globularne grozdove. To su gusto zbijene, okrugle grupe zvijezda, ukupnoga promjera oko 100 svjetlosnih godina. Unutar tog relativno malog opsega može se nalaziti između 100000 i jedan milijun zvijezda. Globularni grozd je poput izdvojenog dijela galaktičke jezgre, naravno mnogo manji od te jezgre i ne tako gusto zbijen. Astronomi su otkrili nešto više od sto takvih grozdova raspoređenih u okruglom svijetlom kolutu oko galaktičkog središta. (Nedvojbeno, i ostale galaksije imaju svoje svijetle krugove globularnih grozdova.)

Astronomi su u središtima određenog broja tih grozdova otkrili djelovanje X-zraka pa nije nimalo teško pretpostaviti da isti proces koji je prouzročio crne rupe u središtu galaksija može također stvoriti crne rupe u središtu globularnih grozdova.

68

Te crne rupe ne bi bile tako velike kao one u galaktičkim središtima, ali mogle bi biti 1000 puta masivnije od našeg Sunca. Iako manje od velikih galaktičkih crnih rupa, bi li mogle predstavljati neposredniju opasnost? U sadašnjem trenutku, sigurno ne bi. Nama najbliže takvo zviježđe je Omega Centauri udaljeno 22000 svjetlosnih godina, što je još sigurna zaštitna udaljenost.

Dosad se, dakle, čini da su šanse na našoj strani. Astronomska otkrića poslije 1963. godine pokazala su da su središta galaksija i globularnih grozdova aktivna, silovita mjesta pogubna za život. To su mjesta koja je već zahvatila katastrofa, utoliko što bi život na svakoj planeti u takvim područjima bio uništen ili izravno apsorbiranjem u crnu rupu, ili neizravno smrtonosnom radijacij-skom kupkom koja proizlazi iz takve aktivnosti. No mogli bismo radije reći da tamo nikada i nije bilo ničega što bi pretrpjelo katastrofu, jer nije vjerojatno da bi pod takvim uvjetima život uopće i mogao nastati. Mi sami živimo na mirnim rubovima galaksije gdje su zvijezde posijane narijetko. Stoga katastrofa crne rupe nije namijenjena nama.

No, trenutak! Je li moguće da se i tu, na rubovima galaksije, nalaze crne rupe? U našoj blizini nema velikih zviježđa unutar kojih mogu nastati crne rupe, ali pojedine bi zvijezde mogle imati dovoljno zgusnute mase za nastajanje crne rupe. Moramo se stoga zapitati jesu li koje divovske zvijezde blizu nas stvorile crne rupe. Ako jesu, gdje su one? Možemo li ih prepoznati? Jesu li one opasne?

Čini se da crne rupe nose u sebi frustrirajuću fatalnost. Mi ne vidimo izravno crne rupe, već radijacijski »samrtni vapaj« materije koja upada u njih. Taj je samrtni vapaj glasan kad je crna rupa okružena materijom koju može zarobiti, ali tada okolna materija skriva od pogleda neposrednu blizinu crne rupe. Ako crnu rupu okružuje malo materije tako da imamo prilike vidjeti neposrednu blizinu, u nju isto tako i upada malo materije pa je samrtni vapaj slab, tako da ćemo vrlo vjerojatno previdjeti postojanje crne rupe.

No ipak postoji jedna pogodna mogućnost. Čini se da oko polovica zvijezda u svemiru postoji u parovima (»binarni sistemi«) koji se okreću jedan oko drugoga. Ako su obje velike zvijezde, tada se jedna od njih na određenom stupnju evolucije može pretvoriti u crnu rupu i materija one druge može malo-pomalo biti uvučena u tu blizu crnu rupu. To bi stvorilo zračenje, a crna rupa ne bi bila previše skrivena.

69

Nastojeći otkriti moguće situacije te vrste, astronomi su pomno ispitivali nebo u potrazi za izvorima X-zračenja i tada su svaki od njih pokušavali identificirati, tražeći onaj koji je blizu i koji se ne bi mogao objasniti ničim manjim od crne rupe. Na primjer, izvor X-zračenja koji mijenja intenzitet nepravilno, vjerojatnije je crna rupa nego onaj kojega je intenzitet stalan ili se mijenja pravilno.

Godine 1969, na petu godišnjicu nezavisnosti Kenije, s obale te zemlje lansiran je satelit za otkrivanje X-zračenja. Nazvan je Uhuru, što na swahiliju znači sloboda. On je mogao tražiti X--zračenja sa svoje putanje izvan Zemljine atmosfere — to je bilo nužno zato što atmosfera apsorbira X-zrake te one ne mogu doprijeti ni do kakve sprave koja čeka na njih na površini Zemlje.

Uhuru je otkrio 161 izvor X-zraka, polovicu od njih u našoj galaksiji. Godine 1971. Uhuru je uhvatio blistav izvor X-zraka u zviježđu Cygnus (Labud) — nazvan »Cygnus X-1« — te otkrio nepravilnu promjenu intenziteta. Pažnja je gorljivo usmjerena na Cygnus X-l te je otkriveno i mikrovalno zračenje. Mikrovalovi su omogućili da se vrlo točno odredi položaj tog izvora te je pronađeno da se on nalazi neposredno uz jednu vidljivu zvijezdu, ali ne na njoj. Zvijezda je bila HD-226868, velika, žarka, modra zvijezda, s masom tridesetak puta većom od mase našeg Sunca. Bilo je jasno da zvijezda kruži putanjom u razdoblju od 5,6 dana — priroda te putanje pokazala je da je masa druge zvijezde 5 do 8 puta veća od mase našeg Sunca.*

Zvijezda-pratilja ne može se vidjeti, premda je izvor intenzivnog X-zračenja, a to ne bi bio slučaj, s obzirom na njezinu masu i blistavost koju bi prema tome bila morala imati, da je riječ o normalnoj zvijezdi. Stoga to mora biti uništena zvijezda, a njezina je masa tako velika da se nije mogla pretvoriti ni u što manje od crne rupe. Ako je tako, ona je mnogo manja od crnih rupa o kojima smo prije govorili, od onih kojih je masa tisuće, milijune, čak milijarde puta veća od mase našeg Sunca. Njezina je masa najviše osam puta veća od Sunčeve.

Ali ona je bliža od svih drugih. Astronomi procjenjuju da je Cygnus X-l udaljen od nas samo 10 000 svjetlosnih godina, manje

* Masu neke zvijezde nije lako odrediti prema njoj samoj. No ako dvije zvijezde kruže u paru jedna oko druge, njihove se mase mogu odrediti prema udaljenosti između njih i vremenu koje im je potrebno da završe krug, kao i prema lokaciji središta gravitacije među njima.

70

od trećine udaljenosti galaktičkog središta i manje od polovice udaljenosti najbližeg globularnog zviježđa.

Sličan binarni sistem otkriven je 1978. godine u zviježđu Scorpio. Izvor X-zračenja, uveden kao V861Sco, može predsta-vljati crnu rupu s masom 12 puta većom od Sunčeve, a udaljen je samo 5 000 svjetlosnih godina.

Možemo sasvim ispravno reći da je čak i 5 000 svjetlosnih godina odgovarajuća zaštitna udaljenost. Možemo dalje polemizi-rati da nije baš vjerojatno kako postoje crne rupe mnogo bliže od toga. Vrsta zvijezda koje stvaraju crne rupe tako je rijetka te nije vjerojatno da će se jedna od njih naći baš u našoj blizini, pod uvjetima u kojima ne bismo bili svjesni njezina postojanja. Kad bi bila dovoljno blizu, čak i manje količine materije koja u nju upada stvarale bi uhvatljive intenzitete X-zračenja.

Ipak, te blize crne rupe nose opasnost koje druge nemaju. Pogledajte: sve crne rupe u galaksijama izvan naše lokalne grupe izvanredno su daleko i stalno se odmiču još dalje zbog širenja svemira. Sve crne rupe u galaksijama izvan naše, ali unutar lokalne grupe, još su daleko i, u cjelini, zadržavaju svoje udaljenosti. Iako se znatno i primjetno ne odmiču od nas, one se isto tako ni ne primiču. Crna rupa u središtu naše galaksije bliža nam je, naravno, od bilo koje crne rupe u bilo kojoj drugoj galak-siji, ali i ona zadržava svoju udaljenost zato što se Sunce kreće oko nje gotovo kružnom putanjom.

Ali crne rupe u našoj galaksiji koje nisu u središtu kreću se sve, kao i mi, oko središta galaksije. Svi imamo svoje putanje i u toku kretanja po njima te crne rupe mogu se udaljavati od nas ili nam se mogu približavati. Zapravo, polovicu vremena one nam se moraju približavati.

Koliko blizu? Koliko opasno? Vrijeme je stoga da prijeđemo s katastrofa prve vrste, koje

pogađaju svemir općenito, na katastrofe druge vrste koje prijete posebno našem Sunčevom sustavu.

71

KATASTROFE DRUGE VRSTE

5 Sudari sa Suncem

Rođenje iz bliskog susreta

Činilo bi se da je najvjerojatnija i najbliža neizbježna katastrofa prispjeće slijedećeg kozmičkog jajeta, možda bilijun godina od danas. No, rasprava o crnim rupama pokazala je da bi lokalne katastrofe mogle pogoditi određena mjesta mnogo prije no što se završi razdoblje od bilijun godina. Stoga je vrijeme da razmotrimo lokalnu katastrofu koja bi naš Sunčev sistem mogla učiniti nepodobnim za nastavanje okončavajući ljudski život, čak iako ostatak svemira ostane nedirnutim.

To bi bila katastrofa druge vrste. Prije Kopernikova vremena činilo se bjelodanim da je Zemlja

nepokretno središte svemira i da se sve ostalo okreće oko nje. Smatralo se da su napose zvijezde pričvršćene za krajnji krug neba te da se okreću u jednom komadu, da tako kažemo, oko Zemlje u dvadeset i četiri sata. O njima se govorilo kao o »nepomičnim zvijezdama«, da bi se razlikovale od bližih tijela — Sunca, Mjeseca, planeta — koja su se okretala neovisno.

Čak i nakon što je kopernikanski sustav maknuo Zemlju s njezina središnjeg položaja, to u početku nije utjecalo na gledište o zvijezdama. I dalje su se činile sjajnim, nepokretnim objektima pričvršćenim o krajnju kuglu neba, dok je unutar te kugle Sunce bilo u središtu i razne su se planete, uključujući i Zemlju, okretale oko njega.

No godine 1718. engleski je astronom Edmund Halley (1656— 1742), bilježeći položaje zvijezda, zamijetio da najmanje tri zvijezde — Sirius, Procyon i Arcturus — nisu na mjestima koja su zabilježili Grci. Razlika je bila znatna i Grci nisu bili mogli napraviti tako veliku pogrešku. Halleyju se činilo očitim da su se te zvijezde pomakle u odnosu na druge. Otada je sve više i više

73

zvijezda pokazivalo takvo »svojstveno gibanje«, kako su astronomski instrumenti za otkrivanje takvog kretanja postajali osjetljivijima.

Očito, ako se različite zvijezde kreću kroz prostor jednakim brzinama, promjena položaja neke vrlo udaljene zvijezde bit će u našim promatranjima mnogo manja nego kad je riječ o prilično blizoj zvijezdi. (Znamo iz iskustva kako nam se sporim čini kretanje udaljenog aviona u usporedbi s onim koji je mnogo bliže.) Zvijezde su tako daleko da samo najbliže mogu pokazati zamjetljivo vlastito gibanje, no iz toga bi se moglo ispravno zaključiti da se sve zvijezde kreću.

Dakako, pravo kretanje zvijezde je samo kretanje preko linije našeg vidokruga. Zvijezda se također može gibati prema nama ili od nas, ali taj dio njezina kretanja neće nam se otkriti kao pravo gibanje. Zapravo, ona se može kretati izravno prema nama ili izravno od nas tako da uopće ne bi bilo gibanja preko linije našeg vidokruga, iako zvijezda može biti relativno blizu.

Srećom, Doppler-Fizeauov efekt opisan prije omogućuje da se odredi brzina približavanja ili odmicanja, te se prema tome može izračunati trodimenzionalna »prostorna brzina« barem najbližih zvijezda.

Ali zašto se u tom slučaju i Sunce ne bi kretalo? Njemačko-britanski astronom William Herschel (1738—1822)

proučavao je 1783. godine prava kretanja zvijezda koja su dotad bila poznata. Činilo se da se zvijezde u jednoj polovici neba kreću, u cijelosti, uglavnom jedna od druge. U drugoj polovici neba težile su kretanju jedna prema drugoj. Herschel je zaključio kako je najlogičniji način da se to objasni pretpostavka da se Sunce kreće u jednom određenom smjeru prema zviježđu Hercules. Zvijezde kojima smo se približavali činilo se da se odmiču kako se mi približavamo, a zvijezde iza nas kao da su se međusobno približavale.

Kad se astronomski objekti kreću kroz prostor, posve je vjerojatno da će se jedan kretati oko drugoga ako su dovoljno blizu jedan drugome da na njih mogu intenzivno djelovati gravitacijska polja svakoga od njih. Tako Mjesec kruži oko Zemlje, dok se Zemlja i ostale planete gibaju oko Sunca.

No tamo gdje su objekti međusobno znatno udaljeni i gdje ne postoji jedno tijelo koje svojom ogromnom masom prevladava nad svima ostalim (kao što Sunce predominira nad svim manjim tijelima Sunčevog sustava), kretanja nisu jednostavna kruženja jednog tijela oko drugoga. Umjesto toga, činilo bi se da postoji

74

gotovo nasumično kretanje, kao kod roja pčela. U devetnaestom se stoljeću činilo da takvo kretanje pčela-u-roju karakterizira zvijezde oko nas. U to vrijeme nije se doimalo nelogičnim pretpostavljati da bi u takvom kaotičnom kretanju jedna zvijezda mogla naletjeti na drugu.

Zapravo, godine 1880. engleski je astronom Alexander William Bickerton (1842—1929) natuknuo da je možda baš na taj način nastao Sunčev sustav. Davno prije, mislio je on, jedna je zvijezda prošla pokraj Sunca i, zbog međusobnog gravitacijskog djelovanja, iz obje je iščupan materijal koji se kasnije zgusnuo u planete. Dvije su se zvijezde približile kao pojedinačna tijela i razdvojile su se, obje, sa začecima planetarnog sustava. Bio je to prilično dramatičan primjer nečega što se moglo opisati samo kao »kozmička otimačina«. Astronomi su tu »katastrofalnu teoriju« o podrijetlu Sunčevog sustava držali manje-više prihvatljivom, uz brojne modifikacije, više od pola stoljeća.

Ako je takva jedna katastrofa mogla označiti početak života za nas, očito je da bi isto tako mogla, ako se ponovi, označiti i katastrofalan kraj tog života. Novo tijesno približavanje neke zvijezde našem Suncu izložilo bi nas kroz dugo razdoblje rastućoj toplini drugog svijetlećeg tijela, dok bi naše vlastito Sunce na ovaj ili onaj način očitovalo sve veće djelovanje gravitacijske sile na nas. To isto djelovanje stvorilo bi vrlo ozbiljne i rastuće poremećaje u Zemljinoj putanji. Posve je nevjerojatno da bi život mogao podnijeti strašne promjene uvjeta na Zemljinoj površini izazvane tim djelovanjem.

Koliko je, prema tome, vjerojatno da će se takvo jedno okrznuće dogoditi?

Nije uopće vrlo vjerojatno. Zapravo, jedan od razloga zbog kojih katastrofična teorija o podrijetlu Sunčevog sustava nije na koncu preživjela, bio je u tome da je ona uključivala jedan tako nevjerojatan događaj. Uz rubove naše galaksije, tamo gdje smo mi smješteni, zvijezde su tako udaljene i kreću se tako polako u usporedbi s ogromnim međusobnim razmacima da je sudare doista teško i zamisliti.

Uzmimo za primjer Alphu Centauri, zvijezdu koja nam je najbliža.* Udaljena je od nas 4,4 svjetlosne godine i približava

* Zapravo je to binarna zvijezda, dvije zvijezde koje kruže jedna oko druge, s trećom patuljastom zvijezdom relativno udaljenom od te dvije. Među zvijezdama u našoj blizini možemo naći čak šest zvijezda, tri binarna para koja su međusobno povezana gravitacijski.

75

nam se. Ne približava nam se pod pravim kutom, jer se kreće i postrance. Rezultat je toga da će jednom biti udaljena od nas oko tri svjetlosne godine i da će tada proći kraj nas (to neće biti dovoljno blizu da bi nas na iole značajniji način moglo pogoditi) te se početi odmicati.

Pretpostavimo, međutim, da nam se približava pod pravim kutom. Alpha Centauri kreće se prostorom, u odnosu na nas, brzinom od 37 kilometara (23 milje) u sekundi. Kad bi pri toj brzini bila usmjerena izravno na nas, prošla bi kroz, naš Sunčev sustav za 35000 godina.

S druge strane, pretpostavimo da je Alpha Centauri upravljena samo pod kutom od 15 stupnjeva pomaka od stvarnog sudara sa Suncem; takav bi promašaj iznosio pola širine punog Mjeseca kakvim ga vidimo. To bi bilo kao da pretpostavljamo kako pokušavamo pogoditi neku mrtvu točku na Mjesečevu licu, ali smo promašili te umjesto toga pogodili rub Mjeseca. Ako Alpha Centauri ne bi gađala bolje od toga, promašila bi nas za 1/50 svjetlosne godine ili oko 180 milijardi kilometara (110 milijardi milja). To bi bila udaljenost Plutona od Sunca pomnožena sa trideset. Alpha Centauri tada bi bila neobično sjajna zvijezda na nebu, ali njeno djelovanje na Zemlju s te udaljenosti bilo bi zanemarivo.

Na to se može gledati na još jedan način. Prosječna udaljenost između zvijezda u našem dijelu galaksije je 7,6 svjetlosnih godina, a prosječna brzina kojom se kreću u odnosu jedna na drugu možda je 100 kilometara (62 milje) u sekundi.

Svedimo svjetlosne godine na kilometre i zamislimo da je promjer zvijezda (također sveden u odgovarajućem omjeru) 1/10 milimetra. Te sićušne zvijezde koje bi nalikovale komadićcima šljunka jedva vidljivima oku bile bi raspoređene na prosječnoj udaljenosti od 7,6 kilometara (4,7 milja). Promatramo li ih na dvodimenzionalnom polju, četrnaest takvih zvjezdica bilo bi razbacano na prostoru koji obuhvaća pet područja grada New Yorka.

Svaka bi se kretala brzinom (srazmjerno reduciranom) od 30 centimetara (1 stope) na godinu. Zamislite sada tih četrnaest komadićaka šljunka razbacanih na pet gradskih područja kako se kreću 30 centimetara na godinu u proizvoljnim smjerovima, i zapitajte kakve su mogućnosti da se dva od njih jednom sudare.

Procijenjeno je da, na rubovima naše galaksije, mogućnosti da se dvije zvijezde primaknu blizu jedna drugoj nisu veće od 1 prema pet milijuna u cijelom životnom vijeku galaksije dugom 15

76

milijardi godina. To znači da čak u razdoblju od bilijun godina prije idućeg kozmičkog jajeta postoji mogućnost samo 1 prema 80 000 da će nam se neka zvijezda primaknuti posve blizu. Taj je tip katastrofe druge vrste toliko manje vjerojatan od bilo koje katastrofe prve vrste da se čini nepotrebnim zabrinjavati se zbog toga.

Uz to, eventualno opasno približavanje neke zvijezde, sa sadašnjim stupnjem poznavanja astronomije (a da ne govorimo o višim stupnjevima koji se mogu razviti u budućnosti) dalo bi nam upozorenje mnogo tisuća godina unaprijed. Katastrofe su, kad nastupe, mnogo opasnije ako su nenadane i neočekivane, ne ostavljajući nam vremena da poduzmemo protumjere. Iako bi nas sudar zvijezda sada zatekao bespomoćnima čak da smo bili dobili upozorenje mnogo tisuća godina prije, ne mora biti tako i u budućnosti (kao što ću objasniti kasnije), a odsad nadalje mogli bismo očekivati da će upozorenje doći kad ćemo imati dovoljno vremena za bijeg ili uklanjanje katastrofe.

Zbog oba ta razloga — izuzetno male mogućnosti da se to dogodi i izvjesnosti da će razdoblje upozorenja biti vrlo dugo — nema smisla zabrinjavati se baš zbog te katastrofe.

Usput, zapamtite da nije važno je li napadačka zvijezda crna rupa ili nije. Crna rupa ne bi nas mogla djelotvornije ubiti od neke obične zvijezde, iako bi velika crna rupa s masom 100 puta većom od mase našeg Sunca mogla očitovati svoje smrtonosno djelovanje s deset puta veće udaljenosti nego što bi to uspjelo običnoj zvijezdi, pa ni točnost kojom prodire prema nama ne mora biti tako velika.

No, vrlo je vjerojatno da su crne rupe, u najboljem slučaju, tako rijetke da su, čak i uz njihovo veće područje djelovanja, mogućnosti da nam se jedna od njih primakne katastrofalno blizu, milijun puta manje od ionako neznatnih mogućnosti da nam se približi neka obična zvijezda.

Dakako, postoje objekti osim zvijezda koji bi nam se mogli približiti katastrofalno opasno, i ti bi drugi objekti mogli, u nekim slučajevima, doći s malo ili nimalo upozorenja — ali takvih ću se slučajeva latiti blagovremeno.

77

Kruženje oko galaktičke jezgre

Jedan razlog za nevjerojatnost katastrofalnog susreta našeg Sunca s nekom drugom zvijezdom nalazi se u činjenici da se zvijezde u našoj blizini, zapravo, ne kreću proizvoljno poput pčela u roju. Tako kaotično kretanje mogli bismo naći u središtu galaksije ili u središtu globularnog grozda zviježđa, ali ne tu vani.

Na rubovima galaksije situacija je slična onoj u Sunčevom sustavu. Galaktička jezgra koja obuhvaća dosta mali središnji dio galaksije ima masu desetak milijardi veću od Sunca; dio te mase mogla bi, naravno, biti središnja crna rupa, pod pretpostavkom da ona postoji. Ta jezgra, djelujući kao cjelina, služi kao galaksijino »sunce«.

Milijarde zvijezda na galaktičkim rubovima kruže oko galaktičke jezgre po putanji, kao što planete kruže oko Sunca. Sunce, primjerice, koje je od galaktičkog središta udaljeno 32 000 svjetlosnih godina, kreće se oko tog središta po gotovo kružnoj putanji brzinom od oko 250 kilometara (155 milja) u sekundi, i potrebno mu je oko 200 milijuna godina da završi jedan krug. Budući da je Sunce nastalo prije oko pet milijardi godina, to znači da je u svom dosadašnjem životnom vijeku završilo dvadeset četiri ili dvadeset pet obrtaja oko galaktičkog središta, pod pretpostav-kom da je njegova putanja cijelo vrijeme bila ista.

Naravno, zvijezde koje su galaktičkom središtu bliže od Sunca kreću se brže i završavaju kruženje za manje vremena. Dok se kreću prema nama one nam se približavaju, ali kad prođu kraj nas na, pretpostavimo, sigurnoj udaljenosti, tada se udaljuju od nas. Na isti način, zvijezde koje su udaljenije od galaktičkog središta kreću se sporije i završavaju putanju kroz dulje razdoblje. Dok sustižemo te zvijezde čini se da nam se one približavaju, ali kad smo jednom prošli kraj njih na, recimo, sigurnoj udaljenosti, tada se one udaljuju od nas.

Kad bi se sve zvijezde kretale po gotovo kružnim putanjama i gotovo u istoj ravnini, uz vrlo različite udaljenosti od točke oko koje se okreću (kao što je slučaj s planetarna unutar Sunčevog sustava), ne bi bilo nikakve mogućnosti da ikada dođe do bilo kakvog sudara ili bliskog susreta. Zapravo, u 15 milijardi godina dugoj povijesti naše galaksije čini se da su zvijezde sebe odgurale upravo u takav jedan raspored, tako da rubovi galaksije čine plosnati prsten (unutar kojega su zvijezde razmještene u seriji spiralnih struktura), ploha kojega prolazi kroz središte galaktičke jezgre. Činjenica da je Sunce napravilo dvadeset četiri kruga po

78

svojoj putanji bez ikakva znaka poremećaja koji bismo mogli otkriti u Zemljinoj geološkoj prošlosti, pokazuje djelotvornost kojim taj raspored funkcionira.

No, u Sunčevu sustavu postoji samo devet manjih planeta, dok na rubovima galaksije postoje milijarde zvijezda znatne veličine. Čak iako se većina zvijezda ponaša dobro u orbitalnom smislu, već i mali postotak odstupanja znači velik broj zvijezda s nezgodnim putanjama.

Putanje nekih zvijezda su posve eliptične. Moguće je da putanja jedne takve zvijezde letimice dotiče našu i da je na nekoj točki odvaja od nje relativno mala udaljenost; ali svaki taj put kad je Sunce bilo na položaju doticanja druga je zvijezda bila vrlo daleko, i obratno. Jednom, bilo bi neizbježno da i Sunce i druga zvijezda dosegnu točku doticanja gotovo istodobno i dožive bliski susret — ali to bi moglo biti vrlo dugo »jednom«.

Veći je problem što putanje ne moraju uvijek ostati iste. Kad se dvije zvijezde primaknu umjereno blizu, posve nedovoljno da bi to moglo razbiti planetarne sustave (ako postoje) i jedne i druge, međusobno gravitacijsko djelovanje može sasvim malo promijeniti njihove putanje. lako samo Sunce ne mora biti obuhvaćeno tak-vim susretom, ono može biti pogođeno. Dvije druge zvijezde mogu se približiti na drugoj strani galaksije, na primjer, i jednoj od njih putanja se može tako promijeniti (ili »poremetiti«) da ona sada ima mogućnosti približavanja Sunčevu sustavu, iako se prije ni-kad nije približila Sunčevoj putanji.

To, naravno, vrijedi i obratno. Zvijezda koju je njezina putanja mogla dovesti neugodno blizu Sunčevu sustavu, nakon poremećaja koji ne uključuje nas, može pomaknuti putanju tako da nam se uopće više nije u stanju približiti.

Eliptične putanje stvaraju još jedan zanimljiv problem. Zvijezda s izrazito eliptičnom putanjom može sada biti u našem dijelu galaksije, ali za stotine milijuna godina može se pomaknuti do drugog kraja svoje putanje, mnogo dalje od galaktičke jezgre nego što je sada. Takva eliptična putanja, u kojoj je sadašnji položaj zvijezde u našoj blizini zapravo i najbliži njezin primak galaktičkoj jezgri, nije opasna. Njezinom hodu tu se ne može dogoditi ništa značajno.

Eliptična putanja može također postaviti zvijezdu u našoj blizini na najudaljeniju točku te putanje ili blizu nje i za sto milijuna godina zvijezda može uroniti dublje u galaksiju, primičući se galaktičkoj jezgri na mnogo manjoj udaljenosti. To, razumljivo, može stvoriti neprilike.

79

Zvijezde su gušće rasprostrijete što se bliže primičemo jezgri i putanje su im manje pravilne i postojane. Zvijezda koja se kreće prema unutra povećava mogućnosti poremećaja. Izravan sudar ostaje i dalje vrlo malo vjerojatan, ali znatno je ipak vjerojatniji nego na rubovima. Mogućnost dovoljno blizog primicanja da bi se izazvali poremećaji putanje povećava se vjerojatno u istom omjeru i postaje dovoljno velikom da bi bila zamjetljiva.

Posve je moguće da svaka zvijezda na rubovima galaksije koju će njezina eliptična putanja dovesti bliže jezgri iskrsne s barem malo modificiranom putanjom, putanjom koja, iako prije nije bila opasna za nas, može postati opasnom (ili obratno, naravno). Zapravo, taj bi poremećaj mogao djelovati izravno na nas.

Prije sam govorio o slučaju gdje neka zvijezda prelijeće pokraj nas na udaljenosti od Sunca trideset puta većoj od najudaljenije planete, Plutona. Rekoh da to ni na koji način ne bi djelovalo na nas. Ne bi djelovalo, u smislu da ne bi ozbiljno ugrozilo funkcioniranje Sunca ili okoliš na Zemlji. Utoliko manje ukoliko bi prošla na udaljenosti od jedne svjetlosne godine, otprilike.

A ipak neka zvijezda u prolazu koja nije dovoljno blizu da prouzroči i najmanje neprilike u smislu dodatne topline, može posve malo usporiti Sunce u njegovu napredovanju oko galaktičkog središta. U tom slučaju Sunčeva gotovo kružna putanja može poprimiti nešto eliptičniji oblik i primaknuti se bliže galaktičkoj jezgri nego ikada prije u svoja dva tuceta obrtaja.

Mogućnosti daljih poremećaja veće su u blizini galaktičke jezgre te može doći do novih promjena. Uz malo zle sreće, Sunce se konačno može naći na putanji koja će nas odvesti bliže unutrašnjim predjelima galaksije, možda za milijardu godina od danas, toliko bliže da opća radijacijska pozadina može biti dovoljno snažna te zbrisati život. No mogućnosti da se sve to dogodi doista su vrlo male i sve se mogu uključiti u omjer 1 prema 80000 u slijedećih bilijun godina.

Ta mogućnost jedan-prema-osamdeset-tisuća u slijedećih bilijun godina ipak obuhvaća pojedinačne zvijezde. A što je s globularnim grozdovima? Globularni grozdovi nisu smješteni u galaktičkoj plohi već su raspoređeni oko galaktičke jezgre u sfe-ričnoj okosnici. Svaki se globularni grozd okreće oko galaktičke jezgre, ali njegova je ravnina obrtaja nagnuta prema galaktičkoj plohi pod velikim kutom. Ako je globularni grozd sada smješten daleko iznad galaktičke plohe, krećući se svojom putanjom on će se spustiti koso dolje, prijeći kroz galaktičku plohu, potonuti duboko ispod nje, a potom se ukoso uspeti te prijeći kroz

80

galaktičku plohu sa suprotne strane galaktičke jezgre i vratiti se tamo gdje je sada.

Ako je globularni grozd tako daleko od galaktičke jezgre kao što smo i mi, tada će kroz galaktičku plohu proći otprilike svakih 100 milijuna godina. Ako je bliže jezgri, ti će intervali biti kraći, ako je udaljeniji bit će dulji. Budući da ukupno postoji vjerojatno do 200 takvih grozdova, možemo očekivati da će, u prosjeku, neki globularni grozd prijeći kroz galaktičku plohu otprilike svakih 500000 godina, ako je prosječna udaljenost globularnih grozdova od galaktičke jezgre jednaka udaljenosti Sunčeva sustava.

Područje presjeka globularnoga grozda milijardu je milijardi puta veće nego u obične zvijezde, pa su za njegova prijelaza galaktičkom plohom mogućnosti sudara s nekom zvijezdom milijardu milijardi puta veće nego u slučaju kad bi obična zvijezda prelazila tu plohu.

K tome, ni priroda tih sudara nije ista. Ako bi naše Sunce pogodila neka zvijezda to bi bio jednostavan slučaj sudara. No ako bi ga, s druge strane, pogodio globularni grozd, možda uopće ne bi bilo pravog sudara. Iako se globularni grozdovi doimaju natrpani zvijezdama kad se promatraju iz daljine, ipak u njima ima vrlo mnogo praznog prostora. Ako bi naše Sunce prolazilo nasumce kroz globularni grozd, mogućnosti da će pogoditi neku zvijezdu u tom grozdu bile bi samo jedan prema bilijun. (To baš nije velika mogućnost, ali mnogo veća nego kad bi Sunce prolazilo kroz periferiju galaksije sa samo pojedinačnim zvijezdama u blizini, kao što to čini danas.)

Pa ipak, iako nije vjerojatno da će globularni grozd uništiti fizički Sunce u slučaju sudara, niti čak ozbiljno ugroziti okoliš na Zemlji samo svjetlošću i toplinom, postojala bi prilično ozbiljna mogućnost da posljedica bude promjena Sunčeve putanje i, moguće je, da ta promjena ne bi bila nabolje.

Mogućnost poremećaja povećavala bi se kod sve preciznijih kolizija, da tako kažem, kad bi Sunce prolazilo kroz globularni grozd stazom koja bi ga odvodila sve bliže i bliže središtu grozda. Nije riječ samo o tome da su zvijezde u središtu gušće posijane tako da se povećavaju mogućnosti poremećaja i stvarnih sudara, već bi se Sunce tada moglo približiti i crnoj rupi s masom poput tisuću sunca koja se možda nalazi u sredini.

Mogućnost poremećaja, ili čak mogućnost da Sunce zarobi crna rupa, mogla bi biti ozbiljna, a čak i ako ne bi bila, snažno zračenje u blizini crne rupe moglo bi okončati život na Zemlji uopće ne ugrožavajući fizičku strukturu planete.

81

Mogućnosti da se bilo što od toga dogodi vrlo su male. Globularnih grozdova nema mnogo, a za nas bi mogli biti opasni samo oni koji prolaze kroz galaktičku plohu na udaljenosti od tucet ili manje svjetlosnih godina od galaktičke jezgre. To bi se moglo dogoditi s najviše jednim ili dva grozda, ali mogućnosti da oni prođu kroz plohu baš u trenutku kad se i Sunce približava tom dijelu svoje ogromne putanje doista su vrlo male.

Štoviše, prijetnja sudarom nekoga globularnog grozda s nama čak je manje izražena nego što bi to bilo opasno približavanje neke pojedinačne zvijezde. Globularni grozd mnogo je istaknutiji objekt od same zvijezde ako se nalazi na istoj udaljenosti i, kad bi se globularni grozd kretao na način koji bi mogao izazvati strah od sudara, pred nama bi bilo milijun ili više godina upozorenja.

Mini crne rupe

Kad je riječ o sudaru s vidljivim objektima, znamo da je Sunce sigurno još milijune godina. U našem smjeru nije upravljeno ništa vidljivo s udaljenosti dovoljno male da bi nas doseglo u tom vremenu. Mogu li u svemiru postojati objekti koje nismo otkrili i postojanja kojih nismo svjesni? Nije li moguće da se jedan od njih približava, da čak kreće prema sudaru sa Suncem, bez imalo upozorenja? Što je s crnim rupama veličine Cygnusa X-1; crnim rupama koje nisu onako divovske kao one u središtima galaksija i globularnih grozdova (koje tamo i ostaju), već s crnim rupama veličine zvijezda koje lutaju po putanjama oko galaktičkih središta? Dakako, Cygnus X-l otkriva svoju prisutnost, velikim količinama materije koju proždire sa svoje savršeno vidljive prateće zvijezde. No pretpostavimo da je neka crna rupa nastala kolapsom jedne same zvijezde, bez pratilja.

Recimo da takva jednozvjezdana crna rupa ima masu pet puta veću od Sunca i, prema tome, polumjer 15 kilometara (9,3 milje). Ne postoji prateća zvijezda prisutnost koje bi je otkrila; nema prateće zvijezde koja bi je hranila masom i stvarala silno zračenje X-zraka. Ona bi se mogla hraniti samo rijetkim čupercima plina između zvijezda, a to bi stvaralo samo sićušno iskrenje X-zraka koje se ne bi moglo dobro zamijetiti ni s koje daljine.

Takva crna rupa mogla bi biti udaljena od nas do jedne svjetlosne godine, ali bila bi fizički suviše mala i radijacijski nedovoljno aktivna da bismo je mogli otkriti. Mogla bi srljati

82

izravno na Sunce i mi to ne bismo znali. Možda to ne bismo znali sve dok ne bi bila gotovo nad nama te bi njezino gravitacijsko polje počelo stvarati neke neočekivane smetnje u našem planetarnom sustavu, ili dok se ne otkrije vrlo slab, ali postupno sve jači izvor X-zraka. Možda bi to upozorenje stiglo samo nekoliko godina prije kraja našeg svijeta. Čak i kad bi prošla kroz Sunčev sustav bez sudara, njezino gravitacijsko polje moglo bi se osvetiti pustošenjem istančano usklađenog nebeskog mehanizma Sunčeva sustava.

Postoji li ikakva vjerojatnost da će se to dogoditi? Doista baš velika vjerojatnost ne postoji. Zvijezda mora biti vrlo velika da bi se pretvorila u crnu rupu, a nema baš mnogo velikih zvijezda. Na 10000 vidljivih zvijezda u našoj galaksiji, možda postoji najviše jedna crna rupa veličine zvijezde. Ako je mogućnost samo 1 prema 80000 da će se obična zvijezda sudariti sa Suncem u bilijun godina, mogućnost sudara sa crnom rupom veličine zvijezde samo je jedan prema 800 milijuna. To bi se moglo dogoditi i u slijedećoj godini, ali šanse su zamalo 1030 prema jedan da neće, te bi bilo posve nerazumno zabrinjavati se zbog takve mogućnosti.

Jedan od razloga zašto je vjerojatnost da katastrofa neće biti tako ogromna jest i u tako malom broju crnih rupa veličine zvijezda. Dobro je poznato da su među svakom vrstom astronomskih tijela manje varijante brojnije od velikih. Zar stoga nije ipak moguće da su male crne rupe daleko mnogobrojnije od velikih? Mala crna rupa ne bi mogla učiniti tako veliku štetu svojim napadom kao velika, ali mogla bi ipak nanijeti dovoljno štete; a budući da su male crne rupe tako brojne, mogućnosti udara mogle bi postati uznemirujuće velike.

No, u našem današnjem svemiru vrlo je malo vjerojatno da bi se mogle pronaći crne rupe kojih bi masa bila manja od nekoliko Sunčevih masa. Velika zvijezda može samu sebe sabiti u crnu rupu pod djelovanjem vlastitog gravitacijskog polja, ali čini se da ne postoji nikakva sila sažimanja koja bi mogla stvoriti crnu rupu od bilo čega manjeg no što je velika zvijezda.

No to ipak ne ukida opasnost. Engleski fizičar Stephen Hawking izrazio je 1974. godine misao da su u toku velikog praska uskomešane mase materije i zračenja stvorile na pojedinim mjestima nevjerojatne pritiske koji su, u prvim trenucima formiranja svemira, stvorili bezbrojne crne rupe s najrazličitijim masama, od veličine zvijezda do sićušnih objekata od kilograma ili manje. Crne rupe s masama manjim od zvjezdanih Hawking je nazvao »mini crnim rupama«.

83

Hawkingovi proračuni pokazali su da crne rupe ne zadržavaju potpuno svu svoju masu, već da materija može izmaknuti iz njih. Očito, moguće je da se parovi subatomskih čestica formiraju upravo na Schwarzschildovu radijusu te da se odbiju u suprotnim smjerovima. Jedna čestica upada natrag u crnu rupu, ali druga izlijeće. Postupni bijeg subatomskih čestica uzrok je da se crna rupa ponaša kao da ima visoku temperaturu te se polako isparuje.

Što je crna rupa manje masivna, to je njezina temperatura viša i brže će hlapiti. Kako se crna rupa smanjuje kroz ishlapljivanje, njezina temperatura raste i brzina isparavanja postupno se povećava, dok i zadnji komadić mini crne rupe ne prasne uz eksplozivnu silu te ona nestaje.

Vrlo male mini crne rupe ne bi se održale kroz povijest svemira dugu 15 milijardi godina i već bi bile potpuno nestale. Kad bi, međutim, neka mini crna rupa imala na početku masu veću od nekog ledenog brijega, ona bi bila dovoljno hladna i dovoljno bi se polako isparavala te bi postojala i sada. Ako bi u toku svog vijeka uspjela povećati masu, a to je vrlo vjerojatno, ohladila bi se još više i njezin bi se vijek dalje produljio.*

Čak, uzme li se u obzir nestanak najmanjih (i najbrojnijih) mini crnih rupa, još uvijek može postojati vrlo mnogo mini crnih rupa s masama koje variraju između malih asteroida i Mjeseca. Hawking je procijenio da u jednoj kubičnoj svjetlosnoj godini naše galaksije može postojati čak tristo mini crnih rupa. Ako su one općenito slijedile raspored materije, tada se većina od njih nalazi u galaktičkoj jezgri. Na rubovima, tu gdje smo mi, u kubičnome metru svjetlosne godine možda je samo tridesetak mini crnih rupa. To bi značilo da je prosječan razmak među njima petsto puta veći od udaljenosti između Sunca i Plutona. Nama najbliža mini crna rupa vjerojatno će biti udaljena 1,6 bilijuna kilometara (1 bilijun milja).

Čak i uz tu udaljenost (vrlo malu prema astronomskim standardima), mini crna rupa ima dovoljno prostora za manevriranje i nije baš vjerojatno da bi izazvala štetu. Mini crna

* Efektivna temperatura crnih rupa s masama poput zvijezda kreće se unutar milijuntog dijela stupnja apsolutne nule; one se tako sporo isparuju da bi im za potpuni nestanak trebali bilijuni bilijuna bilijuna vremena više nego što preostaje do slijedećeg kozmičkog jajeta. U međuvremenu bi nedvojbeno pokupile ogromne količine mase. Crne rupe veličine zvijezda dakle su trajni objekti koji se stalno povećavaju, a nikad ne smanjuju. Novi Hawkingovi pogledi pokazuju samo kakvo je u tom smislu djelovanje mini crnih rupa, osobito onih ponajmanjih.

84

rupa mora izravno pogoditi objekt da bi ga oštetila, dok to crnoj rupi veličine zvijezde nije potrebno. Crna rupa veličine zvijezde može proći kraj Sunca na znatnoj udaljenosti, ali prolazeći kroz Sunčev sustav mogla bi izazvati na Suncu plimne efekte koji bi ozbiljno promijenili njegova svojstva. Mogla bi također značajno poremetiti Sunčevu putanju, s nepovoljnim posljedicama; ili iz tog razloga poremetiti katastrofalno Zemljinu orbitu.

Mini crna rupa, s druge strane, mogla bi proći kroz Sunčev sustav bez ikakva primjetnog djelovanja, bilo na Sunce, veće planete ili satelite. Prema svemu što znamo, kraj nas prolaze brojne mini crne rupe, a neke su se mogle uvući i među planete, a nisu nam učinile nikakvu štetu.

No što bi se ipak dogodilo kad bi neka mini crna rupa stvarno pogodila Sunce? Kad je riječ o njegovoj masi, svi su izgledi da to ne bi ozbiljno djelovalo na Sunce. Čak i kad bi ta rupa imala masu Mjeseca, to bi bila samo 1/26 000 000 mase Sunca, kao otprilike desetina kapi vode u odnosu na čovjeka.

Ali nije važna samo masa. Kad bi Mjesec srljao prema sudaru sa Suncem, ako se ne bi doista kretao vrlo brzo, ispario bi do trenutka sudara. Cak kad bi jedan njegov dio i ostao krut do trenutka sraza, ne bi prodro jako duboko prije no što ispari.

Mini crna rupa, međutim, ne bi se isparila niti bi je Sunce na bilo koji način ugrozilo. Ona bi se jednostavno ukopala apsorbirajući u prolazu masu, uz stvaranje ogromne količine energije. Prolazeći kroz Sunce ona bi rasla, da bi izronila znatno veća nego što je ušla.

Vrlo je teško predskazati kako bi to djelovalo na Sunce. Ako bi mini crna rupa samo okrznula Sunce i prošla samo kroz nje-gove gornje slojeve, djelovanje ne bi moralo biti tako kobno. No ako bi mini crna rupa pogodila Sunce pod pravim kutom i prošla točno kroz njegovo središte, to bi razbilo baš ono područje Sunca u kojem se odvija nuklearna reakcija i gdje se stvara Sunčeva energija.

Sto bi se tada dogodilo — ne znam; to bi ovisilo o brzini kojom bi se Sunce »zacijelilo«. Jedna je pretpostavka da bi se mogla prekinuti proizvodnja energije te da bi Sunce propalo ili eksplodiralo prije no što bi se mogla obnoviti. Bilo kako bilo, ako bi se to dogodilo dovoljno neočekivano i dovoljno brzo, to bi za nas bila apsolutna katastrofa.

Nasuprot tome, pretpostavimo da mini crna rupa pogodi Sunce relativno malom brzinom s obzirom na Sunčevu. Otpor na koji bi naišla prolazeći kroz Sunčevo tkivo mogao bi je usporiti do

85

točke gdje ona ne bi napustila Sunce, već bi ostala unutar njega, smjestivši se u njegovu središtu.

Što tada? Bi li ona polako proždirala Sunčevu materiju iznutra? Ako bi bilo tako, mi izvana ne bismo mogli vidjeti razliku. Sunčeva masa i gravitacijsko polje ostali bi nepromijenje-ni; planeti bi i dalje nastavili kružiti neuznemireni; i Sunce bi čak moglo emitirati energiju kao da se ništa nije dogodilo. Ali na nekoj kritičnoj točki sigurno ne bi bilo dovoljno normalne materije da se Sunce održi u sadašnjem obliku. Cijelo bi se Sunce pretvorilo u crnu rupu, uz emitiranje silnih količina ubilačkog zračenja koje bi uništilo sav život na Zemlji. Ili, čak i kad bismo mogli zamisliti da smo nekako uspjeli preživjeti poguban utjecaj zračenja, Zemlja bi tada kružila oko crne rupe koja bi imala cijelu masu Sunca (tako da bi njezina putanja ostala nepromijenjena), ali ona bi bila suviše mala da bi se mogla vidjeti i zračenje koje bi otpuštala ne bi bilo vrijedno spomena. Zemljina temperatura pala bi blizu apsolutne nule i to bi nas ubilo.

Je li moguće da je neka mini crna rupa pogodila Sunce prije milijun godina i da stalno otada obavlja svoj posao? Bi li Sunce, potpuno i bez ikakva upozorenja, moglo u svakom trenutku kolabirati?

Nije moguće odgovoriti apsolutnim ne, ali sjetimo se da su čak s onako brojnim mini crnim rupama kao što Hawking misli izgledi da neka pogodi Sunce vrlo mali; a još manji da Sunce bude pogođeno u samo središte; a od toga su nadalje manje mogućnosti da crna rupa pogodi Sunce relativno malom brzinom te ostane zarobljena u njemu. Uz to, Hawkingovi su brojevi prihvatljivi maksimumi. Posve je vjerojatno da su mini crne rupe malobrojnije od toga, čak znatno malobrojnije. To bi u odgovarajućoj mjeri dalje smanjilo mogućnosti sudara.

Zapravo, osim Hawkingovih proračuna uopće i nema nikakvih dokaza za mini crne rupe. Nijedna mini crna rupa nije zapravo otkrivena; nije također otkrivena nikakva pojava za koju bi objašnjenje obuhvaćalo postojanje mini crnih rupa. (Čak i postojanje crnih rupa veličine zvijezde kakva je, primjerice, Cygnus X-l, ovisi o dokazu koji još nije uvjerio sve astronome.)

Potrebno je pribaviti više podataka o svemiru da bismo mogli izraditi razumna predviđanja u vezi s tom vrstom katastrofe, ali ipak možemo biti uvjereni kako mogućnosti govore snažno u prilog tome da katastrofe neće biti. Uostalom, Sunce postoji već pet milijardi godina i još nije uništeno; nije nam se dogodilo niti

86

da primijetimo kako neka zvijezda prestaje žmirkati kao da ju je konačno progutala neka mini crna rupa u njezinu središtu.

Antimaterija i slobodni planeti

Crna rupa bez pratilje nije jedini objekt u svemiru koji bi nam se mogao prišuljati neopažen. Postoji još jedna vrsta objekata, gotovo jednako tako opasnih, ali njihovo je postojanje još problematičnije.

Obična materija oko nas sastoji se od atoma sastavljenih od sićušnih jezgri okruženih elektronima. Jezgre su sačinjene od dva tipa čestica, protona i neutrona; masa protona i neutrona oko 1800 je puta veća od mase elektrona. Prema tome, materija oko nas sastoji se od tri tipa subatomskim čestica: od elektrona, pro-tona i neutrona.

Paul Dirac (koji je prvi dao naslutiti da gravitacija može vremenom slabiti) izložio je 1930. da, u teoriji, moraju postojati »antičestice«. Na primjer, morala bi postojati čestica poput elektrona, ali sa suprotnim električnim nabojem. Budući da elektron ima negativan električni naboj, njegova antičestica morala bi imati pozitivni naboj. Dvije godine kasnije, američki fizičar Carl David Anderson (1905—) doista je otkrio takav pozitivno nabijen elektron. On je nazvan »pozitronom«, iako se o njemu može govoriti i kao o »antielektronu«.

Kasnije su otkriveni također »antiproton« i »antineutron«. Dok proton ima pozitivan električni naboj, antiproton ima negativan naboj. Neutron nema naboja, nema ga ni antineutron, ali oni su oprečni u nekim drugim svojstvima. Antielektron, antiproton i antineutron mogu zajedno tvoriti »antiatome«, a oni se mogu skupiti u »antimateriju«.

Ako antielektron slučajno naiđe na elektron, oni će jedan drugoga poništiti tako što će svojstva jednoga dokinuti suprotna svojstva drugoga i masa obiju čestica pretvorit će se u energiju u obliku »gama-zraka«. (Gama su zrake poput X-zraka, ali imaju kraće valove pa su stoga još snažnije.) Isto tako, antiproton i proton mogu poništiti jedan drugoga, a također antineutron i neutron. Općenito, antimaterija može poništiti odgovarajuću masu materije, ako naiđu jedna na drugu.

U takvom »međusobnom poništavanju« oslobađa se ogromna količina energije. Vodikova fuzija, kakva dovodi do eksplozije

87

hidrogenske bombe i daje energiju zvijezdama, pretvara u energiju oko 0,7 posto fuzione materije. Međusobno poništavanje pretvara u energiju 100 posto materije. Tako bi bomba materija--antimaterija bila 140 puta snažnija od hidrogenske bombe iste mase.

To isto djeluje i obratno. Moguće je pretvoriti energiju u materiju. Međutim, kao što je potrebno da se spoje čestica i antičestica da bi se stvorila energija, tako i energija kad se pretvara u materiju uvijek stvara i česticu i njezinu odgovarajuću antičesticu. Čini se da to ne može biti drukčije.

Fizičari mogu u laboratoriju stvoriti samo nekoliko čestica i antičestica istodobno, ali u razdoblju nakon velikog praska energija se pretvarala u materiju u količinama dovoljnima za stvaranje čitavog svemira. No ako je bilo tako, morala je bila nastati i točno ista količina antimaterije. Budući da mora biti tako, gdje je onda antimaterija?

Na planetu Zemlji postoji samo materija. Nekoliko antičestica može se stvoriti u laboratoriju, ili su prisutne u kozmičkim zrakama, ali one su beznačajne, a pojedinačne antičestice nestaju gotovo smjesta čim naiđu na ekvivalentnu česticu, ispuštajući gama-zrake u međusobnom poništavanju koje slijedi.

Zanemarujući te trivijalne slučajeve, možemo reći da je cijela Zemlja napravljena od materije — i to je doista dobro. Kad bismo bili napravljeni pola od materije a pola od antimaterije, jedna polovica smjesta bi poništila drugu i Zemlje ne bi bilo, samo ogromna vatrena lopta gama-zraka. Zapravo, jasno je da je cijeli Sunčev sustav — cijela galaksija — čak cijeli lokalni grozd — materija. Inače bismo otkrili daleko više stvaranja gama-zraka nego što otkrivamo.

Je li moguće da su neki galaktički grozdovi materija, a drugi antimaterija? Je li moguće da su u vrijeme velikog praska nastala dva svemira, jedan od materije a drugi od antimaterije? To ne znamo. Boravišta antimaterije još su zasad neriješena zagonetka. Ako, međutim, postoje i galaktički grozdovi i antigalaktički grozdovi, i jedni i drugi zadržavaju svoj integritet zato što ih ekspandirajući svemir drži odvojenima na sve većim i većim udaljenostima.

Je li, dalje, moguće da neki nepredviđeni događaj izbaci slučajan komadić antimaterije iz antigalaktičkog grozda te da on jednom uđe u galaktički grozd — ili, isto tako, da slučajan

88

komadić materije bude izbačen iz galaktičkog grozda te da se nađe u antigalaktičkome grozdu?

Neka antizvijezda u našoj galaksiji ne bi se mogla prepoznati takvom samo prema svojem izgledu, ako u njezinoj blizini ne bi bilo ničega osim dobroga međuzvjezdanog vakuuma. No ona bi čak i tada emitirala povremene gama-zrake, kad bi čestice materije u prostoru reagirale sa česticama antimaterije koje emitira zvijezda te bi dvije grupe čestica pretrpjele međusobno poništenje. Dosad nijedna takva pojava nije zamijećena, ali mala su tijela i brojnija i lakše ih je izbaciti nego velika te bi u našoj galaksiji moglo biti slučajnih objekata planetarne ili asteroidalne veličine koji su antimaterija.

Bi li jedan od njih mogao pogoditi Sunce bez upozorenja? Uostalom, tijelo bi moglo biti premalo da bi se uspjelo vidjeti na velikoj udaljenosti. Ako bi se i vidjelo, možda ga ne bi bilo moguće prepoznati kao antimateriju sve do poslije udarca.

Ipak, nema mnogo razloga za zabrinutost zbog tih stvari. Zasad nemamo nikakva dokaza koji bi nas naveo na pretpostavku da veće grumenje antimaterije luta našom galaksijom. Čak i da luta, mogućnost da će pogoditi Sunce vjerojatno ne bi bila veća nego što je imaju mini crne rupe.

Čak i kad bi čitav planet antimaterije pogodio Sunce, šteta koju bi prouzročio bila bi sigurno daleko oštrije ograničena nego što bi bio slučaj s mini crnom rupom jednake mase. Mini crna rupa je trajna i može neograničeno rasti na račun Sunca; grumen antimaterije, s druge strane, može samo poništiti dio Sunca jednak svojoj vlastitoj masi, i zatim nestati.

Postoji još i treća vrsta objekata koji bi mogli stići u blizinu Sunčeva sustava, a da ih ne bismo primijetili mnogo prije dolaska. To nisu ni crne rupe ni antimaterija, već sasvim obični objekti koji su izmakli našoj pažnji jednostavno zato što su mali.

Njihovo bismo postojanje mogli objasniti na slijedeći način: Već sam rekao da u svakoj vrsti astronomskih tijela manji

članovi nadmašuju brojem velike članove. Tako su male zvijezde mnogo brojnije od velikih.

Zvijezde koje su otprilike velike poput Sunca (a ono je zvijezda srednje veličine) čine samo 10 posto svih zvijezda koje vidimo. Divovske zvijezde, s masama petnaest ili više puta većima od Sunčeve mase, daleko su rjeđe. Na svaku divovsku zvijezdu dolazi stotinu zvijezda Sunčeve veličine. S druge strane, male zvijezde s masom upola manjom od Sunčeve ili još manje čine pune tri

89

četvrtine svih zvijezda u svemiru, prosuđujući prema tome koliko se općenito pojavljuju u našoj neposrednoj blizini.*

Tijelo koje ima samo petinu Sunčeve mase ima upravo toliko mase da se mogu razbiti atomi u njegovu središtu i započeti odvijanje nuklearne reakcije. Takvo se tijelo zagrijava samo do crvenog usijanja i može se vidjeti samo nejasno, čak iako nam je vrlo blizu u zvjezdanim razmjerama.

Ipak nije razložno misliti da u stvaranju objekata postoji neka donja granica i da se ta donja granica sasvim slučajno podudara s masom pri kojoj počinje nuklearna reakcija. Možda je bilo nastalo bezbroj »podzvijezda«, tijela suviše malih da bi u njihovoj jezgri mogla započeti nuklearna reakcija, ili takvih koja su mogla započeti reakciju, ali samo do stupnja zagrijavanja manjeg od crvenog usijanja.

Kad bi takva neosvijetljena tijela bila dio našeg Sunčeva sustava, mi bismo ih prepoznali kao planete, a možda bismo ih takvima i morali smatrati — kao planete koji su se formirali nezavisno i koji ne duguju vjernost nijednoj zvijezdi, već samostalno kruže oko galaktičke jezgre.

Lako je moguće da je takvih »slobodnih planeta« nastalo mnogo više nego samih zvijezda te da su oni vrlo uobičajeni objekti — a da ipak ostanu nevidljivi, baš kao što bi i planeti našeg Sunčevog sustava ostali nevidljivima, ma kako bili blizu, da kojim slučajem ne reflektiraju svjetlost s obližnjeg Sunca.

Kakve su, dakle, mogućnosti, da jedan od tih slobodnih planeta uđe u naš Sunčev sustav i izazove pustošenje?

Najveći slobodni planeti morali bi biti barem tako česti kao i najmanje zvijezde, ali uzme li se u obzir ogroman međuzvjezdani prostor, to ipak nije dovoljno da bi postojala ma kakva velika mogućnost njihova nalijetanja na nas. Manje slobodni planeti trebali bi biti brojniji, a još manji još brojnijima. Iz toga slijedi da su mogućnosti za prodiranje u Sunčev sustav veće ako je riječ o manjem objektu.

Posve je vjerojatno da postoje mnogo veći izgledi da će u Sunčev sustav upasti slobodni planeti asteroidne veličine, nego mini crne rupe problematičnog postojanja, ili antimaterija. No,

* Takve su male zvijezde vrlo nejasne i ne mogu se vidjeti na velikoj udaljenosti. Stoga pravi pojam o njihovoj učestalosti dobivamo proučavajući vlastito susjedstvo, gdje su dovoljno blizu da ih možemo vidjeti. Na velikim udaljenostima vidimo samo velike, sjajne zvijezde te stječemo pogrešan pojam o ustrojstvu svemira.

90

slobodni su planeti mnogo manje opasni od oba druga spomenuta objekta. Mini crne rupe bi neograničeno apsorbirale materiju kad bi pogodile Sunce, dok bi antimaterija poništila materiju. Slobodni planeti, sastavljeni od obične materije, jednostavno bi se istopili.

Ako bi se dogodilo da postanemo svjesni kako je neki asteroid na putu koji će ga dovesti do bliskog susreta sa Suncem, možda ne bismo mogli razaznati je li taj objekt napadač iz međuzvjezdanog prostora, ili pripada našoj vlastitoj galaksiji ali ga slučajno dotad nismo zapazili, ili mu se putanja toliko poremetila da ga je odvela na put sudara.

Možda su takvi upadački objekti prošli kroz Sunčev sustav bezbroj puta ne učinivši uopće nikakvu štetu. Neki manji objekti u vanjskome dijelu Sunčeva sustava, sa sumnjivo nepravilnim putanjama, doista bi mogli biti slobodni planeti zarobljeni na svome putu. Među njima bi mogli biti Neptunov vanjski satelit, Nereida; Saturnov krajnji satelit, Phoebe; i neobičan objekt, Chiron, otkriven 1977, koji kruži oko Sunca eliptičnom putanjom koja leži između orbita Saturna i Urana.

Zapravo, prema svemu što znamo, Pluton i njegov satelit (ovaj potonji otkriven 1978) mogli bi biti malen, nezavisan »sunčev sustav« kojega je zarobilo naše Sunce. Kad bi bilo tako, neobičan nagib i ekscentričnost Plutonove putanje bili bi manje iznenađujući.

Preostaje još jedna moguća vrsta susreta s objektima u međuzvjezdanom prostoru — susreti s tako malim objektima da su oni samo čestice prašine ili pojedinačni atomi. Međuzvjezdani oblaci sastavljeni od takve prašine i plina česti su u svemiru; ne postoji samo mogućnost da se Sunce »sudari« s takvim objek-tima, već se to nedvojbeno dogodilo mnogo puta u prošlosti. Djelovanje takvih sudara na Sunce po svoj je prilici beznačajno, ali ne mora tako biti i za nas. Tom ću se predmetu vratiti u prikladnijoj prigodi kasnije u knjizi.

91

6 Smrt Sunca

Izvor energije

Pokazalo se da moguće katastrofe druge vrste, one koje izrastaju iz upada objekta izvana u naš Sunčev sustav, nisu od posebne važnosti. U nekim slučajevima one su doista toliko malo vjerojatne da postoji daleko veća mogućnost da će nas zahvatiti katastrofa prve vrste, kao što je stvaranje novoga kozmičkog jajeta. U drugim se slučajevima čini da bi upadanje bilo vjerojatnije, ali imalo bi manju mogućnost da nanese štetu Suncu.

Možemo li stoga potpuno zanemariti razložnu mogućnost katastrofa druge vrste? Možemo li zaključiti da je naše Sunce zauvijek sigurno — ili barem sigurno tako dugo dok traje svemir?

To ne možemo nipošto. Čak ako i nema prodiranja izvana, dovoljno je razloga za pretpostavku da Sunce nije sigurno i da katastrofa druge vrste, uključujući i sam integritet Sunca, nije samo moguća već neizbježna.

U vremenima prije razvitka znanosti Sunce se općenito držalo dobrotvornim bogom, smatralo se da o njegovoj prijateljskoj svjetlosti i toplini ovisi ljudski rod, i zapravo sav život. Njegovo kretanje nebom pažljivo se motrilo te se zapazilo da se njegova nebeska staza uzdiže, da bi dosegla vrhunac 21. lipnja (ljetni solsticij na sjevernoj polukugli). Potom je tonulo niže na nebu dok nije doseglo najnižu točku udubljenja 21. prosinca (zimski solsticij), i ciklus se zatim ponavljao.

Čini se da su već u prethistorijskim kulturama postojali načini za prilično točno određivanje položaja Sunca; na primjer, čini se da su stijene Stonehengea tako poredane da, među ostalim, mogu pokazati vrijeme ljetnog solsticija.

Naravno, prije no što je shvaćena prava priroda kretanja i orijentacije Zemlje, ljudi nisu mogli biti sigurni da, jedne određene

92

godine, Sunce, spuštajući se prema zimskom solsticiju, neće možda i dalje nastaviti beskrajno tonuti te da će nestati i okončati sav život. Tako u skandinavskim mitovima neumitan kraj navješćuje »Fimbulwinter«, kad Sunce nestaje a nastaje strašno razdoblje tmine i hladnoće koja traje tri godine — nakon čega dolaze Ragnarok i kraj. Čak i u sunčanijim podnebljima, tamo gdje je prirodno da vjera u trajnu dobrostivost Sunca bude snažnija, vrijeme zimskog solsticija, kad Sunce zaustavlja spuštanje, okreće se i još se jedanput počinje uspinjati nebesima, bilo je prigoda za beskrajne izljeve olakšanja.

Proslava suncostaja iz antičkih vremena koja nam je najpoznatija bila je ona u starom Rimu. Rimljani su vjerovali da je njihov bog poljoprivrede, Saturn, vladao zemljom za vrijeme ranoga zlatnog doba bogatih uroda i obilja hrane. Stoga se tjedan zimskog suncostaja, sa svojim obećanjem povratka ljeta i zlatnog doba saturnijske poljoprivrede, slavio »saturnalijama« od 17. do 24. prosinca. Bilo je to vrijeme besprekidnog veselja i radosti. Svi su se poslovi prekidali kako ništa ne bi smetalo proslavama i posvuda su se dijelili darovi. Bilo je to vrijeme bratstva, jer su sluge i robovi dobivali privremenu slobodu i bilo im je dopušteno da se pridruže proslavi sa svojim gospodarima.

Saturnalije nisu iščezle. Kako je kršćanstvo stjecalo sve više i više moći u Rimskom carstvu, postalo je jasno kako se ono ne može nadati da će pobijediti radost zbog rođenja Sunca. Stoga je, nešto poslije 300. godine, kršćanstvo prihvatilo te proslave, samovoljno proglašavajući 25. prosinca danom kad je rođen Isus (za što uopće nema biblijskog opravdanja). Proslava rođenja Sunca tako se pretvorila u proslavu rođenja Sina.

Prirodno, kršćanska misao nije mogla dopustiti da božanska obilježja dobije bilo što u vidljivu svemiru, pa je tako Sunce skinuto sa svojeg božanskog položaja. No detroniziranje je ipak bilo minimalno. Sunce se smatralo savršenom kuglom nebeskog svjetla, nepromjenljivom i stalnom, od trenutka kad ga je Bog dozvao četvrtoga dana Stvaranja, pa sve do onog trenutka u neizvjesnoj budućnosti kad se Bogu svidi da ono prestane postojati. Tako dugo dok je postojalo, u svojem je sjaju i nepromjenljivom savršenstvu bilo najbjelodaniji vidljivi simbol Boga.

Prvo prodiranje znanosti u tu mitsku sliku Sunca bilo je Galileovo otkriće 1609. godine, da na Suncu postoje pjege. Njegova su zapažanja jasno pokazala da su pjege dio Sunčeve površine, a ne oblaci koji zatamnjuju tu površinu. Kad Sunce više

93

nije bilo savršeno, postupno su izrasle sumnje i u njegovu vječnost. Što su znanstvenici više saznavali o energiji na Zemlji, sve su se više počeli pitati o izvoru energije Sunca.

Helmholtz, jedan od značajnijih otkrivača zakona očuvanja energije, shvatio je 1854. godine koliko je od vitalne važnosti otkriti izvor Sunčeve energije, jer bez toga ne bi vrijedio zakon očuvanja energije. Jedan od izvora koji mu se učinio razumnim bilo je gravitacijsko polje. On je nagovijestio da se Sunce stalno sažima pod pritiskom vlastite gravitacije, a energija koju stvara to gibanje prema unutra svih njegovih dijelova pretvara se u zračenje. Ako je bilo tako, i ako su zalihe energije Sunca konačne (a bilo je jasno da moraju biti), to znači da mora postojati i početak i kraj Sunca.*

Prema Helmholtzovu poimanju, Sunce je u početku moralo biti vrlo tanak oblak plina i njegovo sporo sažimanje pod, u to vrijeme, još ne vrlo jakim gravitacijskim poljem, stvaralo je male količine energije zračenja. Tek kad se sažimanje nastavilo i kad se gravitacijsko polje, ostavši nepromijenjene ukupne snage, usre-dotočilo na manji volumen pa stoga postalo intenzivnije, tek je tada sažimanje postalo dovoljno brzo da bi moglo oslobađati onu vrstu energije koju poznajemo danas.

Tek prije otprilike 25 milijuna godina Sunce se smanjilo do promjera od 300 milijuna kilometara (186 milijuna milja) i tek se nakon toga stegnulo do veličine manje od Zemljine putanje. Zemlja je mogla nastati tek u nekom trenutku prije manje od 25 milijuna godina.

U budućnosti Sunce će morati umrijeti, jer će se konačno skupiti do točke kad se više neće moći sažimati i njegov će se izvor energije tada potrošiti te više neće zračiti, već će se ohladiti i postati hladno, mrtvo tijelo — što bi za nas sigurno bila konačna katastrofa. Uzme li se u obzir da je Suncu trebalo 25 milijuna godina da bi se od veličine Zemljine putanje skvrčilo do svoje sadašnje veličine, moglo bi se činiti sigurnim kako će ono potonuti u ništa vilo za oko 250 000 tisuća godina te da bi to bilo sve vrijeme koje preostaje životu na Zemlji.

* Doista, ako zakon o očuvanju energije vrijedi, svaki izvor zaliha Sunčeve energije, gravitacijski ili ne, mora biti konačan i mora se iscrpsti. Prema tome, zakon o očuvanju energije znači da je Sunce moralo biti rođeno i da mora umrijeti; drugim riječima, postojalo je vrijeme kad Sunce nije bilo današnje poznato tijelo, i doći će vrijeme kad ono više neće biti tijelo kakvo znamo danas. Raspravljati se može samo o pojedinostima toga procesa.

94

Geolozi koji su proučavali vrlo spore promjene Zemljine kore bili su uvjereni da Zemlja mora biti starija od 25 milijuna godina. Biolozi koji su proučavali jednako spore promjene biološke evolucije također su bili uvjereni u to. Ipak, čini se da nema drugog izlaza iz Helmholtzova rasuđivanja, osim opozivani a zakona o očuvanju energije, ili pronalaženja novoga i većeg izvora energije za Sunce. Bitku je dobila ova druga alternativa. Pronađen je novi izvor energije.

Godine 1896. francuski je fizičar Antoine Henri Becquerel (1852—1908) otkrio radioaktivnost i ubrzo se pokazalo da unutar jezgre atoma postoji sasvim neočekivana i ogromna rezervna energija. Ako bi nekako Sunce moglo iskoristiti tu zalihu energije, ne bi bilo nužno pretpostavljati da se ono vremenom neprekidno skuplja. Ono bi moglo zračiti na račun nuklearne energije, možda kroz produljena razdoblja, ne gubeći mnogo od svoje veličine.

Jednostavna tvrdnja da je Sunce (pa prema tome i zvijezde općenito) opskrbljeno nuklearnom energijom, ne nosi u sebi uvjerenje da je tome tako. Kako, točno, ta nuklearna energija stoji na raspolaganju Suncu?

Već 1862. godine švedski je fizičar Anders Jonas Angstrom (1814—74) spektroskopski otkrio vodik u Sunca. Postupno je postalo poznato da je taj najjednostavniji od svih elemenata vrlo čest na Suncu. Do 1929. američki je astronom Henry Norris Russell (1877—1957) dokazao da je Sunce sastavljeno uglavnom od vodika. Danas znamo da je 75 posto Sunčeve mase sastavljeno od vodika i 25 posto od helija (drugoga najjednostavnijeg elementa), dok su drugi, kompliciraniji atomi prisutni samo u malim količinama dijelova jednog postotka. Već je iz toga jasno da nuklearne reakcije, ako se one događaju na Suncu i ako su odgovorne za njegovu energiju zračenja, moraju obuhvaćati vodik i helij. Ništa drugo nije prisutno u dovoljnim količinama da bi moglo biti od važnosti.

U međuvremenu, početkom 1920-ih godina, engleski astro-nom Arthur S. Eddington (1882—1944) dokazao je da je temperatura u središtu Sunca izražena u milijunima stupnjeva. Pri toj temperaturi atomi se raspadaju, elektroni na vanjskom rubu se oslobađaju i gole se jezgre mogu sudarati takvom snagom koja pokreće nuklearne reakcije.

Sunce je u početku bilo tanak oblak prašine i plina, kao u Helmholtzovoj hipotezi. Ono se doista polako sažima, odašiljući energiju zračenja u tom procesu. Međutim, sve dok se ne skupi do otprilike sadašnje svoje veličine, ono ne postaje dovoljno toplim u

95

svojoj jezgri da bi moglo pokrenuti nuklearne reakcije i početi sjati u sadašnjem smislu. Kad se to jednom dogodi, ono dugo vremena zadržava svoju veličinu i intenzitet zračenja.

Konačno, godine 1938, njemačko-američki fizičar Hans Albrecht Bethe (1906—) objasnio je, služeći se laboratorijskim podacima o nuklearnim reakcijama, vjerojatnu prirodu reakcija koje se odvijaju u Sunčevoj jezgri, stvarajući njegovu energiju. Riječ je bila o pretvaranju vodikove jezgre u helijevu jezgru (»vodikova fuzija«) kroz određen broj točno definiranih faza.

Vodikova fuzija osigurava odgovarajuću količinu energije, dostatnu da bi Sunce moglo sjati sadašnjim intenzitetom kroz dulje vremensko razdoblje. Astronomi su danas posve uvjereni da Sunce sjaji na današnji način već blizu 5 milijardi godina. I doista, danas se smatra da Zemlja i Sunce, i Sunčev sustav općenito, po-stoje oko 4 milijarde godina u obliku prepoznatljivom kao ovaj sadašnji njihov oblik. To zadovoljava potrebe geologa i biologa s obzirom na vrijeme u kojem su se bile mogle dogoditi promjene što su ih oni zapazili.

To također znači da Sunce, Zemlja i Sunčev sustav u cjelini mogu nastaviti da postoje (ne bude li nikakvih smetnji izvana) još milijarde dodatnih godina.

Crveni divovi

No ako nuklearna energija i opskrbljuje Sunce, to samo odgađa kraj. Iako zalihe nuklearne energije traju milijarde, a ne milijune godina, one se konačno ipak moraju iscrpsti.

Do 1940-ih godina držalo se da, bez obzira na to kakav bio izvor energije Sunca, postupno smanjivanje tog izvora znači kako će se Sunce jednom ohladiti te kako će se na kraju zatamniti i pomračiti, a Zemlja će se smrznuti u beskrajnom Fimbulwinteru. No, razvile su se nove metode proučavanja zvjezdane evolucije i pokazale da je ta katastrofa hladnoće neprikladna slika kraja.

Svaka se zvijezda nalazi u ravnoteži. Njezino gravitacijsko polje stvara tendenciju sažimanja, dok toplina nuklearnih reakcija u njezinu središtu stvara tendenciju širenja. Te dvije tendencije izravnavaju jedna drugu, i tako dugo dok se nastavljaju nuklearne reakcije, ravnoteža se održava i zvijezda ostaje izgledom nepromijenjena.

Što je zvijezda masivnija, to je intenzivnije njezino gravitacij-sko polje i veća je tendencija sažimanja. Da bi takva zvijezda

96

ostala u volumnoj ravnoteži, nuklearne reakcije na njoj moraju biti brže i intenzivnije kako bi se razvile više temperature potrebne za uravnoteženje veće gravitacije.

Prema tome, što je zvijezda masivnija, mora biti i toplija i mora brže trošiti svoje osnovno nuklearno gorivo, vodik. Dakako, masivnija zvijezda ima u početku više vodika nego zvijezda s manjom masom, ali to nije važno. Razmatrajući sve više i više masivnih zvijezda, otkrivamo da brzina kojom se mora trošiti gorivo kako bi se zadržala ravnoteža s gravitacijom, raste znatno brže nego sadržaj vodika. To znači da masivnija zvijezda troši svoje velike zalihe vodika brže nego što manja zvijezda troši svoje manje zalihe vodika. Što je zvijezda masivnija, to brže troši svoje gorivo i brže prolazi kroz različite faze svoje evolucije.

Pretpostavimo, recimo, da se proučavaju grozdovi zvijezda — ne globularni grozdovi koji sadrže toliko mnogo zvijezda da se pojedinačne ne mogu dostatno proučiti — nego »otvoreni grozdovi« sa samo nekoliko stotina do nekoliko tisuća zvijezda razasutih na razmacima dovoljno velikim da omoguće pojedinač-no proučavanje. Teleskopom se može vidjeti oko tisuću takvih grozdova, a neki su, poput Vlašića, dovoljno blizu te se sjajniji pripadnici mogu vidjeti golim okom.

Sve zvijezde u nekom otvorenom grozdu nastale su vjerojatno uglavnom u isto vrijeme, iz jedinstvenog oblaka prašine i plina. No, s tog istog polazišta, masivnije zvijezde moraju napredovati brže na stazi evolucije od manje masivnih zvijezda, te se može polučiti čitav spektar položaja na toj stazi. Ta se staza, zapravo, može razabrati ako se temperatura i ukupni sjaj stave u odnos prema masi. S tim kao putokazom, astronomi mogu iskoristiti svoje sve veće znanje o nuklearnim reakcijama da bi razumjeli što se mora događati unutar zvijezde.

Kao što se pokazalo, iako se zvijezda na koncu mora ohladiti, ona prolazi kroz dugo razdoblje za vrijeme kojega zapravo postaje toplijom. Kako se vodik pretvara u helij u središtu zvijezde, jezgra postaje bogatija i bogatija helijem te stoga sve gušćom. Povećavanje gustoće intenzivira gravitacijsko polje u jezgri koja se sažima te prema tome postaje toplija. Cijela zvijezda postupno se zbog toga zagrijava tako da se, dok se jezgra sažima, zvijezda kao cjelina malo širi. Konačno jezgra postaje tako vruća da mogu nastati nove nuklearne reakcije. Helijeve jezgre u njoj počinju se kombinirati da bi stvorile nove i složenije jezgre viših elemenata, kao što su ugljik, kisik, magnezij, silicij i tako dalje.

97

Sada je središnja jezgra tako vruća da je ravnoteža potpuno premašena u smjeru ekspanzije. Zvijezda kao cjelina počinje se povećavati ubrzanim tempom. S njezinim širenjem ukupna se energija koju zrači povećava, ali ta je energija raspoređena na prostranoj površini koja se povećava još i brže. Stoga se temperatura svakog pojedinog dijela površine koja se naglo povećava — smanjuje. Površina se hladi do točke na kojoj odsijava samo do crvenog usijanja, umjesto do bijelog usijanja kao u mladosti zvijezde.

Rezultat je »crveni div«. Na nebu danas postoje takve zvijezde. Zvijezda Betelgeuse u zviježđu Orion je jedan primjer.

Sve zvijezde prije ili kasnije dospijevaju do faze crvenog diva; masivnije zvijezde prije, manje masivne kasnije.

Neke su zvijezde tako goleme, masivne i blistave da će ostati u stabilnoj fazi vodikove fuzije (koja se obično naziva »glavna sekvenca«) manje od milijun godina prije nego što prerastu u crvenog diva. Druge su zvijezde tako male, nemasivne i blijede te će u glavnoj sekvenci ostati čak 200 milijardi godina prije no što postanu crveni divovi.

Veličina crvenih divova također ovisi o masi. Što je zvijezda masivnija, to će obilnije nabubriti. Doista masivna zvijezda proširila bi se do promjera mnogo stotina puta većega od sadašnjeg promjera našeg Sunca, dok bi vrlo mala zvijezda dosegla samo nekoliko tuceta veći promjer od Sunčeva.

Gdje na toj ljestvici valja potražiti naše Sunce? Ono je zvijezda s masom srednje veličine, što znači da je njegovo vrijeme u glavnoj sekvenci srednje duljine. Ono će jednoga dana postati crveni div srednje veličine. Za zvijezdu sa Sunčevom masom, ukupna duljina vremena koje će provesti u glavnoj sekvenci, spajajući vodik mirno i postojano, iznosi možda 13 milijardi godina. Sunce je dosad već provelo u glavnoj sekvenci gotovo 5 milijardi godina, a to znači da preostalo vrijeme koje mu je na raspolaganju iznosi nešto više od 8 milijardi godina. U toku cijelog tog vremena, Sunce (kao i svaka zvijezda) prolazi kroz polagano zagrijavanje. Otprilike u posljednjoj milijardi godina glavne sekvence zagrija-vanje će sigurno doseći stupanj na kojem će Zemlja postati pre-vrućom za život. Shodno tome, predstoji nam najviše još 7 mili-jardi godina vremena u kojem će postojati Sunce koje daje život i koje je vrijedno saturnalija.

Iako 7 milijardi godina nije baš kratko razdoblje, ono je ipak mnogo kraće nego što je potrebno za dolazak neke katastrofe prve vrste.

98

U trenutku kad se Sunce počinje uspinjati prema fazi crvenoga diva i kad život na Zemlji postane nemoguć, još uvijek može preostati gotovo bilijun godina prije dolaska slijedećeg kozmičkog jajeta. Činilo bi se da cijelo zadržavanje Sunca u glavnoj sekvenci možda nije mnogo dulje od jednog postotka života svemira između jednog i drugog kozmičkog jajeta.

Prema tome, u trenutku kad Zemlja više ne bude prikladno boravište za život (nakon što je takvim služila oko 10 milijardi godina), svemir u cjelini neće biti mnogo stariji nego što je sada i postojat će mnoge generacije zvijezda i planeta, još nerođenih, čekajući da odigraju svoju ulogu u kozmičkoj drami.

Pod pretpostavkom da će ljudski rod još postojati na Zemlji 7 milijardi godina od danas (što, naravno, nipošto nije jednostavna pretpostavka), on bi lako mogao pokušati umaći toj posve lokalnoj katastrofi te nastaviti da zauzima svemir koji i dalje napreduje. Bijeg ne bi bio lak jer sigurno nigdje na Zemlji ne bi bilo utočišta. Kad Sunce dosegne vrhunac svoga voluminoznog crvenog divovstva, povećat će se otprilike 100 puta u odnosu na sadašnji svoj promjer; ono će tada proždrijeti i Merkur i Veneru. Zemlja može ostati izvan nadutog opsega Sunca, ali čak ako i bude tako, ogromna toplina koju će primiti od divovskoga Sunca sasvim će je vjerojatno istopiti.

Čak i tada nije sve izgubljeno. Postoji, barem, dovoljno upozorenja. Ako čovječanstvo preživi te milijarde godina, za vrijeme svih tih milijardi ono će znati da će morati planirati nekakav bijeg. S povećanjem tehnološke sposobnosti (a znamo li kako je daleko tehnologija otišla posljednjih dvjesto godina, zamislimo samo kako daleko može stići za nekoliko milijardi), neki bi izlaz mogao postati mogućim.

Iako će unutrašnji Sunčev sustav biti opustošen širenjem Sunca, divovski planeti vanjskoga Sunčeva sustava, zajedno sa svojim satelitima, manje će pretrpjeti. Zapravo, oni s ljudskog stajališta mogu doživjeti promjene nabolje. Čovječanstvo bi moglo biti u stanju provesti znatno vrijeme i upotrijebiti znatne vještine preuređujući neke veće satelite Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna da bi ih uredilo za boravak ljudi. (Taj se proces ponekad naziva »stvaranje zemlje«).

Za pronalaženje novog smještaja bit će obilje vremena. Do trenutka kad se Sunčeva ekspanzija počne ubrzavati i kad Zemlju zahvati konačno spaljivanje koje će je pretvoriti u nepovratnu pustinju, čovječanstvo može biti smješteno na tucetu vanjskih svjetova Sunčeva sustava, od Jupiterovih satelita kao što su

99

Ganimed i Kalista, pa možda sve do samog Plutona. Tamo ljudska bića veliko crveno sunce na nebu može grijati, ali ne i pregrijavati. I doista, sunčani crveni div neće s Plutona izgledati mnogo veći od današnjeg Sunca na Zemljinu nebu.

Štoviše, vjerojatno ljudska bića mogu uspostaviti umjetne strukture u svemiru sposobne da prime naselja ljudi koja bi brojila između deset tisuća i deset milijuna stanovnika, a svako bi takvo naselje bilo ekološki savršeno i nezavisno. To ne mora biti proizvod milijardi godina truda, jer postoje svi znaci da imamo tehnoloških sposobnosti za gradnju takvih naseobina sada, te da bismo njima mogli napuniti nebo za nekoliko stoljeća. Na putu nam stoje samo politički, ekonomski i psihološki činitelji (iako je to veliki »samo«).

Tako će se katastrofa izbjeći i čovječanstvo, na novim svjetovima, i prirodnima i umjetnim, može nastaviti život.

Privremeno, u svakom slučaju.

Bijeli patuljci

Kad jedanput vodikova fuzija nije više glavni izvor energije neke zvijezde, ta se zvijezda može održati kao veliki objekt samo još relativno kratko razdoblje. Energija dobivena fuzijom helija u veće jezgre i fuzijom tih jezgri u još veće, ukupno doseže tek pet posto količine koju je davala fuzija vodika. Prema tome, nakon relativno kratkog vremena počinje uzmicati sposobnost crvenoga diva da se održi u rastegnutom stanju nasuprot sili gravitacije. Zvijezda počinje kolabirati.

Životni vijek crvenog diva i priroda njegova kolapsa ovise o masi zvijezde. Što je masa veća, to će crveni div brže iskoristiti posljednje dostupne ostatke energije kroz fuziju i bit će kratkovječniji. Štoviše, ukoliko je masa veća toliko je i gravitacijsko polje veće i intenzivnije pa je prema tome i sažimanje brže, kad jednom nastupi.

Kad se zvijezda sažima, još uvijek postoji dosta vodika u njezinim vanjskim slojevima gdje se nisu odvijale nuklearne reakcije i gdje je prema tome vodik ostao netaknut. Sažimanje će zagrijati cijelu zvijezdu (sad se gravitacijska energija pretvara u toplinu, prema Helmholtzu, a ne nuklearna energija) te tako fuzija počinje u tim vanjskim slojevima. Proces kontrakcije tako se podudara s razdobljem obasjavanja vanjskih slojeva dijelova.

100

Što je zvijezda masivnija, to je i sažimanje brže, intenzivnije je zagrijavanje vanjskih slojeva, postoji više vodika za fuziju i ta je fuzija brža — te su i rezultati silovitiji. Drugim riječima, mala će se zvijezda sažimati mirno, ali velika zvijezda imat će dovoljno fuzije u izvanjskim slojevima da bi dio mase mogla izbaciti u prostor, i učinit će to manje ili više eksplozivno, prepustivši sažimanju samo unutrašnje predjele.

Ako je zvijezda masivnija, izbacivanje mase bit će žešće. Ako je zvijezda dovoljno masivna, faza crvenoga diva završava silnom eksplozijom nezamislive veličine i za to vrijeme zvijezda može zakratko zabljesnuti svjetlošću koje je intenzitet mnogo milijardi puta veći nego u obične zvijezde; svjetlošću, ukratko, jednakom čitavoj galaksiji neeksplodiranih zvijezda. U toku takve jedne eksplozije nazvane »supernova«, do 95 posto materije zvijezde može biti izbačeno u vanjski prostor. Ono što preostane, počet će se sažimati.

Što se događa sa zvijezdom koja, u toku kontrakcije, ne eksplodira, ili s onim dijelom zvijezde koji preostane nakon eksplozije te se počne sažimati? Mala zvijezda koja se nikada u toku kontrakcije ne zagrije dovoljno da bi eksplodirala, sažimat će se do običnih planetarnih dimenzija, zadržavajući svu, ili gotovo svu prvobitnu masu. Njezina površina žari se do bijelog usijanja i znatno je toplija od sadašnje površine našeg Sunca. No, na udaljenosti se takva kontrahirana zvijezda čini tamnom, jer odsjev svjetlosti dolazi s tako male površine da je ukupna količina beznačajna. Takva je zvijezda »bijeli patuljak«.

Zašto se bijeli patuljak ne nastavlja smanjivati? Atomi u bijelom patuljku su razbijeni i elektroni, ne tvoreći više plaštove oko središnjih atomskih jezgra, čine neku vrstu »elektronskoga plina« koji se može sažimati samo do stanovite mjere. On održava materiju zvijezde rastegnutom, najmanje do planetarne veličine, i to može potrajati neograničeno.

Sada se bijeli patuljak konačno hladi, vrlo polako, i završava svoj život postajući suviše hladnim da bi mogao odavati svjetlost, tako da nastaje »crni patuljak«.

Kad se zvijezda sažima do veličine bijeloga patuljka, ako nije posve mala može izbaciti krajnje svoje dijelove koji još imaju svojstva crvenoga diva u blagoj eksploziji nevelike siline, gu-beći na taj način do petine svoje ukupne mase. Ako se promatra iz neke udaljenosti, bijeli patuljak koji tako nastaje, izgledao bi okružen svijetlećom maglicom, gotovo poput prstena dima. Takav se objekt zove »planetarna maglica«; na nebu postoje brojne takve

101

nebule. Postupno se oblak plina raspršuje u svim smjerovima, postaje tamnijim i gubi se u općoj rijetkoj materiji međuplanetar-nog prostora.

Kad je zvijezda dovoljno masivna da može žestoko eksplodirati u procesu sažimanja, preostali dio koji se skuplja može još ostati previše masivnim — čak i nakon gubitka znatnog dijela mase u eksploziji — da bi se mogao formirati bijeli patuljak. Što je taj preostali dio koji se sažima masivniji, to je snažniji pritisak što ga podnosi elektronski plin i toliko je manji bijeli patuljak.

Napokon, ako ima dovoljno mase, elektronski plin ne može izdržati pritisak kojemu je izložen. Elektroni se nabijaju u protone prisutne u jezgrama koje lutaju po elektronskom plinu i tako se stvaraju neutroni. Oni se dodaju neutronima koji već postoje u jezgrama te se zvijezda tada sastoji primarno od neutrona i ničega više. Ta se zvijezda sažima tako dugo dok neutroni ne dođu u doticaj. Rezultat je »neutronska zvijezda« veličine tek asteroida, možda deset ili dvadeset kilometara u promjeru, ali koja je uz to sačuvala masu zvijezde u potpunoj veličini.

Ako je preostali dio koji se sažima još masivniji, tada čak ni neutroni neće biti kadri izdržati gravitacijski pritisak. Oni će se smrskati i ostatak će se dalje sažeti do crne rupe.

Kakva će, prema tome, biti sudbina Sunca nakon što ono dosegne fazu crvenog diva?

Ono može ostati crvenim divom nekoliko stotina milijuna godina — vrlo kratak interval na ljestvici zvjezdanih životnih vijekova, ali koji ipak ostavlja dosta dugo razdoblje za razvitak civilizacije na preuređenim vanjskim svjetovima ili u svemirskim naseobinama — ali potom će se ono sažeti. Ono neće biti dovoljno veliko da bi moglo žestoko eksplodirati te neće biti opasnosti da u jednom danu ili tjednu jarosti u Sunčevu sustavu bude zbrisan život sve do Plutonove putanje ili još dalje. Nipošto. Sunce će se jednostavno sažeti, ostavljajući za sobom najviše tanak film svojih izvanjskih slojeva i pretvarajući se u planetarnu maglicu.

Oblak materije raspršit će se do udaljenih planeta koje smo zamislili utočištima potomaka ljudi u tim danima daleke budućnosti i vjerojatno im neće prijetiti velikom opasnošću. Bit će to vrlo rijedak plin, čak i u početku, pa ako će, kao što bi doista mogla biti istina, ljudske kolonije živjeti pod zemljom ili unutar nadsvođenih gradova, možda uopće neće biti štetnog djelovanja.

Stvarni će problem biti Sunce koje se smanjuje. Kad se Sunce jednom zgrči do bijelog patuljka (ono nije dovoljno masivno da bi

102

moglo stvoriti neutronsku zvijezdu, a još manje crnu rupu), ono će biti tek sićušna mrljica svjetlosti na nebu. Promatrano s Jupiterovih satelita, ako se ljudska bića uspiju smjestiti tako blizu Suncu u toku njegove faze crvenoga diva, njegov će sjaj iznositi samo 1/4000 one svjetlosti koju danas vidimo sa Zemlje, pa će prema tome odašiljati i samo odgovarajuću količinu energije.

Ako ljudska naselja u vanjskom Sunčevu sustavu ovise o Suncu kao izvoru energije, ona tada neće moći dobivati dovoljno energije za održavanje svojega društva kad Sunce jednom postane bijeli patuljak. Morat će se premjestiti znatno bliže, a to neće moći ako im je pri tome potreban planet, jer će planetarna tijela unutrašnjeg Sunčeva sustava dotada već biti uništena ili oštećena izravno u prethodnoj fazi crvenoga diva u Sunčevu postojanju. Tako će preostati samo umjetne svemirske naseobine koje bi mogle poslužiti kao utočište ljudima u vremenu koje dolazi.

Kad se takve naseobine prvi puta sagrade (možda u slijedećem stoljeću, otprilike), one će se kretati u putanjama oko Zemlje, koristeći Sunčevo zračenje kao izvor energije i Mjesec kao izvor većine sirovina. Neki bitni laki elementi — ugljik, dušik i vodik — kojih na Mjesecu nema u znatnijim količinama, morat će se nabavljati sa Zemlje.

Jednoga dana, već se sada predviđa, takve će se svemirske naseobine graditi u asteroidnom pojasu, gdje će biti lakše doći do tih vitalnih lakih elemenata, bez potrebe da se prepusti opasnoj ovisnosti o Zemlji.

Kako će svemirske naseobine postajati zatvorenije, samodo-statnije i pokretljivije, i kako će čovječanstvo jasnije predviđati teškoće zadržavanja na planetarnim površinama s obzirom na promjene koje će zahvatiti Sunce u njegovim kasnijim danima, ta svemirska naselja mogla bi postati preferirana boravišta ljudi. Posve je lako pojmiti da će, mnogo prije nego se uopće postavi pitanje Sunca koje izaziva neprilike, većina ili cijelo čovječanstvo biti potpuno oslobođeno površina prirodnih planeta te da će živjeti u svemiru — na svjetovima i okolicama koje će samo izabrati.

Tada možda uopće neće dolaziti u obzir preuređivanje vanjskih svjetova s namjerom da se preživi Sunčeva faza crvenog diva. To bi se, do tada, moglo činiti nespretnim rješenjem za kojim se neće osjećati potreba. Umjesto toga, dok će se Sunce vrlo postupno zagrijavati, svemirske naseobine prilagođavat će u skladu s tim svoje putanje i vrlo se polako pomicati dalje prema van.

103

To nije teško zamisliti. Putanju jednoga svijeta kakav je Zemlja gotovo je nemoguće promijeniti, jer on ima tako ogromnu masu, pa stoga i tako velik moment sile i kutni moment, da je dodavanje ili oduzimanje količine dovoljne za značajnu promjenu putanje neizvediv postupak. A masa Zemlje je nužna, kako bi ona imala dovoljno gravitacijsko polje koje će zadržati ocean i atmosferu uz njezinu površinu i tako omogućavati život.

U svemirskoj naseobini ukupna je masa beznačajna u usporedbi sa Zemljom jer se gravitacija ne koristi da bi zadržala vodu, zrak i sve ostalo. Umjesto toga, sve se to osigurava tako što je mehanički zatvoreno i odijeljeno vanjskim zidom, a djelovanje gravitacije na unutrašnju površinu tog zida stvorit će centrifugalni efekt koji potječe od obrtanja.

Prema tome, svemirskoj se naseobini može promijeniti putanja potrošnjom prikladne količine energije i ona se može pomaknuti dalje od Sunca kako se ono zagrijava i širi. Teorijski, ona bi se mogla primaknuti i bliže Suncu kad se Sunce sažima te priskrbljuje manje ukupne energije. No, sažimanje će biti mnogo brže od prethodnoga širenja. Štoviše, za sva svemirska naselja koja bi mogla postojati u Sunčevoj fazi crvenoga diva, pomicanje u blizini bijeloga patuljka moglo bi značiti ograničavanje na manji opseg nego što to žele. Možda će se dotada navići, kroz milijarde godina, na neograničene prostore velikoga Sunčeva sustava.

No, nije izvan granica pojmljivosti da će mnogo prije vremena bijeloga patuljka svemirski naseljenici razviti neki oblik energana s vodikovom fuzijom kao izvorom energije te da neće ovisiti o Suncu. U tom bi slučaju mogli odlučiti da potpuno napuste Sunčev sustav.

Ako značajan broj svemirskih naseobina napusti Sunčev sustav i pretvori se u samopogonske »slobodne planete«, to će značiti da bi čovječanstvo bilo oslobođeno katastrofa druge vrste i da bi moglo nastaviti živjeti (i širiti se svemirom do neograničena stupnja) sve do nastupanja univerzalnog sažimanja u kozmičko jaje.

Supernove Glavni razlozi zbog kojih smrt Sunca (smrt u smislu da će ono biti posve različito od Sunca kakvog poznajemo) ne mora biti katastrofa za ljudsku vrstu jesu: prvo, da će neizbježna ekspanzija i kasnije sažimanje nastupiti tako daleko u budućnosti te će dotada ljudska bića sigurno razviti tehnološka sredstva za bijeg,

104

pod uvjetom da će još živjeti; i drugo, da su promjene tako predvidljive da nema mogućnosti iznenađenja.

Stoga sada moramo razmotriti moguće načine na koje bi nas katastrofe druge vrste (uključujući Sunce ili, nadalje, neku zvijezdu) mogle zahvatiti iznenada i, još gore, učiniti to u bliskoj budućnosti, prije no što smo mogli razviti nužne tehnološke obrane.

Postoje zvijezde koje doživljavaju katastrofalne promjene, primjerice one koje bijesnu u razvoju čak iz potpune nevidljivosti i zatim ponovno potamne, ponekad čak do nevidljivosti. To su »nove« (od latinske riječi za »nov«, jer se antičkim astronomima koji nisu imali teleskopa činilo da su to nove zvijezde). Prvu od njih spomenuo je grčki astronom Hiparh (190—120. p.n.e.).

Neobično blistave nove su »supernove« o kojima je već bilo riječi, a to je ime prvi upotrijebio švicarsko-američki astronom Fritz Zwicky (1898—1974). Evropski astronomi podrobno su raspravljali prvi puta o jednoj supernovi iz 1572.

Pretpostavimo, na primjer, da nije riječ o Suncu koje se približava kraju svog vijeka u glavnoj sekvenci, već o nekoj drugoj zvijezdi. Iako je naše Sunce još na početku svojega srednjeg doba, neka zvijezda u blizini mogla bi biti stara i na pragu smrti. Bi li neka bliza supernova mogla iznenada planuti, iznenaditi nas i katastrofalno pogoditi?

Supernove se ne pojavljuju često; samo jedna na stotinu zvijezda sposobna je eksplodirati kao supernova, samo su rijetke od njih u konačnoj fazi svoga životnog vijeka, a još su rjeđe dovoljno blizu da bi se mogle vidjeti kao neuobičajeno blistave zvijezde. (Prije no što je izumljen teleskop samo se izvanredno blistava zvijezda mogla nametnuti pažnji promatrača kao nešto što se pojavilo tamo gdje prije nije bilo vidljive zvijezde.) Ipak se supernove mogu pojaviti, i u prošlosti se to događalo — bez upozorenja, naravno.

Jedna značajna supernova koja se pojavila na nebu u povijesnim vremenima pokazala se 4. srpnja 1054. — nesumnjivo najkolosalniji poznati vatromet koji je ikada proslavio američki Praznik zahvalnosti, iako 722 godine prije samog događaja. Tu supernovu iz 1054. primijetili su kineski astronomi, ali evropski i arapski astronomi nisu je zapazili.*

* Astronomija je u Evropi toga doba bila na niskim granama, a i oni koji su promatrali nebesa možda su bili suviše čvrsto uvjereni u staru grčku doktrinu o nepromjenljivosti neba da bi mogli prihvatiti ono što su im oči vidjele.

105

Ta se supernova pojavila kao nova zvijezda, blješteći u zviježđu Bika žestinom koja je nadmašila sjaj Venere. Ništa na nebu nije bilo sjajnije od nove zvijezde, osim Sunca i Mjeseca. Bila je tako blistava da se mogla vidjeti danju — i to ne samo kratkotrajno, već dan za danom u razdoblju od tri tjedna. Tada je polako počela blijediti; ali prošle su skoro dvije godine prije no što je postala suviše blijedom da bi se mogla vidjeti golim okom.

Na mjestu koje su stari grčki astronomi označili kao područje toga neobičnog pomola zvijezde, danas se nalazi nemiran oblak plina nazvan »Rakova maglica«, promjera oko 13 svjetlosnih godina. Švedski astronom Knut Lundmark prvi je 1921. napomenuo da bi to mogao biti preživjeli ostatak supernove iz 1054. Plinovi Rakove nebule još se kreću prema van brzinom koja, izračunata unatrag, pokazuje da se eksplozija koja ih pokreće dogodila otprilike baš u vrijeme pojave nove zvijezde.

Sjajna kakva je bila na nebu 1054. godine, ta supernova nije odaslala na Zemlju više od stomilijuntog dijela svjetlosti Sunca, a to teško da je dovoljno za ma kakvo djelovanje na ljudska bića, osobito stoga jer je na toj razini ostala samo nekoliko tjedana.

No, nije važna samo ukupna svjetlost, već i distribucija. Naše Sunce oslobađa vrlo aktivno zračenje u obliku X-zraka, ali supernova ima mnogo veći postotak svoje energije zračenja u području X-zraka. To isto vrijedi i za kozmičke zrake, drugi oblik visokoenergetskoga zračenja kojemu ćemo se vratiti kasnije.

Ukratko, iako je svjetlost supernove iz 1054. bila tako blijeda u usporedbi sa Suncem, ona je bila mogla nadmašiti Sunce svojom proizvodnjom X-zraka i kozmičkih zraka usmjerenih na Zemlju, barem u početnim tjednima eksplozije.

No, to ipak ne bi bilo opasno. Iako, kao što ćemo vidjeti, prodiranje energetskoga zračenja može pogubno djelovati na život, naša nas atmosfera štiti od njegovih prekomjernih količina, pa ni supernova iz 1054. niti samo Sunce nisu za nas pretjerano opasni pod našim pokrivačem zaštitnog zraka. I to nije samo nagađanje. Činjenica je da je Zemljino obilje života prošlo izravno kroz tu kritičnu godinu 1054. bez zamjetljivih štetnih učinaka.

Naravno, Rakova maglica nije nam vrlo blizu. Udaljena je oko 6 500 svjetlosnih godina.* Još blistavija supernova pojavila se 1006. Prema izvještajima kineskih promatrača, činilo bi se da je

* Zamislite žestinu eksplozije koja je s tako ogromne udaljenosti mogla stvoriti svjetlost blještaviju od Venerine.

106

vjerojatno bila čak sto puta sjajnija od Venere, uz odgovarajuću količinu svjetlosti punog Mjeseca. Spominje se čak i u nekoliko evropskih kronika. Bila je udaljena samo 4 000 svjetlosnih godina.

Nakon 1054. na našem su nebu bile samo dvije vidljive supernove. Godine 1572. pojavila se u zviježđu Kasiopeja supernova koja je bila gotovo tako blistava kao ona iz 1054, ali bila je i dalje u svemiru. Konačno, jedna supernova javila se u zviježđu Zmija 1604; bila je znatno manje blistava od ostalih triju koje sam spomenuo, ali također i znatno udaljenija.*

Neke supernove mogle su se pojaviti u našoj galaksiji i nakon 1604. te ostati nevidljive, skrivene iza prostranih oblaka prašine i plina koji zabrtvljuju vanjske rubove galaksije. No, ostatke supernova možemo otkriti u obliku prstenova prašine i plina, kao što je npr. Rakova nebula, ali obično rjeđih i širih, koji nagovještavaju supernove što su eksplodirale ostavši nezapažene, ili zato što su bile skrivene ili stoga jer su se zbile daleko unatrag u vremenu.

Nekoliko snopića plina otkrivenih emitiranjem mikrovalova i nazvanih Kasiopeja A čini se da označava supernovu koja je eksplodirala potkraj 1600-tih godina. Ako je tako, tada je to posljednja supernova za koju se zna da je eksplodirala u našoj galaksiji, iako se u ono doba nije mogla vidjeti. Ta je eksplozija mogla biti znatno spektakularnija od supernove iz 1054. promatrana iz iste udaljenosti, ako se prosuđuje prema zračenju što ga sada emitira njezin ostatak. Ona je, međutim, bila udaljena 10000 svjetlosnih godina, tako da vjerojatno ne bi bila mnogo sjajnija od prethodne — da se je mogla vidjeti.

Jedna supernova spektakularnija od svih koje su se vidjele u povijesnim vremenima bljesnula je na nebu možda prije 11 000 godina, u vrijeme kad su, u nekim dijelovima svijeta, ljudska bića bila pred skorim otkrivanjem ratarstva. Danas je od te supernove ostao plašt plina u zviježđu Vela kojega je 1939. prvi otkrio astronom Otto Struve (1897—1963). Taj je plašt nazvan Gumovom maglicom (prema australskom astronomu Colinu S. Gumu koji ga je prvi podrobno proučavao u 1950-im godinama).

* Astronomi su prilično razočarani zbog toga što su se u svemiru pojavile dvije supernove vidljive golim okom u razmaku od 32 godine neposredno prije otkrića teleskopa, a otada nije bilo nijedne. Niti jedne! Najsjajnija supernova nakon 1604. viđena je 1885, a nalazila se u Andromedinoj galaksiji. Postala je gotovo dovoljno blistavom da bi se mogla vidjeti golim okom, čak i na ogromnoj udaljenosti te galaksije — ali ipak ne posve dovoljno.

107

Središte plašta udaljeno je od nas samo 1 500 svjetlosnih godina; to znači da je, od svih poznatih supernova, ta eksplodirala najbliže nama. Jedan rub toga plinovitog plašta koji se još širi i stanjuje udaljen je od nas samo 300 svjetlosnih godina. Do nas bi mogao doći za otprilike 4000 godina, ali tada će to biti tako rijetko raspršena materija da nas neće moći pogoditi ni na koji značajniji način.

Kad je ta bliza supernova eksplodirala, na svojem je vrhuncu nekoliko dana mogla biti tako sjajna kao puni Mjesec, pa možemo zavidjeti onim prethistorijskim ljudskim bićima koja su bila svjedocima tog veličanstvenog prizora. Čini se da ni to nije naškodilo životu na Zemlji.

Ipak je čak i Vela supernova bila udaljena 1 500 svjetlosnih godina. Postoje zvijezde koje se nalaze na manje od stotog dijela te udaljenosti. Što ako neka zvijezda koja nam je doista blizu neočekivano postane supernova? Pretpostavimo da se jedna zvijezda iz Alpha Centaurija, udaljena samo 4,4 svjetlosne godine, pretvori u supernovu — što tada? Kad bi sjajna supernova, pojavljujući se, bljesnula na udaljenosti od 4,4 svjetlosne godine, u punom sjaju, buknula bi 1 /6 svjetlosti i topline Sunca i nekoliko bi tjedana trajao toplinski val kakvoga Zemlja nikada nije iskusila.*

Pretpostavimo da supernova bljesne u doba Božića, kao najsjajnija Betlehemska zvijezda koja je ikad postojala. U to doba godine na južnoj bi polukugli bio ljetni solsticij i Antarktik bi bio potpuno izložen stalnom Sunčevu svjetlu. Sunce bi, jasno, bilo slabo jer je na Antarktiku ono blizu horizontu čak i za solsticija. No, supernova Alpha Centaurija bila bi visoko na nebu i do-dala bi svoju doista značajnu toplinu toplini Sunca. Antarktička ledena kapa morala bi pretrpjeti štetu. Opseg topljenja bio bi ne-čuveno velik i razina mora znatno bi porasla, s katastrofalnim učincima u mnogim dijelovima svijeta. Uz to, razina mora ne bi se povukla brzo nakon što se supernova ohladi. Bile bi potrebne go-dine da se opet uspostavi ravnoteža.

Uz to, Zemlja bi bila okupana X-zrakama i kozmičkim zrakama, i to intenzitetima koje vjerojatno nikad prije nije primila, a nakon nekoliko godina obavio bi je oblak prašine i plina, gušći od ikojeg s kojim se ikada srazila. Kasnije ćemo

* U Sjedinjenim Državama i Evropi ta bi supernova bila nevidljiva, jer je Alpha Centauri udaljena južna zvijezda koja se ne vidi na sjevernim širinama; ali vrući vjetrovi s juga obznanili bi nam da se nešto dogodilo.

108

govoriti o učincima koje bi ta zbivanja mogla imati, ali oni bi sigurno bili katastrofalni.

Dobrostivo je milosrđe da se to neće dogoditi. Zapravo, to se ne može dogoditi. Sjajnija zvijezda binarnoga sistema Alpha Centauri ima otprilike istu masu kao i Sunce i ne može eksplodirati kao divovska supernova, ili kao bilo kakva supernova, ništa više no što to može naše Sunce. Najviše što Alpha Centauri može postati jest da se pretvori u crvenog diva, izbaci dio svojih vanjskih slojeva u obliku planetarne maglice i zatim se skupi u bijelog patuljka.

Mi ne znamo kad će se to dogoditi zato što ne znamo koliko je stara, ali može se dogoditi tek nakon što se pretvori u crvenog diva; a čak i kad bi se to počelo događati sutra, ona bi vjerojatno ostala u fazi crvenoga diva nekoliko stotina milijuna godina.

Koja je, dakle, najmanja udaljenost na kojoj bismo možda mogli naći neku supernovu?

Ponajprije, moramo tražiti masivnu zvijezdu; zvijezdu koja je 1,4 puta masivnija od Sunca, s tim da je to apsolutni minimum, i zvijezdu koja je znatno masivnija od toga želimo li doista veliki prizor. Te masivne zvijezde nisu brojne i to je glavni razlog zašto se supernove ne javljaju češće. (Procijenjeno je da u galaksiji velikoj poput naše može negdje nastati u prosjeku jedna supernova svakih 150 godina i, naravno, rijetke će među njima biti čak i umjereno blizu nama.)

Najbliža masivna zvijezda je Sirius s masom 2,1 puta većom od Sunčeve, a udaljena je 8,63 svjetlosne godine; to je otprilike dvostruka udaljenost do Alpha Centaurija. Čak i s tom masom, Sirius nije u stanju stvoriti doista spektakularnu supernovu. Jednoga će dana, dakako, eksplodirati, ali to će biti prije pištolj nego top. Osim toga, Sirius se nalazi u glavnoj sekvenci. Zbog njegove mase, njegov ukupni vijek trajanja u glavnoj sekvenci iznosi samo oko 500 milijuna godina, a nešto je od tog vremena nedvojbeno isteklo. No, ono što je ostalo, uz dodatak faze crvenoga diva, mora značiti da je eksplozija i opet odgođena za nekoliko stotina milijuna godina.

Moramo se, prema tome, upitati koja je najbliža masivna zvijezda već u fazi crvenoga diva.

Najbliži crveni div je Scheat u zviježđu Pegaz. Udaljen je samo oko 160 svjetlosnih godina, a promjer mu je oko 110 puta veći od Sunčeva. Ne znamo kolika je njegova masa, ali ako je to njegov najveći opseg, masa je samo nešto malo veća od Sunčeve te neće prijeći u fazu supernove. Ako je, s druge strane, masivniji od

109

Sunca i ako se još širi, njegova faza supernove još je odgođena za dugo vremena.

Najbliži doista veliki crveni div je Mira u zviježđu Cetus (Kit). Njegov je promjer 420 puta veći od Sunčeva; ako bismo zamislili da se nalazi na mjestu Sunca, njegova bi površina bila smještena u najdaljem dosegu asteroidnog pojasa. Njegova masa mora da je znatno veća od Sunčeve, a udaljen je od nas oko 230 svjetlosnih godina.

Postoje još tri crvena diva koja su veća od toga, a uz to nisu mnogo udaljeniji. To su Betelgeuse u Orionu, Antares u Škorpionu i Ras Algethi u Herkulesu. Svi su oni udaljeni oko 500 svjetlosnih godina.

Među njima Ras Algethi ima promjer 500 puta veći od Sunčeva, a Antares 640 puta veći nego Sunce. Ako Antaresa zamislimo na mjestu Sunca, sa središtem smještenim u Sunčevu središtu, njegova bi se površina protegla iza Jupiterove putanje.

Betelgeuse nema stalan promjer jer on, kako se čini, pulsira. Kad je najmanji, tada nije veći od Rasa Algethija, ali može se proširiti do promjera najviše 750 puta većega od promjera Sunca. Ako Betelgeusea zamislimo na mjestu Sunca, njegova bi površina, pri maksimalnoj veličini, dosezala do točke na pola puta između Jupitera i Saturna.

Betelgeuse je vjerojatno najmasivniji od tih blizih crvenih divova, a njegovo pulsiranje moglo bi biti indikacija za nestabilnost. U tom slučaju, on je možda među svim zvijezdama koje su nam relativno blizu — najbliži fazi supernove i kolapsu.

Još jedna indikacija za to jest činjenica da su fotografije Betelgeusea snimljene 1978. godine u području infracrvene svjetlosti (svjetlost s dužim valovima nego u crvene svjetlosti, koja stoga ne može djelovati na mrežnicu oka), pokazale da je ta zvijezda okružena ogromnim plaštom plina, promjera 400 puta većega od Plutonove putanje oko Sunca. Moguće je da je Betelgeuse već počeo izbacivati materiju u prvoj fazi nastajanja supernove.

Budući da ne znamo njegovu masu, ne možemo predskazati kako će blistava supernova postati Betelgeuse, ali morat će biti popriličnog opsega. Ono što će joj možda nedostajati u stvarnoj blistavosti, nadoknadit će se time što će se nalaziti na udaljenosti od samo jedne trećine razdaljine do Vela supernove. Stoga bi, kad se pojavi, mogla biti blistavija od supernove iz 1006. godine i možda bi čak mogla nadmašiti Vela supernovu. Nebo bi se moglo obasjati novom vrstom mjesečine, a Zemlju bi mogla bombardira-

110

ti veća koncentracija prodornog zračenja od one koju je pretrpjela nakon Vela supernove, prije 11 000 godina.

Budući da je Homo sapiens — i život općenito — preživio, kako se čini, posve lako Vela supernovu, postoji pouzdana nada da će isto tako preživjeti Betelgeuse supernovu.*

Zasad još ne možemo reći kad bi točno Betelgeuse mogao doseći točku eksplozije. Možda je njegov sadašnji promjenljivi promjer indikacija da se nalazi neposredno pred kolapsom i da svaki put kad to počinje, povišena temperatura koja prati kolaps omogućuje oporavak. Konačno će, možemo pretpostaviti, jedan kolaps otići tako daleko da će izazvati eksploziju. To »konačno« možda se neće dogoditi stoljećima; s druge strane, moglo bi se dogoditi sutra. Dapače, Betelgeuse je mogao eksplodirati već prije pet stoljeća i val zračenja, putujući prema nama sve to vrijeme, mogao bi nas sutra doseći.

Čak ako je Betelgeuse supernova ono najgore što možemo očekivati u relativno bliskoj budućnosti, i ako se možemo uvjeriti da će nam ona podariti fantastičan prizor ali bez ozbiljne opasnosti, ipak nismo posve oslobođeni opasnosti kad je riječ o zvjezdanim eksplozijama. Još dalja budućnost mogla bi donijeti veće opasnosti mnogo prije no što prispije smrt našega vlastitog Sunca.

Uostalom, današnja situacija nije stalna. Svaka se zvijezda kreće, uključujući i naše Sunce. Naše Sunce stalno se giba prema novim okolicama, a i te se same okolice stalno mijenjaju.

S vremenom različite promjene mogu eventualno dovesti naše Sunce u neposrednu blizinu neke divovske zvijezde koja bi mogla eksplodirati u supernovu upravo u trenutku prolaska kraj nas. Činjenica da je Betelgeuse supernova najgore što baš sada možemo očekivati, nije indikacija vječne sigurnosti; to je trenutna slučajnost.

No, nije vjerojatno da će se takva katastrofa »susjedne zvijezde« dogoditi još dugo vremena pred nama. Kao što sam naglasio, zvijezde se kreću vrlo sporo u usporedbi s ogromnim udaljenostima među njima i proći će mnogo vremena prije no što nam se značajno približe zasad udaljene zvijezde.

Američki astronom Carl Sagan (1935—) računa da bi jedna supernova mogla eksplodirati unutar udaljenosti od 100

* Postoji jedna kombinacija okolnosti, kao što ćemo vidjeti kasnije, koja bi nam mogla pogoršati situaciju.

111

svjetlosnih godina od nas u prosječnim razmacima od 750 milijuna godina. Ako je tako, takve blize eksplozije mogle su se dogoditi možda šest puta u povijesti Sunčeva sustava i mogle bi se dogoditi još devet puta prije nego što Sunce napusti glavnu sekvencu.

No, takav nas jedan događaj ne može zaskočiti. Nije teško reći koje nam se zvijezde približavaju. Crvenog diva možemo prepoznati čak i na udaljenosti koja znatno premašuje 100 svjetlosnih godina. Vrlo je vjerojatno da bismo znali za mogućnost jedne takve eksplozije najmanje milijun godina unaprijed i to bi nam razdoblje upozorenja omogućilo da planiramo akcije kojima bismo umanjili ili izbjegli djelovanje eksplozije.

Sunčeve pjege

Slijedeće je pitanje: možemo li se posve osloniti na naše vlastito Sunce? Bi li se nešto moglo poremetiti na Suncu dok je ono još u glavnoj sekvenci? Bi li se nešto moglo poremetiti u bliskoj budućnosti i bez upozorenja, tako da ne bismo imali obrane, ili ne bismo imali vremena da tu obranu primijenimo?

Osim ako nešto nije strašno pogrešno u našim sadašnjim saznanjima o zvijezdanoj evoluciji, ništa se značajno ne može poremetiti na Suncu. Ovakvo kakvo je sada, takvo je bilo vrlo dugo vrijeme i takvo će ostati još vrlo dugo vremena. Svaka promjena njegova ponašanja morat će biti tako mala da će to biti posve nevažno u solarnim mjerilima.

Ali, zar ne bi mijene koje su nevažne u solarnim mjerilima mogle biti katastrofalne u zemaljskim mjerilima? Jest, svakako bi mogle biti. Mala štucavica u Sunčevu ponašanju možda za nj ne bi bila ništa i mogla bi ostati nezamijećenom ako bi se Sunce promatralo s udaljenosti čak bližih zvijezda. Djelovanje takvih malih promjena na Zemlju moglo bi, međutim, biti dovoljno da drastično promijeni njezina svojstva i, ako bi taj abnormalni grč potrajao dovoljno dugo, mogao bi nas pogoditi istinskom katastrofom.

Život je uostalom, kao što znamo, prilično krhka stvarca u kozmičkim razmjerima. Nije potrebna vrlo velika temperaturna promjena da bi oceani uzavreli ili se zamrzli, u oba slučaja onemogućavajući život. Razmjerno male promjene u produkciji Sunca bile bi dovoljne da izazovu ma koji od ta dva učinka. Iz toga dakle slijedi da Sunce mora sjati uz samo najsićušnije mijene, ne više od toga, svoga općeg stanja, da bi se život mogao nastaviti.

112

Budući da povijest života kontinuirano traje, koliko najpouz-danije možemo reći, već više od tri milijarde godina, imamo ohrabrujuće jamstvo da je Sunce doista pouzdana zvijezda. Ipak, Sunce može biti dovoljno postojano da omogući život općenito, a uz to dovoljno nepostojano da ga podvrgnemo krajnje strašnim nevoljama. U povijesti života doista je bilo razdoblja kad se čini da su nastupile biološke katastrofe, i mi ne možemo biti sigurni da za to nije bilo odgovorno Sunce. To ćemo razmotriti kasnije.

Ako se ograničimo na povijesna razdoblja, Sunce se činilo savršeno stabilnim, barem slučajnim promatračima i astronomima slabije opskrbljenima instrumentima nego u današnjem sofisticira-nom dobu. Hranimo li se možda varljivim nadama da bi se to moglo nastaviti?

Jedan način da se to sazna jest promatranje drugih zvijezda. Ako je u ostalih zvijezda blistavost savršeno postojana, zašto ne bismo pretpostavili da će i s našim Suncem biti tako, da nam ono nikad neće dati ni previše ni premalo zračenja?

No, zapravo postoji nekoliko zvijezda vidljivih golim okom koje nisu postojano blistave, već variraju postajući tamnije u nekim razdobljima i blistavije u drugim. Jedna je takva zvijezda Algol u zviježđu Perzej. Čini se da nijedan antički ili srednjevjekovni astronom nije govorio o njezinoj promjenljivosti, možda zbog snage grčkoga vjerovanja da su nebesa nepromjenlji-va. No, postoje indirektni dokazi da su astronomi mogli biti svjesni te promjenljivosti, makar i nisu željeli govoriti o tome. Perzej je, u zviježđu, obično prikazivan kako drži glavu pogubljene Meduze, demonskoga čudovišta čija je kosa bila sastavljena od živih zmija, a njezin je fatalni pogled pretvarao ljude u stijene. Zvijezda Algol oslikavana je kako prikazuje tu glavu i ponekad su je, shodno tome, nazivali »Demonskom zvijezdom«. Zapravo, sama riječ »Algol« je iskrivljeni arapski izraz »al ghul« koji znači »demon«.

Čovjek je sklon pretpostavci da su Grci bili suviše uznemireni zbog Algolove promjenljivosti da bi otvoreno o tome govorili, pa su nastojali »otjerati« tog zloduha pretvarajući ga u demona. Činjenicu da je ta zvijezda promjenljiva prvi je izričito 1669. naveo talijanski astronom Geminiano Montanari (1632—87). Godine 1782, osamnaestogodišnji gluhonijemi nizozemsko-engleski astro-nom John Goodricke (1764—86) dokazao je da je promjenljivost Algola apsolutno pravilna, nagovijestivši da ta zvijezda uopće nije istinski promjenljiva. Umjesto toga, kako je pretpostavio, ona je imala tamnu prateću zvijezdu koja je kružila oko nje i periodički

113

je djelomično zasjenjivala. Kao što se pokazalo, on je bio potpuno u pravu.

No još prije toga, 1596. njemački astronom David Fabricius (1564—1617) zapazio je promjenljivu zvijezdu koja je bila mnogo značajnija nego, kako se bilo pokazalo, Algol. Bila je to Mira, zvijezda koju sam prije spomenuo kao blizoga crvenog diva. »Mira« je izvedenica iz latinske riječi koja znači »čudnovat«, i doista je takva bila, jer se njezina blistavost mijenjala mnogo izrazitije nego Algolova, postajući u nekim razdobljima tako tamnom te se nije mogla vidjeti golim okom. Mira također ima mnogo dulje i mnogo nepravilnije razdoblje promjene nego Algol. (I opet čovjek nekako osjeća da se to sigurno moralo i prije zamijetiti, ali možda se namjerno ignoriralo kao suviše uznemirujuće da bi se prihvatilo.)

Zvijezde poput Algola, koje zamračuju drugi objekti te se samo čini da je njihova svjetlost promjenljiva, možemo zanemariti. Njihov slučaj ne nagovještava nikakav znak katastrofalnih promjena neke zvijezde kakva je Sunce. Možemo također zanemariti supernove koje se javljaju samo trzajevima zvijezde u njezinu konačnom kolapsu, i obične nove koje su bijeli patuljci s već pretrpjelim kolapsom te apsorbiraju neuobičajene količine materije s normalne prateće zvijezde.

Tako preostaju zvijezde poput Mire ili Betelgeusea, koje su »prave promjenljive zvijezde«; naime, zvijezde koje emitiraju promjenljivu svjetlost zbog cikličkih promjena u svojoj strukturi. One pulsiraju, u nekim slučajevima pravilno a u nekima nepravilno, postajući hladnijima ali i većima u ekspandirajućem dijelu ciklusa, i toplijima ali manjima u kontrahirajućem dijelu.

Da je Sunce takva prava promjenljiva zvijezda, život bi na Zemlji bio nemoguć, jer bi razlika u zračenju koje Sunce emitira u različitim razdobljima svoga ciklusa periodički preplavljivala Zemlju neizdrživom vrućinom, odnosno neizdrživom hladnoćom. Mogli bismo se pokušati uvjeriti da bi se ljudska bića uspjela zaštititi od takvih temperaturnih ekstrema, ali ponajprije se ne čini vjerojatnim da bi se život uopće bio razvio pod takvim uvjetima, ili da bi evoluirao do razdoblja u kojem bi neka vrsta bila dovoljno tehnološki napredna kako bi umjela izaći nakraj s takvim promjenama. Naravno, sunce nije takva promjenljiva zvijezda, ali bi to moglo postati, bismo li se mogli iznenada naći kako živimo u svijetu s temperaturnim ekstremima koji ga pretvaraju u neizdrživi užas?

114

To, srećom, nije nimalo vjerojatno. Ponajprije, prave su promjenljive zvijezde rijetke. Koliko se zna, postoji ih možda ukupno 14000. Čak ako dopustimo da mnoge takve zvijezde prolaze nezapažene zato što su suviše udaljene da bi se vidjele ili stoga što su skrivene iza oblaka prašine, ostaje činjenica da one čine samo mali postotak svih zvijezda. Ogromna je većina zvijezda, kako se čini, stabilna i nepromjenljiva, baš kao što su držali stari Grci.

Štoviše, neke istinski promjenljive zvijezde su velike, blistave zvijezde potkraj svoga trajanja u glavnoj sekvenci. Druge, poput Mire i Betelgeusea, već su napustile glavnu sekvencu te se čini da se približavaju koncu svoga trajanja u obliku crvenih divova. Posve je moguće da pulsiranje obilježava vrstu nestabilnosti koja nagovješćuje kraj stanovite faze u vijeku jedne zvijezde i pomak prema približavanju nekoj drugoj fazi.

Budući da je Sunce zasad još sredovječna zvijezda ispred koje se nalaze još milijarde godina prije no što završi sadašnja faza, čini se kako nema mogućnosti da ono još zadugo u budućnosti po-stane promjenljivom zvijezdom. No i uz to postoje stupnjevi promjenljivosti i Sunce bi moglo biti, ili postati, promjenljivo do vrlo sićušnoga stupnja, pa ipak izazvati nevolje.

Što je, primjerice, sa Sunčevim pjegama? Može li njihova prisutnost u promjenljivim količinama od vremena do vremena ukazivati na stanovitu malu promjenljivost u Sunčevu odašiljaču zračenja? Zna se da su pjege izrazito hladnije od dijelova Sunčeve površine na kojima tih pjega nema. Ne bi li, stoga, pjegavo Sunce moglo biti hladnije od Sunca bez pjega i ne bismo li djelovanje toga mogli osjetiti ovdje na Zemlji?

To je pitanje dobilo na važnosti nakon rada njemačkog ljekarnika Heinricha Samuela Schwabea (1789—1875) čiji je hobi bio astronomija. On se mogao posvetiti teleskopu samo u toku dana te se odao promatranju Sunčeve okolice, pokušavajući otkriti jedan nepoznati planet koji je, kako su neki smatrali, možda kružio oko Sunca unutar Merkurove putanje. Ako je to bila istina, taj je planet lako mogao periodično prelaziti Sunčev disk — i Schwabe je na to vrebao.

Svoju je potragu započeo 1825. Motreći Sunčev disk, nije mogao a da ne zapazi Sunčeve pjege. Nakon nekog je vremena zaboravio na planet i počeo je skicirati Sunčeve pjege. Radio je to sedamnaest godina svakoga sunčanog dana. Do 1843. mogao je obznaniti da se broj pjega povećava i smanjuje u ciklusu od deset godina.

115

Godine 1908, američki astronom George Ellery Hale (1868— 1938) uspio je otkriti snažna magnetska polja unutar Sunčevih pjega. Smjer magnetskog polja je jednolik u toku određenog ciklusa, a zatim se mijenja u slijedećem ciklusu. Uzmu li se u obzir magnetska polja, vrijeme između jednog maksimuma Sunčevih pjega s poljem u jednom smjeru, i slijedećeg maksimuma s poljem u tom istom smjeru, iznosi dvadeset jednu godinu.

Sunčevo se magnetsko polje očito pojačava i smanjuje iz nekog razloga i Sunčeve su pjege povezane s tom promjenom. To se odnosi i na ostale učinke. Postoje »Sunčevi bljeskovi«, iznenadno privremeno blistanje Sunčeve površine na pojedinim mjestima koji su, kako se čini, u vezi s lokalnim jačanjem magnetskog polja. Oni postaju češći što se više povećava broj Sunčevih pjega, jer obje pojave odražavaju magnetsko polje. Shodno tome, kod maksimu-ma Sunčevih pjega govorimo o »aktivnom Suncu«, a kod minimuma pjega o »mirnom Suncu«.*

Uz to, Sunce također stalno ispušta mlazove nuklearnih jezgri (uglavnom vodikove jezgre, jednostavne protone) koje velikom brzinom odmiču od Sunca u svim smjerovima. Tu je pojavu 1958. godine američki astronom Eugene Norman Parker (1927—) nazvao »Sunčevim vjetrom«.

Sunčev vjetar dopire do Zemlje i prelijeće preko nje; u uzajamnu djelovanju s gornjom atmosferom stvara različite efekte, kao što je primjerice aurora borealis (ili »polarna svjetlost«). Sunčevi bljeskovi izbacuju ogromne količine protona i privremeno ojačavaju Sunčeve vjetrove. Tako na Zemlju mnogo snažnije djeluju usponi i padovi u solarnoj aktivnosti nego bilo kakve jednostavne promjene u vezi s ciklusom Sunčevih pjega.

Ciklus Sunčevih pjega, ma kakvo bilo njegovo djelovanje na Zemlju, nedvojbeno ni na koji upadljiv način ne škodi životu na Zemlji. Pitanje je, uza sve to, može li ciklus Sunčevih pjega ikada postati neobuzdanim i bi li se Sunce moglo početi tako žestoko kolebati, da tako kažemo, da bi izazvalo katastrofu. Budući da se to, koliko znamo, nije dogodilo nikada u prošlosti, mogli bismo ustvrditi da se neće dogoditi ni u budućnosti. Naše bi povjerenje u taj argument bilo snažnije kad bi ciklus Sunčevih pjega bio savršeno pravilan, ali on to nije. Primjerice, zapaženo je da je vrijeme između maksimuma Sunčevih pjega iznosilo samo sedam godina, ali u drugoj zgodi čak sedamnaest.

* Toplina bljeskova može više nego samo nadoknaditi hladnoću pjega, tako da pjegavo Sunce može biti toplije od Sunca bez pjega.

116

Uz to, ni intenzitet tih maksimuma nije stalan. Opseg pjegavosti Sunca mjeri se »ciriškim brojem Sunčevih pjega«. Brojem 1 označava se svaka pojedinačna pjega, a brojkom 10 svaka grupa pjega, te se sve zajedno množi brojem koji se mijenja s obzirom na instrument koji se upotrebljava i uvjete promatranja. Ako se ciriški broj Sunčevih pjega izračunava iz godine u godinu, pokazuje se da postoje maksimumi Sunčevih pjega koji iznose samo 50, kao na primjer početkom 1700-tih i 1800-tih godina. S druge strane, maksimum 1959. godine dosegao je najvišu brojku svih vremena — čak 200.

Naravno, brojevi Sunčevih pjega bilježili su se brižnom postojanošću tek nakon Schwabeova izvještaja 1843, tako da brojke za godine prije toga, unatrag do 1700, vjerojatno nisu posve pouzdane, a izvještaji iz prvog stoljeća nakon Galileova otkrića uglavnom su potpuno odbačeni kao suviše fragmentarni.

No, godine 1893. britanski je astronom Edward Walter Maunder (1851—1928), pretražujući stare zapise, sa zaprepašte-njem otkrio da promatranja Sunčeve površine između 1645. i 1715. jednostavno ne spominju Sunčeve pjege. Ukupan broj pjega koji se spominje u tom sedamdesetogodišnjem razdoblju bio je manji od broja zabilježenog za bilo koju pojedinačnu godinu otada. U ono je vrijeme to otkriće zanemareno, jer je bilo lako pretpostaviti da su podaci iz sedamnaestog stoljeća bili suviše fragmentarni i nesavršeni da bi imali značenja. No, nedavna istraživanja podržala su Maundera i razdoblje između 1645. i 1715. sad se naziva »Maunderovim minimumom«.

U tom razdoblju ne samo da gotovo uopće nije bilo Sunčevih pjega, nego su i gotovo sasvim izostali izvještaji o polarnim svjetlostima (koje su najčešće za vrijeme maksimuma Sunčevih pjega, kad na cijelom Suncu pršte Sunčevi bljeskovi). Štoviše, oblik korone za vrijeme potpunih pomrčina Sunca, prosuđujući prema opisima i slikama iz tog razdoblja, bio je značajkom njegova izgleda pri minimumu Sunčevih pjega.

Indirektno, promjene magnetskoga polja Sunca, bjelodane u ciklusu Sunčevih pjega, djeluju na količinu ugljika-14 (radioaktiv-nog oblika ugljika) u atmosferi. Ugljik-14 nastaje kad kozmičke zrake dohvate Zemljinu atmosferu. Kad je Sunčevo magnetsko polje prošireno u toku maksimuma Sunčevih pjega, ono pomaže da se Zemlja zaštiti od prodiranja kozmičkih zraka. Kod minimuma Sunčevih pjega magnetsko se polje smanjuje i nema otklanjanja kozmičkih zraka. Iz toga proizlazi da je količina

117

ugljika-14 u atmosferi velika za vrijeme minimuma Sunčevih pjega i mala za vrijeme maksimuma.

Ugljik (uključujući i ugljik-14) apsorbira biljni svijet u obliku ugljičnog dioksida u atmosferi. Ugljik (i ugljik-14) je inkorporiran u molekule, ispunjavajući drvo stabala. Srećom, ugljik-14 se može otkriti i njegova se količina može odrediti vrlo precizno. Ako se analiziraju vrlo stara stabla, u svakom se godu može utvrditi ugljik-14 te je lako odrediti kako njegove količine variraju od godine do godine. One su velike za vrijeme minimuma Sunčevih pjega i malene za vrijeme maksimuma; pokazalo se da su te količine bile velike za cijelo vrijeme Maunderova minimuma.

Na taj su način otkrivena i druga produljena razdoblja Sunčeve neaktivnosti, od kojih su neka trajala samo pedeset godina, a neka čak nekoliko stoljeća. Otkriveno je oko dvanaest takvih razdoblja u povijesti nakon 3000. godine prije nove ere.

Ukratko, čini se da postoji neki veći ciklus Sunčevih pjega. Postoje produljeni minimumi vrlo slabe aktivnosti, prošarani produljenim razdobljima oscilacija između niske i visoke aktivnosti. Slučaj je htio da se mi nalazimo u jednom od potonjih razdoblja sve tamo od 1715. godine.

Kako taj veći ciklus Sunčevih pjega djeluje na Zemlju? Očito, tucet Maunderovih minimuma koji su se slučili u povijesnom dobu nisu katastrofalno oštetili ljudsko postojanje. Na toj osnovi, činilo bi se da se ne trebamo bojati povratka takvoga produljenog minimuma. S druge strane, to pokazuje da ne znamo onoliko mnogo o Suncu koliko smo mislili da znamo. Ne shvaćamo potpuno što izaziva desetogodišnji ciklus Sunčevih pjega koji sada traje i nipošto ne znamo što izaziva Maunderove minimume. Tako dugo dok nam nisu jasne takve stvari, možemo li biti sigurni da Sunce jednoga dana ne bi moglo pomahnitati bez upozorenja?

Neutrino

Moglo bi, naravno, pomoći kad bismo znali što se događa unutar Sunca ne samo teorijski, već kao rezultat izravnog promatranja. To bi se moglo činiti jalovom nadom ali, slučajno, nije posve tako.

U prvim je desetljećima dvadesetog stoljeća postalo jasno da radioaktivne jezgre prilikom raspadanja često emitiraju jureće elektrone. Ti su elektroni imali širok raspon raznih količina energije, ali ona gotovo nikad nije dosezala ukupnu količinu

118

energije koju je jezgra izgubila. Činilo se da je to u suprotnosti sa zakonom o sačuvanju energije.

Godine 1931. austrijski je fizičar Wolfang Pauli (1900—58), nastojeći izbjeći rušenje tog zakona, kao i nekoliko drugih zakona o očuvanju, natuknuo da se zajedno s elektronom emitira i jedna druga čestica te da ta druga čestica sadrži nedostatnu energiju. Da bi mogla objasniti sve činjenice u tom slučaju, druga je čestica morala biti bez električnog naboja i vjerojatno bez mase. Bez naboja ili mase, bilo bi je izuzetno teško otkriti. Talijanski fizičar Enrico Fermi (1901—54) nazvao je tu česticu »neutrinom«, što je talijanska riječ za »mali neutralac«.

Neutrini, pod pretpostavkom da imaju svojstva koja su im se pripisivala, ne bi lako međusobno reagirali s materijom. Prošli bi kroz čitavu Zemlju otprilike jednako lako kao što bi prošli kroz vakuum jednake zapremnine. Zapravo, prošli bi kroz milijarde zemalja poredanih jedna uz drugu, s vrlo malo napora. Ipak, ponekad bi nakon vrlo dugog razdoblja neki neutrino mogao pogoditi kakvu česticu pod uvjetima u kojima bi moglo doći do međusobnog djelovanja. Kad bi se radilo o mnogo bilijuna neutrina koji bi svi prolazili kroz malu količinu materije, moglo bi doći do nekoliko interakcija koje bi bilo moguće otkriti.

Dva američka fizičara, Clyde L. Cowan, mlađi (1919—) i Frederick Reines (1918—) radili su 1953. godine s antineutrinima* koje su isijavali reaktori s uranijevom fisijom. Puštali su ih da prođu kroz velike rezervoare s vodom, i neke predviđene interakcije doista su se zbile. Nakon dvadeset dvije godine posve teorijskoga postojanja, pokazalo se eksperimentalno, da anti-neutrino pa prema tome i neutrino, doista postoje.

Astronomske teorije o nuklearnoj fuziji vodika u helij u Sunčevoj jezgri — koja je izvor Sunčeve energije — podrazumije-vaju emitiranje velikih količina neutrina (ne antineutrina), količina koje dosežu 3 posto ukupne radijacije. Ostalih 97 posto je sastavljeno od fotona, jedinica energije zračenja poput svjetlosti i rendgenskog zračenja.

Fotoni se probijaju do površine i napokon odlaze u svemir u obliku zračenja, ali za to je potrebno mnogo vremena jer se oni lako spajaju s materijom. Foton koji se stvara u Sunčevoj jezgri vrlo brzo bude apsorbiran, ponovno emitiran, opet apsorbiran i tako dalje. Jednom fotonu može trebati i milijarda godina da se

* Oni su poput neutrina, ali neka su im svojstva suprotna. Zapravo, kad se neka jezgra raspada, zajedno s elektronom emitira se antineutrino, a ne neutrino.

119

probije od Sunčeve jezgre do površine, čak iako između apsorpcija putuje brzinom svjetlosti. Kad foton jednom dosegne površinu, on je prije toga imao tako zamršenu povijest apsorpcija i emisija da je prema njegovoj prirodi nemoguće proniknuti što se događalo u jezgri.

Posve je drukčije kad je riječ o neutrinima. I oni putuju brzinom svjetlosti jer nemaju mase, no njihova je interakcija s materijom vrlo rijetka pa neutrino stvoren u Sunčevoj jezgri prolazi izravno kroz Sunčevu materiju i dopire do površine za 2,3 sekunde (u tom procesu gubi se kroz apsorpciju samo 1 na milijardu neutrina). Oni potom prolaze kroz svemirski vakuum i za još 500 sekundi dopiru do Zemlje, ako su slučajno upravljeni u odgovarajućem smjeru.

Ako bismo mogli otkriti te Sunčeve neutrine ovdje na Zemlji, mogli bismo polučiti neke izravne informacije o događajima koji su se zbili u Sunčevoj jezgri otprilike osam minuta prije toga. Teškoća je u otkrivanju neutrina. Tog se zadatka prihvatio američki fizičar Raymond Davis mlađi, koji je iskoristio činjenicu da neutrino ponekad stvara interakciju s raznim atomima klora, stvarajući radioaktivni atom plina, argon. Argon se može skupiti i otkriti čak ako nastane i samo nekoliko atoma.*

Za tu je svrhu Davis upotrijebio velik rezervoar sa 378 000 litara (100 000 galona) tetrakloretilena, poznate tekućine za čišćenje koja je bogata atomima klora. Rezervoar je smjestio duboko u rudnik zlata Homestake u Leadu (Južna Dakota), gdje je između njega i površine bilo 1,5 kilometara (1 milja) stijenja. Stijenje će apsorbirati sve čestice koje dolaze iz svemira, osim neutrina.

Nakon toga je valjalo samo pričekati da se formiraju atomi argona. Ako su prihvaćene teorije o zbivanjima u Sunčevoj jezgri bile ispravne, tada bi se svake sekunde morao formirati stanovit broj neutrina, a od njih bi određeni postotak morao doseći Zemlju; određeni postotak tih neutrina trebao bi proći kroz rezervoar s tekućinom za čišćenje, a među njima bi se stanoviti postotak morao spojiti s atomima klora, stvarajući određen broj atoma argona. Prema fluktuacijama brzine stvaranja argonovih atoma i prema ostalim svojstvima i varijacijama međusobnog djelovanja općenito, možda bi se mogli izvesti zaključci o zbivanjima u Sunčevoj jezgri.

* Tu je mogućnost potkraj 1940-ih godina prvi naznačio talijansko-kanadski fizičar Bruno M. Pontecorvo (1913—).

120

No, Davis je gotovo smjesta imao povoda za zaprepaštenje. Otkriveno je vrlo malo neutrina; mnogo manje nego što se očekivalo. Nastala je najviše jedna šestina one količine argonovih atoma koja se morala stvoriti.

Činilo se očitim da će astronomske teorije o zbivanjima u Sunčevoj jezgri valjati revidirati. O onome što se događa unutar Sunca ne znamo onoliko koliko smo mislili da znamo. Znači li to da se katastrofa približava?

To ne možemo reći. Kad je riječ o našim promatranjima, Sunce je kroz cijelu povijest života bilo dovoljno stabilno da omogući stalan život na ovom planetu. Imali smo teoriju koja je mogla podržati tu stabilnost. Sad ćemo možda morati modificirati tu teoriju, ali i modificirana će teorija morati obrazložiti tu stabilnost. Sunce neće odjednom postati nestabilnim samo zato što smo mi morali prilagoditi našu teoriju.

Dakle, da sažmemo: katastrofa druge vrste, obuhvaćajući promjene na Suncu koje će onemogućiti život na Zemlji, mora nastupiti za ne više od 7 milijardi godina, ali ona će doći s dovoljno prethodnog upozorenja.

Katastrofe druge vrste mogu nastupiti i prije toga, uz to neočekivano, ali mogućnosti da se to dogodi tako su male da nema smisla posvetiti previše vremena brizi zbog toga.

121

KATASTROFE TREĆE VRSTE

7 Bombardiranje Zemlje

Izvanzemaljski objekti

Govoreći prije o upadu objekata iz međuzvjezdanog prostora u Sunčev sustav, usredotočio sam se na mogućnost da takvi objekti oštete Sunce jer bi svako uplitanje u integritet ili svojstva Sunca moralo fatalno djelovati na nas.

Sama Zemlja još je osjetljivija od Sunca na takve nezgode. Neki međuzvjezdani objekt, prolazeći kroz Sunčev sustav, mogao bi biti premalen da značajno ošteti Sunce osim u izravnom sudaru, a ponekad čak ni tada. Ipak bi taj isti objekt, kad bi prodro u blizinu Zemlje, ili se sudario s njom, mogao izazvati katastrofu.

Vrijeme je, dakle, da prijeđemo na katastrofe treće vrste — one moguće događaje koji bi oštetili ponajprije Zemlju i učinili je nepodobnom za nastavanje, iako bi svemir, ili čak i ostatak Sunčeva sustava, ostali netaknuti.

Razmotrimo, primjerice, slučaj upadanja neke mini crne rupe relativno velikih dimenzija — recimo, s masom koja se može usporediti s masom Zemlje. Ako takav jedan objekt promaši Sunce, on tom tijelu neće nanijeti nikakve štete, iako će se njemu samome putanja vjerojatno drastično promijeniti pod utjecajem Sunčeva gravitacijskog polja.*

Kad bi, međutim, takav jedan objekt prošao neposredno pokraj Zemlje, mogao bi imati katastrofalno djelovanje čak i bez

* Moglo bi ga, iako to nije vjerojatno, Sunce zarobiti i natjerati na stalnu putanju oko sebe. Ta bi putanja vjerojatno bila vrlo eliptična i vrlo ekscentrična. Uz malo sreće on ne bi zasmetao ostalim tijelima Sunčeva sustava, uključujući i Zemlju, koliko se može procijeniti, iako bi bio i ostao najneugodnijim susjedom. Ipak je nevjerojatno da bi velika mini crna rupa bila članica Sunčeva sustava. Sićušno djelovanje njezina gravitacijskog polja moralo bi se zamijetiti, osim ako ne leži znatno dalje od Plutonove putanje.

123

izravnoga kontakta, jedino zbog utjecaja njegova gravitacijskog polja na nas.

Budući da se intenzitet gravitacijskog polja mijenja s udaljenošću, ona strana Zemlje okrenuta uljezu bila bi snažnije pogođena od strane okrenute od njega. Zemlja bi se protegla do stanovitoga stupnja u smjeru uljeza. Osobito bi se rastegle gipke vode oceana. Ocean bi se izbočio na suprotnim stranama Zemlje, prema uljezu i od njega, i kako bi se Zemlja okretala, kontinenti bi prolazili kroz te izbočine. Dva puta na dan more bi se uspuzalo uz obale kontinenata i potom opet povuklo.

Dizanje i spuštanje mora (plima i oseka) stvarno se i osjeća na Zemlji kao posljedica gravitacijskog utjecaja Mjeseca i, nešto manje, Sunca. Upravo se zbog toga svi efekti koje stvaraju razlike u gravitacijskom utjecaju na neko tijelo nazivaju »utjecajima morskih doba«.

Utjecaji morskih doba su veći što je veća masa uljeza i što on bliže prolazi kraj Zemlje. Ako je jedna napadačka mini crna rupa dovoljno masivna i ako prođe kraj Zemlje dovoljno blizu, mogla bi doista poremetiti integritet planetarne strukture, stvoriti pukotine u njezinoj kori i tako dalje. Izravan bi sudar, naravno, bio nedvojbeno katastrofalan.

No, takva bi mini crna rupa znatnije veličine bila iznimno rijetka, ako čak uopće i postoji, a uz to se moramo sjetiti da je Zemlja mnogo manja meta nego što je to Sunce. Područje poprečnog presjeka Zemlje iznosi samo dvanaesttisućiti dio Sunčeva presjeka, stoga vrlo male mogućnosti da dođe do bliskog susreta takvog tijela i Sunca moramo dalje umanjiti faktorom dvanaest tisuća kad je riječ o bliskom susretu sa Zemljom.

Ako mini crne rupe uopće postoje, mnogo je vjerojatnije da bi bile asteroidne veličine. Asteroidna mini crna rupa, s masom, recimo, samo milijunti dio Zemljine mase, ne bi predstavljala ozbiljnu opasnost u jedva osujećenu promašaju. Utjecaj morskih doba koji bi stvorila bio bi beznačajan i mogli bismo vrlo lako biti posve nesvjesni da se takvo nešto zbilo.

Drukčije bi, naravno, bilo u slučaju izravnog sudara. Mini crna rupa, ma kako mala, probila bi se u Zemljinu koru. Ona bi, naravno, apsorbirala materiju, a energija koja bi se u tom procesu izlučivala topila bi i vaporizirala materiju na putu ispred sebe. Mogla bi se probiti kroz cijelu Zemlju u krivudavoj liniji (iako, naravno, ne bi morala nužno proći kroz središte) te izroniti iz Zemlje da bi nastavila svoj put kroz prostor — put koji je, jasno, poremetilo djelovanje Zemljine gravitacijske sile. Kad bi izronila

124

iz Zemlje, bila bi masivnija nego kad je ušla. Uz to bi se i sporije kretala, jer bi na prolazu kroz plinove Zemljine vaporizirane supstance naišla na stanovit otpor.

Zemljino tijelo uspjelo bi zacijeliti nakon odlaska mini crne rupe. Pare bi se ohladile i skrutile, a unutrašnji pritisak zatvorio bi tunel. No, djelovanje na površini manifestiralo bi se kao silna eksplozija — zapravo kao dvije eksplozije, jedna na području gdje bi mini crna rupa ušla i druga na području gdje bi izašla — s ra-zornim (iako možda ne posve katastrofalnim) djelovanjem.

Naravno, što je mini crna rupa manja i djelovanje bi bilo manje, osim što bi s jednog aspekta mala rupa mogla biti zapravo gora od veće. Mala mini crna rupa imala bi prilično mali moment sile zahvaljujući svojoj maloj masi, a ako bi se uz to slučajno kretala sporo u odnosu na Zemlju, u procesu probijanja mogla bi biti upravo dovoljno usporena da se više nije u stanju probiti van na drugom kraju Zemlje. Tada bi ostala zarobljena Zemljinom gravitacijom. Pala bi prema središtu, premašila ga, ponovno pala natrag i tako dalje, neprekidno.

Zbog Zemljine se rotacije ne bi gibala naprijed-natrag istom stazom, već bi zapravo rezbarila zamršeno saće staza, postupno se pri tome povećavajući i apsorbirajući sve više materije u svakom zaletu. Napokon bi se smirila u središtu, ostavljajući za sobom izrešetanu Zemlju s izdubljenim područjem u središtu; ta bi se rupa postojano povećavala. Ako bi Zemlja na taj način toliko strukturno oslabila da bi to izazvalo kolaps, sve bi više materije probilo svoj put do središnje crne rupe te bi ona napokon konzumirala cijeli planet.

Crna rupa koja bi tako nastala, s masom Zemlje, nastavila bi se kretati Zemljinom putanjom oko Sunca. Za Sunce i ostale planete to u gravitacijskom smislu ne bi predstavljalo baš nikakvu razliku. Čak bi i Mjesec nastavio letjeti oko sićušnoga objekta promjera 2 centimetra (0,8 inča) upravo kao da je to Zemlja u punoj svojoj veličini; sa stajališta mase, on bi to naravno i bio.

No, to bi za nas bio kraj svijeta — epitom katastrofe treće vrste. I (u teoriji), to bi se moglo dogoditi sutra.

K tome, komadićak antimaterije, suviše sitan da bi mogao znatnije ugroziti Sunce čak i kad bi se sudario s tim tijelom, mogao bi biti dovoljno velik da pohara Zemlju. Za razliku od crne rupe, ako bi imao masu asteroida ili manju, taj se komadić antimaterije ne bi probio kroz planet. No, on bi izdubio krater koji bi mogao uništiti neki grad ili kontinent, ovisno o njegovoj veličini. Obično grumenje materije uobičajene vrste koje bi

125

prodrlo iz međuzvjezdanog prostora izazvalo bi, naravno, još manju štetu.

Zemlja je iz dva razloga zaštićena od tih katastrofa izazvanih invazijom:

1. Što se tiče mini crnih rupa i objekata sastavljenih od antimaterije, mi zapravo ne znamo postoji li uopće takva vrsta objekata.

2. Ako ti objekti ipak postoje, opseg svemira je tako neizmjeran i Zemlja je tako malena meta, da bismo mogli biti pogođeni, ili čak doživjeti neposredno približavanje, samo uz najneobičniji stjecaj gotovo nemogućih prilika. To bi, naravno, vrijedilo i za objekte od obične materije.

Stoga bismo sve u svemu mogli odbaciti uljeze iz međuzvjezda-nog prostora, izmjerljive uljeze bilo koje vrste, jer ne predstavljaju zamjetnu opasnost za Zemlju.*

Kometi

Ako bismo tražili projektile koji bi mogli biti izbačeni prema Zemlji, ne moramo krenuti u potragu za uljezima iz međuzvjezda­nog prostora. Takvih objekata ima napretek u samom Sunčevu sustavu.

Zahvaljujući radu francuskog astronoma Pierrea Simona Laplacea (1749—1827), već otprilike 1800. godine dobro je poznato da je Sunčev sustav stabilna tvorevina, pod uvjetom da je prepušten sam sebi i ostavljen na miru. (A jest ostavljen na miru, koliko znamo, već pet milijardi godina svojeg postojanja i bit će prepušten sebi, koliko možemo procijeniti, u beskonačnom razdoblju koje će doći.)

Na primjer, Zemlja ne može pasti na Sunce. Da bi to učinila, morala bi se osloboditi svoje ogromne zalihe kutnog momenta rotiranja. Ta se zaliha ne može uništiti — može se samo prenijeti — a nije nam poznat nijedan mehanizam, osim napada tijela veličine planete iz međuzvjezdanog prostora, koji bi mogao apsorbirati Zemljin kutni moment, ostavljajući Zemlju nepokret-nom u odnosu na Sunce i stoga sposobnom da padne na njega.

* Rekavši »izmjerljive« namjerno sam izostavio mogućnost sudara Zemlje i čestica prašine iz međuzvjezdanog prostora, ili pojedinih atoma ili subatomskih čestica. To ću razmotriti kasnije.

126

Iz istog razloga nijedan drugi planet ne može pasti na Sunce, nijedan satelit ne može pasti na svoj planet i, posebno, Mjesec ne može pasti na Zemlju. Isto tako, planeti ne mogu toliko promijeniti svoje putanje da bi se sudarili jedan s drugim.*

Sunčev sustav nije, naravno, uvijek bio tako sređen kao što je danas. Kad su bili nastajali planeti, oblak prašine i plina na periferiji sažimajućeg Sunca kondenzirao se u fragmente različitih veličina. Veći su fragmenti rasli na račun manjih sve dok se nisu formirale velike jezgre planetarnih dimenzija. No ipak su preostali manji objekti znatnih dimenzija. Neki su od njih postali sateliti, kružeći oko planeta u putanjama koje su postale stabilne. Ostali su se sudarili s planetom ili drugim satelitima, dodajući im zadnje djeliće materije.

Tragove posljednjih sudara s Mjesecom, primjerice, možemo vidjeti već uz pomoć dobrog dvogleda. Na Mjesecu postoji oko 30 000 kratera kojih promjeri variraju između jednog kilometra i čak više od 200 kilometara — i svaki od njih obilježava sudar s jurećim komadićem materije.

Raketne sonde pokazale su nam površine ostalih svjetova te smo pronašli kratere na Marsu, na oba njegova mala satelita, Phoebosu i Deimosu, i na Merkuru. Površina Venere prekrivena je oblakom i teško ju je istraživati, ali i tamo nedvojbeno postoje krateri. Krateri postoje čak i na Ganimedu i Kalisti, dvama Jupiterovim satelitima. Zašto onda na Zemlji nema takvih kratera nastalih bombardiranjem materije iz svemira?

Ali oni postoje! Ili, radije, nekad su postojali. Zemlja ima značajku koja nedostaje ostalim svjetovima njezine veličine. Ona ima aktivnu atmosferu kakva nedostaje Mjesecu, Merkuru i Jupiterovim satelitima; samo je Mars posjeduje, ali vrlo malo. Ona ima goleme oceane, da ne spominjemo led, kišu i tekuću vodu, koje ne dijele ostala tijela, iako na Marsu postoji led i nekad je možda bilo tekuće vode. Konačno, Zemlja ima život, a to je čini jedinstvenom u Sunčevu sustavu. Vjetar, voda i životna aktivnost

* Psihijatar sovjetskog podrijetla Immanuel Velikovsky (1895—) u knjizi Sudar svjetova objavljenoj 1952. zacrtao je situaciju u kojoj je planet Venera izbačen iz Jupitera, oko 1500. godine prije n.e. te je imao nekoliko srazova sa Zemljom prije no što se smirio u sadašnjoj putanji. Velikovsky opisuje brojne katastrofalne događaje nakon tih susreta koji, kako se čini, nisu ostavili traga na Zemlji, ako se ne uzmu u obzir nejasni motivi i narodne priče koje Velikovsky pomno navodi. Ideje Velikovskoga mogu se mirno odbaciti kao fantazije koje je stvorila živahna mašta i koje privlače ljude čije poznavanje astronomije nije veće nego u Velikovskoga.

127

erodiraju površinska obličja, a kako su krateri nastali prije milijarda godina, oni na Zemlji su dosad zbrisani.*

U prvih milijardu godina nakon nastanka Sunca razni planeti i sateliti očistili su svoje putanje i poprimili sadašnji oblik. Pa ipak Sunčev sustav nije ni danas posve čist. Preostalo je ono što bismo mogli nazvati planetarnim krhotinama, mali objekti koji kruže oko Sunca, premali da bi tvorili pristojne planete, ali oni su ipak sposobni izazvati značajnu pustoš ako se slučajno sudare s većim tijelom. Postoje, na primjer, kometi.

Kometi su nejasni objekti koji neodređeno svjetlucaju i ponekad imaju nepravilan oblik. Na nebu se vide sve otkako ljudska bića uopće gledaju nebesa, ali njihova je priroda ostala nepoznata sve do modernih vremena. Grčki su astronomi smatrali da su kometi atmosferske pojave te da se sastoje od gorućih para visoko u zraku.** Tek je 1577. godine danski astronom Tycho Brahe (1546—1601) mogao razložiti da oni postoje daleko u svemiru te da moraju lutati među planetima.

Godine 1705. Edmund Halley je konačno uspio izračunati putanju jednoga kometa (koji se danas zove Halleyjevim kometom). On je pokazao da se taj komet ne kreće oko Sunca gotovo kružnom putanjom kao planeti, već po izrazito izduženoj elipsi visoke ekscentričnosti. Ta je putanja dovodila komet relativno blizu Sunca na jednome kraju, i daleko iza putanje najudaljenijih poznatih planeta na drugom kraju.

Zbog činjenice da su kometi vidljivi golim okom imali izduženi oblik umjesto da budu samo točke svjetlosti, kao što su to planeti i zvijezde, činilo se da bi to mogla biti vrlo masivna tijela. Francuski prirodoznanac George L. L. Buffon (1707—88) držao je da je tako i, s obzirom na to kako se činilo da oni gotovo dodi-ruju Sunce na jednom kraju putanje, pitao se bi li jedan od njih, nekom neznatnom pogreškom u proračunu, da tako kažemo, mo-gao stvarno pogoditi Sunce. Godine 1745. natuknuo je da je Sun-čev sustav možda bio nastao kroz jednu takvu koliziju.

* Najnovije fotografije najunutrašnjijeg od Jupiterovih velikih satelita, Io, pokazuju da on nema kratera. U njegovu je slučaju uzrok vulkanska aktivnost pa kratere zakriljuju lava i pepeo.

** Budući da su se kometi pojavljivali bez nekog pravila, za razliku od postojanog i predvidivog kretanja planeta, većina ljudi predznanstvenog doba smatrala je da su predznaci katastrofa koje su, kao upozorenje ljudima, posebno stvarali i slali ljutiti bogovi. Tek su postupno znanstvena istraživanja suzbila te praznovjerne strahove. Zapravo, ti strahovi još nisu posve iščezli.

128

Danas znamo da su kometi doista mala tijela, s promjerom ne većim od najviše nekoliko kilometara. Prema nekim astrono-mima, a među njima i nizozemski astronom Jan Hendrik Oort (1900—), moguće je da postoji čak sto milijardi takvih tijela koja sačinjavaju plašt oko Sunca na udaljenosti otprilike jedne svjetlosne godine. (Svaki bi od njih bio tako malen i svi bi oni bili raspršeni na tako ogromnom svemirskom prostoru da se uopće ne bi uplitali u naše viđenje svemira.)

Kometi bi lako mogli biti nepromijenjeni ostaci vanjskog dijela prvobitnog oblaka prašine i plina od kojeg je nastao Sunčev sustav. Vjerojatno su sastavljeni od smjesa lakših elemenata, smrznutih poput ledenih tvari — vode, amonijaka, vodikovog sulfida, vodikovog cijanida, cianogena i tako dalje. Ukopane u tim ledenim tvarima bile bi različite količine kamenitih materijala u obliku prašine ili šljunka. U nekim slučajevima stijenje može tvoriti čvrstu jezgru.

Povremeno neki komet iz te udaljene ljušture može poremetiti gravitacijski utjecaj kakve relativno blize zvijezde te može steći novu putanju koja će ga odvesti bliže Suncu. Ponekad vrlo blizu Suncu. Ako na prolazu kroz planetarni sustav komet pretrpi utjecaj gravitacijske sile neke veće planete, njegova se putanja može ponovno promijeniti te on može ostati unutar planetarnog sustava, sve dok ga još jedna planetarna perturbacija opet ne izbaci.*

Kad komet uleti u unutrašnji Sunčev sustav, toplina Sunca počinje otapati led i tada oblak pare, vidljiv stoga što obuhvaća i čestice leda i prašine, obavija kometovu središnju »jezgru«. Sunčev vjetar odnosi oblak pare dalje od Sunca i razvlači ga u dugačak rep. Što je komet veći i ledeniji i što bliže prispije Suncu, to će rep biti veći i sjajniji. Upravo taj oblak prašine i pare, produžen u rep, daje kometu divovsku prividnu veličinu, ali to je vrlo prozračan oblak s vrlo malom masom.

Nakon što komet prijeđe Sunce i vrati se u udaljene prostore Sunčeva sustava, on je manji za količinu materije koju je izgubio na svome putu. Sa svakom novom posjetom blizini Sunca gubi sve više materije, dok posve ne ugasne. Ili biva sveden na svoju

* Kometi su mali pa prema tome imaju daleko, daleko manju masu i kutni moment nego planeti. Maleni prijenosi kutnog momenta izazvani gravitacijskom interakcijom, koji stvaraju nemjerljivo sićušne orbitalne učinke u slučaju planeta i satelita, dovoljni su da promijene putanje kometa, u nekim slučajevima drastično.

129

središnju stjenovitu jezgru, ili, ako je nema, na oblak prašine i šljunka koji se polako raziđe po njegovoj putanji.

Budući da kometi potječu od omotača koji okružuje Sunce u tri dimenzije, oni mogu ući u Sunčev sustav pod bilo kojim kutom. Budući da ih je lako poremetiti, putanje im mogu biti gotovo sve vrste elipsa, u ma kojem položaju u odnosu na planete. Uz to, putanja im se uvijek može mijenjati pod utjecajem novih poremećaja.

Pod tim uvjetima, komet nije član Sunčeva sustava koji se dobro ponaša, kao što su to planeti i sateliti. Svaki bi komet mogao prije ili kasnije pogoditi neki planet ili satelit. Mogao bi, osobito, pogoditi Zemlju. To se ne događa isključivo zbog prostranstva svemira i relativne malešnosti cilja. Ipak, neizmjerno su veće mogućnosti da Zemlju pogodi kakav komet nego bilo koji veći objekt iz međuzvjezdanog prostora.

Primjerice, 30. lipnja 1908. godine na rijeci Tunguska u SSSR-u — zapravo, posve blizu samome središtu Sovjetskog Saveza — u 6.45 ujutro zbila se silna eksplozija. Na trideset i pet kilometara u svim smjerovima oboreno je svako stablo. Pokošeno je krdo sobova i nedvojbeno su ubijene bezbrojne druge životinje. Srećom, nijedno ljudsko biće nije ozlijeđeno! Eksplozija se dogodila usred nepristupačne sibirske šume te se ni ljudi ni njihova djela nisu nalazili u prostoru širokog opsega pustošenja. Tek godinama poslije toga moglo se istražiti poprište eksplozije i tek se tada otkrilo da nema nikakva znaka udara o Zemlju. Činilo se, na primjer, da nije bilo kratera.

Otada se neprekidno nude objašnjenja za takvu žestinu eksplozije i odsutnosti bilo kakva traga udarca — mini crne rupe, antimaterija, čak izvanzemaljski svemirski brodovi s eksplozivnim nuklearnim motorima. Astronomi su, međutim, prilično sigurni da je to bio mali komet. Ledeni materijal od kojeg je bio sastavljen isparavao se dok je padao kroz atmosferu, i to je išlo tako brzo da je eksplodirao razmrskavši se. Eksplozija u zraku, možda manje od deset kilometara (6 milja) iznad tla, učinila bi svu onu štetu koju je eksplozija na Tunguski izazvala, ali komet, naravno, nikad ne bi dosegao zemlju, tako da ne bi bilo ni kratera ni razasutih fragmenata njegove građe na poprištu.

Bila je čista sreća što je eksplozija pogodila jedno od rijetkih mjesta na Zemlji gdje nije mogla nanijeti štetu ljudskim bićima. Zapravo, da je komet točno slijedio pravac svoga leta, ali da je Zemlja slučajno bila jednu četvrtinu okretaja dalje u svojem gibanju, Petrograd (danas Lenjingrad) bio bi zbrisan. Onda smo

130

imali sreće, ali to se može ponovno dogoditi s gorim učincima, a mi ne znamo kada. Pod sadašnjim uvjetima, nije vjerojatno da će biti ikakva upozorenja.

Ako kometov rep uzmemo kao dio samoga kometa, tada mogućnost sudara postaje još veća. Kometov se rep može protezati mnogo milijuna kilometara, zauzimajući tako velik dio prostora da bi Zemlja lako mogla proći kroza nj. I doista, 1910. Zemlja je stvarno prošla kroz rep Halleyjeva kometa.

No, repovi kometa vrlo su rijetka raspršena materija, tek nešto gušći od vakuuma samog interplanetarnog prostora. Iako su sastavljeni od otrovnih plinova koji bi mogli biti opasni kad bi rep bio gust kao i Zemljina atmosfera, uza svoju su tipičnu gustoću neškodljivi. Zemlja nije pretrpjela nikakve primjetljive posljedice, baš nikakve, prolazeći kroz rep Halleyjeva kometa.

Zemlja također može proći kroz prašinast materijal koji preostane nakon mrtvog kometa. I doista prolazi. Te čestice prašine stalno ulaze u Zemljinu atmosferu i polako se spuštaju na Zemlju, služeći kao jezgre za kišne kapi. Većina je mikroskopske veličine. One koje su vidljive veličine zagrijavaju se sabijajući zrak ispred sebe te isijavaju svjetlost, svijetleći poput »leteće zvijezde« ili »meteora« dok se ne ispare.

Nijedno to tijelo ne može nanijeti nikakvu štetu, može se samo napokon sleći na Zemlju. Iako su tako mala, toliko ih mnogo ulazi u Zemljinu atmosferu da je procijenjeno kako Zemlja svake godine dobiva oko 100 000 tona mase od tih »mikrometeoroida«. Čini se da je to prilično mnogo, ali u posljednje 4 milijarde godina takav je priraštaj mase, ako se održavala ista količina svake godine, dosegao do manje od 1/10 000 000 ukupne mase Zemlje.

Asteroidi

Kometi nisu jedina mala tijela Sunčeva sustava. Prvoga siječnja 1801. talijanski je astronom Giuseppe Piazzi (1746—1826) otkrio novi planet koji je nazvao Ceres. Kretao se oko Sunca po tipičnoj planetarnoj putanji koja je bila gotovo kružna. Ta je putanja ležala između Marsove i Jupiterove.

Razlog zašto je otkriven tek tako kasno nalazi se u činjenici da je to vrlo mali planet; stoga je hvatao i reflektirao vrlo malo Sunčeve svjetlosti te je bio pretaman da bi se mogao vidjeti golim okom. Promjer mu je zapravo bio samo 1000 kilometara (600

131

milja), mnogo manji nego Merkurov, pa je to bio najmanji planet otkriven do onog doba. Zapravo, manji je od deset satelita različitih planeta.

Da je to bilo sve, jednostavno bi ga bili prihvatili kao pigmejski planet, no postojalo je i nešto više. Za šest godina nakon otkrića Ceresa astronomi su opazili još tri planeta, svaki je bio još manji od Ceresa i svaki je imao putanju između Marsove i Jupiterove.

Budući da su ti novi planeti bili tako maleni, na teleskopu su izgledali samo kao zvjezdolike točkice svjetlosti i nisu se širili u diskove kao što su to činili planeti. William Herschel stoga je predložio da se nova tijela nazovu »asteroidima« (»zvjezdoliki-ma«) i prijedlog je prihvaćen.

Kako je vrijeme prolazilo, otkriveno je sve više i više asteroida. Svi su bili manji od prva četiri ili udaljeniji od Zemlje (ili oboje) i stoga su bili tamniji pa ih se teže moglo vidjeti. Dosad je otkriveno nešto više od 1700 asteroida i izračunate su njihove putanje. Procjenjuje se da ih ukupno postoji između 40 000 i 100 000, s promjerima nešto većim od kilometra, otprilike. (I oni su pojedinačno tako mali i razbacani su na tako velikom prostoru da ne narušavaju astronomsko viđenje neba.)

Asteroidi se razlikuju od kometa u tome što su prije kameniti ili metalni, a ne ledenjački. Uz to mogu biti i znatno veći od kometa. Oni stoga mogu biti, u najgorem obličju, mnogo opasniji projektili nego što su to kometi.

Ali, asteroidi su većinom na sigurnijim putanjama. Gotovo sve asteroidalne putanje leže cijelom svojom dužinom u dijelu planetarnog prostora između putanja Marsa i Jupitera. Kad bi svi oni ostali stalno tamo, naravno da za Zemlju ne bi predstavljali opasnost.

No asteroidi su, osobito oni manji, podložni poremećajima i promjenama putanja. U toku vremena neke se putanje tako mijenjaju da dovode asteroide vrlo blizu granicama »asteroidnog pojasa«. Najmanje ih je šest došlo dovoljno blizu Jupiteru da ih je on mogao zarobiti i sad su sateliti tog planeta, kružeći oko njega po udaljenim putanjama. Možda postoje i drugi takvi Jupiterovi sateliti koji su suviše mali te još nisu otkriveni. K tome, postoji nekoliko tuceta satelita koji, iako ih nije zarobio sam Jupiter, putuju po Jupiterovoj putanji ili 60 stupnjeva ispred ili 60 stupnjeva iza njega. Jupiterov gravitacijski utjecaj drži ih manje ili više na istom položaju.

132

Postoje čak asteroidi kojih su putanje tako poremećene u izdužene elipse da se, kad su najbliže Suncu, nalaze u asteroidnom pojasu, ali na drugom se kraju putanje kreću daleko iza Jupitera. Jedan takav asteroid, Hidalgo, kojega je 1920. godine otkrio njemački astronom Walter Baade (1893—1960), izlazi čak gotovo do Saturnove putanje.

No, ako asteroidi koji ostaju unutar asteroidnog pojasa nisu opasni za Zemlju, sigurno nisu opasni ni oni koji vrludaju iza vanjskih granica pojasa i kreću se iza Jupitera. Ali, postoje li asteroidi koji zastranjuju u drugom smjeru i kreću se unutar Marsove putanje te se možda približavaju Zemlji?

Prvi nagovještaj takve mogućnosti pojavio se 1877. godine, kad je američki astronom Asaph Hall (1829—1907) otkrio dva Marsova satelita. Bili su to sićušni objekti asteroidne veličine i danas se drži da su to zarobljeni asteroidi koji su se suviše približili Marsu. Potom je, 13. kolovoza 1898. njemački astronom Gustav Witt otkrio asteroid kojeg je nazvao Eros. Njegova je putanja bila izrazito eliptična, i to tako da je na najvećoj udaljenosti od Sunca bio dobrano unutar asteroidnog pojasa, a najbliže Suncu bio je na udaljenosti od samo 170 milijuna kilometara (106 milijuna milja). To znači da je gotovo tako blizu Suncu kao i sama Zemlja.

Zapravo, kad bi i Eros i Zemlja bili na prikladnim točkama svojih putanja, približili bi se jedan drugome na samo 22,5 milijuna kilometara (14 milijuna milja). Naravno, to podudaranje mjesta na putanjama nije često i oni su obično znatno udaljeniji od toga. Ipak se Eros može primaći Zemlji bliže nego ma koji planet. To je bio prvi veći objekt u Sunčevu sustavu (osim samog Mjeseca) koji se, kako se otkrilo, približio Zemlji više od Venere. Stoga se smatra da je to prvi prepoznati »Zemljin okrzak«.

U dvadesetom stoljeću, kad su se asteroidi počeli otkrivati uz pomoć fotografije i ostalih tehnika, pronađeno je više od tucet takvih »okrzaka«. Eros je nepravilno oblikovani objekt kojemu najduži promjer iznosi oko 24 kilometra (15 milja), ali ostali su manji, uglavnom s promjerima između 1 i 3 kilometra.

Koliko blizu može dospjeti jedan takav Zemljin okrzak? U studenome 1937. primijećen je asteroid nazvan Hermes koji je projurio kraj Zemlje na udaljenosti ne većoj od 800 000 kilometara (500000 milja), što je jedva dvostruka udaljenost do Mjeseca. Tada je izračunata njegova putanja te se pokazalo da bi se Hermes i Zemlja, da su se bili našli na odgovarajućim točkama na svojim putanjama, približili na samo 310 000 kilometara (190 000 milja). U tom bi nam trenutku Hermes bio čak bliže nego Mjesec. To baš

133

nije ugodna pomisao, jer Hermesov promjer iznosi vjerojatno jedan kilometar i sudar s njim nanio bi nam ogromnu štetu.

Ipak ne možemo biti sigurni kad je riječ o njegovoj putanji, jer Hermes više nikad nije zapažen; to znači da ili putanja nije bila točno izračunata, ili je Hermes nekim poremećajem pomaknut iz te orbite. Ako se ponovno pojavi, to će biti samo slučajnost.

Naravno, postoji nedvojbeno mnogo više takvih okrzaka nego što smo ih mi u stanju vidjeti teleskopima, jer svaki objekt koji prolazi kraj Zemlje na maloj udaljenosti čini to vrlo brzo te se može posve previdjeti. Uz to, ako je vrlo malen (a, kao i u svim takvim slučajevima, postoji više malih Zemljinih okrzaka nego velikih) bit će i vrlo taman, u najboljem slučaju.

Američki astronom Fred Whipple (1911—) pretpostavlja da bi moglo postojati najmanje 100 Zemljinih okrzaka promjera većeg od 1,5 kilometara. Iz toga slijedi da bi ih moglo biti nekoliko tisuća dodatnih, s promjerima između 1,5 i 0,1 kilometar.

Desetoga kolovoza 1972. jedan je vrlo mali Zemljin okrzak doista prošao kroz gornju atmosferu i pri tome se zagrijao do vidljivog sjaja. Na najmanjoj se udaljenosti nalazio 50 kilometara (30 milja) iznad južne Montane u SAD. Procijenjeno je da mu je promjer iznosio 0,013 kilometara (14 stopa).

Ukratko, čini se da je okolica Zemlje bogata objektima koje nitko nije vidio prije dvadesetog stoljeća, od objekata velikih poput Erosa, preko nekoliko tuceta objekata veličine planine i nekoliko tisuća objekata poput velikih oblutaka, do milijarde objekata poput šljunka. (Hoćemo li uračunati ostatke kometa koje sam već bio spomenuo u prethodnom odjeljku, tada ćemo imati bilijune objekata veličine glavice pribadače ili manjih.)

Može li Zemlja prolaziti kroz tako napučen prostor bez ikakvih sudara? Naravno da ne može. Sudari se stalno događaju.

Meteoriti

U gotovo svim slučajevima, oni fragmenti materije koji su dovoljno veliki da bi se zagrijali do vidljivog sjaja prolijećući kroz atmosferu (kad ih nazivamo »meteorima«), rastoče se u prašinu i paru mnogo prije no što dosegnu tlo. S krhotinama kometa uvijek je tako.

Možda najveći »meteorski pljusak« u povijesnim vremenima zbio se 1833, kad su se promatračima u istočnom dijelu

134

Sjedinjenih Država blistave pruge svjelosti činile debelim poput snježnih pahuljica, a manje umni su ljudi mislili da zvijezde padaju s neba te da nastupa kraj svijeta. Ali kad je meteorski pljusak završio, sve su zvijezde i dahe sjale na nebu mirno kao i uvijek. Nijedna nije nedostajala. Štoviše, nijedan od onih svijetlećih komadićaka materije nije pogodio tlo kao objekt koji bi se veličinom mogao raspoznati.

Ako je komadić krhotine koji uleti u atmosferu dovoljno velik, njegov brz prolazak kroz zrak nije dostatan da bi ga mogao potpuno ispariti pa jedan dio dospijeva do tla kao »meteorit«. Takvi objekti vjerojatno nikada ne potječu od kometa, već su to mali Zemljim okrsci podrijetlom iz asteroidnog pojasa.

U povijesnom je dobu Zemljinu površinu pogodilo otprilike 5 500 meteorita. Jedna je desetina bila sastavljena od željeza, dok su ostali bili stijenje.

Kamene meteorite, ako se baš ne vidi kad padnu, teško može razlikovati od običnoga kamenja na Zemljinoj površini ma tko osim specijalista na tom području. Željezni* su meteoriti, međutim, vrlo zamjetljivi, jer se samorodno željezo ne pojavljuje prirodno na Zemlji.

U danima prije no što su ljudi naučili kako da dobiju željezo taljenjem željezne rudače, meteoriti su bili vrijedan izvor supertvrdog metala za šiljke i oštrice alata i oružja — mnogo vredniji od zlata, iako ne tako lijepi. Ljudi su ih toliko ustrajno tražili da u suvremenom dobu nije pronađen nijedan fragment željeznog meteorita u onim predjelima u kojima su se razvile civilizacije prije 1500. godine prije n. e. Kulture iz predželjeznog doba sve su ih pronašle i iskoristile.

No, meteoritski nalazi nisu se poistovjećivali s meteorima. A zašto i bi? Meteorit je bio samo komad željeza pronađen na zemlji, meteor je bio blistava svjetlost visoko u zraku.** Zašto bi tu postojala ikakva veza?

Ipak su postojale legende o objektima koji padaju s neba. »Crni kamen« u Kaabi, muslimanskom svetištu, možda je meteorit kojeg su ljudi vidjeli kako pada. Originalni predmet štovanja u Artemidinu hramu u Efezu možda je drugi. No,

* Oni su zapravo čelične legure, jer su pomiješani s niklom i kobaltom. ** Meteor potječe od grčke riječi za »gornju atmosferu«, jer su stari Grci

smatrali da su meteori, poput kometa, čiste atmosferske pojave. Odatle je i »meteorologija« proučavanje vremena, a ne meteora. Proučavanje meteora u suvremenom smislu naziva se »meteoritikom«.

135

znanstvenici na pragu modernih vremena odbacivali su takve priče, držeći proznovjerjem svako kazivanje o objektima koji padaju s neba.

Godine 1807. američki kemičar sa sveučilišta Yale Benjamin Silliman (1779—1864) i jedan njegov kolega objavili su da su prisustvovali prizemljenju jednog meteorita. Čuvši za taj izvještaj, predsjednik Thomas Jefferson izjavio je kako je lakše povjerovati da bi dva jenkijevska profesora lagala nego da bi kamenje padalo s neba. Ipak su stalni izvještaji pobudili znanstveničku znatiželju, i dok je Jefferson bio skeptičan, francuski fizičar Jean Baptiste Biot (1774—1862) već je 1803. napisao prikaz o meteoritima, koji je doveo do prihvaćanja takvih padova kao istinskih pojava.

Meteoriti koji su pali na civilizirana područja bili su u većini slučajeva mali i nisu izazvali neku osobitu štetu. Postoji samo jedan izvještaj o nekom ljudskom stvoru koga je pogodio meteorit; riječ je o jednoj ženi iz Alabame u SAD koju je prije nekoliko godina okrznuo meteorit te je ozlijedila bedro.

Najveći poznati meteorit još se nalazi u tlu u Namibiji, u jugozapadnoj Africi. Procijenjeno je da teži oko 66 tona. Najveći poznati željezni meteorit izložen je u Haydenovu planetariju u New Yorku i težak je 34 tone.

Čak i meteoriti koji nisu veći od toga mogu nanijeti znatnu štetu i ubiti stotine, čak tisuće ljudi ako padnu na gusto naseljeno gradsko područje. Kakve su, dakle, mogućnosti da nas jednoga dana pogodi doista velik meteorit? Vani u svemiru luduju neke prilično velike planine koje bi, ako nas pogode, mogle izazvati ogromnu poharu.

Mogli bismo ustvrditi da se veliki objekti u prostoru (kojih je, naravno, mnogo manje nego malih) nalaze na putanjama koje se ne ukrštavaju s putanjom Zemlje te nam se nikad ne približavaju. To bi objasnilo zašto dosad još nismo bili udareni i zašto se, prema tome, ne moramo bojati udarca u budućnosti.

Taj nas argument, međutim, ne može umiriti iz dva razloga. Ponajprije, čak ako veliki meteorski objekti imaju putanje koje se ne presijecaju s našom, budući poremećaji mogli bi te putanje promijeniti i dovesti objekt u smjer potencijalnog sudara. Drugo, već je bilo dosta jakih pogodaka, dovoljno velikih da razore, recimo, kakav grad. Pa ako se oni nisu doista dogodili u povijesnom vremenu, pali su ne tako davno prije, u geološkom smislu.

Dokaze o takvim pogocima nije lako pribaviti. Zamislite veliki pogodak koji se zbio prije nekoliko stotina tisuća godina.

136

Meteorit bi se vjerojatno ukopao duboko u tlo, odakle ga ne bi bilo lako izvaditi i proučiti. On bi, naravno, ostavio iza sebe veliki krater, ali djelovanje vjetra, vode i života potpuno bi ga erodiralo za nekoliko tisuća godina.

Ipak su pronađeni znaci okruglih formacija, ponekad napunjenih ili djelomice napunjenih vodom, koji se lako mogu vidjeti iz zraka. Okruglina, u kombinaciji s jasnim različitostima u odnosu na okolne formacije, izaziva snažniju sumnju da je riječ o »fosilnom krateru«, a pobliže promatranje može to potom potvrditi. Na pojedinim mjestima na Zemlji locirano je dvadesetak takvih fosilnih kratera. Svi su oni vjerojatno nastali u posljednjih milijun godina.

Najveći fosilni krater koji je nedvojbeno identificiran jest krater Ungava—Quebec, na poluotoku Ungava, najsjevernijem dijelu kanadske provincije Quebec. Otkrio ga je 1950. kanadski tražitelj rudača Fred W. Chubb (ponekad se zato naziva i Chubbovim kraterom), prema fotografiji snimljenoj iz zraka koja je pokazivala postojanje okruglog jezera okruženog drugim manjim okruglim jezerima. Promjer kratera je 3,34 kilometra (2,07 milja), a dubina 0,361 kilometar (401 stopu). Površina jezera izdiže se 0,1 kilometar (330 stopa) iznad okolnog krajolika.

Očito je, ako bi se takav udarac ponovio i ako bi pogodio Manhattan, uništio bi cijeli otok, ozbiljno bi oštetio susjedni Long Island i New Jersey i ubio nekoliko milijuna ljudi.

Jedan manji, ali očuvaniji krater nalazi se blizu grada Winslowa u Arizoni. U tom sušnom predjelu nije bilo vode ni dostatnog utjecaja života da bi se krater razorio. Čak i danas izgleda kao nov i doimlje se podosta poput malog nećaka one vrste kratera kakve vidimo na Mjesecu.

Otkriven je 1891, ali prva psoba koja je ustvrdila da je taj krater posljedica udara meteorita, a ne ugašeni vulkan, bio je Daniel Moreau Barringer, 1902. godine. Stoga je dobio ime »Veliki Barringerov meteorski krater«, ili ponekad samo »Meteorski krater«.

Meteorski krater ima promjer 1,2 kilometra (0,75 milja), a dubok je oko 0,18 kolometara (600 stopa). Njegova se površina uzdiže gotovo 0,060 kilometara (200 stopa) iznad okolnog krajolika. Mogao je nastati čak prije 50 000 godina, iako se čuju i tako niske procjene koje spominju samo 5 000 godina. Težinu meteorita koji je stvorio taj krater razni su ljudi procijenili između samo 12 000 tona i čak 1,2 milijuna tona. To znači da je promjer

137

meteorita mogao biti između 0,075 i 0,360 kilometara (250 do 1200 stopa).

Ali sve je to bilo u prošlosti. Što možemo očekivati u budućnosti? Astronom Ernst Opik procjenjuje da bi jedan Zemljin okrzak morao putovati u prosjeku sto milijuna godina prije nego što bi se sudario sa Zemljom. Pretpostavimo li da postoje dvije tisuće takvih objekata dovoljno velikih da zbrišu neki grad ili čak više od toga, ako nas pogode, tada prosječni vremenski interval između takve dvije tragedije iznosi samo 50 000 godina.

Kakve su mogućnosti da bude pogođen jedan određeni cilj — recimo grad New York? Područje New York Cityja iznosi 1,5-milijuntinu Zemljine površine. To znači da prosječni interval između pogodaka koji bi mogli razoriti New York City iznosi oko 33 milijarde godina. Uzmemo li da je ukupno područje velikih gradskih naselja na Zemlji sto puta veće od New York Cityja, prosječni interval između pogodaka koji bi negdje na Zemlji mogli razoriti kakav grad iznosi 330 milijuna godina.

Zbog toga zaista ne treba gubiti miran san, i nije iznenađujuće da u postojećim pisanim svjedočanstvima o ljudskoj civilizaciji (koja je stara samo pet tisuća godina) nema nedvojbenih opisa padajućih meteorita koji su uništili grad.*

Veći meteorit ne mora pogoditi grad izravno da bi izazvao bezmjernu štetu. Ako bi pogodio ocean, a sedam od deset meteorita upravo bi to učinilo na temelju vjerojatnosti, podigao bi se plimni val koji bi opustošio obalu, potapajući ljude i uništavajući njihovo djelo. Ako je prosječno vrijeme između pogodaka 50000 godina, tada bi prosječno vrijeme između plimnih valova izazvanih meteoritom bilo 71 000 godina.

Pri tome je, naravno, najgore to što zasad nema mogućnosti prethodnoga upozorenja da dolazi udarac meteorita. Kolidirajući objekt bio bi najvjerojatnije vrlo malen i vrlo bi se brzo gibao te bi nezamijećen dosegao Zemljinu atmosferu. U trenutku kad bi počeo svijetliti preostalo bi još samo nekoliko minuta do udarca.

Iako je pustošenje prouzročeno udarom velikog meteorita donekle manje nevjerojatno nego bilo koja druga katastrofa o kojoj sam dosad govorio, ono se razlikuje od njih na dva načina. Ponajprije, iako ono može biti pogubno i nanijeti neizrecivu štetu, nipošto ne može biti katastrofalno u smislu u kojem bi to bilo pretvaranje Sunca u crvenog diva. Meteorit ne bi uništio Zemlju

* Naravno, postoji mogućnost da je priča o uništenju Sodome i Gomore, kao što je opisano u Bibliji, nejasno i iskrivljeno sjećanje na pogodak meteorita.

138

ili potro ljudski rod niti čak razorio našu civilizaciju. Drugo, možda neće proći mnogo vremena prije no što će se taj posebni tip katastrofe moći posvema spriječiti, čak i prije nego nas pogodi prvi poguban udarac u budućnosti.

Stalno prodiremo u svemir, i prije nego što prođe jedno stoljeće možda će na Mjesecu i na putanji oko Zemlje postojati savršeni astronomski laboratoriji. Bez atmosfere koja im smeta, astronomi na takvim opservatorijima imali bi bolju mogućnost da ugledaju Zemljine okrske. Tamo bi ta opasna tijela mogli promatrati temeljitije i pomnije bi izračunavali njihove putanje. To će obuhvatiti i one napadače koji su premali da bi se vidjeli sa Zemljine površine, ali koji su ipak dovoljno veliki da razore grad i koji su, zbog svoje brojnosti, daleko opasniji od stvarnih divova.

Zatim će možda, nekoliko stotina godina od danas, ili tisuću, neki svemirski astronom podići glavu sa svojega kompjutera, uzviknuvši: »Putanja bliskog susreta!« I protunapad koji je bio spreman desetljećima ili stoljećima za taj nužni trenutak bit će stavljen u pogon. Opasna će stijena biti zaskočena i na pogodnom, prethodno izračunatom mjestu u prostoru, presrest će je i raznijeti neka moćna naprava. Stijena će zablistati i ispariti se; grumen kamenja pretvorit će se u konglomeraciju šljunka. Zemlja će izbjeći oštećenje i umjesto toga će, u najgorem slučaju, dobiti spektakularan meteorski pljusak.

Jednoga dana možda će se uništavati svaki objekt koji pokaže i najmanju mogućnost da se suviše približi, ako astronomi potvrde da nema više znanstvene vrijednosti. Ta određena vrsta katastrofe tada nas više nikada neće morati zabrinjavati.

139

8 Usporavanje Zemlje

Morska doba

Kao što rekoh, mogućnost da se dogodi katastrofa treće vrste — uništenje Zemlje kao staništa života u nekom procesu koji ne obuhvaća Sunce — invazijom iz svemira iza putanje Mjeseca, ne treba nas zabrinjavati. To je ili vrlo malo vjerojatno, ili nije za nas doista katastrofalno, ili će se, u nekim slučajevima, moći jednoga dana spriječiti. No, sada se moramo zapitati postoji li nešto što bi moglo prouzročiti katastrofu treće vrste koja ne obuhvaća objekte izvan sistema Zemlja—Mjesec. Na početku dakle moramo razmotriti sam Mjesec.

Mjesec je daleko najbliži Zemlji od svih većih astronomskih tijela. Udaljenost između Mjeseca i Zemlje, od središta do središta, iznosi 384404 kilometra (238 868 milja). Kad bi Mjesečeva putanja oko Zemlje bila savršeno kružna to bi bila njegova udaljenost za svagda. No ta je putanja donekle eliptična, što znači da se Mjesec može približiti na 356 394 kilometra (221 463 milje) i udaljiti se do 406 678 kilometara (252 710 milja).

Mjesec se nalazi na samo 1/100 udaljenosti Venere, kad je to potonje tijelo najbliže Zemlji; na samo 1/140 udaljenosti Marsa kad nam je najbliži i samo 1/390 udaljenosti Sunca kad smo mu najbliže. Nijedan objekt veći od samo jedanput zapaženog asteroida Hermesa kojemu promjer sigurno ne premašuje kilometar, nije se primakao Zemlji ni približno tako blizu kao Mjesec.

Ili da naznačimo Mjesečevu blizinu na drugi način, to je jedino astronomsko tijelo dovoljno blizu (za sada) da ga ljudska bića mogu doseći, pa možemo reći da je udaljen od nas tri dana. Da bi se letjelicom stiglo do Mjeseca potrebno je otprilike isto onoliko vremena koliko i da se vlakom prijeđu Sjedinjene Države.

140

Je li sama Mjesečeva neobična blizina opasna? Bi li on mogao pasti iz nekog razloga i pogoditi Zemlju? Kad bi se to dogodilo, bila bi to mnogo veća nesreća nego sudar s ma kakvim asteroidom, jer Mjesec je doista poprilično tijelo. Promjer mu iznosi 3476 kilometara (2160 milja) ili nešto više od četvrtine Zemljinog promjera. Njegova masa iznosi 1/81 mase Zemlje i 50 puta je veća nego u najvećeg asteroida.

Kad bi Mjesec pao na Zemlju, posljedice tog sudara sigurno bi bile fatalne za sav život na našem planetu. U tom bi procesu oba tijela mogla biti smrskana i razbijena. Srećom, kao što usput spomenuh u prethodnom poglavlju, nema uopće nikakve mogućnosti da se to dogodi, osim kao dio neke još veće katastrofe. Mjesečev kutni moment ne može se otkloniti iznenada i potpuno tako da bi Mjesec mogao pasti u uobičajenom smislu riječi, osim kroz prijenos na neko veliko treće tijelo koje bi se dovoljno približilo pod točno određenim kutom i odgovarajućom brzinom. Mogućnosti da se to dogodi posve su zanemarive pa tako možemo odbaciti svaki strah da Mjesec neće ostati na svojoj putanji.

Ne trebamo se također bojati da se Mjesecu može dogoditi nešto što će obuhvatiti samo njega i što će sadržavati klice katastrofe za Zemlju. Nema uopće nikakve mogućnosti, primjerice, da Mjesec eksplodira te da nas zaspe kiša njegovih dijelova. Mjesec je, geološki, gotovo mrtav i njegova unutrašnja toplina nije dovoljna da stvori bilo kakve efekte koji bi primjetno promijenili njegovu strukturu ili čak samo površinu.

Zapravo, možemo sigurno pretpostaviti da će Mjesec ostati upravo ovakav kakav je sada, izuzevši ekstremno spore promjene, te da njegovo materijalno tijelo neće za nas biti opasnost sve do vremena Sunčeva širenja u crvenog diva koje će uništiti i Mjesec i Zemlju.

Ali, nije potrebno da Mjesec pogodi Zemlju čitav ili nekim svojim dijelom kako bi utjecao na nas. On očituje kroz prostor gravitacijsko djelovanje, i to je gravitacijsko djelovanje snažno. Ono je zapravo na drugome mjestu, samo iza Sunčeva.

Gravitacijski utjecaj nekog astronomskog tijela na Zemlju ovisi o masi tog tijela, a Sunčeva je masa 27 milijuna puta veća od Mjesečeve. Gravitacijsko djelovanje se, međutim, smanjuje s kvadratom udaljenosti. Udaljenost Sunca od Zemlje je 390 puta veća nego udaljenost Mjeseca, a 390 x 390 = 152 100. Ako to podijelimo sa 27 000000, proizlazi da je gravitacija kojom Sunce

141

privlači Zemlju 178 puta veća od Mjesečeva gravitacijskog djelovanja na nas.

Iako snaga privlačenja kojom Mjesec djeluje na nas iznosi samo 0,56 posto Sunčeva privlačenja, ona je ipak veća od bilo kojega drugog gravitacijskog djelovanja. Snaga kojom nas Mjesec privlači 106 puta je veća od Jupiterove kad nam je najbliži i 167 puta je veća od Venerine pri najvećoj blizini. Astronomski objekti manji od Venere i Jupitera imaju na Zemlju još manji gravitacijski utjecaj.

Može li, prema tome, Mjesečevo gravitacijsko djelovanje na nas biti sjeme katastrofe, kad je toliko veće u usporedbi sa svim objektima osim sa Suncem? Na prvi bi se pogled odgovor mogao činiti niječnim, jer je gravitacijsko djelovanje Sunca mnogo veće od Mjesečeva. Budući da Sunce ne izaziva nevolje, zašto bi to činio Mjesec?

To bi bilo točno kad bi astoronomski objekti na svim točkama reagirali jednako na djelovanje gravitacije — ali tome nije tako. Vratimo se utjecaju morskih doba, što sam ukratko spomenuo u prethodnom poglavlju, i razmotrio to podrobnije u vezi s Mjesecom.

Površina Zemlje okrenuta Mjesecu u prosjeku je od njegova središta udaljena 378 026 kilometara (234 905 milja). Površina Zemlje okrenuta od Mjeseca udaljenija je od Mjesečeva središta za debljinu Zemlje te prema tome iznosi 390 782 kilometara (242 832 milje).

Snaga Mjesečeva privlačenja smanjuje se s kvadratom udaljenosti. Ako udaljenost od središta Zemlje do središta Mjeseca označimo sa 1, tada je udaljenost Zemljine površine okrenute izravno prema Mjesecu 0,983, a udaljenost Zemljine površine okrenute izravno od Mjeseca 1,017.

Ako se gravitacijsko djelovanje Mjeseca na Zemljino središte odredi kao 1, tada će djelovanje na površinu Zemlje okrenutu Mjesecu biti 1,034, a djelovanje na Zemljinu površinu okrenutu od Mjeseca 0,966. To znači da je Mjesečeva snaga privlačenja koja djeluje na Zemljinu bližu površinu 7 posto veća od snage koja djeluje na udaljeniju površinu.

Posljedica Mjesečeva djelovanja na Zemlju koje se tako mijenja s udaljenošću jest to da se Zemlja proteže u smjeru Mjeseca. Strana okrenuta Mjesecu osjeća jače privlačenje nego središte, a središte, s druge strane, doživljava jače odvlačenje od Mjeseca nego strana okrenuta prema njemu.

142

Zemlja se, kao posljedica toga, nadima s obje strane. Jedna je izbočina okrenuta prema Mjesecu, težeći prema njemu žešće nego ostatak Zemljine strukture, da tako kažemo. Druga se izbočina nalazi na strani okrenutoj od Mjeseca, vukući se, da tako kažemo za ostatkom.

Budući da je Zemlja napravljena od krute stijene koja ne popušta mnogo čak ni pod snažnim pritiscima, izbočina na Zemljinu krutom tijelu je mala ali ipak postoji. No, vode oceana su povodljivije i stvaraju veću izbočinu.

Kako se Zemlja okreće, kontinenti prolaze kroz veću izbočinu vode okrenute prema Mjesecu. Voda se penje do stanovite visine uz obalu i potom se opet povlači — plima i oseka. S druge strane Zemlje, koja je okrenuta od Mjeseca, kontinenti koji se okreću prolaze kroz drugu izbočinu oko dvanaest i pol sati kasnije (dodatnih pola sata proizlazi iz činjenice da se Mjesec u međuvremenu nešto pomakao). Tako postoje dvije plime i dvije oseke na dan.

Kao što biva, utjecaj morskih doba kojem je podložna Zemlja pod djelovanjem nekog tijela proporcionalan je njegovoj masi, ali smanjuje se s trećom potencijom njegove udaljenosti. Sunce je (da ponovimo) 27 milijuna puta masivnije od Mjeseca i njegova je udaljenost od Zemlje veća 390 puta. Kubira li se 390, dobit ćemo otprilike 59 300 000. Podijelimo li Sunčevu masu (u odnosu na Mjesec) s trećom potencijom njegove udaljenosti (u odnosu na Mjesec), saznat ćemo da utjecaj morskih doba Sunca u odnosu na Zemlju iznosi 0,46 s obzirom na veličinu Mjesečeva utjecaja.

Zaključujemo, prema tome, da Mjesec daje najveći doprinos utjecaju morskih doba na Zemlju, a Sunce sporedni. Sva ostala astronomska tijela ne djeluju na Zemlju uopće nikakvim izmjerljivim utjecajem morskih doba.

Sad se moramo zapitati može li postojanje morskih doba na bilo koji način biti predznakom katastrofe.

Dulji dan

Čini se neobičnim govoriti o morskim dobima i katastrofi istodobno. Kroz cijelu su čovjekovu povijest postojala morska doba, savršeno pravilna i predvidiva. Ona su, štoviše, bila korisna, jer su brodovi obično jedrili za plime, kad ih je voda izdizala visoko iznad skrivenih prepreka, a voda koja je uzmicala tjerala je brodove u smjeru kojim su željeli ići.

143

Nadalje, morska bi doba u budućnosti mogla postati korisna na još jedan način. Za plime bi se voda mogla podići u spremnik iz kojega bi odlazila, za oseke, pokrećući turbinu. Morska bi doba na taj način mogla opskrbiti svijet neiscrpnom zalihom električne energije. A što je s katastrofom?

Dakle, dok se Zemlja okreće i dok kopno prolazi kroz vodenu izbočinu, voda koja se penje i spušta niz obalu, mora pri tome prevladati otpor trenja, i to ne samo same obale, već i onih dijelova morskog dna gdje je ocean slučajem osobito plitak. Dio energije Zemljine rotacije troši se na prevladavanje tog trenja.

Štoviše, s okretanjem Zemlje nadima se i kruto tijelo planeta, iako to nadimanje iznosi otprilike trećinu izbočine oceana. No, Zemljino izbočenje nastaje na račun stijenja koje klizi jedno o drugo kako se kora, stalno iznova, izdiže i ponovno spušta. Dio energije Zemljine rotacije troši se i na taj način. Naravno, ta energija nije doista potrošena. Ona ne nestaje, već se pretvara u toplinu. Drugim riječima, kao posljedica morskih doba, Zemlja dobiva malo topline i gubi malo brzine okretanja. Dan postaje dulji.

Zemlja je tako masivna i okreće se tako brzo da ima ogromne zalihe energije. Čak i kad bi se velik dio te energije (prema ljudskim mjerilima) potrošio i pretvorio u toplinu pri svladavanju trenja morskih doba, dan bi postajao dulji doista posve neznatno. Ipak bi i posve malo povećanje duljine dana imalo značajno kumulativno djelovanje.

Pretpostavimo, primjerice, da je dan započeo sa svojom sadašnjom duljinom od 86 400 sekundi i da je, u prosjeku, postajao svake godine jednu sekundu dulji nego prethodne godine. Na kraju prve stotine godina dan bi bio dulji 100 sekundi ili 1 1/3 minute. Razlika bi se jedva mogla osjetiti.

Pretpostavimo, međutim, da smo započeli stoljeće sa satom koji pokazuje savršeno točno vrijeme. U drugoj bi godini sat išao naprijed 1 sekundu svakog dana u usporedbi sa Suncem; u trećoj bi godini dobivao 2 sekunde svakog dana; u četvrtoj godini išao bi naprijed tri sekunde svakog dana i tako dalje. Na kraju stoljeća, kad bi broj dana iznosio 36 524 ako se računa prema izlascima i zalascima sunca, sat bi zabilježio 36 534,8 setova dana sa 86 400 sekundi. Ukratko, povećavajući duljinu dana samo za jednu sekundu na godinu, akumuliramo odstupanje od gotovo 11 sati samo u jednom stoljeću.

Naravno, dan stvarno postaje duljim mnogo sporije.

144

U antičko je doba zabilježeno da su se stanovite pomrčine događale u stanovito doba dana. Računajući unatrag, uviđamo da su se one morale dogoditi u drugo vrijeme. Diskrepancija je akumulirani učinak vrlo sporog produljivanja dana.

Moglo bi se ustvrditi da su ljudi antičkog doba imali samo vrlo primitivne metode za određivanje vremena i da se njihova cijela koncepcija mjerenja vremena razlikovala od naše. Stoga bi bilo riskantno bilo što zaključivati iz onoga što su oni rekli o vremenu pomrčina.

No, nije riječ samo o vremenu. Potpuna pomrčina Sunca može se vidjeti samo s malog područja na Zemlji. Ako se, recimo, neka pomrčina imala dogoditi samo jedan sat prije izračunatog vremena, Zemlja bi imala manje vremena za okretanje te bi se, u umjerenom pojasu, pomrčina bila pojavila možda 1 200 kilometa-ra (750 milja) dalje prema istoku u odnosu na naše proračune.

Ako i ne vjerujemo potpuno onome što su antički ljudi rekli o vremenu pojave neke pomrčine, možemo biti sigurni da su oni naveli točno mjesto s kojeg se vidjela pomrčina, a to će nam reći ono što želimo znati. Iz njihovih izvještaja saznajemo količinu akumuliranog odstupanja, a otuda stopu produljivanja dana. I tako znamo da se Zemljin dan produljuje za jednu sekundu sva-kih 62 500 godina.

To se čini sve prije nego li katastrofalnim. Dan je danas dulji 1/14 sekunde nego što je bio kad su sagrađene piramide. Sigurno, takva je diskrepancija dovoljno mala da bismo je mogli zanemariti. Sigurno! Ali povijesna su vremena samo trenutak u usporedbi s geološkim razdobljima. U milijun godina dobiva se 16 sekundi, a u povijesti Zemlje postoji mnogo milijuna godina.

Razmotrimo kao pretpostavku situaciju kakva je bila prije 400 milijuna godina, kad se život koji postojaše u moru blizu 3 milijarde godina počeo konačno izdizati na kopno. Ako se sadašnja stopa povećavanja održala kroz cijelo vrijeme, dan bi u posljednjih 400 milijuna godina dobio 6400 sekundi.

Jedan dan prije 400 milijuna godina bio bi prema tome 6400 sekundi kraći nego što je to danas. Budući da 6400 sekundi čini gotovo 1,8 sati, život bi izmilio na kopno u svijetu u kojem je dan trajao samo 22,2 sata. A kako nema razloga za pretpostavku da se duljina godine promijenila u tom intervalu, to bi također značilo da je jedna godina imala 395 takvih kraćih dana.

To su samo proračuni. Možemo li pronaći izravne dokaze? Čini se da postoje fosilni koralji koji potječu iz razdoblja prije otprilike 400 milijuna godina. Takvi koralji rastu drugom brzinom

145

danju, a drugom noću; brzina rasta ljeti razlikuje se od brzine rasta zimi. Posljedica su toga bilježi na ljušturama, poput godova u drveća, koji obilježavaju dane i godine.

Američki paleontolog John West Wells pomno je 1963. godine proučavao te fosilne koralje i otkrio nekih 400 tankih godova na svaki grublji biljeg. To bi ukazivalo na to da je svaka godina u tim davnim vremenima prije 400 milijuna godina imala oko 400 dana. A to bi značilo da je svaki dan bio dug 21,9 sati.

To se posve približava proračunima. Zapravo je iznenađujuće blizu, jer ima razloga za pomisao da stopa produljivanja dana (ili skraćivanja, ide li se unatrag kroz vrijeme) nije nužno konstantna. Postoje činitelji koji mijenjaju stopu gubljenja rotacijske energije. Udaljenost Mjeseca (kako ćemo uskoro vidjeti) s vremenom se mijenja; mijenja se i konfiguracija kontinenata, plitkoća mora i tako dalje.

Ipak, pretpostavimo (tek za zabavu) da je stopa produljivanja dana bila konstantna kroz cijelu povijest Zemlje. U tom slučaju, kojom se brzinom Zemlja okretala prije 4,6 milijardi godina, kad je nastala? Lako je izračunati da je, uzme li se u obzir konstantna promjena duljine dana, Zemljmo razdoblje rotacije u trenutku njezina rođenja moralo iznositi 3,6 sati.

To, naravno, ne mora iznositi baš toliko. Precizniji i razrađeniji proračuni naznačuju da je dan, kad je bio najkraći, mogao trajati pet sati. Uz to, možda Mjesec nije pratio Zemlju od samog početka; možda je na neki način zarobljen u stanovitom razdoblju poslije nastanka Zemlje te je usporavanje izazvano morskim dobima možda počelo kasnije, a ne prije 4,6 milijardi godina. Možda znatno kasnije. U tom je slučaju dan mogao biti dug 10 ili čak 15 sati u vrijeme Zemljine mladosti.

Zasad ne možemo biti sigurni. Ne postoje izravni dokazi o duljini dana na samom početku povijesti Zemlje.

U svakom slučaju, kraći dan u dalekoj prošlosti nije sam po sebi osobito značajan za život. Određeno mjesto na Zemlji imalo bi manje vremena da se zagrije u toku kraćeg dana; i manje vremena da se ohladi za vrijeme kratke noći. Temperature primitivne Zemlje stoga bi više težile jednoličnosti nego što je danas slučaj, a posve je očito da bi živi organizmi mogli živjeti s tim, i da su živjeli. Zapravo, uvjeti su tada možda bili povoljniji za život nego što su sada.

Ali što je s budućnošću i sa stalnim produljivanjem dana?

146

Uzmicanje Mjeseca

Prolazit će milijuni godina i dan će i dalje postajati duljim, jer morska doba neće prestati. Gdje će to završiti? Predodžbu o kraju možemo dobiti ako razmotrimo Mjesec koji je podložan Zemljinu utjecaju morskih doba, kao što je i Zemlja podložna Mjesečevu utjecaju.

Zemlja ima 81 puta veću masu nego Mjesec pa bi prema tome, kad bi sve ostalo bilo isto, njezin utjecaj morskih doba na Mjesec morao biti 81 puta veći no što je Mjesečevo djelovanje na nas. No, sve stvari nisu iste. Mjesec je manji od Zemlje, njegov promjer iznosi samo nešto malo više od četvrtine promjera Zemlje. Iz tog razloga Zemljina gravitacijska sila doživljava manji pad od jedne do druge strane Mjeseca, a to umanjuje utjecaj morskih doba. Uzme li se u obzir veličina Mjeseca, Zemljin utjecaj morskih doba na Mjesec je 32,5 puta veći od Mjesečeva utjecaja na Zemlju.

Ipak to znači da je Mjesec izložen mnogo većim gubicima trenja pri okretanju, a kako je njegova masa znatno manja od Zemljine, on ima i manje rotacijske energije koju može izgubiti. Mjesečevo rotacijsko razdoblje moralo se stoga produljivati mnogo većom brzinom nego Zemljino pa razdoblje rotacije Mjeseca mora danas biti dosta dugo.

I takvo jest. Mjesečevo razdoblje rotacije u odnosu na zvijezde iznosi danas 27,3 dana. Slučajno je to posve jednako razdoblju okretanja oko Zemlje u odnosu na zvijezde pa Mjesec uvijek pokazuje Zemlji isto lice za svoga gibanja.

To nije slučajnost, niti fantastična koincidencija. Mjesečevo se razdoblje rotacije usporavalo sve dok nije postalo toliko sporo da u svako vrijeme pokazuje Zemlji istu stranu. Kad se to jedanput dogodilo, izbočine izazvane morskim dobima bile su uvijek prisutne na istim točkama Mjesečeve površine. Jedna je uvijek bila okrenuta prema Zemlji na onoj strani koju je Zemlja uvijek vidjela, a jedna je bila okrenuta od Zemlje na onoj strani koju Zemlja nikad ne vidi. Mjesec se više ne okreće u odnosu na te izbočine i više nema frikcijskog pretvaranja rotacijske energije u toplinu. Mjesec je, da tako kažemo, gravitacijski prikovan na mjestu.

Ako se Zemljino okretanje usporava, tada će se ona jednoga dana okretati tako sporo da će uvijek pokazivati Mjesecu samo jednu stranu te će i ona biti gravitacijski prikovana na mjestu.

147

Znači li to da će se Zemlja okretati tako sporo da će njezini dani biti dugi 27,3 sadašnja dana? Ne, bit će gore od toga iz slijedećeg razloga: rotacijska energija može se pretvoriti u toplinu, jer je to stvar pretvaranja jednog oblika energije u drugi te ne narušava zakone sačuvanja energije. No, objekt koji se okreće ima također i kutni moment, a taj se ne može pretvoriti u toplinu. Može se samo prenositi.

Razmotrimo li sistem Zemlja—Mjesec, u njemu i Zemlja i Mjesec posjeduju kutne momente iz dva razloga: i jedan i drugi objekt okreću se oko svoje osi i oba se okreću oko zajedničkog središta gravitacije. Ono se nalazi na liniji koja povezuje središte Mjeseca i središte Zemlje. Kad bi Zemlja i Mjesec imali potpuno jednaku masu, zajedničko središte gravitacije nalazilo bi se točno na pola puta između njih. Budući da je Zemlja masivnija od Mjeseca, zajedničko gravitacijsko središte smješteno je bliže središtu Zemlje. Zapravo, kako je Zemlja 81 puta masivnija od Mjeseca, zajedničko središte gravitacije je 81 puta udaljenije od Mjesečeva središta nego od Zemljina.

To znači da se zajedničko središte gravitacije nalazi (uzmemo li da se Mjesec nalazi na svojoj prosječnoj udaljenosti od Zemlje) 4746 kilometara (2949 milja) od središta Zemlje i 379 658 kilometara (235 919 milja) od središta Mjeseca. Zajedničko središte gravitacije dakle se nalazi 1632 kilometra (1014 milja) ispod površine Zemlje, s one strane koja je okrenuta Mjesecu.

Dok Mjesec opisuje veću elipsu oko zajedničkoga središta gravitacije svakih 27,3 dana, središte Zemlje opisuje mnogo manju elipsu za otprilike također 27,3 dana. Dva se tijela kreću na takav način da se Mjesečevo središte i Zemljino središte uvijek nalaze na točno suprotnim stranama zajedničkog središta gravitacije.

Kako se i kod Mjeseca i kod Zemlje produljuje rotacijsko razdoblje kroz djelovanje trenja izazvanog morskim dobima, oba tijela gube revolucijski kutni moment. Da bi se održao zakon očuvanja kutnog momenta, oba moraju stjecati kutni moment u vezi s okretanjem oko središta gravitacije, u veličini koja će točno nadomjestiti gubitak kutnog momenta povezan s rotacijom oko vlastite osi. Način na koji Zemlja i Mjesec povećavaju rotacijski kutni moment jest udaljavanje od zajedničkog središta gravitacije, stvarajući tako oko njega veći okretaj.

Drugim riječima, dok ili Mjesec ili Zemlja, ili oboje, produljuju svoja razdoblja rotacije, oni se udaljavaju jedan od drugoga i tako ukupni kutni moment sistema Zemlja—Mjesec ostaje isti.

148

U davnoj prošlosti, kad se Zemlja brže vrtjela oko svoje osi i kad se Mjesec još nije usporio do točke gravitacijske prikovanosti, dva su tijela bila bliže jedno drugome. Ako su imala veći rotacijski kutni moment, imala su manji revolucijski kutni moment. Kad su Zemlja i Mjesec bili bliže jedno drugome, trebalo im je, naravno, manje vremena da obiđu jedno drugo.

Tako je prije 400 milijuna godina, kad je Zemljin dan trajao samo 21,9 sati, udaljenost između Mjesečeva i Zemljina središta iznosila tek 96 posto sadašnje udaljenosti. Mjesec je bio udaljen od Zemlje samo 370 000 kilometara (230 000 milja). Ako na taj način računamo unatrag, pokazat će se da je prije 4,6 milijardi godina kad je nastala Zemlja, Mjesec bio udaljen od nje samo 217 000 kilometara (135 000 milja), ili nešto više od polovice sadašnje udaljenosti.

Proračun ipak nije besprijekoran, jer kako se Mjesec više približava Zemlji (gledamo li unatrag kroz vrijeme), utjecaj morskih doba postaje veći, ako su svi ostali činitelji isti. Vjerojatno se u ranoj povijesti Zemlje Mjesec nalazio još bliže, možda samo na 40 000 kilometara (25 000 milja).

Pogledamo li sada u budućnost, kad se Zemljino rotacijsko, razdoblje usporava, Mjesec i Zemlja će se polako razdvojiti. Mjesec se sporo, u spirali, udaljuje od Zemlje. Svaki obrtaj oko Zemlje povećava njegovu prosječnu udaljenost za 2,5 milimetra.

Mjesečeva rotacija usporavat će se vrlo postupno, tako da će i dalje odgovarati sve većoj duljini kalendarskoga mjeseca. Konačno će se, kad se Zemljino rotacijskog razdoblje toliko produlji da će i ona stalno pokazivati Mjesecu samo jednu svoju stranu, Mjesec toliko udaljiti da će kalendarski mjesec imati 47 dana. U to će vrijeme Mjesečeva rotacija trajati 47 sadašnjih dana, koliko i Zemljina. Revolucija dvaju tijela bit će ukočena, činit će se poput gimnastičkih bućica s nevidljivim spojnim štapom. Zemlja i Mjesec bit će u to vrijeme udaljeni, od središta do središta, razmakom od 480000 kilometara (300000 milja).

Približavanje Mjeseca

Kad ni na Zemlju ni na Mjesec ne bi utjecala morska doba, revolucija »bućica« trajala bi zauvijek. No, Sunčev utjecaj morskih doba i dalje će postojati. Ti će utjecaji djelovati na dosta zamršen način, ubrzavajući rotaciju Zemlje i Mjeseca i

149

približavajući ta dva tijela, ali po stopi sporijoj nego što je sadašnja stopa njihova udaljavanja. To će povećanje blizine očito trajati beskonačno te bi se moglo pretpostaviti da će Mjesec konačno ipak pasti na Zemlju (iako sam na početku rekao da se to ne bi moglo dogoditi), jer će se njegov kutni moment revolucije naposljetku posve prebaciti na kutni moment rotacije. No on ipak neće pasti u doslovnom smislu riječi, već će se malo-pomalo pomicati prema nama u mukotrpno sporoj i postupnoj silaznoj spirali. Ipak ni tako neće odista pasti, jer neće biti kontakta.

Dok se dva tijela sve više približavaju, utjecaji morskih doba povećat će se s kubom sve manje udaljenosti. U trenutku kad će Zemlju i Mjesec razdvajati, od središta do središta, udaljenost od samo 15 500 kilometara (9 600 milja), tako da će razmak između dviju površina biti samo 7400 kilometara (4600 milja), utjecaj morskih doba Mjeseca na Zemlju bit će 15 000 puta snažniji nego danas. Utjecaj morskih doba Zemlje na Mjesec bit će još 32,5 puta snažniji, ili zamalo 500 000 puta jači od današnjega Mjesečeva utjecaja morskih doba na Zemlju.

Do tog će vremena, prema tome, silina morskih doba koja djeluju na Mjesec biti tako velika da će se Mjesec jednostavno raspasti i razdvojiti na male fragmente. Lunarni će se fragmenti, kao posljedica sudara (i daljeg raspadanja) raspršiti po cijeloj Mjesečevoj putanji te će Zemlja na kraju dobiti prsten, sličan Saturnovu, ali mnogo blistaviji i gušći.

A što će se dogoditi sa Zemljom za vrijeme svih tih zbivanja? S približavanjem Mjeseca Zemlji, njegov će utjecaj morskih

doba na Zemlju silno porasti. Zemlja neće biti u opasnosti da se raspadne, jer će utjecaj morskih doba, koji će ona osjetiti, biti znatno manji od utjecaja morskih doba na Mjesecu. K tome, veće gravitacijsko polje Zemlje djelotvornije će je zadržavati cijelom nasuprot silini morskih doba, nego što je to slučaj s Mjesecom. I, naravno, kad se jedanput Mjesec raspadne te se gravitacijsko polje njegovih fragmenata rasprši jednoliko oko Zemlje, utjecaj morskih doba postaje mnogo manji.

Ipak će, neposrednije prije raspada Mjeseca, plima i oseka biti tako silne da će se ocean, izdignut do izbočine visoke nekoliko kilometara, potpuno prelijevati preko kontinenata, stalno iznova. Budući da bi Zemljino rotacijsko razdoblje u to vrijeme moglo biti kraće od deset sati, plima i oseka će se izmjenjivati svakih pet sati.

Čini se da u takvim uvjetima ni kopno ni more neće biti dovoljno stabilni da bi mogli održavati ma što osim visokospecija-liziranih oblika života, vjerojatno vrlo jednostavne građe.

150

Uza sve to, mogli bismo zamisliti da bi ljudska bića, budu li još postojala, bila u stanju razviti podzemnu civilizaciju za vrijeme približavanja Mjeseca (bilo bi to odista vrlo sporo približavanje i ne bi nastupilo nenadano). No to ih ipak ne bi spasilo, jer bi pod silinom utjecaja morskih doba sama uzdišuća zemaljska lopta bila obuzeta stalnim potresima.

Ipak nema smisla zabrinjavati se zbog sudbine Zemlje kad joj se približi Mjesec, jer će ona zapravo mnogo prije postati neprikladnom za prebivanje.

Vratimo se viziji Zemlje i Mjeseca kako kruže jedan oko drugoga poput bućica, svakih 47 dana. Možemo u tom slučaju vidjeti da bi Zemlja već bila mrtav svijet. Zamislite površinu Zemlje izloženu stalnoj Sunčevoj svjetlosti kroz razdoblje od 47 dana. Temperatura bi sigurno dovoljno narasla da bi mogla uzavrijeti vodu. Zamislite površinu Zemlje izloženu tmini kroz 47 dana. Temperatura bi postala antarktičkom.

Naravno, područja polova su u nekim razdobljima izložena suncu čak i više od 47 dana uzastopce, ali to se sunce nalazi nisko na horizontu. Na Zemlji koja bi se sporo okretala, tropska bi područja bila izložena tropskom suncu 47 dana — a to je posve različito.

Temperaturni ekstremi sigurno bi Zemlju učinili nepodobnom za većinu oblika života. Barem bi njezina površina sigurno bila nenastanjiva, iako možemo zamisliti da bi ljudska bića uspostavila podzemnu civilizaciju koju spomenuh prije.

Pa ipak se ne trebamo zabrinjavati ni zbog »bućaste rotacije« sistema Zemlja—Mjesec jer se to, začudo, neće nikada dogoditi.

Ako Zemljin dan postaje jednu sekundu dulji svakih 62 500 godina, tada će za sedam milijardi godina, koliko će Sunce ostati u glavnoj sekvenci, dan dobiti oko 31 sat te će biti dug 2,3 sadašnja dana. Mjesec će u tom razdoblju uzmicati i njegov će se utjecaj morskih doba smanjivati, tako te bi bilo primjereno reći da će potkraj razdoblja od 7 milijardi godina Zemljin dan biti otprilike dvaput dulji nego danas.

Neće biti nikakve mogućnosti da postane još dulji, neće biti čak nikakve mogućnosti ni približno tako velikog produljenja dana da bi se Zemlja okretala s Mjesecom na isti način bućica, a kamo li da bi zajedno s njim, u spiralnom gibanju, ostvarila onaj blistavi prsten. Mnogo prije nego se bilo što takvo dogodi, Sunce će se pretvoriti u crvenog diva i uništiti jednako i Zemlju i Mjesec.

Slijedi, prema tome, da će Zemlja ostati podobnom za prebivanje, ako je riječ o njezinu razdoblju rotacije, tako dugo

151

dok postoji, iako će dvostruki dan donijeti temperaturne ekstreme u toku dana i noći veće nego što su danas, što bi bilo dosta neugodno.

No čovječanstvo će nedvojbeno do tada napustiti planet (pod pretpostavkom da preživi te milijarde godina), a potjerat će ga nabreknuto Sunce, ne usporena rotacija.

152

9 Pomicanje Zemljine kore

Unutrašnja toplina

Budući da, kako se čini, veća tijela izvana (pa čak ni Mjesec) ne prijete ozbiljno Zemlji tako dugo dok Sunce ostaje u glavnoj sekvenci, napustimo na neko vrijeme* ostatak svemira i posvetimo se planetu Zemlji.

Može li se dogoditi neka katastrofa koja obuhvaća samu Zemlju, bez prodiranja kakvoga drugog tijela? Primjerice, može li naš planet iznenada eksplodirati, bez upozorenja? Može li se raspoloviti? Ili, može li se njegov integritet tako drastično narušiti na neki način koji bi izazvao katastrofu treće vrste, skončavši Zemlju kao svijet pogodan za prebivanje?

Uostalom, Zemlja je izvanredno toplo tijelo. Samo je njezina površina hladna.

Prvobitni izvor topline bila je kinetička energija gibanja malih tijela koja su se skupljala i u međusobnom srazu stvorila Zemlju prije otprilike 4,6 milijardi godina. Ta se kinetička energija pretvorila u toplinu dovoljno veliku da rastopi unutrašnjost. Kroz milijarde godina koje su otada prošle Zemljina unutrašnjost nije se ohladila. Ponajprije, vanjskih sloj stijenja vrlo je dobar izolator i provodi toplinu vrlo sporo. Iz tog razloga samo se relativno malo topline probija iz Zemlje u okolni prostor.

Nešto topline, naravno, izlazi, jer ne postoji savršeni izolator, ali ni uz to nema nikakva hlađenja. U vanjskim slojevima Zemlje postoje stanovite vrste atoma koji su radioaktivni. Osobito su važna četiri od njih: uran-238, uran-235, torij-232 i kalij-40. Oni se raspadaju vrlo sporo i u toku milijardi godina Zemljina postojanja neke od tih podvrsta atoma još postoje neraspadnute. Zapravo,

* Bit će potrebno da mu se tu i tamo vratimo, u vezi s vrlo malim tijelima.

153

većina urana-235 i kalija-40 dosad je nestala, ali nestala je samo polovica urana-238 i samo petina torija-232.

Energija raspadanja atoma pretvara se u toplinu. Iako je količina energije koja nastaje raspadanjem samo jednog atoma beznačajna, ukupna energija koja se stvara raspadanjem ogromnog broja atoma, u najmanju ruku nadoknađuje količinu energije koja se gubi iz Zemljine unutrašnjosti. Zemlja stoga, ako se već nešto događa s njezinom toplinom, prije tu toplinu pomalo dobiva nego što je gubi.

Moguće je, prema tome, da silovito vruća unutrašnjost (prema nekim procjenama, temperatura u središtu doseže čak 2 700°C) stvori ekspanzivnu snagu koja će se probiti kroz hladnu koru poput ogromne planetarne bombe, ostavljajući samo pojas asteroida tamo gdje je nekada bila Zemlja.

Zapravo, tu mogućnost čini vjerojatnom činjenica da jedan asteroidni pojas već postoji između putanja Marsa i Jupitera. Odakle potječe taj pojas? Godine 1802. njemački je astronom Heinrich W. M. Olbers (1758—1840) otkrio drugi asteroid, Pallas, i smjesta je pretpostavio da su ta dva asteroida, Ceres i Pallas, mali fragmenti velikog planeta koji je nekad kružio između Marsa i Jupitera te potom eksplodirao. Danas kad znamo da postoje deseci tisuća asteroida, većina s promjerom ne većim od nekoliko kilometara, ta bi pomisao mogla zvučati još uvjerljivije.

Još jedan dokaz koji, kako se čini, pokazuje u tom smjeru, jesu meteoriti koji se spuštaju na Zemlju (i za koje se smatra da potječu iz asteroidnog pojasa); oko 90 posto tih meteorita sastavljeno je od kamena, a 10 posto od nikla i željeza. Zbog toga se čini da su oni fragmenti nekog planeta koji je imao jezgru od nikla i željeza, s kamenim omotačem oko njega.

Sastav Zemlje je baš takav, pri čemu jezgra čini oko 17 posto volumena planeta. Mars ima nešto manju gustoću nego Zemlja pa stoga njegova jezgra (najgušći dio planeta) mora biti nešto manja od Zemljine u odnosu na ostatak planeta. Ako je planet koji je eksplodirao bio sličan Marsu, to bi objasnilo omjer meteorita sas-tavljenih od kamena i onih od nikla i željeza.

Među kamenim meteoritima nekoliko postotaka čine »ugljični kondriti« koji sadrže značajne količine lakih elemenata — čak vodu i organske spojeve. Moglo bi se prosuditi da su oni podrijetlom iz krajnjeg vanjskog sloja planeta koji je eksplodirao.

Pa ipak, ma kako teorija o eksplozivnom porijeklu asteroida može zvučati prikladnom, astronomi je ne prihvaćaju. Najveća postojeća procjena o ukupnoj masi asteroida doseže samo do 1/10

154

Mjesečeve mase. Da su svi asteroidi bili jedno tijelo, njegov bi promjer bio oko 1600 kilometara (1000 milja). Što je tijelo manje, to je manja i toplina u njegovu središtu, pa stoga možemo pronaći i manje razloga koji su ga natjerali da eksplodira. Čini se krajnje nevjerojatnim da bi eksplodiralo neko tijelo veliko samo poput satelita srednje veličine.

Doima se mnogo vjerojatnijim da je Jupiter u toku svoga rasta tako djelotvorno »počistio« dodatnu masu u svojoj blizini (zahvaljujući svojoj već i tada velikoj masi), da je ono što je danas asteroidni pojas bilo premalo za akumuliranje u planet. Zapravo, ostavio je tako malo da Mars nije mogao narasti do veličine Zemlje i Venere. Jednostavno nije bilo dovoljno dostupne materije.

Moglo se, prema tome, dogoditi da je asteroidna materija imala premalu masu i da je stvorila preslabo ukupno gravitacijsko polje te se nije mogla skupiti u jedinstveni planet, osobito stoga jer je utjecaj morskih doba Jupiterovog gravitacijskog polja djelovao protiv njega. Umjesto toga uspjelo se formirati nekoliko asteroida umjerene veličine, a sudari među njima mogli su rezultirati rasipanjem bezbrojnih manjih objekata.

Ukratko, danas je jednodušno mišljenje da asteroidi nisu proizvod planeta koji je eksplodirao, već materijal jednog planeta koji nikad nije nastao.

Budući da između Marsa i Jupitera nije postojao neki planet koji je eksplodirao, imamo manje razloga za pomisao da će eksplodirati ma koji drugi planet. Uz to, ne smijemo potcijeniti snagu gravitacije. U tijelu velikom poput Zemlje gravitacijsko je polje dominantno. Ekspanzivni utjecaj unutrašnje topline daleko je od toga da bude dovoljan za prevladavanje snage gravitacije.

Mogli bismo se zapitati bi li radioaktivno razbijanje atoma u Zemljinu tijelu bilo u stanju podići temperaturu do opasne točke. To, kad je riječ o eksploziji, nije razložan strah. Kad bi temperatura toliko narasja da bi rastopila cijelu Zemlju, sadašnja atmosfera i oceani mogli bi biti izgubljeni, ali ostatak planeta nastavio bi se vrtjeti kao ogromna kap tekućine koju još sigurno drži na okupu njezina gravitacija. (Divovski planet Jupiter danas je, kako se drži, upravo takva vrteća kap tekućine, s temperaturom koja u središtu doseže čak 54 000°C, no valja reći da je Jupiterovo gravitacijsko polje 318 puta jače od Zemljina.)

Naravno, kad bi se Zemlja toliko zagrijala da bi to rastopilo cijeli planet, koru i sve ostalo, to bi bila prava katastrofa treće vrste. Ne bismo ni morali uzimati u obzir eksploziju.

155

No, ni to nije vjerojatan događaj. Zemljina prirodna radioaktivnost stalno opada. Ona danas, u cijelosti, iznosi manje od polovice veličine kakva je bila u početku planetarne povijesti. Ako se Zemlja nije posve rastopila u svojoj prvoj milijardi godina života, neće se rastopiti ni sada. Ako je temperatura rasla kroz cijeli Zemljin vijek brzinom koja se postupno smanjivala i ako još nije uspjela rastopiti koru već i dalje samo stremi tome cilju, taj će rast temperature biti tako spor da će čovječanstvu ostaviti dovoljno vremena za napuštanje planeta.

Vjerojatnije je da je unutrašnja toplina Zemlje, u najboljem slučaju, stalno ista, a kako radioaktivnost našeg planeta i dalje opada, zapravo bi moglo doći do vrlo sporog gubljenja topline. Možemo čak predočiti sebi daleku budućnost u kojoj je Zemlja zapravo skroz-naskroz hladna.

Hoće li to utjecati na život na takav način da bi se moglo smatrati katastrofom? Ukoliko je riječ o temperaturi Zemljine površine, sigurno neće. Gotovo sva naša površinska toplina dolazi od Sunca. Ako bi Sunce prestalo sjati, temperatura Zemljine površine spustila bi se daleko ispod antarktičkih stupnjeva, a unutrašnja toplina planeta mogla bi samo neznatno djelovati da se to ublaži. Ako bi se, s druge strane, unutrašnja temperatura Zemlje spustila na nulu, a Sunce bi nastavilo sjati, mi nikad ne bismo osjetili razliku ukoliko je riječ o površinskoj temperaturi. Ipak, Zemljina unutrašnja toplina pokreće neke događaje koji su poznati i potrebni ljudima. Bi li se gubitak toga na neki način pokazao katastrofalnim čak ako bi Sunce i nastavilo sjati?

To nije pitanje o kojem bismo morali razglabati. Ono se neće nikada pojaviti. Pad radioaktivnosti i gubitak topline nastavit će se tako sporo da će Zemlja sigurno biti u nutrini toplo tijelo, uglavnom kao i danas, do trenutka kad Sunce napusti svoju glavnu sekvencu.

Katastrofizam

Prijeđimo na one katastrofe treće vrste koje ne bi ugrozile inte-gritet Zemlje kao cjeline, ali koje bi je ipak učinile nepodobnom za nastavanje.

Sadržaji mitova često pričaju o svesvjetskim propastima koje okončavaju sav ili gotovo sav život. Vrlo je vjerojatno da su one izrasle iz nesreća manjega opsega koje su preuveličane u sjećanju i koje su doživjele nova preuveličavanja u legendi.

156

Najranije su civilizacije, na primjer, niknule u riječnim dolinama, a riječne doline povremeno su izložene katastrofalnim poplavama. Osobito teška poplava koja odnosi cijelo područje s kojim su stanovnici bili upoznati (a narodi prvobitnih civilizacija imali su samo ograničenu predodžbu o domašaju Zemlje) za njih bi predstavljala svesvjetsku destrukciju.

Stari Sumerci koji su nastavali dolinu Eufrata i Tigrisa, u današnjem Iraku, čini se da su doživjeli osobito tešku poplavu oko 2800. godine prije nove ere. Događaj je bio tako impresivan i toliko je potresao njihov svijet da su nakon toga datirali zbivanja kao »prije Poplave« i »poslije Poplave«.

Napokon je nastala sumerska legenda o Potopu, legenda sadržana u najstarijem poznatom epu na svijetu, epu o Gilgamešu, kralju sumerskoga grada Uruka. U svojim pustolovi-nama on nailazi na Ut-Napištima čija je obitelj jedina preživjela Potop u velikom brodu što ga je on sagradio.

Ep bijaše vrlo popularan te se proširio izvan granica sumerske kulture i onih kultura koje su slijedile u dolini Eufrata i Tigrisa. Dopro je do Hebreja i vjerojatno do Grka. I jedni i drugi su kazivanje o Potopu uklopili u svoje mitove o postanku Zemlje. Verzija koja je najbolje poznata nama jest, naravno, biblijska priča kako je ispričana u Knjizi postanka, od šestog do devetog poglavlja. Priča o Noi i njegovoj barci suviše je dobro poznata da bi je ovdje trebalo ponavljati.

Kroz mnoga su stoljeća svi Židovi i kršćani prihvaćali događaje iz Biblije kao nadahnutu riječ Božju i, prema tome, kao nepatvorenu istinu. S uvjerenjem se držalo da doista, negdje u trećem mileniju prije nove ere, bijaše svjetski potop koji je uništio zbiljski sav kopneni život.

To je predodredilo pretpostavke znanstvenika o tome da su različiti znakovi promjene koju su otkrili u Zemljinoj kori posljedica silne kataklizme planetarnog Potopa. Kad se činjaše da je Potop nedostatan uzrok svim promjenama, rado se zaključivalo da su se u periodičnim razmacima zbivale druge katastrofe. Takvo se vjerovanje naziva »katastrofizmom«.

Ispravno tumačenje fosilnih ostataka izumrlih vrsta i dedukcija procesa evolucije bili su odgođeni zbog premisa katastrofizma. Švicarski prirodoslovac Charles Bonnet (1720— 93), na primjer, držao je da su fosili doista bili ostaci izumrlih vrsta koje su nekad živjele, ali vjerovao je da su one izumrle u nekoj od planetarnih katastrofa koje su periodički zahvaćale

157

svijet. Među njima je Noin Potop bio tek posljednja. Nakon svake katastrofe, sjemenje i drugi ostaci predkatastrofskoga života razvijahu se u nove i više oblike. Bijaše to kao da je Zemlja ploča škriljevca, a život poruka koja se stalno brisala i ponovno upisivala.

To je shvaćanje razvio francuski anatom barun Georges Cuvier (1769—1832), koji je zaključio da bi četiri katastrofe, posljednja medu njima Potop, objasnile fosile. No kako se otkrivalo sve više i više fosila, uvidjelo se da je bilo potrebno sve više i više katastrofa koje su zatirale jedne fosile i otvarale put drugima. Godine 1849. Cuvierov je učenik Alcide d'Orbigny (1802—57) zaključio da je bilo potrebno ne manje od dvadeset sedam katastrofa.

D'Orbigny bijaše zadnji izdisaj katastrofizma u glavnoj struji znanosti. Sto se, zapravo, otkrivalo više i više fosila i što se povijest prošlog života uobličavala sa sve više pojedinosti, postalo je jasno da nije bilo katastrofa Bonnet-Cuvierova tipa.

U povijesti Zemlje bilo je velikih nedaća i njihov je utjecaj na život bio dramatičan, kao što ćemo vidjeti, ali nije se zbila nijedna katastrofa takve vrste koja bi okončala život i nagnala ga da započne snova. Ma gdje povukli crtu i rekli, »Tu je katastrofa«, uvijek se može naći velik broj vrsta koje su živjele kroz cijelo to razdoblje ne mijenjajući se i ne pretrpjevši nikakva štetnoga djelovanja.

Život je nedvojbeno stalan i ni u jednom vremenu otkako je nastao, prije više od tri milijarde godina, ne postoji jasan znak potpunoga njegova prekida. Svakog trenutka u cijelom tom razdoblju čini se da su Zemlju nastavala živa bića u bogatu obilju.

Godine 1859, samo deset godina nakon d'Orbignyjeve natuk-nice engleski prirodoslovac Charles Robert Darwin (1809—82) objavio je knjigu On the Origin of Species by Means of Natural Selection (O porijeklu vrsta pomoću prirodne selekcije). To je prethodilo onome što obično nazivamo »teorijom evolucije«, a pretpostavilo je polagano mijenjanje vrsta u toku eona, bez katastrofe i obnavljanja. U početku se javio snažan otpor onih koje je skandalizirao način na koji je to bilo u kontradikciji s postavkama Geneze, ali novo je shvaćanje pobijedilo.

Čak i danas, ogroman broj ljudi vezanih za doslovno tumačenje Biblije i potpuno nesvjesnih znanstvenih dokaza, ostaje, zbog neznanja, protivnikom pojma evolucije. Ipak, nema znanstvene dvojbe da je evolucija činjenica, iako ostaje dovoljno

158

prostora za raspre o točnim mehanizmima koji su je proveli.* I uz to, priča o Potopu i glad mnogih ljudi za dramatičnim kazivanjima održavaju živim pojam katastrofizma ove ili one vrste, izvan granica znanosti.

Stalna privlačnost natuknica Immanuela Velikovskog, na primjer, ima se zahvaliti, barem jednim dijelom, katastrofizmu kojeg propovijeda. Ima nečega dramatičnog i uzbudljivog u viziji Venere koja leti prema nama i zaustavlja vrtnju Zemlje. Činjenica da to prkosi svim zakonima nebeske mehanike nije nešto što bi uznemirilo onu vrstu ljudi koje uzbuđuju takve priče.

Velikovsky je na originalan način pospješio svoje ideje da bi objasnio biblijsku legendu o Jošui koji zaustavlja Sunce i Mjesec. Velikovsky je spreman priznati da se Zemlja zapravo okreće, stoga izjavljuje da rotacija prestaje. Ako rotacija iznenada prestane, kao što bi dala nazrijeti biblijska priča, sve bi se na Zemlji našlo u srazu.

Čak kad bi rotacija prestala postupno, recimo u toku jednoga dana, kao što danas tvrde velikovskijanski apologeti — nastojeći objasniti zašto je sve ostalo na svojemu mjestu — rotacijska energija ipak bi se pretvorila u toplinu i oceani na Zemlji bi uzavreli. Ako su Zemljini oceani uzavreli u doba Egzodusa, teško je pojmiti kako bi Zemlja danas mogla toliko obilovati morskim životom.

Čak ako zanemarimo vrijenje, kakva je mogućnost da bi Venera, nakon što se zaustavilo okretanje Zemlje, mogla tako utjecati na Zemlju da bi se ponovno uspostavila rotacija u istom smjeru i s istim razdobljem — na sekundu — kakvi su postojali prije?

Astronomi su posve zbunjeni i razočarani utjecajem koji takva besmislena shvaćanja imaju na mnoge ljude, ali oni potcjenjuju privlačnost katastrofizma. Oni također potcjenjuju nedostatno obrazovanje mnogih ljudi kad je riječ o znanosti — osobito onih ljudi koji su temeljito obrazovani u neznanstvenim predmetima. I doista će obrazovane neznanstvenike lakše zavesti pseudoznanost nego druge, jer sama činjenica da je netko stekao obrazovanje u, recimo, komparativnoj književnosti, kadra je stvoriti lažno samouvjereno mišljenje da je time stečena i sposobnost razumijevanja na nekom drugom polju.

* Oni koji pobijaju evoluciju često govore da je to »samo teorija«, ali dokazi su više nego dovoljno jaki za to. Isto bismo tako mogli reći da je Newtonov zakon gravitacije »samo teorija«.

159

Postoje i drugi primjeri katastrofizma koji privlače neuke. Na primjer, svaka tvrdnja da se Zemlja povremeno iznenada obrće tako da polarni predjeli postaju umjerenima ili tropskim, nalazi na povodljive uši. Na taj se način može objasniti zašto su se, kako se čini, neki sibirski mamuti tako nenadano zamrzli. Nije dovoljno pretpostaviti da su mamuti učinili nešto vrlo jednostavno — da su upali u pukotinu ledenjaka ili močvaru koja se počela smrzavati. Štoviše, čak i da se Zemlja obrnula, tropsko područje ne bi se smjesta zamrzio. Za gubitak topline hoće se vremena. Ako se kućna peć odjednom ugasi hladnog zimskog dana, prije no što se temperatura u kući spusti do smrzavanja proći će zamjetan vremenski interval.

Osim toga, posve je nevjerojatno da bi se Zemlja preokrenula. Postoji ekvatorijalna izbočina kao posljedica Zemljine rotacije, i zbog nje se Zemlja ponaša poput divovskoga žiroskopa. Mehanički zakoni koji upravljaju kretanjem žiroskopa savršeno su dobro poznati, a količina energije potrebna da bi prouzročila preokretanje Zemlje je ogromna. Za tu energiju ne postoji nikakav izvor, osim upadanja nekog planetarnog objekta izvana, a o njemu, unatoč Velikovskom, nije bilo nikakva znaka u posljednje četiri milijarde godina, niti ima neke vjerojatne mogućnosti u predvidivoj budućnosti.

Umjerenija pretpostavka kazuje da se zapravo ne obrće Zemlja kao cjelina, već samo njezina tanka kora. Kora, debela samo nekoliko desetaka kilometara i sa samo 0,3 posto Zemljine mase, počiva na Zemljinu omotaču, debelom sloju stijenja koji, iako nije dovoljno vruć da bi se rastopio, ipak jest dosta topao te se stoga može zamisliti da je mekan. Možda zgodimice kora spuzne preko gornje površine omotača, izazivajući sve učinke, koliko je riječ o površinskom životu, potpunoga obrtanja, no uz mnogo manji utrošak energije. (Prvi je to 1886. godine natuknuo njemački pisac Carl Löffelholz von Colberg).

Što bi izazvalo takvo okliznuće kore? Jedna je pretpostavka da se velika ledena kapa Antarktika ne nalazi savršeno centrirana na Južnom polu. Kao posljedica toga, Zemljina rotacija stvorila bi vibraciju izvan centra koja bi potom olabavila koru i izazvala skliznuće.

To nije nimalo vjerojatno. Omotač ni u kojem slučaju nije dovoljno mekan da bi kora mogla preko njega kliziti. A kad bi i bio, ipak bi ga ekvatorijalna izbočina zadržala u mjestu. Uz to, položaj antarktičke ledene kape izvan središta nije dovoljan da bi izazvao takvo djelovanje.

160

Štoviše, to se jednostavno nikad nije dogodilo. Klizeća kora morala bi se raskinuti na prolazu od polarnih predjela prema ekvatorijalnim područjima i morala bi se ponovno stisnuti prelazeći iz ekvatorijalnih u polarna područja. Raskidanje i zbijanje kore u slučaju takvoga klizanja sigurno bi ostavilo mnoštvo znakova — osim što bi vjerojatno uništilo život te ne bi preostao nitko tko bi mogao zapaziti te znakove.

Zapravo, možemo donijeti uopćen zaključak. U posljednje četiri milijarde godina nije na našoj planeti bilo katastrofe dovoljno drastične da bi mogla naškoditi razvoju života, a izgledi da u budućnosti dođe do takve katastrofe koja izrasta isključivo iz mehanike samog planeta, u najvećem su stupnju nevjerojatni.

Pomicanje kontinenata

Došavši do zaključka da katastrofa nije bilo, možemo li prema tome reći da je Zemlja savršeno stabilna i nepromjenljiva? Ne, doista ne možemo. Promjene postoje i neke od njih pripadaju čak onoj vrsti koju sam već isključio. Kako je to moguće?

Razmotrimo prirodu katastrofe. Nešto što je katastrofalno ako se događa brzo, možda uopće nije katastrofalno ako se zbiva polako. Ako biste morali vrlo brzo sići s nebodera skačući s krova, to bi bila vaša osobna katastrofa. Ako biste, s druge strane, sišli vrlo polako dizalom, to ne bi bio nikakav problem. U oba bi se slučaja dogodila ista stvar; promjena položaja od vrha prema dnu. Hoće li ta promjena položaja biti katastrofalna ili ne, ovisit će isključivo o brzini kojom se odvija.

Slično tome, jureći metak koji izlijeće iz cijevi puške i pogađa vas u glavu sigurno će vas ubiti; ali isti taj metak, ako se kreće samo brzinom koju mu je dala ruka što ga je izbacila, stvorit će vam samo glavobolju.

Ono što sam, dakle, eliminirao kao neprihvatljive katastrofe jesu promjene koje se događaju brzo. Te iste promjene, ako se događaju vrlo sporo, posve su druga stvar. Vrlo se spore promjene mogu događati i događaju se, i one ne moraju biti, zapravo i nisu, katastrofalne.

Primjerice, eliminirajući mogućnost katastrofalnog klizanja Zemljine kore, moramo priznati da vrlo sporo klizanje kore jest mogućnost. Recimo, čini se da je prije nekih 600 milijuna godina postojalo razdoblje zaleđivanja (prosuđujući prema ogrebotinama

161

na stijenama poznate starosti) koje se dogodilo istodobno u ekvatorijalnom Brazilu, u južnoj Africi, Indiji te u zapadnoj i jugoistočnoj Australiji. Ta su područja morala biti prekrivena ledenim kapama, kao danas Grönland i Antarktik.

Kako je to moguće? Ako je raspored kopna i mora na Zemlji bio posve isti kao i danas te ako su polovi bili točno na istome mjestu, tada bi postojanje tropskih predjela pod ledenom kapom značilo da je cijela Zemlja morala biti zamrznuta, a to nije uopće vjerojatno. Konačno, nema nikakvih znakova zaleđivanja na ostalim kontinentalnim predjelima u ono doba.

Pretpostavimo li da su polovi promijenili položaj, tako da je ono što je danas tropsko područje nekad bilo polarno i obrnuto, tada je nemoguće naći takav položaj za polove koji će objasniti sve one praiskonske ledene kape u isto vrijeme. Ako su polovi ostali na svome mjestu, ali je Zemljina kora skliznula u cijelosti, problem ostaje isti. Ne postoji položaj koji objašnjava sve ledene kape.

Jedina stvar koja se mogla dogoditi i koja objašnjava to pradavno zaleđivanje jest promjena položaja samih kopnenih masa u međusobnom odnosu, naime da su ta različita zaleđena mjesta bila nekada blizu jedno drugome i da su se sva nalazila na jednome ili drugom polu (ili su neki dijelovi bili na jednom polu, a ostali na drugome). Je li to moguće?

Ako pogledamo kartu svijeta, nije teško razaznati da su istočna obala Južne Amerike i zapadna obala Afrike zapanjujuće slične. Ako biste izrezali oba kontinenta (uz pretpostavku da oblik nije pretjerano iskrivljen ucrtavanjem na ravnu površinu), mogli biste ih iznenađujuće dobro pripojiti. To je zapaženo čim je oblik tih obala postao poznat dovoljno podrobno. Engleski učenjak Francis Bacon (1561—1626) istakao je to već 1620. godine. Je li moguće da su Afrika i Južna Amerika bile nekad spojene, da su se raskolile duž linije sadašnjih obala i potom razdvojile?

Prvi se temeljito pozabavio tim pojmom »pomicanja kontine-nata« njemački geolog Alfred Lothar Wegener (1880—1930), objavivši 1912. godine knjigu o toj temi, Porijeklo kontinenata i oceana.

Kontinenti su sačinjeni od stijena manje gustoće nego oceansko dno. Kontinenti su uglavnom granitni, oceansko dno uglavnom bazaltno. Zar se ti granitni kontinentalni blokovi ne bi mogli vrlo sporo pomicati po bazaltnoj podlozi? Bilo je to nešto poput ideje o klizanju kore, ali umjesto klizanja cijele kore, pomicali bi se samo kontinentalni blokovi — i uz to vrlo polako.

162

Ako su se kontinentalni blokovi kretali neovisno, ne bi bilo ozbiljnog problema s ekvatorijalnom izbočinom, a ako su se kretali vrlo polako, ne bi bilo potrebno mnogo energije te ne bi nastala katastrofa. Nadalje, ako su se kontinentalni blokovi kretali neovisno, to bi objasnilo pradavno zaleđivanje u međusobno vrlo udaljenim područjima svijeta, od kojih su neka blizu ekvatora. Sva bi ta područja bila negda zajedno, na polovima.

Takav kontinentalni pomak mogao bi biti i odgovor na jednu biološku zagonetku. Ima nekih sličnih vrsta biljaka i životinja koje postoje u međusobno vrlo udaljenim dijelovima svijeta; dijelovima razdvojenim oceanima koje te biljke i životinje sigurno ne bi mogle prijeći. Austrijski geolog Edward Seuss objasnio je to 1880. godine pretpostavivši da su nekad postojali kopneni mostovi koji su povezivali kontinente. Na primjer, zamislio je da se oko cijele južne polukugle negda protezao veliki superkontinent, nastojeći objasniti kako su te vrste doprle do raznih kopnenih masa koje su danas međusobno razdvojene. Drugim riječima, valjalo je zamisliti da se kopno u toku povijesti Zemlje uzdizalo i spuštalo, tako da su ista područja nekad bila visoki kontinent, a u drugom vremenu duboko oceansko dno.

Ta je ideja bila popularna, ali kako geolozi stječu veća saznanja o morskom dnu, sve se manje čini vjerojatnim da su morska dna ikada mogla činiti dijelove kontinenata. Bilo bi razložnije pretpostaviti postojanje postraničnih gibanja, pri kojima bi se jedinstveni kontinent razlamao u dijelove. Svaki bi dio ponio određene grupe vrsta i na kraju bi slične vrste bile odvojene širokim oceanima.

Wegener je držao da su negda svi kontinenti bili jedinstveni veliki blok kopna smješten u jednom ogromnom oceanu. Tom je superkontinentu nadjenuo ime »Pangaea« (prema grčkim riječima koje znače »sva Zemlja«). Iz nekog se razloga Pangaea raskinula na nekoliko fragmenata koji su se razišli, sve dok nismo završili s današnjim kontinentalnim rasporedom.

Wegenerova je knjiga izazvala znatan interes, ali geolozi su je teško mogli uzeti ozbiljno. Slojevi podloge ispod Zemljinih kontinenata bili su jednostavno previše kruti da bi dopustili pomicanje kontinenata. I Južna Amerika i Afrika bile su čvrsto usađene u mjestu te se nijedna ne bi mogla gibati kroz bazalt. I tako se Wegenerove teorije nisu uvažavale četrdeset godina.

Ipak, što su se kontinenti više proučavali, to se bolje činilo da su nekad morali biti sjedinjeni, svi postojeći, osobito uzmu li se

163

rubovi podvodnih klisura kao stvarne kontinentalne granice. Bilo je to previše da bi se moglo odbaciti kao koincidencija.

Pretpostavimo, dakle, da Pangaea jest postojala i da se raskolila te da su se fragmenti nekako razdvojili. U tom bi slučaju dno oceana koje se stvorilo između tih fragmenata moralo biti relativno mlado. Fosili s nekih stijena na kontinentima bili su stari čak 600 milijuna godina, ali fosili s dna Atlantskog oceana, koji bi bili nastali tek nakon što se Pangaea razdvojila, ne bi mogli biti tako stari. Zapravo, nijedan fosil stariji od 135 milijuna godina nije nikada pronađen u stijenju s dna Atlantskog oceana.

Skupljalo se sve više i više dokaza u korist kontinentalnoga pomaka. No, bila je potrebna neka ideja o mehanizmu koji bi to omogućio. I to je moralo biti nešto drugo, a ne Wegenerova natuknica o granitu koji krči sebi put kroz bazalt; to očito nije bilo moguće.

Rješenje je nadošlo s proučavanjem dna Atlantika koje je, naravno, skriveno od nas neprovidnom plohom vode kilometrima dubokom. Prvi nagovještaj da bi tamo dolje moglo biti nečega zanimljivog pojavio se 1853, kad se pokazalo nužnim obaviti mjerenja dubine da bi se mogao položiti atlantski kabel koji će električnim signalima povezivati Evropu i Ameriku. U to su se vrijeme pojavili izvještaji o tome da, kako se čini, postoje znakovi nekoga podmorskoga platoa u sredini oceana. Atlantski ocean činio se nedvojbeno plićim na sredini nego s obje strane, a središnja je plićina nazvana »Telegrafskim platoom«, u čast kabelu.

U tim su se danima mjerenja dubine obavljala bacanjem dugačkoga, teškog užeta s broda u more. To je bilo dugotrajno, teško i nepouzdano, a uz to se mogao obaviti samo mali broj takvih mjerenja pa se konfiguracija morskoga dna mogla saznati samo u površnim pojedinostima.

No, u toku prvoga svjetskog rata francuski fizičar Paul Langevin (1872—1946) razradio je metode za određivanje udaljenosti pomoću ultrazvučnih jeka s objekata ispod vode (koji se danas zovu »sonari«). Jedan njemački oceanografski brod počeo je 1920. mjeriti sonarom dubine u Atlantskom oceanu i do 1925. se pokazalo da jedan veliki planinski lanac krivuda sredinom Atlantika cijelom njegovom dužinom. Potom se pokazalo da to postoji i u drugim oceanima i da zapravo okružuje globus kao dugačak, krivudav »Srednjeoceanski greben«.

Nakon drugoga svjetskog rata tog su se predmeta latili američki geolozi William Maurice Ewing (1906—74) i Bruce

164

Charles Heezen (1924—77). Godine 1953. mogli su reći da se duž cijele duljine grebena, točno uz njegovu dugačku os, proteže duboki kanjon. Kasnije je pronađeno da on postoji u svim dijelovima Srednjeoceanskoga grebena, pa se stoga ponekad naziva »Velika globalna pukotina«.

Čini se da Velika globalna pukotina dijeli Zemljinu koru na velike ploče čiji promjer, u nekim slučajevima, doseže tisuće kilometara, a dubina 70 do 150 kilometara (45 do 95 milja). One su nazvane »tektonskim pločama«, prema grčkoj riječi za »tesar«, jer su različite ploče vrlo uredno međusobno spojene. Proučavanje evolucije Zemljine kore pomoću tih ploča označava se istim riječima, kao tektonika ploča.

Otkriće tektonskih ploča potvrdilo je kontinentalni pomak, ali ne na Wegenerov način. Kontinenti nisu plutali i pomicali se po bazaltu. Određeni kontinent, zajedno s dijelovima pripadajućeg morskog dna, bio je integralni dio određene ploče. Kontinenti su se mogli gibati jedino ako su se gibale i ploče, a bilo je očito da su se ploče micale. Ali kako su se mogle gibati ako su bile čvrsto spojene?

Mogle su biti odgurnute jedna od druge. Američki geolog Harry Hammond Hess (1906—69) pružio je 1960. dokaz u prilog »širenju morskoga dna«. Vruće rastopljeno stijenje polako je izviralo iz velikih dubina u, primjerice, Velikoj pukotini usred Atlantika, skrućujući se na površini ili blizu nje. To izdizanje stijenja koje se skrućivalo prouzročilo je razdvajanje dviju ploča sa svake strane, ponegdje brzinom od dva do 18 centimetara (1 do 7 inča) na godinu. Kako su se razmicale ploče, razmicale su se i, recimo, Južna Amerika i Afrika. Drugim riječima, kontinenti se nisu pomicali, bili su odgurnuti.

Što je stvorilo energiju koja je to omogućila? Znanstvenici nisu sigurni, ali podobno objašnjenje govori da postoje vrlo spori vrtlozi u omotaču koji se nalazi ispod Zemljine kore, dovoljno vrućem da bude plastičan pod svojim velikim pritiscima. Ako se jedan vrtlog kreće nagore, prema zapadu i nadolje, a susjedni vrtlog nagore, prema istoku i nadolje, suprotna gibanja ispod kore težit će razdvajanju dviju susjednih ploča, pri čemu se između njih uzdiže vrući materijal.

Prirodno, ako su dvije ploče odgurnute jedna od druge, njihova druga dva ruba utisnut će se u susjedne ploče. Ako se dvije ploče sporo utiskuju jedna u drugu, nastaje naboravanje i stvaraju se planinski lanci. Ako se uguravaju brzo, jedna će ploča

165

skliznuti ispod druge, dospjeti u vruća područja i rastopiti se. Oceansko dno će se urušiti da bi stvorilo »bezdane«.

Cijela se povijest Zemlje može uobličiti s pomoću tektonike ploča, grane znanosti koja iznenada postade središnjom dogmom geologije, kao što je evolucija središnja dogma biologije, a atomistika središnja dogma kemije. S razmicanjem tektonskih ploča na jednome mjestu i spajanjem na drugom uzdižu se planine, spuštaju dubine, proširuju oceani, odvajaju i sjedinjuju kontinenti.

Povremeno se kontinenti spajaju u jednu ogromnu kopnenu masu, da bi se zatim opet razdvojili, i to se stalno obnavlja. Posljednja prigoda kad je, kako se čini, nastala Pangaea bila je prije 225 milijuna godina, kad su se upravo počeli razvijati dinosaurusi. I potom se, prije otprilike 180 milijuna godina, opet počela razdvajati.

Vulkani

Moglo bi se činiti da kretanje tektonskih ploča po svoj prilici nije katastrofalna pojava, zato što je ono vrlo sporo. U toku cijeloga povijesnog doba pomicanje kontinenata moglo bi se zapaziti isključivo pomnim znanstvenim mjerenjima. No, gibanje ploča izaziva povremene učinke koji se ne odnose na promjenu zemljopisne karte, učinke koji su iznenadni i katastrofalni u lokalnom smislu.

Linije duž kojih se ploče dotiču odgovaraju pukotinama u Zemljinoj kori i nazivaju se »oštećenja«. Ta oštećenja nisu ravne i jednostavne linije, već imaju raznovrsne ogranke i račvanja. Oštećenja su slabe točke kroz koje se na površinu, na nekim mjestima, mogu probiti toplina i rastopljeno stijenje, dosta duboko smješteno ispod kore. Toplina se može očitovati dosta bezazleno, zagrijavajući podzemne vode i stvarajući izvore pare i vruće vode. Ponekad se voda zagrijava dok pritisak ne dosegne kritičnu točku, da bi potom u velikoj količini provalila visoko u zrak. Situacija se tada smiruje i to traje tako dugo dok se podzemne zalihe ponovno ne napune i zagriju za slijedeću erupciju. To je gejzir.

U nekim je predjelima djelovanje topline drastičnije. Rastalje-no stijenje dopire do površine i tada se skrućuje. Kroz humak ukrućene stijene probija se sve više rastaljenog materijala, povećavajući njegovu visinu. Konačno nastaje planina sa

166

središnjim prolazom kroz koji se rastaljeno stijenje ili »lava« može uzdizati i taložiti; tu se može skrućivati kroz dulja ili kraća razdoblja, a tada će se opet rastaliti.

To je »vulkan«, koji može biti aktivan ili mrtav. Ponekad je neki vulkan manje ili više aktivan kroz dugo vremensko razdoblje i to, kao i u svake kronične bolesti, nije osobito opasno. Povremeno, kad podzemna zbivanja iz nekog razloga povećaju razinu aktivnosti, lava se uzdiže i istječe. Rijeke užarene lave ljepljivo se slijevaju niz obronke vulkana i katkada se probijaju do naseljenih mjesta koja se moraju evakuirati.

Mnogo su opasniji vulkani koji su dugo mrtvi. Tada se središnja kora kroz koju se lava u prošlosti izdigla potpuno skrućuje. Kad više nikada ispod toga ne bi bilo nikakve aktivnosti, sve bi bilo u redu. Ali, zgodimice se događa da uvjeti ispod zemlje jednoga dana, nakon dugog razdoblja, počnu stvarati suvišak topline. Lava koja ispod nastaje stiješnjena je skrutnutom lavom iznad sebe. Pritisak se pojačava i konačno se silovito probija vrh vulkana. Tada nastaje vrlo žestoko i, što je još gore, uglavnom neočekivano izbacivanje plina, pare, krutog stijenja i užarene lave. Zapravo, ako je voda bila zarobljena ispod vulkana i ako se pretvorila u paru pod silnim pritiskom, cijeli vrh vulkana može izletjeti uvis, stvarajući eksploziju mnogo veću od onih koje su uspjela izazvati ljudska bića, čak i u ovim danima fuzijskih bombi.

Što je još gore, neaktivni vulkan može se doimati posve bezazlenim. On možda u sjećanjima ljudskih bića nije pružio nikakav nagovještaj aktivnosti, a tlo oko njega, s obzirom na to da je relativno kasno izdignuto iz podzemlja, obično je vrlo plodno. Ono stoga privlači naseljavanje ljudi pa posljedice, kad nastupi erupcija (ako nastupi), mogu biti smrtonosnije.

U svijetu postoji 455 poznatih aktivnih vulkana koji eruptiraju u atmosferu. Možda ih je još 80 podmorskih. Oko 62 posto aktivnih vulkana nalazi se uz rub Pacifičkog oceana, među njima tri četvrtine na zapadnim obalama toga oceana, duž otočkih lanaca koji okružuju pacifičku obalu Azije.

To se ponekad naziva »Vatrenim prstenom«. Govorilo se da je to nezacijeljeni ožiljak koji obilježava onaj dio Zemlje što se u praiskonskim vremenima odvojio i stvorio Mjesec. Znanstvenici tu ideju više ne prihvaćaju kao razložnu mogućnost te Vatreni prsten samo označava granicu između pacifičke i ostalih ploča, s istoka i zapada. Daljih 17 posto vulkana nalazi se duž otočkoga kraka Indonezije i oni su granica između euroazijske i australske

167

ploče. Preostalih 7 posto proteže se duž linije koja presijeca Sre-dozemlje od istoka prema zapadu, označavajući granicu između euroazijske i afričke ploče.

Najpoznatija vulkanska erupcija u suvremenoj povijesti bila je provala Vezuva 79. godine n.e. Vezuv je vulkan visok oko 1,28 kilometara (0,8 milja), a nalazi se petnaestak kilometara istočno od Napulja. U antičkim se vremenima nije znalo da je vulkan, jer je bio neaktivan cijelo vrijeme do kojeg doseže čovjekovo sjećanje.

Tada je, 24. kolovoza 79, provalio. Tekuća lava, oblaci dima, pare i škodljivih isparavanja potpuno su uništili gradove Pompeji i Herkulanej na njegovim južnim padinama. To se dogodilo na vrhuncu Rimskog carstva. Erupciju je dramatično opisao Plinije Mladi (čiji je ujak, Plinije Stariji, poginuo za erupcije pokušavajući promatrati uništenje izbliza), a iskopavanja zakopanih gradova koja su počela 1709. objelodanila su rimsku malogradsku zajednicu zadržanu, kako se pokazalo, u zamrlosti, i zbog svega je toga taj incident postao epitomom vulkanskih erupcija. No, bila je to sitnica što se tiče samoga uništenja.

Otok Island je, primjerice, osobito vulkanskoga značaja, smješten kao što jest na Srednjeoceanskom grebenu, na granici između sjevernoameričke i euroazijske ploče. I on se doista razdvaja s daljim širenjem dna Atlantskoga oceana.*

Godine 1783. počela je provala vulkana Laki na jugu središnjeg dijela Islanda, 190 kilometara od islandskog glavnog grada Reykjavika. U toku dvije godine lava je prekrila područje veliko 580 četvornih kilometara (220 četvornih milja). Izravna šteta koju je izazvala lava bila je mala, ali vulkanski se pepeo raširio nadaleko i naširoko, dopirući čak do Škotske udaljene 800 kilometara (500 milja) prema jugoistoku, u koncentracijama dovoljnim da te godine unište obrađene površine.

Na samom su Islandu pepeo i pare ubili tri četvrtine svih domaćih životinja i barem privremeno onesposobili ono malo poljoprivrednih površina koje su postojale na otoku. Kao posljedica toga, 10000 ljudi, petina otočnoga stanovništva, umrlo je od gladi ili bolesti.

U područjima s koncentriranom populacijom može biti još gore. Uzmimo za primjer vulkan Tambora na indonezijskom otoku Sumbawa koji se nalazi istočno od Jave. Godine 1815. Tambora je bio visok četiri kilometra. No, sedmoga se travnja te

* Riječ »gejzir« je islandski doprinos engleskom jeziku.

168

godine nagomilana lava probila i izbila gornji kilometar vulkana. U toj je erupciji izbačeno oko 150 kubičnih kilometara materije, što je bila najveća masa materije koja je u modernim vremenima izletjela u atmosferu.* Neposredna kiša stijenja i pepela ubila je 12000 ljudi, a uništenje obradivih površina i domaćih životinja izazvalo je smrt od gladi još 80000 ljudi na Sumbawi i na susjednom otoku Lomboku.

Na zapadnoj se polukugli najstrašnija erupcija u povijesnom dobu slučila 8. svibnja 1902. Brdo Pelée na sjeverozapadnom kraju karipskog otoka Martinique bilo je znano po povremenim manjim »štucavicama«, ali tog je dana izbilo divovskom eksplozijom. Rijeka lave i oblaci vrućeg plina slijevahu se velikom brzinom niz padine vulkana, zatrpavajući grad St. Pierre i uništivši njegovo posvemašnje stanovništvo. Poginulo je ukupno oko 38 000 ljudi. (Preživio je jedva tek jedan čovjek u gradu, koji se nalazio u podzemnom zatvoru.)

Najveća eksplozija u modernim vremenima zbila se, međutim, na otok Krakatau. Otok nije bio velik, s površinom od 45 četvornih kilometara (18 četvornih milja) bio je tek nešto manji od Manhattana. Nalazi se u tjesnacu Sunda između Sumatre i Jave, 840 kilometara (520 milja) zapadno od Tamboroa.

Krakatau se nije doimao osobito opasnim. Jedna se erupcija dogodila 1680, ali bila je zapravo beznačajna. Dvadesetoga svibnja 1883. nastala je znatnija aktivnost, ali ponovno se smirila ne učinivši mnogo štete i nakon toga se nastavila neka vrsta stišanog praskanja. Tada, 27. kolovoza u 10 sati prije podne, nastade strahovita eksplozija koja je doslovce razorila otok. U zrak je zavitlan samo oko 21 kubični kilometar (5 kubičnih milja) materije, mnogo manje no što iznosi vjerojatno pretjerana brojka koja se odnosila na erupciju Tamboroa šezdeset osam godina prije toga, ali ono što je izletjelo — izletjelo je daleko većom snagom.

Pepeo se spustio na površinu od 800000 četvornih kilometara (300000 četvornih milja) i zatamnio okolno područje kroz dva i pol dana. Prašina je dosegla stratosferu i rasprostrla se preko cijele Zemlje, izazivajući nekoliko godina spektakularne zalaske sunca. Buka eksplozije čula se na tisuće milja udaljenosti, procjenjuje se čak na 1/13 globusa, a snaga eksplozije dvadeset šest je puta premašivala najveću H-bombu koja je ikada eksplodirala.

* To bi moglo biti i precijenjeno. Možda nije raznijet cijeli gornji kilometar, već je jedan dio upao u unutrašnju rupu koju je stvorila lava pri erupciji.

169

Eksplozija je prouzročila tsunami (takozvani »plimni val«) koji je preplavio susjedne otoke i koji se osjetio, manje katastrofalno, u svim oceanima. Svi oblici života na otoku Krakatau potpuno su uništeni, a tsunami je, ulijevajući se u luke gdje je dosezao čak 36 metara uvis, razorio 163 sela i ubio blizu 40 000 ljudi.

Krakatau je prozvan najglasnijom eksplozijom koja se ikada čula na Zemlji u povijesnom dobu, ali pokazalo se da to nije bilo točno. Postojala je i glasnija eksplozija.

U južnom dijelu Egejskoga mora nalazi se otok Thira, oko 230 kilometara (140 milja) jugoistočno od Atene. Ima oblik polumjeseca, s otvorenim dijelom okrenutim prema zapadu. Između dva roga nalaze se dva mala otoka. Cjelina se doima poput velikoga kruga vulkanskog kratera, a to i jest. Thira je vulkanski otok s brojnim erupcijama, no novija su iskapanja pokazala da je oko 1470. godine prije nove ere otok bio znatno veći nego što je danas te da bijaše sjedištem naprednog ogranka Minojske civilizacije koja je imala središte na otoku Kreti, 105 kilometara (70 milja) istočno od Thire.

Te je godine, međutim, Thira eksplodirala, kao što će to učiniti Krakatau trideset tri stoljeća kasnije, no pet puta većom snagom. I tada je sve na Thiri uništeno, no tsunami koji se podigao (dosežući u nekim lukama 50 metara, ili 165 stopa) zapljusnuo je Kretu i prouzročio takvo haračenje da Minojska civilizacija bijaše razorena.* Proći će gotovo tisuću godina prije no što će razvijena grčka civilizacija podići kulturu toga područja na razinu dosegnutu prije eksplozije.

Eksplozija Thire nedvojbeno nije ubila tako mnogo ljudi kao Krakatau ili Tamboro, zato što je Zemlja u to doba bila daleko rjeđe naseljena. No, eksplozija Thire razlikuje se po žalosnoj činjenici da je bila jedina vulkanska erupcija koja nije uništila samo grad ili skupinu gradova, već cijelu jednu civilizaciju.

Erupcija Thire razlikuje se po još jednoj, posve romantičnoj pojedinosti. Egipćani su imali zapise o toj eksploziji, vjerojatno u iskrivljenu obliku**, i tisuću godina kasnije Grci su od njih saz-nali za nju, po svoj je prilici još više iskrivivši. Te se priče pojav-ljuju u dva Platonova dijaloga.

* Povjesničari su znali da je u to vrijeme propala Minojska civilizacija, ali do iskapanja Thire nisu znali zašto.

** Legende o katastrofama toga doba koje je skupio Velikovsky — a to je vrijeme u koje stavlja Egzodus — ako uopće imaju nekog značenja, mnogo bi se lakše mogle pripisati kaosu i pustošenju nakon eksplozije Thire, nego nemogućem prodoru planete Venere.

170

Platon (427—347 prije n.e.) se nije trudio da pri tome previše uvažava povijest, jer je tu priču iskoristio da bi moralizirao. On očito nije mogao povjerovati da je veliki grad o kojem su pripovijedali Egipćani postojao u Egejskom moru gdje su se nalazili samo mali otoci bez važnosti. Stoga će ga smjestiti na daleki zapad Atlantskoga oceana, nazvavši uništeni grad Atlantidom. Posljedica je toga da otada mnogi ljudi zamišljaju kako se u Atlantskom oceanu nalazi jedan potopljeni kontinent. Otkriće Telegrafskog platoa poduprlo je to vjerovanje ali, naravno, saznanja o Srednjeoceanskom grebenu srušila su tu ideju.

Štoviše, Seussove natuknice o oceanskim kopnenim mostovi-ma te izdizanju i spuštanju ogromnih kopnenih područja još su više stimulirale poklonike »izgubljenog kontinenta«. Nije se zamišljalo da postoji samo Atlantida, već i slični potonuli kontinenti u Pacifičkom i Indijskom oceanu, nazvani Lemuria i Mu. Seuss, dakako, nije imao pravo, a uz to je govorio o zbivanjima starima stotine milijuna godina, dok su entuzijasti smatrali da se oceansko dno uzdizalo i spuštalo prije nekoliko desetaka tisuća godina.

Tektonika ploča sa svim je tim stvarima raščistila. Ni u jednom oceanu ne postoje potonuli kontinenti — iako će poklonici izgubljenih kontinenata, možemo biti sigurni, i dalje vjerovati u svoju besmislicu.

Još posve nedavno znanstvenici su (i ja među njima) sumnjali da je možda Platonov prikaz potpuno izmišljen, iskonstruiran da bi istakao pouku. U tome smo griješili. Neki Platonovi opisi Atlantide slažu se s onim što su otkrila iskapanja Thire te se stoga ta priča morala temeljiti na stvarnome uništenju jednoga grada što ga je pogodila iznenadna katastrofa — ali samo maloga grada na malom otoku, a ne kontinenta.

No, ma kako vulkani mogu biti strašni u svome najgorem obliku, postoji još jedno djelovanje tektonike ploča koje može biti čak katastrofalnije.

Potresi

Kad se tektonske ploče razdvajaju ili spajaju, to ne mora uvijek biti lagan i miran proces. Zapravo, za očekivati je postojanje stanovitog otpora trenja.

171

Mogli bismo zamisliti da dvije ploče drže zajedno ogromni pritisci. Linija je nejednolika, miljama duboka, a ivice ploča napravljene su od hrapavog stijenja. Gibanje ploča težit će, recimo, da jednu od njih odgurne prema sjeveru, dok je druga nepokretna ili se odmiče prema jugu. Ili će se možda jedna ploča izdizati, dok je druga nepomična ili tone.

Silno trenje ivica ploča barem će neko vrijeme zadržavati ploče u mjestu, no snaga koja nastoji pomaknuti ploče povećava se sporim kolanjem u donjem sloju Zemljine kore koje na nekim mjestima odmiče ploče jednu od druge. Uzdizanje rastaljenog stijenja i širenje morskoga dna stvara postojano guranje jedne ploče na drugu na drugim mjestima. Možda će proći godine, ali prije ili kasnije trenje je prevladano i ploče se pomiču jedna mimo druge uz struganje, možda tek za centimetar ili čak nekoliko metara. Pritisak zatim popušta i ploče se smiruju za još jedno neizvjesno razdoblje, do novoga zamjetljivog gibanja.

Kad se dvije ploče gibaju, Zemlja vibrira te imamo »potres«. U toku jednog stoljeća dvije ploče često nadiru jedna prema drugoj, svaki put na maloj udaljenosti, i drhtanje ne mora biti osobito snažno. Ili dvije ploče mogu biti tako čvrsto sjedinjene da se cijelo jedno stoljeće ništa ne događa, a tada se odjednom oslobode i pokrenu u jednom jedinom trenutku za vrijednost cijelog stoljeća, te nastaje divovski potres. Kao i obično, veličina razaranja ovisi o brzini kojom se promjena zbiva. Ista količina energije koja se oslobađa u toku cijeloga stoljeća možda neće izazvati uopće nikakvu štetu, ali sabita u kratak interval može biti katastrofalna.

Budući da se potresi, poput vulkana, javljaju duž oštećenja — mjesta gdje se susreću dvije ploče — ista područja koja su podložna vulkanima vjerojatno će doživljavati i potrese. No od te dvije pojave potresi su mnogo smrtonosniji. Provale lave događaju se na točno određenim mjestima — tamo gdje su veliki i lako prepoznatljivi vulkani. Obično je razaranje ograničeno na malo područje i samo se rijetko pojavljuju tsunamiji i veliki oblaci pepela. Potresi, s druge strane, mogu biti usredotočeni bilo gdje duž linije oštećenja koja može biti duga stotine milja.

Vulkani obično daju neko upozorenje. Čak i kad nekom vulkanu nenadano odleti vrh, postoji prethodna tutnjava ili izbacivanje dima i pepela. U slučaju vulkana Krakatau, primjerice, znakovi aktivnosti postojali su tri mjeseca prije iznenadne eksplozije. Potresi se, s druge strane, javljaju uz samo jedva zamjetljivo upozorenje.

172

Dok su vulkanske erupcije gotovo uvijek lokalizirane i gotovo uvijek traju dovoljno dugo da bi ljudi mogli pobjeći, potres je obično završen za pet minuta i za tih pet minuta može naškoditi velikom području. Drhtanje zemlje nije samo po sebi opasno (iako može biti silno zastrašujuće), ali ono je u stanju srušiti kuće pa ljudi pogibaju u ruševinama. U današnjem modernom dobu ono može razbiti brane i izazvati poplave, uništiti električne vodove te prouzročiti požare i, ukratko, nanijeti neizrecivu štetu.

Najpoznatiji potres u suvremenoj povijesti dogodio se 1. studenoga 1755. Epicentar je bio neposredno uz portugalsku obalu. To je sigurno bio jedan od tri ili četiri najsnažnija zabilježena potresa. Lisabon, glavni grad Portugala, bio je pogođen punom silinom i svaka se kuća u nižem dijelu grada srušila. Tada je u luku uletio tsunami izazvan podmorskim dijelom podrhtavanja te dovršio uništenje. Poginulo je šezdeset tisuća ljudi, a grad je sravnjen sa zemljom kao da ga je pogodila hidrogenska bomba.

Potres se osjetio na području velikom 3,5 milijuna četvornih kilometara (1,5 milijuna četvornih milja), izazvavši velika oštećenja i u Maroku, jednako kao u Portugalu. Kako je bio Dan Svih svetih, ljudi su bili u crkvama te su u cijeloj južnoj Evropi vidjeli kako u katedralama svijećnjaci plešu.

Najčuveniji potres u američkoj povijesti pogodio je San Francisco. Taj se grad nalazi na granici između pacifičke i sjevernoameričke ploče. Ta se granica proteže dužinom zapadne Kalifornije i naziva se oštećenje San Andreas. Duž čitavog oštećenja i njegovih ogranaka drhtanje se osjeća dosta često, obično posve blago, no gdjekada su neki odsječci oštećenja ukliješteni u mjestu i kad se, nakon mnogih desetljeća, oslobode, posljedice su katastrofalne.

U 5 sati i 13 minuta ujutro, 18. travnja 1906, oštećenje je popustilo kod San Francisca i kuće su se počele rušiti. Izbio je požar koji je trajao tri dana, dok ga nije obuzdao pljusak. Četiri četvorne milje središta grada potpuno su zbrisane. Poginulo je oko sedamsto ljudi, a četvrt milijuna stanovnika je ostalo bez doma. Šteta je procijenjena na pola milijarde dolara.

Nakon studije o tom potresu koju je napravio američki geolog Harry Fielding Reid (1895—1944) uslijedilo je otkriće da je duž oštećenja došlo do klizanja. Duž jedne ivice oštećenja San Andreas tlo se, u odnosu na drugu ivicu, pomaklo za šest metara (20 stopa). To je omogućilo suvremeno razumijevanje potresa,

173

iako je tek razvoj tektonike ploča pola stoljeća kasnije objasnio koja pokretačka snaga dovodi do njih.

Ne smije se dopustiti da glasovitost potresa u San Franciscu prikrije činjenicu kako je grad u to doba bio malen te je mrtvih bilo relativno malo. Na zapadnoj polukugli bilo je mnogo većih potresa, procjenjuje li se prema broju mrtvih.

Godine 1970, u kupališnome gradu Yungay u Peruu, 320 kilometara sjeverno od glavnog grada Lime, potres je oslobodio vodu koja se skupljala iza zemljanoga zida. Poplava je uništila 70000 života.

Veće štete nastaju na drugom kraju pacifičke ploče, na Dalekom istoku, gdje je naseljenost vrlo gusta i gdje su zgrade obično tako krhke da se smjesta ruše s prvim drhtajem velikog potresa. Prvog rujna 1923. potres divovske jačine imao je epicentar jugozapadno od gradskog područja Tokio-Yokohama u Japanu. Tokio je 1923. bio mnogo veći grad nego San Francisco 1906; na području Tokija i Yokohame živjelo je oko dva milijuna ljudi.

Potres se dogodio neposredno prije podneva i smjesta uništio 575 000 zgrada. Broj poginulih od potresa, i od vatre koja je slijedila, dosegao je više od 140 000, a materijalna šteta vjerojatno je iznosila gotovo tri milijarde dolara (u razmjeru prema ondašnjoj vrijednosti dolara). To je vrlo vjerojatno bio potres s dosad najvećom materijalnom štetom.

Pa ipak ni to nije bio najgori potres s obzirom na broj mrtvih. Prema jednom izvještaju, potres koji se dogodio 23. siječnja 1556. u provinciji Shensi u središnjoj Kini usmrtio je 830 000 ljudi. Naravno, naše povjerenje u jedan tako stari izvještaj može biti samo ograničeno, ali 28. srpnja 1976. potres slične razorne snage dogodio se u Kini južno od Pekinga. Gradovi Tjencin i Tangšan sravnjeni su sa zemljom, a neslužbeni izvještaji, s obzirom na to da Kina ne objavljuje službene podatke o nesrećama, govore o 655 000 mrtvih i 779 000 ranjenih.

Što, dakle, možemo reći općenito o vulkanima i potresima? Oni su svakako katastrofe, ali su izričito lokalni. U toku milijarda godina otkako postoji život, vulkani i potresi nikad se nisu ni približili mogućnosti da budu konačnim razoriteljima života. Ne može ih se čak smatrati ni razoriteljima civilizacije. Eksplozija Thire, istina, nedvojbeno je bila snažan činitelj u propasti Minojske civilizacije, ali u onim su vremenima civilizacije bile male. Minojska civilizacija bila je ograničena na otok Kretu, uz

174

još neke egejske otoke, a imala je utjecaja i na nekim dijelovima grčkoga kopna.

Možemo li biti sigurni da će tako i ostati, da tektonski poremećaji neće postati katastrofalni u budućnosti iako nisu bili takvima u prošlosti? Godine 1976, primjerice, dogodilo se pedesetak potresa sa smrtonosnim posljedicama, a neki su od njih, poput onih u Gvatemali i Kini, bili stravičnih razmjera. Zar se Zemlja možda upravo raspada iz nekog razloga?

Nipošto! Stanje se samo čini lošim, i zapravo je 1906. (godina potresa u San Franciscu) doživjela razornije potrese nego 1976, no ljudi se 1906. nisu toliko zabrinjavali zbog toga. Zašto se danas više zabrinjavaju?

Ponajprije, nakon drugoga svjetskog rata komunikacije su se nevjerojatno usavršile. Nije tome bilo tako davno kad su prostranstva Azije, Afrike i Južne Amerike bila bez doticaja s nama. Ako je potres pogodio neko mjesto u udaljenim predjelima, do javnosti u drugom području svijeta doprle bi samo blijede vijesti. Danas se svaki potres smjesta podrobno opisuje na prvim stranicama novina. Posljedice razaranja mogu se čak vidjeti na televiziji.

Zatim, i naše je zanimanje poraslo. Nitko više nije izoliran i zaokupljen isključivo sobom. Ne tako davno, čak i kad bismo čuli pojedinosti o potresima na drugim kontinentima, jednostavno bismo slegnuli ramenima. Ono što se događalo u udaljenim predjelima svijeta nije bilo toliko važno. Danas smo počeli razumijevati da incidenti ma gdje u svijetu utječu i na nas, pa im stoga poklanjamo više pažnje i postajemo zabrinuti zbog njih.

Treće, stanovništvo svijeta se povećalo. U posljednjih se pedeset godina udvostručilo i danas broji četiri milijarde ludi. Potres koji je u Tokiju 1923. usmrtio 140 000 ljudi danas bi, kad bi se ponovio, uništio možda milijun osoba. Uzmimo da je Los Angeles imao 100 000 stanovnika 1900. godine, a danas ima 3 milijuna. Potres koji bi pogodio Los Angeles danas bi vjerojatno usmrtio trideset puta više ljudi nego 1900. godine. To ne bi značilo da je taj potres trideset puta snažniji, značilo bi samo da se broj ljudi koji bi mogao poginuti povećao trideset puta.

Na primjer, najsnažniji zabilježeni potres u povijesti Sjedinje-nih Država nije se dogodio u Kaliforniji već, zamislite, u Missouriju. Epicentar je bio blizu New Madrida na rijeci Mississippi, blizu jugoistočnog kuta te države, a potres je bio tako snažan te je promijenio tok Mississippija. No, potres se dogodio 15. prosinca 1811. i tada je to područje bilo rijetko naseljeno. Nije

175

zabilježen niti jedan smrtni slučaj. Isti takav potres na istome mjestu danas bi usmrtio stotine ljudi. Pomaknut nekoliko stotina kilometara uzvodno, usmrtio bi desetke tisuća.

Konačno, moramo znati da u slučaju potresa ljude zapravo ubija čovjekovo djelo. Kuće koje se ruše zatrpavaju ljude, razbijene brane potapaju ljude, požari izazvani uništenjem električnim žicama spaljuju ljude. Čovjekovo djelo svake se godine umnožava i postaje savršenije i skuplje. To ne povećava samo broj mrtvih, već također silno povećava materijalnu štetu.

Tektonska budućnost

Mogli bismo prema tome očekivati da će, posve razumljivo, sa svakim desetljećem smrtnost i razaranje izazvani potresima i, u manjoj mjeri, vulkanima, postajati sve strašniji, makar ploče i ne učine ništa više nego se nastave pomicati kao što je bivalo nekoliko milijardi godina. Možemo također očekivati da će ljudi, zamjećujući veću smrtnost i razaranje te izloženi većem publicitetu oko svega toga, biti sigurni kako se situacija pogoršava i Zemlja doista trese da bi se raspala.

Ipak se to ne događa! Iako se čini da situacija postaje gorom, za to je odgovorna ljudska promjena u svijetu, ne tektonska promjena. Uvijek, naravno, postoje oni koji iz nekog razloga revno nastoje predskazati skori konac svijeta. U ranijim dobima takva su predskazanja obično bila inspirirana nekim dijelom Biblije i često su se smatrala posljedicom grijeha čovjekova. Danas se mogućim uzrokom proglašava neki materijalni aspekt svemira.

Godine 1974, na primjer, objavljena je knjiga The Jupiter Effect Johna Gribbina i Stephena Plagemanna — i ja sam joj napisao predgovor smatrajući je zanimljivom. Gribbin i Plage-mann izračunali su utjecaj morskih doba nekih planeta na Sunce, spekulirali su o utjecaju morskih doba na Sunčeve bljeskove pa prema tome i na Sunčev vjetar, i nadalje nagađali o djelovanju Sunčeva vjetra na Zemlju. Pitali su se, posebice, ne bi li mogao postojati neki mali dodatni utjecaj na opterećenja u raznih oštećenja. Ako bi, primjerice, oštećenje San Andreas bilo na samom početku domašaja iskliznuća i stvaranja opasnog potresa, djelovanje Sunčevog vjetra moglo bi izazvati onaj konačni poticaj i pospješiti pomaknuće oštećenja. Gribbin i Plagemann istakli su da će 1982. planeti biti tako smješteni te će njihov utjecaj morskih

176

doba na Sunce biti veći nego obično. U tom slučaju, ako bi se oštećenje San Andreas nalazilo pred iskliznućem, 1982. mogla bi biti kritična godina.

U vezi s tom knjigom valja zapamtiti da je ona, ponajprije, visoko spekulativna. Drugo, kad bi lanac događaja doista uslijedio — kad bi položaj planeta stvorio neuobičajeno velik utjecaj morskih doba na Sunce, koji bi povećao broj i intenzitet Sunčevih bljeskova, a oni bi, opet, pojačali Sunčev vjetar te bi to pokrenulo oštećenje San Andreas — sve što bi se dogodilo bio bi potres koji bi se ionako dogodio slijedeće godine, ako već ne bi bio potaknut te godine. Mogao bi to biti vrlo snažan potres, ali ne bi bio ništa snažniji nego Što bi bio bez poticaja. Mogao bi prouzročiti silnu štetu, ali ne zbog svoje snage; bilo bi to isključivo zbog činjenice da su ljudska bića prepunila Kaliforniju stanovništvom i građevinama nakon posljednjeg velikog potresa 1906. godine.

Ipak je knjiga pogrešno shvaćena te danas postoji grozničavo strahovanje da će 1982. nastati »planetarni poredak« koji će, nekom vrstom astrološkog utjecaja, pokrenuti proširena razaranja na našem planetu, među kojima će propadanje Kalifornije u more biti najmanje.

Besmislica! Čini se da predodžba o Kaliforniji koja klizi u more zanima iz

nekog razloga iracionaliste. Dijelom je to stoga jer imaju neki nejasni pojam o tome da se duž zapadnog ruba Kalifornije proteže oštećenje (što je točno) i da duž tog oštećenja može doći do gibanja (što i može). No, gibanje ne bi bilo veće od najviše nekoliko metara i rubovi oštećenja ostali bi zajedno. Nakon svih oštećenja koja bi nastala, Kalifornija bi ostala čvrsto u jednom komadu.

Dakako, može se zamisliti da će jednoga dana u budućnosti nastati širenje duž oštećenja; da će se podzemni materijal probiti prema gore i razdvojiti dva ruba oštećenja, stvarajući možda depresiju u koju bi se izlio Pacifički ocean. Zapadni okrajak Kalifornije tada bi se odvojio od preostalog dijela Sjeverne Amerike, stvarajući dugački poluotok poput današnje Donje Kalifornije, ili možda čak dugački otok. No za to bi bili potrebni milijuni godina i taj proces ne bi pratilo ništa gore no što je pojava potresa i vulkana kakvi uostalom postoje i danas.

Ipak se slijed ideja Kalifornija-klizi-u-more i dalje nastavlja. Postoji, na primjer, asteroid Ikar što ga je 1948. otkrio Baade, vrlo nepravilne putanje. Na jednom kraju putanje prolazi kroz

177

asteroidnu zonu. Na drugom se kraju približava Suncu čak više nego planet Merkur. Između toga njegova putanja prolazi prilično blizu Zemljine putanje pa je on prema tome jedan od Zemljinih okrzaka.

Kad se Ikar i Zemlja nađu na prikladnim točkama svojih putanja, udaljenost među njima bit će samo 6,4 milijuna kilometara (4 milijuna milja). Čak i na toj udaljenosti, koja je gotovo sedamnaest puta veća od udaljenosti Mjeseca, djelovanje Ikara na Zemlju je ništavno. Ipak, kad je došlo do posljednjeg bliskog susreta mogla su se čuti upozorenja o propadanju Kalifornije u more.

A zapravo bi se opasnosti od vulkana i potresa mogle s vremenom smanjiti. Ako, kao što je prije rečeno, Zemlja jednoga dana izgubi svoju središnju toplinu, pokretačka snaga tektonike ploča, pa prema tome i vulkana i potresa, posve će nestati. To se, međutim, sigurno neće dogoditi ni u koje dogledno vrijeme ma kakvog značenja, prije no što za Sunce nastupi razdoblje crvenoga diva.

Važnija je činjenica da ljudska bića već nastoje poduzeti mjere kojima bi smanjila opasnost. Pomoglo bi, primjerice, kad bismo imali prethodna upozorenja. U slučaju vulkana to je relativno lako. Oprezno izbjegavanje takvih objekata i pomno promatranje posve očitih upozoravajućih simptoma koji prethode gotovo svih erupcijama mogu mnogo pomoći otklanjanju razaranja i pogibija. Potresi su manje spremni na suradnju, ali i oni odaju znakove. Kad jedna strana oštećenja stigne do točke pri kojoj će doći do iskliznuća, u tlu se zbivaju neke manje promjene prije stvarnog potresa i one bi se na neki način morale moći otkriti i izmjeriti.

Promjene u stijenju koje počinje popuštati, neposredno prije potresa, uključuju smanjenje električnog otpora, izbočivanje tla te povećanje dotoka vode iz podzemlja u međuprostore koji su se otvorili postupnim širenjem stijenja. Pojačan dotok vode može se očitovati pojačavanjem radioaktivnih plinova, primjerice radona, u zraku — plinova koji su do tada bili zarobljeni u stijenju. Raste također i razina vode u izvorima i bunarima, uz pojačanu zamućenost.

Začudno, čini se da je jedan od važnih znakova neposrednog potresa opća promjena ponašanja životinja. Inače mirni konji propinju se i jure, psi zavijaju, ribe skaču iz vode. Životinje koje se, poput zmija i štakora, obično zadržavaju skrivene u rupama, iznenada jure na otvoreno. Čimpanze provode manje vremena na drveću i više na tlu. To nas ne mora navesti na zaključak da

178

životinje imaju sposobnost proricanja budućnosti ili neka neobična osjetila kakva nama nedostaju. One žive u neposredni-jem dodiru s prirodnom okolicom i njihovo ugroženo i opasno življenje nagoni ih na to da poklanjaju više pažnje nego mi gotovo nezamjetnim promjenama. Njih će uznemiriti blago podrhtavanje koje prethodi pravom srazu. Isto će biti i s neobičnim zvukovima koji nastaju struganjem i škripanjem rubova oštećenja.

U Kini, gdje su potresi češći i razorniji nego u Sjedinjenim Državama, čine se veliki napori kako bi se oni uspjeli predviđati. Pučanstvo je mobilizirano na osjetljivost prema promjenama. Izvještava se o neobičnim aktivnostima životinja, o promjenama razine vode u studencima, o pojavi čudnih zvukova iz tla, čak o neočekivanom ljuštenju boje sa zidova. Kinezi tvrde da su na taj način predvidjeli dan ili dva unaprijed razorne potrese i spasili mnoge živote — izrijekom, kako kažu, u slučaju potresa u sjeveroistočnoj Kini, 4. veljače 1975. (S druge strane, čini se da ih je zaskočio stravičan potres 28. srpnja 1976).

I u Sjedinjenim Državama pokušaji da se predskažu potresi postaju sve ozbiljniji. Naša je snaga u visokoj tehnologiji kojoj se možemo uteći da bismo otkrili slabašne promjene lokalnih magnetskih, električnih i gravitacijskih polja, kao i svakodnevne promjene kemijskog sadržaja i razine izvorske vode te svojstava zraka oko nas.

Bit će, međutim, nužno posve točno procijeniti mjesto, vrijeme i jačinu budućeg potresa, jer lažni alarm može biti vrlo skup. Nagla evakuacija mogla bi više poremetiti privredu i izazvati osobne neugodnosti nego neki manji potres, pa bi ljudi reagirali nepovoljno ako bi se pokazalo da je evakuacija bila nepotrebna. Kad dođe do novog upozorenja ljudi bi odbili da se evakuiraju — a tada bi potres zaista mogao naići.

Vjerojatno će se, da bi se povećale mogućnosti predviđanja potresa s dovoljno sigurnosti, morati razviti različite vrste mjerenja, s mogućnošću da se procijeni relativna važnost njihovih promjenljivih veličina. Možemo zamisliti kako se očitano podrhtavanje tuceta igala, od kojih svaka mjeri neku drugu pojavu ili svojstvo, ubacuje u kompjuter koji stalno procjenjuje sve učinke i izbacuje ukupnu brojku; kad ona prijeđe stanovitu kritičnu točku, to će biti znak za evakuaciju.

Evakuacija bi smanjila razaranja, no trebamo li time biti zadovoljni? Mogu li se potresi potpuno spriječiti? Čini se da nema praktičnog načina kojim bismo mogli modificirati podzemno stijenje, no podzemne su vode druga stvar. Ako se duž linije

179

oštećenja iskopaju duboki bunari na udaljenostima od nekoliko kilometara te ako se voda nagna u njih i potom se dopusti da oteče natrag, podzemni pritisci mogli bi se rasteretiti i time osujetiti potres. Voda zapravo može učiniti i više, a ne samo oslabiti pritiske. Ona bi mogla podmazivati stijenje i poticati klizanje u češćim razmacima. Serija manjih potresa koji ne nanose štetu, čak ni kumulativno, mnogo je bolja od jednog velikog potresa.

Iako je, uz nekoliko dana prethodnog upozorenja, lakše predvidjeti vulkansku erupciju nego potres, bilo bi teže i opasnije pokušati osloboditi vulkanske pritiske nego pritiske koji dovode do potresa. Ipak, nije suviše teško zamisliti da bi se neaktivni vulkani nekako mogli probušiti tako da ostane otvoren središnji prolaz kroz koji bi se mogla uzdizati lava, bez skupljanja pritisaka do eksplozivne točke — ili da bi se mogli prokopati novi kanali bliže razini tla, u smjerovima tako zamišljenima da nanesu manje zla ljudima.

Da sažmemo, čini se dakle razložnim pretpostaviti da će Zemlja ostati dovoljno stabilnom za cijelo vrijeme dok će se Sunce nalaziti u glavnoj sekvenci te da život neće ugroziti nikakve konvulzije same Zemlje ili nepovoljna gibanja njezine kore. A što se tiče lokalnih katastrofa prouzročenih vulkanima i potresima, možda će čak biti moguće smanjiti te opasnosti.

180

10 Promjena vremena

Godišnja doba

Pretpostavimo li čak da će Sunce biti apsolutno pouzdano i da će Zemlja biti apsolutno stabilna, ipak postoje periodične promjene oko nas koje ugrožavaju našu sposobnost, i sposobnost svih živih bića općenito, da ostanemo živi. Sunce nejednoliko zagrijava Zemlju zbog toga što je ona okrugloga oblika, zato što se njezina udaljenost od Sunca ponešto mijenja dok se kreće po svojoj eliptičnoj putanji te zbog činjenice da je njezina osovina nagnuta. Stoga se prosječne temperature na svakoj pojedinoj točki Zemlje dižu i spuštaju u toku godine koja je zbog toga podijeljena na godišnja doba.

U umjerenim zonama postoje izrazito topla ljeta i izrazito hladne zime s toplinskim valovima ljeti i snježnim zametima zimi; i među njima prijelazne sezone, proljeće i jesen. Razlike među godišnjim dobima manje se zapažaju putujemo li prema ekvatoru, barem kad je riječ o temperaturi. No čak i u tropskim područjima, gdje temperaturne razlike u toku godine nisu velike i gdje vlada vječno ljeto, često postoje razdoblja suša i razdoblja kiša.

Razlike među godišnjim dobima zamjetljivije su putujemo li prema polovima. Zime postaju hladnije s niskim suncem a ljeta kraća i prohladnija, da bismo napokon na samim polovima imali legendarne dane i noći duge po šest mjeseci, kad sunce dodiruje horizont naizmjenično neposredno ispod ili iznad njega.

Kao što, naravno, svi znamo, temperatura u godišnjim dobima ne mijenja se uravnoteženo i jednoliko. Postoje ekstremi koji gdjekada dosežu katastrofalne intenzitete. U nekim razdobljima, primjerice, kiše kroz dulje vrijeme ima manje no što je normalno te je posljedica suša koja uništava urod. Budući da populacija u

181

poljoprivrednim područjima obično raste do granice koja se može podnijeti u godinama dobrog uroda, nakon suše slijedi glad.

U predindustrijsko doba, kad je transport na duge udaljenosti bio otežan, glad u jednoj provinciji mogla je poprimiti ekstremne oblike, iako su možda susjedne provincije imale viškove hrane. Čak i u suvremenu dobu negdje gladuju milijuni ljudi. U 1877. i 1878. godini u Kini je od gladi umrlo 9,5 milijuna ljudi, a pet je milijuna umrlo u Sovjetskom Savezu nakon prvoga svjetskog rata.

Glad bi danas morala biti manji problem, jer je moguće u slučaju potrebe smjesta prevesti, primjerice, žito do Indije. Ipak još postoje problemi. Između 1968. i 1973. suša je pogodila Sahel, dio Afrike južno od Sahare, i četvrt milijuna ljudi umrlo je od gladi; milijuni drugih dovedeni su do ruba izgladnjelosti.

I obratno, postoje razdoblja u kojima je kiša mnogo obilnija nego normalno i to, u najgorem obliku, može izazvati naglo pustošenje poplavljenih rijeka. Poplave su osobito razorne u ravnim, gusto napučenim područjima oko kineskih rijeka. Hwang-Ho, ili Žuta rijeka (drugo joj je ime »Kineska tuga«) u prošlosti je često preplavljivala područja i ubijala stotine tisuća ljudi. Smatra se da je poplava Žute rijeke u kolovozu 1931. potopila 3,7 milijuna ljudi.

Ponekad ne nanosi toliko štete poplava rijeke, već snažni vjetrovi koji prate kišne oluje. Za vrijeme uragana, ciklona, tornada i tako dalje (različita područja upotrebljavaju različita imena za velika područja obuhvaćena brzim uzvitlanim vjetrovi­ma), kombinacija vjetra i vode može biti ubilačka.

Osobito je teško pogođena napučena, nizinska delta rijeke Ganges u Bangladešu, gdje je 13. studenoga 1970. poginulo oko milijun ljudi pod silnim naletom ciklona koji je nanio more na kopno. Najmanje četiri takve oluje u prethodnom desetljeću usmrtile su svaka po deset ili više tisuća ljudi u Bangladešu.

Tamo gdje, na nižim zimskim temperaturama, kombinacija vjetra i snijega stvara snježne oluje smrtnost je manja, već i zato što su takve oluje najčešće u polarnim i subpolarnim predjelima koji su rijetko naseljeni. Ipak, od 11. do 14. ožujka 1888. trodnevna je snježna oluja u sjeveroistočnom dijelu Sjedinjenih Država odnijela živote 4000 ljudi, a oluja praćena tučom odnijela je 246 života u Moradabadu u Indiji iste te godine, 30. travnja.

Od svih je oluja najdramatičniji tornado koji se sastoji od zbijenih spiralnih vjetrova što jure brzinom do 480 kilometara (300 milja) na sat. Oni mogu uništiti doslovce sve na svome putu, no spasonosno im je svojstvo da su mali i kratkotrajni. Ipak, u

182

Sjedinjenim Državama može se podići do tisuću tornada u jednoj jedinoj godini, uglavnom u središnjim regijama, i broj mrtvih nije beznačajan. Godine 1925. od tornada je u Sjedinjenim Državama poginulo 689 ljudi.

No, i to i ostali vremenski ekstremi mogu se okvalificirati samo kao nepogode, a ne i katastrofe. Nijedan od njih ne može biti čak ni približna prijetnja životu, ili civilizaciji u cijelosti. Život se prilagodio godišnjim dobima. Postoje organizmi koji su se prilagodili tropima, pustinjama, tundri, kišovitim vlažnim šumama, ukratko život može preživjeti sve ekstreme, iako oni mogu nešto poremetiti razvitak.

No ipak, je li moguće da godišnja doba promijene svoju prirodu te da unište sav ili gotovo sav život kroz produljenu zimu ili, recimo, produljenu sušnu sezonu? Bi li Zemlja mogla postati planetarnom Saharom ili planetarnim Grenlandom? Na temelju našeg iskustva u povijesnom vremenu, dolazimo u iskušenje da kažemo ne.

Neki mali preokreti u prirodnom toku stvari jesu postojali. Na primjer, za vrijeme Maunderova minimuma u sedamnaestom stoljeću prosječna je temperatura bila niža nego što je normalno — ali ne dovoljno da ugrozi život. Možemo imati slijed sušnih ljeta ili blagih zima ili olujnih proljeća ili vlažnih jeseni, no stvari se uvijek vraćaju u kolotečinu i nikada ništa ne postaje doista neizdrživim.

U posljednjim stoljećima Zemlja se najviše približila doživljaju istinskoga klimatskog zastranjivanja 1816. godine nakon silovite vulkanske eksplozije Tamboroa. U stratosferu je uzvitlano toliko mnogo prašine da je ona reflektirala natrag u svemir neuobičajene količine Sunčeva zračenja, spriječivši da ono dopre do površine Zemlje. Učinak je bio jednak kao da je Sunce postalo tamnije i hladnije, a kao posljedica toga 1816. je postala poznatom kao »godina bez ljeta«. U Novoj Engleskoj snijeg je te godine padao najmanje jedanput svakoga mjeseca, uključujući srpanj i kolovoz.

Da se to održalo godinu za godinom bez prestanka, posljedice bi sigurno konačno postale katastrofalnima, no prašina se slegla i klima se vratila svome ustaljenom slijedu.

No ipak, hajde da se vratimo prethistorijskim vremenima. Je li ikada postojalo razdoblje u kome je klima bila izrazito ekstremnija nego što je danas? Kad je bila toliko ekstremna da se približila katastrofi? Naravno, nikad nije mogla biti dovoljno ekstremnim da bi to okončalo sav život, jer živa bića još obilno nastavaju Zemlju — no je li mogla biti toliko ekstremna da

183

izazove probleme koji bi, kad bi se to ponovilo u samo nešto gorem obliku, mogli ozbiljno zaprijetiti životu?

Prvi nagovještaji da je mogla postojati barem takva mogućnost pojavili su se potkraj osamnaestog stoljeća, kad se počela rađati suvremena geologija. Neki su se aspekti Zemljine površine počeli doimati zagonetnima i paradoksalnim u svjetlu nove geologije. Tu i tamo otkrilo bi se stijenje kojega se priroda razlikovala od opće stjenovite pozadine. Na drugim su mjestima postojale naslage pijeska i šljunka koje tamo nekako nisu pripa-dale. Prirodno objašnjenje u to doba bilo je da su ti poremećaji posljedica Noina Potopa.

Na mnogim su mjestima, međutim, otkrivene stijene bile prekrivene paralelnim ogrebotinama, pradavnim ogrebotinama nastalim djelovanjem vremena koje je moglo izazvati i struganje stijene o stijenu. U tom je slučaju nešto moralo držati dvije stijene velikom snagom, a uz to je moralo imati dodatnu snagu da pomiče jednu stijenu uz drugu. Sama voda to nije mogla učiniti, no ako nije bila voda, što je onda bilo?

Tim su se problemom 1820-tih godina pozabavila dva švicarska geologa, Johann H. Charpentier (1786—1855) i J. Venetz. Oni su dobro poznavali Švicarske Alte te su znali da su ledenjaci koji su se ljeti topili i djelomice spuštali, ostavljali iza sebe naslage pijeska i šljunka. Je li moguće da su pijesak i šljunak odvučeni niz obronke planina i da je ledenjak mogao obaviti taj posao zato što se kretao poput vrlo, vrlo spore rijeke? Jesu li ledenjaci mogli odvlačiti velike oblutke jednako kao pijesak i šljunak? I ako su ledenjaci nekad bili mnogo veći nego što su danas, jesu li mogli strugati šljunkom preko većih komada kamenja, stvarajući ogrebotine? Zatim, ako su ledenjaci nosili pijesak, kamenčiće, šljunak i veće komade oblutaka daleko izvan granica do kojih se ti ledenjaci danas protežu, jesu li se potom mogli povući, ostavljajući materiju iza sebe, u okolici kojoj ne pripada?

Charpentier i Venetz držali su da se baš to dogodilo. Tvrdili su da su alpski ledenjaci bili u prošlosti mnogo veći i duži te da su izdvojene velike oblutke u sjevernoj Švicarskoj donijeli ogromni ledenjaci koji su se u prošlosti pružali s južnih planina; kad su se ledenjaci povukli i smanjili, kamenje je ostalo.

U početku Charpentier-Venetzova teorija nije shvaćena ozbiljno, jer su znanstvenici općenito sumnjali da su ledenjaci mogli ploviti poput rijeka. Jedan od onih koji su sumnjali bio je mladi Charpentierov prijatelj, švicarski prirodoznanac Jean L. R.

184

Agassiz (1807—73). Agassiz je odlučio testirati ledenjake kako bi vidio da li oni zaista plove. Godine 1839. on je u led zabio štapove dugačke 6 metara i u ljeto 1841. otkrio je da su se oni poprilično odmakli. Štoviše, štapovi u sredini ledenjaka pomakli su se znatno dalje od štapova uz rubove, tamo gdje je led zadržavalo trenje u dodiru s planinskom padinom. Ono što je nekad bila ravna linija štapova postalo je plitko slovo U, s otvorenim dijelom okrenutim uzbrdo. To je pokazalo da se led nije kretao sav u jednom komadu. Umjesto toga radilo se o nekoj vrsti plastičnog toka, gdje je težina gornjeg sloja leda polako gurala donji sloj, kao što pasta za zube izlazi iz tube.

Agassiz je potom proputovao cijelu Evropu i Ameriku u potrazi za znakovima ledenjačkih ogrebotina na stijenju. Otkrio je veće kamenje i nanose na neobičnim mjestima koji su označavali spuštanje i povlačenje ledenjaka. Pronašao je depresije ili »kabličaste rupe« koje su, kako se činilo, imale značajke kakve bismo mogli očekivati da su ih bili iskopali ledenjaci. Neke su od njih bile ispunjene vodom; Velika jezera u Sjevernoj Americi primjer su osobito velikih kabličastih rupa ispunjenih vodom.

Agassiz je zaključio da je doba povećanih i proširenih ledenjaka u Alpama također i vrijeme velikih ledenih ploha na mnogim mjestima. Postojalo je »ledeno doba«, kad su ledene plohe poput onih koje danas prekrivaju Grenland prekrivale također prostrana područja Sjeverne Amerike i Euroazije.

Podrobna geološka proučavanja nakon toga pokazala su da je vrijeme kakvo je danas daleko od toga da bi bilo tipično za određena razdoblja u prošlosti. U posljednjih milijun godina ledenjaci su se više puta širili od polarnih predjela prema jugu, a povlačili su se samo da bi ponovno napredovali. Između razdoblja zaleđivanja postojala su »međuledenjačka doba«, i mi danas živimo u jednom od njih — ali ne potpuno. Velika ledena kapa na Grenlandu živi je podsjetnik na posljednje ledenjačko razdoblje.

Okidanje ledenjaka

Ledena doba u posljednjih milijun godina očito nisu okončala život na našem planetu. Nisu čak okončala ni ljudski život. Homo sapiens i njegovi hominidni preci preživjeli su sva ledena doba u tih milijun godina, a da za to vrijeme nisu zamjetno narušeni njihova brza evolucija i razvoj.

185

Ipak, valja se zapitati je li pred nama još jedno razdoblje zaleđivanja, ili je sve to dio prošlosti. Čak ako ledeno doba i ne znači kraj života ili kraj ljudskog roda, pa u tom smislu nije katastrofalno, dovoljno je neugodna i pomisao na cijelu Kanadu i sjevernu četvrtinu Sjeverne Amerike pod milju dubokim ledenjakom (a da ne spominjemo jednako tako zaleđene dijelove Evrope i Azije).

Da bismo zaključili mogu li se ledenjaci vratiti, valjalo bi ponajprije proučiti što dovodi do takvih razdoblja zaleđivanja. No prije no što to pokušamo učiniti, moramo shvatiti da za pokretanje ledenjaka nije potrebno mnogo; nije potrebno tražiti velike i nemoguće promjene.

U sadašnjem trenutku snijeg pada svake zime u velikom dijelu Sjeverne Amerike i Euroazije i prekriva sve te predjele smrznutom vodom, gotovo kao da se vratilo ledeno doba. No, snježni je pokrivač debeo samo nekoliko centimetara do nekoliko metara i u toku ljeta posve se otopi. Uglavnom postoji ravnoteža te se ljeti otopi u prosjeku onoliko snijega koliko je palo zimi. Nema posvemašnje promjene.

No pretpostavimo da se dogodi nešto što bi malo rashladilo ljeta, možda samo dva ili tri stupnja. To se ne bi moglo primijetiti i, uz to, promjena ne bi bila jednakomjerna. Bilo bi i dalje toplijih ljeta i hladnijih ljeta koja bi se nepravilno izmjenjivala, ali vruća ljeta javljala bi se manje često a hladnija češće, tako da se u prosjeku snijeg koji je zimi pao ne bi ljeti posve otopio. Iz godine u godinu snježni bi se pokrivač povećavao. Bilo bi to vrlo sporo povećavanje i moglo bi se zamijetiti u sjevernim polarnim i subpolarnim regijama te u višim planinskim predjelima. Nakuplje-ni snijeg pretvarao bi se u led. Ledenjaci koji postoje u polarnim predjelima te na većim nadmorskim visinama čak i u južnim geografskim širinama, zimi bi se protegli dalje, a ljeti bi se manje povlačili. Povećavali bi se iz godine u godinu.

Promjena bi podržavala samu sebe. Led reflektira svjetlost mnogo bolje nego gola stijena ili tlo. Led zapravo odbija oko 90 posto svjetla koje padne na nj, a golo tlo manje od 10 posto. Ako se dakle ledeni pokrivač širi, to znači da se više sunčeve svjetlosti odbija, a manje apsorbira. Prosječna temperatura na Zemlji još bi se malo snizila, ljeta bi postala još malko hladnija i ledeni bi se pokrivač još brže širio. Kao posljedica, dakle, vrlo malog pokretačkog hlađenja, ledenjaci bi se povećavali i pretvarali u ledene plohe koje bi godinu za godinom polako napredovale, sve dok konačno ne bi prekrivale velike odsjeke tla.

186

Kad bi se jednom ledeno doba ustalilo s ledenjacima koji bi dosezali daleko na jug, obratni bi »okidač«, sam po sebi vrlo malen, mogao pokrenuti opće povlačenje. Kad bi prosječna ljetna temperatura porasla u duljem razdoblju za dva ili tri stupnja, ljeti bi se otopilo više snijega nego što bi zimi palo i led bi se ponešto povlačio svake godine. Pri tom povlačenju Zemlja bi kao cjelina reflektirala manje sunčeve svjetlosti i apsorbirala nešto veće količine. Tako bi ljeta postala još toplija i ubrzalo bi se povlačenje ledenjaka.

Ono što nam, dakle, valja učiniti jest da identificiramo okidač koji pokreće napredovanje ledenjaka — i njihovo povlačenje. To nije teško učiniti. Problem je, zapravo, u tome što postoji mnogo mogućih okidača te je teško izabrati među njima. Na primjer, okidač može ležati u samome Suncu. Spomenuh prije da je Maunderov minimum nastupio u razdoblju kad je vrijeme na Zemlji općenito bilo prohladno. O tom se razdoblju zapravo ponekad i govori kao o »malom ledenom dobu«.

Ako postoji kauzalna veza, ako Maunderovi minimumi rashlađuju Zemlju, tada je moguće da Sunce otprilike svakih sto tisuća godina prolazi kroz produljeni Maunderov minimum koji ne traje samo nekoliko desetljeća, već nekoliko milenija. Zemlja bi tada mogla biti dovoljno dugo prohladna da bi se moglo inicirati i zadržati ledeno doba. Kad Sunce konačno opet počne razvijati aktivnost pjega, prolazeći ponajviše kroz kratke Maunderove minimume, Zemlja se opet lagano zagrijava te počinje povlačenje ledenjaka.

U tome bi moglo biti nečega, ali nemamo dokaza. Možda bi nam dalje proučavanje Sunčevih neutrina i otkrivanje uzroka njihove malobrojnosti moglo pomoći da saznamo više o onome što se događa unutar Sunca, dopuštajući nam tako da shvatimo zamršenosti ciklusa Sunčevih pjega. Tada bismo možda mogli prispodobiti promjene Sunčevih pjega s razdobljima zaleđivanja te predvidjeti kada će i hoće li prispjeti još jedno takvo razdoblje.

Ili se možda ne radi o samome Suncu koje bi moglo sjati divnom postojanošću. Umjesto toga, posrijedi bi mogla biti priroda prostora između Zemlje i Sunca.

Već sam prije objasnio da postoji samo nevjerojatno mala mogućnost bliskog susreta sa zvijezdom ili nekim drugim malim objektom iz međuzvjezdanog prostora, bilo da je riječ o Suncu ili o Zemlji. No, povremeno se javljaju oblaci prašine i plina između zvijezda na rubovima naše galaksije (i ostalih sličnih galaksija) te

187

Sunce na svojoj putanji oko galaktičkog središta može lako proći kroz neki od tih oblaka.

Ti oblaci nisu gusti prema uobičajenim standardima. Oni ne bi mogli zatrovati našu atmosferu ili nas. Prosječni promatrač ne bi ih same po sebi mogao lako zapaziti, a pogotovu su daleko do toga da bi bili katastrofalni. Dixon M. Butler, znanstvenik NASA-e, zapravo je 1978. procijenio da je naš Sunčev sustav u toku svog postojanja prošao kroz najmanje tucet vrlo prostranih oblaka. To bi u svakom slučaju mogla biti premala procjena.

Gotovo sav materijal takvih oblaka čine vodik i helij, koji uopće ne bi na nas djelovali ni na kakav način. No, oko jedan posto mase takvih oblaka sastoji se od prašine; zrnaca leda ili stijenja. Svako bi takvo zrnce reflektiralo, ili apsorbiralo, te ponovno odavalo sunčevu svjetlost, tako da bi se manje sunčeve svjetlosti nego normalno probilo kraj zrnaca i palo na Zemljinu površinu.

Zrnca možda ne bi mnogo zatamnjela svjetlost koja pada na Zemlju. Sunce bi bilo jednako sjajno, a možda čak ni zvijezde ne bi izgledale drukčije. Ipak, osobito gust oblak mogao bi prigušiti upravo toliko svjetlosti koliko bi bilo dovoljno da ljeta postanu hladnija baš koliko dostaje da se pokrene ledeno doba. Odlazak oblaka mogao bi poslužiti kao okidač za povlačenje ledenjaka.

Možda posljednjih milijun godina Sunčev sustav prolazi kroz oblačno područje galaksije. Svaki put kad prođemo kroz osobito gust oblak koji zatamnjuje upravo odgovarajuću količinu svjetlosti, započinje ledeno doba. Kad taj oblak ostavimo iza sebe, ledenjaci se povlače. Prije razdoblja od posljednjih milijun godina protezalo se razdoblje od 250 milijuna godina u kojem nije bilo ledenih doba pa je možda u to vrijeme Sunčev sustav prolazio kroz čista područja. Prije toga bilo je I. ledeno doba koje je, kako spomenuh, nadahnulo ideju o Pangaeai.

Moguće je da svakih 200 do 250 milijuna godina nastupa serija ledenih doba. Budući da se to ne razlikuje mnogo od razdoblja revolucije Sunčeva sustava oko galaktičkog središta, možda za svake revolucije prolazimo kroz isti oblačni predio. Ako smo sada prošli kroz cijeli taj predio, tada je moguće da kroz četvrt milijarde godina neće biti razdoblja zaleđivanja. Ako nismo, jedno od njih — ili cijela serija — trebalo bi stići mnogo prije.

Na primjer, 1978. grupa francuskih astronoma predstavila je dokaz koji je vodio do mogućnosti da se upravo pred nama nalazi još jedan međuzvjezdani oblak. Sunčev sustav možda mu se

188

približava brzinom od 20 kilometara (12,5 milja) u sekundi i pri toj bi brzini mogao doprijeti do ruba oblaka za oko 50 000 godina.

Ali pravi okidači možda nisu ni izravno Sunce ni oblaci prašine u međuzvjezdanom prostoru. Možda je to sama Zemlja, ili točnije njezina atmosfera koja pruža nužni mehanizam. Sunčevo zračenje mora proći kroz atmosferu i to bi moglo djelovati na nj.

Pretpostavimo da Sunčevo zračenje koje dolazi na Zemlju dopire uglavnom u obliku vidljive svjetlosti. Maksimum Sunčeva zračenja jest na valnim dužinama vidljive svjetlosti koja lako prolazi kroz atmosferu. Ostale oblike zračenja, kao što su ultraljubičaste i rendgenske zrake koje Sunce proizvodi manje obilno, zaustavlja atmosfera.

Kad nema sunca — kao noću — površina Zemlje zrači toplinu u vanjski prostor. Čini to uglavnom u obliku dugih infracrvenih valova. I oni također prolaze kroz atmosferu. Pod normalnim uvjetima ta su dva učinka u ravnoteži te Zemlja gubi onoliko topline sa svoje tamom prekrivene površine koliko i dobiva sa svoje površine okupane danjom svjetlošću; njezina prosječna površinska temperatura ostaje ista iz godine u godinu.

Dušik i kisik koji sačinjavaju praktički svu atmosferu, lako propuštaju i vidljivu svjetlost i infracrveno zračenje. No ugljični dioksid i vodena para propuštaju vidljivu svjetlost, ali ne propuštaju infracrveno zračenje. To je prvi 1861. uočio irski fizičar John Tyndall (1820—93). Ugljični dioksid čini samo 0,03 posto Zemljine atmosfere, a sadržaj vodene pare je promjenljiv ali nizak. Stoga oni ne zaustavljaju sve infracrveno zračenje.

Ipak, nešto infracrvenog zračenja zadržavaju. Kad u Zemljinoj atmosferi uopće ne bi bilo ugljičnog dioksida i vodene pare, noću bi se gubilo više infracrvenog zračenja no što se gubi sada. Noći bi bile hladnije nego što su danas, a i dani bi bili hladniji zato što bi se počeli zagrijavati s hladnije razine. Prosječna temperatura Zemlje bila bi izrazito, niža nego što je danas.

Ugljični dioksid i vodena para u našoj atmosferi, iako prisutni u malim količinama, zadržavaju dovoljno infracrvenog zračenja te djeluju kao znatni konzervatori topline. Njihova prisutnost omogućuje postizanje izrazito više prosječne temperature na Zemlji nego što bi inače bio slučaj. To se naziva »stakleničkim efektom«, jer staklo staklenika djeluje slično, propuštajući vidljivu sunčevu svjetlost i zadržavajući ponovno infracrveno zračenje iznutra.

Pretpostavimo da se iz nekog razloga sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi nešto poveća. Recimo da se udvostruči na

189

0,06 posto. To ne bi utjecalo na mogućnost disanja koju pruža atmosfera i ne bismo bili svjesni same promjene — samo njezinih efekata. Atmosfera s nešto većim sadržajem ugljičnog dioksida propuštala bi još manje infracrvenog zračenja. Budući da bi se infracrveno zračenje zadržavalo, temperatura na Zemlji nešto bi porasla. Nešto viša temperatura pojačala bi isparavanje oceana i podigla razinu vodene pare u zraku, pa bi i to pridonijelo pojačavanju stakleničkog efekta.

Pretpostavimo, s druge strane, da se sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi nešto smanji, sa 0,03 na 0,015 posto. Sada se infracrveno zračenje lakše gubi i temperatura na Zemlji lagano pada. Uz niže temperature smanjuje se i sadržaj vodene pare, dodajući svoj dio obratnom stakleničkom efektu. Takvi usponi i padovi temperature mogli bi biti dovoljni da okončaju ili započnu razdoblje zaleđivanja.

Ali što bi moglo izazvati takve promjene sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi? Životinjski svijet stvara velike količine ugljičnog dioksida, ali biljni ga svijet troši u jednako velikim količinama te život općenito djeluje tako da održava ravnotežu.* Postoje, međutim, prirodni procesi na Zemlji koji ili stvaraju ili troše ugljični dioksid neovisno o životu, i oni mogu dovoljno poremetiti ravnotežu da bi to poslužilo kao okidač.

Na primjer, velik se dio atmosferskoga ugljičnog dioksida može rastvoriti u oceanu, no ugljični dioksid rastvoren u oceanu može se lako opet vratiti u atmosferu. Ugljični dioksid može također reagirati s oksidima Zemljine kore stvarajući karbonate; vjerojatnije je da će se tu zadržati.

Oni dijelovi Zemljine kore koji su izloženi zraku već su, naravno, apsorbirali onoliko ugljičnog dioksida koliko mogu. No u razdobljima nastajanja planina do površine dopire novo stijenje, koje nije bilo izloženo ugljičnom dioksidu, i ono može djelovati kao medij za apsorpciju ugljičnog dioksida, smanjujući postotak u atmosferi.

S druge strane, vulkani izbacuju velike količine ugljičnog dioksida u atmosferu, jer intenzivna toplina koja rastapa stijenje u lavu razlaže karbonate i ponovno oslobađa ugljični dioksid. U razdobljima neuobičajeno velike vulkanske aktivnosti, sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi može se povećati.

* To nije posve točno kad je riječ o onom dijelu života koji obuhvaća čovjekovu aktivnost. Vratit ću se tome kasnije.

190

I vulkani i nastajanje planina posljedica su gibanja tektonskih ploča, kao što spomenuh, no postoje razdoblja kad su uvjeti za stvaranje vulkana izraženiji od uvjeta za nastajanje planina, i postoje razdoblja kad je obratno.

Kad je za jedno razdoblje povijesti Zemlje karakterističnije nastajanje planina, moguće je da se tada smanjuje sadržaj ugljičnog dioksida, da se smanjuje temperatura Zemljine površine te da počinje napredovanje ledenjaka. Kad prevladavaju vulkani, sadržaj ugljičnog dioksida raste, temperatura Zemljine površine se povećava i ledenjaci se, ako postoje, počinju povlačiti.

No da bismo pokazali kako sve i nije onako jednostavno kako se može činiti, reći ćemo da pri suviše žestokim vulkanskim erupcijama u stratosferu odlaze velike količine prašine te to može dovesti do niza »godina bez ljeta« kakva je bila 1816, i tada to može biti okidač koji će pokrenuti ledeno doba.

Na temelju vulkanskog pepela u oceanskim sedimentima reklo bi se da je vulkanska aktivnost u posljednjih dva milijuna godina bila oko četiri puta intenzivnija nego za 18 milijuna godina prije tog razdoblja. Prema tome, možda upravo prašina u stratosferi izvrgava Zemlju periodičnim ledenim dobima.

Orbitalne promjene

Mogući pokretači zaleđivanja i odleđivanja koje sam dosad opisao ne pružaju mogućnost vrlo pouzdanog predviđanja budućnosti.

Zasad još ne znamo točno koja zapravo pravila određuju male promjene u količini Sunčeva zračenja. Nismo posve sigurni što se nalazi pred nama ukoliko je riječ o susretima s kozmičkim oblacima. Nipošto ne možemo predvidjeti buduće djelovanje vulkanskih erupcija i nastajanja planina. I tako se čini da će ljudska bića, bez obzira na vrstu okidača, morati živjeti iz godine u godinu, iz milenija u milenij, proučavajući prognoze vremena i razmišljajući.

Postoji, ipak, jedan nagovještaj koji bi dao naslutiti da je nastupanje i povlačenje ledenih doba jednako pravilno i neizbježno kao i promjene godišnjih doba u toku godine.

Jugoslavenski fizičar Milutin Milanković ukazao je 1920. godine da postoji veliki klimatski ciklus kao posljedica malih periodičnih promjena u vezi sa Zemljinom putanjom i njezinim aksijalnim nagibom. On je govorio o »Velikoj zimi« u toku koje

191

nastupaju ledena doba i o »Velikom ljetu« koje predstavlja međuledenjačka razdoblja. Između njih bili bi, naravno, »Veliko proljeće« i »Velika jesen«.

U ono vrijeme Milankovićeve teorije nisu primljene ništa bolje od Wegenerovih teorija o kontinentalnom pomaku, no unatoč tome promjene u Zemljinoj putanji doista postoje. Na primjer, Zemljina putanja nije posve kružna, već je ponešto eliptična, pri čemu se Sunce nalazi na jednom od fokusa te elipse. To znači da se udaljenost Zemlje od Sunca iz dana u dan neznatno mijenja. Postoji razdoblje kad je Zemlja u »perihelu« te je najbliže Suncu, i razdoblje kad je u »afelu«, šest mjeseci kasnije, i tada je najdalje od Sunca.

Ta razlika nije velika. Putanja je posve neznatno eliptična (to je elipsa vrlo male ekscentričnosti) te se golim okom ne bi mogla razlikovati od kružnice kad bismo je nacrtali u odgovarajućem mjerilu. Ipak ta mala ekscentričnost — 0,01675 — znači da je na perihelu Zemlja udaljena od Sunca 147 milijuna kilometara (91 350 000 milja), a na afelu 152 milijuna kilometra (94450000 milja). Razlika među tim udaljenostima iznosi 5 milijuna kilometara (3,1 milijun milja).

Prema zemaljskim je mjerilima to prilično mnogo, no razlika iznosi samo oko 3,3 posto. Sunce je izgledom nešto veće za perihela nego za afela, no tu razliku mogu zamijetiti samo astronomi. Uz to je i Sunčevo gravitacijsko djelovanje nešto snažnije za perihela nego za afela pa se stoga Zemlja kreće brže na perihelskoj polovici putanje u odnosu na afelsku polovicu i sezone ne traju posve jednako dugo — no i to ostaje nezamjetljivo običnim ljudima.

I konačno, to znači da za perihela dobivamo sa Sunca više zračenja nego za afela. Zračenje koje dobivamo mijenja se obratno razmjerno s kvadratom udaljenosti te ispada da Zemlja dobiva gotovo 7 puta više zračenja za perihela nego za afela. Zemlja doseže perihel 2. siječnja svake godine, a afel 2. srpnja. A 2. siječnja je datum koji dolazi manje od dva tjedna poslije zimskog solsticija, dok 2. srpnja nastupa manje od dva tjedna nakon ljetnog solsticija.

Dakle, u vrijeme kad se Zemlja nalazi blizu ili na samom perihelu i kad dobiva više topline nego obično, sjeverna polukugla duboko je zašla u zimu, a južna je polukugla usred ljeta. Ta dodatna toplina znači da je sjevernjačka zima blaža nego što bi bila kad bi Zemljina putanja bila kružna, dok je južnjačko ljeto toplije. U vrijeme kad je Zemlja blizu ili na samom afelu i kad

192

dobiva manje topline nego obično, na sjevernoj je polukugli sredina ljeta, a na južnoj polukugli sredina zime. Manjak topline znači da su sjeverna ljeta hladnija nego što bi bila da je Zemljina putanja kružna, te da su južne zime hladnije.

Vidimo, prema tome, da eliptičnost putanje znači za sjevernu polukuglu (osim tropa) manje izražene ekstreme između ljeta i zime nego što je slučaj na južnoj polukugli (osim tropa).

To može zvučati kao da na sjevernoj polukugli vjerojatno neće biti ledenih doba, dok će ih na južnoj biti, no to nije točno. Zapravo, baš blage zime i prohladna ljeta — manje ekstremne razlike — stvaraju predispozicije jedne polukugle za ledeno doba.

Uostalom, snijeg zimi pada tako dugo dok je temperatura ispod točke smrzavanja, pod uvjetom da u zraku ima prekomjerne vlage. Spuštanje temperature još niže ispod točke smrzavanja neće pojačati snijeg. Vjerojatnije je da će umjesto toga snijega biti manje, jer pri nižim temperaturama zrak može sadržavati manje vlage. Najviše snježnih padavina bit će onda kad je zima najblaža što može biti, a da uz to temperatura ne raste prečesto iznad točke smrzavanja.

Količina snijega koji se ljeti otopi ovisi, naravno, o tem-peraturi. Ako je ljeto toplije otopit će se više snijega, ako je hladnije otopit će se manje. Iz toga proizlazi da za blagih zima i prohladnih ljeta imamo mnogo snijega i manje otapanja, a upravo je to potrebno da bi se iniciralo ledeno doba.

Ipak danas na sjevernoj polukugli ne vlada ledeno doba, iako imamo blage zime i prohladna ljeta. Možda su razlike ipak prevelike, možda postoje i drugi činitelji koji će djelovati teko da će zime postati još blaže, a ljeta još prohladnija. U sadašnjem trenutku, primjerice, Zemljina osovina nagnuta je prema okomici oko 23,5°. Za ljetnog solsticija, 21. lipnja, sjeverni kraj osovine nagnut je u smjeru Sunca. Za zimskog solsticija, 21. prosinca, sjeverni kraj osi nagnut je od Sunca.

No, Zemljina os ne ostaje zauvijek nagnuta u istom smjeru. Zemljina os polako se ljulja pod utjecajem Mjesečeva gravitacij-skog djelovanja na Zemljinu ekvatorijalnu izbočinu. Ona ostaje kosa, ali smjer nagiba opisuje polako krug jedanput u svakih 25 780 godina. To se naziva »precesija ekvinocija«.

Za otprilike 12 890 godina os će biti nagnuta u suprotnom smjeru, i bude li to jedina promjena, ljetni će solsticij nastupati 21. prosinca, a zimski solsticij 21. lipnja. Ljetni solsticij dolazio bi tada za perihela te bi sjeverna ljeta bila toplija nego što su danas. Zimski bi solsticij bio za afela, pa bi sjeverne zime bile hladnije no

193

što su danas. Drugim riječima, situacija bi bila obratna u odnosu na sadašnju. Sjeverna bi polukugla imala hladne zime i vruća ljeta, dok bi južna polukugla imala blage zime i prohladna ljeta.

No, postoje i drugi činitelji. Točka perihela polako se kreće oko Sunca. Zemlja na svakom putovanju oko Sunca dopire do točke perihela na drugome mjestu i u drugo vrijeme. Perihel (i afel) opisuje potpuni krug oko Sunca jedanput u otprilike 21 310 godina. Svakih 58 godina dan perihela pomiče se za jedan dan u našem kalendaru.

Ni to, međutim, nije sve. Među ostalim učincima, različita gravitacijska djelovanja na Zemlju očituju se i time da uzrokuju znatan, točno određen nagib Zemljine osi. U sadašnjem je trenutku os nagnuta 23,44229°, ali 1900. godine nagib je iznosio 23,45229°, dok će 2000. godine iznositi 23,43928°. Kao što se vidi, nagib Zemljine osi se smanjuje, no smanjivat će se samo do ovog posljednjeg stupnja, da bi se potom opet povećavao, zatim smanjivao, i tako dalje. On nikada nije manji od 22° i nikad ne prekoračuje 24,5°. Taj ciklus traje 41 000 godina.

Manji nagib osi znači da i sjeverni i južni krajevi Zemlje dobivaju manje sunca ljeti i više zimi. Posljedica su blage zime i prohladna ljeta na obje polukugle. I obratno, što je veći nagib osi, to će biti veće razlike među godišnjim dobima na obje polukugle.

I konačno, Zemljina putanja postaje manje i više ekscentrič-nom. Ekscentričnost koja u ovom trenutku iznosi 0,01675 stalno se smanjuje, da bi konačno dosegla minimalnu vrijednost—0,0033, ili samo 1/5 sadašnje vrijednosti. U tom trenutku Zemlja će za perihela biti samo 990 000 kilometara (610 000 milja) bliža Suncu nego za afela. Nakon toga ekscentričnost će se opet povećavati do maksimuma — 0,0211, ili 1,26 puta više od sadašnje vrijednosti. Tada će Zemlja za perihela biti 6 310000 kilometara (3920000 milja) bliža Suncu nego za afela. Što je ekscentričnost manja i što je putanja bliža pravoj kružnici, to je manja i razlika u količini topline što je Zemlja dobiva od Sunca u raznim trenucima godine. To podržava situaciju blage zime/prohladna ljeta.

Uzmu li se u obzir sve te promjene Zemljine putanje i nagiba njezine osi, reklo bi se da se, u cijelosti, sklonost umjerenim sezonama i sklonost ekstremnim sezonama izmjenjuje u ciklusu koji traje otprilike 100 000 godina.

Drugim riječima, svako Milankovićevo »Veliko godišnje doba« traje oko 25 000 godina. Čini se da smo sada ostavili iza sebe »Veliko proljeće« ledenjačkog uzmaka te da ćemo

194

\

napredovati kroz Veliko ljeto i Veliku jesen do Velike zime lede-nog doba, oko 50000 godina od sada.

Ipak, je li sve to teoretiziranje ispravno? Promjene Zemljine putanje i nagiba osi su male te razlika između hladne zime/vrućeg ljeta i blage zime/prohladnog ljeta nije zapravo velika. Je li ta razlika dovoljna?

Time su se problemom pozabavila tri znanstvenika, J. D. Hays, John Imbrie i N. J. Shackleton, objavivši rezultate u prosincu 1976. godine. Proučavali su središnje dijelove sedimenata izvađenih s dva različita mjesta u Indijskom oceanu. Ta su mjesta bila daleko od kopna pa tako nije bilo materijala nanesenog s obale koji bi mogao ugroziti vjerodostojnost rada. Mjesta su također bila relativno plitka, kako ne bi bilo materijala ispranog s okolnih, manje dubokih područja.

Može se pretpostaviti da je sediment netaknuti materijal koji se na jedno mjesto slijegao stoljeće za stoljećem te se starost izvađenih slojeva protezala, kako se činilo, 450000 godina unatrag. Istraživači su se nadali da će proučavanjem slojeva otkriti promjene, jednako izražajne kao i promjene u godova drveća koje omogućuju razlučivanje vlažnih i sušnih ljeta.

Jedna je promjena bila u vezi s radiolarijama koje su živjele u oceanu kroz sve vrijeme od pola milijuna godina, koliko su dopirala istraživanja. To su jednostanične protozoe sa sićušnim, razrađenim tjelešcima koja se, nakon smrti, talože na morskom dnu kao neka vrsta mulja. Postoje brojne vrste radiolarija od kojih se neke razvijaju pod toplijim uvjetima nego druge. Lako ih je međusobno razlikovati prema prirodi tjelešca, pa se može probijati kroz slojeve taloga, milimetar po milimetar, proučavaju-ći prirodu tih tjelešca i prosuđujući prema njoj je li u neko određeno vrijeme oceanska voda bila topla ili hladna. Na taj je način moguće napraviti točnu krivulju temperature oceana s obzirom na vremensko razdoblje.

Promjene temperature oceana s obzirom na razdoblje mogu se također pratiti pomoću omjera dviju podvrsta kisikovih atoma; kisika-16 i kisika-18. Voda koja u svojim molekulama sadrži kisik-16 lakše se isparava nego voda koja sadrži kisik-18.

To znači da su kiša ili snijeg koji padnu na kopno sastavljeni od molekula bogatijih kisikom-16 i siromašnijih kisikom-18 nego što je slučaj s vodom oceana. Ako velika količina snijega padne na kopno i ostane zarobljena u ledenjacima, tada preostala oceanska voda trpi od znatnog manjka kisika-16, pri čemu se gomila kisik--18.

195

Oba sistema proučavanja temperature vode (i prevladavanja leda na kopnu) dala su identične rezultate, iako su bili vrlo različite prirode. Štoviše, ciklus koji je proizašao iz tih sistema bio je vrlo sličan ciklusu izračunatom na temelju promjena Zemljine putanje i nagiba njezine osi.

Zasad bi se, prema tome, činilo da Milenkovićeva zamisao o Velikim godišnjim dobima, tako dugo dok ne dobijemo druge dokaze, izgleda ispravnom.

Arktički ocean

Ako se ledena doba povode za Velikim godišnjim dobima, tada bismo trebali biti u stanju točno predvidjeti kad će započeti slijedeće ledeno doba. To bi moralo biti za oko 50 000 godina.

Ne trebamo, naravno, pretpostaviti da je uzrok ledenoga doba jedinstvene prirode. Dodatnih uzroka može biti nekoliko. Na primjer, promjene putanje i osi mogu postaviti osnovno razdoblje, no ostali učinci moraju imati neki utjecaj, uz to manje pravilan. Promjene Sunčeva zračenja, ili sadržaj prašine u prostoru između Zemlje i Sunca, ili količina ugljičnog dioksida u atmosferi mogu, zasebno ili zajedno, utjecati na ciklus, pojačavajući ga u nekim prigodama i djelujući obratno u drugima.

Ako se sluči nekoliko učinaka, ledeno doba moglo bi biti gore nego inače. No ako protiv promjena putanje i nagiba osi djeluju neobično čist svemir, ili osobito visok sadržaj ugljičnog dioksida, ili izrazito aktivne Sunčeve pjege, tada bi ledeno doba moglo biti blaže ili bi moglo posve izostati.

U sadašnjem slučaju mogli bismo se bojati najgorega, jer za 50000 godina nećemo samo dospjeti do Velike zime, već možemo uz to (kao što rekoh prije u ovom poglavlju) ući u kozmički oblak koji će smanjiti Sunčevo zračenje što dopire do nas.

Ipak, sve bi te pretpostavke mogle biti potpuno pogrešne. Uostalom, orbitalno-aksijalne promjene morale su se bile nastavljati s potpunom pravilnošću tako dugo kao što postoji Sunčev sustav u svojoj sadašnjoj strukturi. Ledena doba morali bi se bila ponavljati otprilike svakih sto tisuća godina u toku cijele povijesti života.

Umjesto toga, ledena doba bila su stvar samo posljednjih milijun godina. Prije toga, u razdoblju dugom oko 250 milijuna godina, čini se da uopće nije bilo ledenih doba. Moguće je čak da postoje uzastopna razdoblja ledenih doba u toku nekoliko

196

milijuna godina, odvojena jedno od drugoga intervalom od četvrt milijarde godina.

Odakle ti intervali? Zašto u toku tih dugih intervala nije bilo ledenih doba, kad su se promjene putanje i nagiba Zemljine osi nastavile zbivati u tim intervalima posve isto kao i sada? Uzrok bi se mogao nalaziti u razmještaju kopna i mora na Zemljinoj površini.

Kad bi se polarno područje sastojalo od velikoga morskog prostranstva, oko pola bi se vrtjelo nekoliko milijuna četvornih kilometara morskog leda, koji ne bi bio izrazito debeo. Morski led bio bi deblji i prošireniji zimi, tanji i manje rasprostranjen ljeti.

U toku ledenjačkog dijela orbitalno-aksijalne mijene morski bi led bio, u cijelosti, deblji i rasprostranjeniji zimi i ljeti, ali ne mnogo. Postoje, naposljetku, morske struje koje stalno dovode topliju vodu iz umjerenih i tropskih regija, što može poboljšati polarnu klimu, čak i u toku ledenog doba.

Nadalje, kad bi se polarno područje sastojalo od kontinenta, s polom manje ili više u sredini i nepreglednim morem koje ga okružuje, očekivali bismo da će kontinent biti pokriven debelom ledenom kapom koja se ne otapa za vrlo prohladnog ljeta, već se povećava iz godine u godinu.

Led se, naravno, ne bi povećavao zauvijek — kao što je Agassiz dokazao prije jednog i pol stoljeća, led počinje ploviti kad dosegne značajniju težinu. Led postupno klizi u okolni ocean, razbijajući se u velike sante. Sante bi, zajedno s morskim ledom, plutale oko polarnog kontinenta i postupno bi se rastapale, spuštajući se prema umjerenijim širinama. U ledenom dobu sante bi se umnožavale, a u međuledenjačkim razdobljima smanjivale, no ta promjena ne bi bila velika. Okolni bi ocean, zahvaljujući morskim strujama, održavao temperaturu vrlo blizu normalnoj, bilo ledeno doba ili ne.

Takav slučaj doista postoji na Zemlji, jer je Antarktik pokriven debelom ledenom kapom, a ocean koji ga okružuje stegnut je ledom. No, Antarktik ima tu ledenu kapu već oko 20 milijuna godina i jedva da je na nj utjecao dolazak i nestanak ledenih doba.

Pretpostavimo, međutim, da postoji polarni ocean, ali ne prostran. Recimo da je malen, gotovo zaokružen kopnom, poput arktičkog oceana. Arktički je ocean, ništa veći od Antarktičkog kontinenta, gotovo posve okružen ogromnim kontinentalnim masama Euroazije i Sjeverne Amerike. Jedina znatnija veza između arktičkog oceana i ostalih svjetskih voda je tjesnac širok

197

1 600 kilometara (1 000 milja) između Grenlanda i Skandinavije, a čak je i on djelomično blokiran otokom Islandom.

Upravo to kopno na sjeveru odgovorno je za sve razlike. U toku pokretanja ledenog doba, dodatni snijeg koji pada za blage zime, past će na kopno, a ne u ocean. Snijeg na oceanu jednostavno se otapa jer voda ima visok toplinski kapacitet; uz to, čak i kad bi gomilanje snijega bilo u stanju sniziti temperaturu oceana do točke smrzavanja, vodene struje iz toplijih područja to bi spriječile.

Na kopnu, međutim, snježne pahuljice imaju veću šansu. Ko-pno ima manji toplinski kapacitet nego voda te se ono stoga mno-go brže hladi pri istoj količini snijega. K tome, ne postoje nikakve struje koje bi ublažile to djelovanje, tako da se tlo duboko smr-zava. Ako ljeti nema dovoljno topline koja bi otopila sav snijeg, on se pretvara u led i ledenjaci započinju napredovanje.

Postojanje velikoga kopnenog područja koje okružuje Sjeverni pol osigurava prostrani prijemljivi predio za snijeg i led, dok Arktički ocean (osobito prije no što ga je napredovanje ledenog doba prekrilo morskim ledom) osigurava izvor vode. Raspored ocean-kopno na sjevernoj polukugli upravo je takav da može snažno pojačati efekt ledenoga doba.

No, raspored kopno-more na sjevernoj polukugli nije stalan. On se stalno mijenja pod djelovanjem tektonike ploča.

Iz toga, dakle, proizlazi da nema spektakularnih ledenih doba, sve dok je Zemljina površina tako uređena da su polarni predjeli ili otvoreni ocean, ili izolirani kontinenti okruženi otvorenim oceanom. Tek kad se sluči da gibanje ploča dovede do rasporeda kakav postoji danas u sjevernim polarnim regijama, tek tada orbitalno-aksijalni ciklus donosi onu vrstu ledenih doba kakva nam je poznata. To se, po svemu sudeći, događa tek jedanput u svakih 250 milijuna godina.

No sad smo tu, i sigurno je da se razmještaj kontinenata neće dramatično promijeniti za još otprilike milijun godina. Predstoji nam dakle ne samo novo ledeno doba, već čitava jedna serija.

Djelovanje zaleđivanja

Pretpostavimo da doista nastupi ledeno doba. Kako bi ta nevolja mogla biti teška? Naposljetku, milijun su godina ledenjaci dolazili i odlazili, a ipak smo svi tu. To je istina i, ako o tome prestanemo

198

razmišljati, ledenjaci zapravo pužu vrlo sporo. Za njihovo su napredovanje potrebne tisuće godina; čak u fazi najveće zaleđenosti značajni dijelovi svijeta doživljavaju iznenađujuće male promjene.

Baš sada na raznim kopnenim površinama svijeta počiva oko 25 milijuna kubičnih kilometara leda (6 milijuna kubičnih milja), uglavnom na Antarktiku i Grenlandu. Na vrhuncu glacijacije jedan je divovski ledeni pokrivač prekrivao sjevernu polovicu Sjeverne Amerike, a manji pokrivač Skandinaviju i sjeverni Sibir. U to je vrijeme na kopnu ležalo ukupno oko 75 milijuna kubičnih kilometara leda (18 milijuna kubičnih milja). To znači da je na vrhuncu zaleđenosti 50 milijuna kubičnih kilometara vode (12 milijuna kubičnih milja) koja je danas u oceanu — bilo tada na kopnu.

Voda oduzeta oceanu da bi nahranila ledenjake iznosila je, međutim, čak i na vrhuncu zaleđenosti, samo 4 posto ukupne količine. To će reći da je čak i za najveće zaleđenosti 96 posto oceana bilo upravo tamo gdje je i sada.

Prema tome, sa stajališta isključivo prostora, morski život ne bi osjetio osobito smanjivanje okolice. Ocean bi, dakako, bio u prosjeku nešto hladniji nego što je sada — ali što zato? Hladna voda rastvara više kisika nego topla, a život u moru ovisi o kisiku isto tako kao i mi. Upravo su zbog toga polarne vode mnogo bogatije živim organizmima nego tropska mora i baš zato polarne vode mogu hraniti divovske sisavce koji se prehranjuju morskim životinjama — velike kitove, polarne medvjede, divovske tuljane i slično.

Ako je u toku ledenog doba oceanska voda hladnija nego što je danas, to bi zapravo poduprlo život. Možda upravo sada morski život osjeća pritisak i skučenost, ne tada.

Situacija na kopnu bila bi drukčija, moglo bi se učiniti da je tu sve bilo mnogo katastrofalnije. U sadašnjem je trenutku 10 posto Zemljine kopnene površine pokriveno ledom. Na vrhuncu zaleđenosti ta je količina bila utrostručena; 30 posto Zemljine sadašnje kopnene površine bilo je pod ledom. To znači da je prostor dostupan kopnenom životu bio smanjen s oko 117 milijuna četvornih kilometara (45 milijuna četvornih milja) kopna bez leda barem u toku ljeta, na samo 90 milijuna četvornih kilometara (35 milijuna četvornih milja). Ipak ni to nije potpun opis onoga što se doista dogodilo.

Na vrhuncu zaleđenosti, izgubljena četiri postotka oceanske tekuće vode značila su da se razina mora spustila za čak 150

199

metara (490 stopa). To ne mijenja mnogo sam ocean, ali oko svakog kontinenta nalaze se dijelovi tla koji su pod vrlo plitkim dubinama oceanske površine. Te sekcije s manje od 180 metara (590 stopa) vode iznad sebe zovu se »kontinentalni prudovi«. Kad razina mora opadne, većina kontinentalnih prudova malo se pomalo otkriva i otvara najezdi kopnenog života.

Drugim riječima, kad ledenjaci napreduju i gutaju kopno, morska razina opada i otkriva novo tlo. Ta dva djelovanja mogu u velikoj mjeri biti uravnotežena. Budući da ledenjaci napreduju izvanredno sporo, vegetacija se polako povlači prema jugu i na izložene kontinentalne prudove ispred ledenjaka, a životinjski svijet prirodno slijedi vegetaciju.

S napredovanjem ledenjaka i olujno se područje povlači prema jugu, donoseći kišu toplijim predjelima Zemlje koji prije (i poslije) nisu na nju navikli. Ukratko, ono što su danas pustinje, u toku ledenog doba nisu bile pustinje. Prije posljednjeg povlačenja ledenjaka, ono što je danas pustinja Sahara bila su plodna polja.

Mogli bismo ustvrditi da je, s izlaganjem kontinentalnih prudova i sužavanjem pustinja, ukupno kopneno područje prepušteno izobilju oblika života bilo veće na vrhuncu ledenog doba nego što je sada, ma kako to paradoksalno zvučilo. Posebice, u toku posljednjeg ledenog doba ljudska su se bića — ne naši čovjekoliki preci, već sam Homo sapiens — kretala prema jugu s napredovanjem ledenjaka i prema sjeveru kad su se ledenjaci povlačili — i razvijala se napredujući.

Koliko bi se neko ledeno doba razlikovalo u budućnosti? Primjerice, pretpostavimo da ledenjaci sada započnu novo napredovanje. Koliko bi to bilo katastrofalno?

Dakako, ljudski je rod danas manje pokretljiv nego što je bio nekad. U vrijeme posljednjeg ledenog doba na Zemlji je ukupno bilo možda 20 milijuna ljudskih bića. Danas nas ima četiri milijarde, dvjesto puta više. Četiri milijarde ljudi mnogo će se teže preseliti nego 20 milijuna.

Uz to, valja uzeti u obzir promjene u načinu života. U vrijeme posljednjeg ledenog doba ljudska bića nisu bila ni na koji način vezana uz tlo. Hranu su skupljali i lovili. Slijedili su vegetaciju i životinje i za njih su sva mjesta bila ista tako dugo dok su mogli pronaći voće, orahe, bobice i divljač.

Od vremena posljednjeg ledenog doba ljudska su bića naučila biti ratari i rudari. Poljoprivredna gospodarstva i rudnici ne mogu se preseliti. Ne mogu se preseliti ni prostrane strukture koje su ljudska bića sagradila, gradovi, tuneli, mostovi, dalekovodi i tako

200

dalje i tako dalje i tako dalje. Ništa se od toga ne može premjestiti; može se jedino napustiti, da bi se gradilo negdje drugdje.

Ne smijemo, međutim, zaboraviti kako sporo ledenjaci napreduju i uzmiču, te kako sporo, kao posljedica toga, razina mora pada i raste. Bit će obilje vremena za promjenu mjesta, bez katastrofe. Možemo zamisliti kako se ljudski rod polako kreće prema jugu i na kontinentalne prudove — potom u unutrašnjost i opet na sjever — ponovno i ponovno u polaganim mijenama, tako dugo dok traje sadašnja kontinentalna konfiguracija oko Sjevernog pola. Bila bi to neka vrsta uzmaka dugog 50 000 godina iza kojeg bi slijedilo 50 000 godina dugo razdoblje zamaha, i tako iznova.

To kretanje ne bi bilo jednakomjerno, jer ledenjaci napreduju s intervalima djelomičnog povlačenja, i povlače se s intervalima djelomičnog napredovanja. No ljudska će bića, dakako uz teškoće, oponašati ta napredovanja i uzmake u svoj njihovoj zamršenosti — pod uvjetom da su dovoljno polagani.

Dakako, promjene okolice ne moraju nužno biti izazvane samo napredovanjem ledenjaka. Uzmak ledenjaka nakon poslje-dnjeg ledenog doba nije apsolutan. Preostala je ledena kapa na Grenlandu ta posljednja uspomena na ledeno doba. Što ako se, s Velikim ljetom pred nama, klima i dalje nastavi ublažavati te se otopi sjeverni polarni led, uključujući i grenlandsku ledenu kapu?

Grenlandska ledena kapa sastoji se od 2,6 milijuna kubičnih kilometara (620000 kubičnih milja) leda. Kad bi se taj led, kao i neke manje ledene plohe na drugim polarnim otocima, otopio i izlio u ocean, razina mora porasla bi za oko 5,5 metara (17,5 stopa). To bi donijelo neprilike nekim obalnim područjima; osobito bi gradovi koji nisko leže, primjerice New Orleans, bili preplavljeni. I opet, ako bi to otapanje teklo dovoljno sporo i ako bi razina mora sporo rasla, možemo zamisliti kako bi obalni gradovi polako napuštali primorje i povlačili se u više predjele, bez katastrofe.

Uzmimo da se iz nekog razloga rastopi i antarktička ledena ploha. Nije vjerojatno da će se to dogoditi u prirodnom toku zbivanja, jer je ona preživjela sva međuledenjačka razdoblja u prošlosti — no pretpostavimo! Budući da se 90 posto ukupne količine leda na Zemlji nalazi na Antarktiku, kad bi se taj led otopio, razina mora podigla bi se deset puta više no što bi omogućilo rastapanje Grenlanda. Razina mora podigla bi se za oko 55 metara (175 stopa) i voda bi prodrla do osamnaestoga kata njujorških nebodera. Nizinski rubovi današnjih kontinenata

201

našli bi se pod vodom. Nestala bi, na primjer, savezna država Florida, kao i mnoge druge golfske države. Nestali bi i Britanski otoci, Nizozemska, sjeverna Njemačka i tako dalje.

No, klima na Zemlji postala bi mnogo jednoličnija te ne bi bilo ni polarnih ni pustinjskih područja. I u tom bi slučaju prostor dostupan čovječanstvu mogao ostati jednako velik kao i prije, a kad bi promjena tekla dovoljno sporo, čak ni otapanje Antarktika ne bi bilo posve katastrofalno.

Kad bi se, međutim, dolazak slijedećeg ledenog doba ili otapanje Antarktika odgodili za nekoliko desetaka tisuća godina, možda se ništa od toga ne bi ni dogodilo. Napredak tehnologije mogao bi posve lako biti u stanju modificirati pokretački mehanizam ledenoga doba te zadržati prosječnu temperaturu na Zemlji kakva jest, ako je to ono što se želi.

Mogla bi se, na primjer, postaviti ogledala dosta blizu u svemiru, koja bi se mogla regulirati i reflektirati sunčevu svjetlost tako da dopire noću na Zemljinu površinu, onu svjetlost što bi inače izmakla; ili bi mogla odbijati sunčevu svjetlost koja bi inače danju dopirala na površinu Zemlje, sprječavajući je da uopće stigne do Zemlje. Tako bi se Zemlja mogla ponešto zagrijati ako bi zaprijetili ledenjaci ili ohladiti ako bi zaprijetilo otapanje leda.*

I dalje, možemo razviti metode za kontrolirano mijenjanje sadržaja ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi, čime bismo dopustili da se sa Zemlje izgubi više topline ako zaprijeti otapanje leda, ili da se toplina sačuva ako zaprijete ledenjaci.

Konačno, kako će se sve više stanovništvo Zemlje okupljati u svemirskim naseobinama, dolazak i odlazak ledenjaka postat će manje značajan za čovječanstvo u cijelosti.

Ukratko, ledena doba kakva su postojala u prošlosti neće biti katastrofalna u budućnosti, možda čak ni zlokobna. Zapravo, možda nikada neće ni nastati, zahvaljujući čovjekovoj tehnologiji.

No, što ako se ledenjaci približe neočekivano i nečuvenom brzinom, ili što ako se led na Zemlji otopi neočekivano i nečuvenom brzinom — i što ako se to dogodi prije nego što ćemo tehnološki biti spremni. Tada bismo mogli doživjeti veliku nevolju, čak gotovo katastrofu, a uvjeti pod kojima bi se to moglo dogoditi doista postoje — o njima ću govoriti kasnije.

* Slično bi sredstvo moglo poslužiti da se Zemlja održi pogodnom za nastavanje nekoliko desetaka tisuća godina nakon što bi je Sunce koje se postupno zagrijava inače učinilo nenastanjivom — ako bi se ljudi potrudili oko toga.

202

11 Odvođenje magnetizma

Kozmičke zrake

Iako razne nevolje koje su pogađale Zemlju, od ledenih doba do potresa, nisu nikad dostajale za potpuno uništenje života na planetarnoj površini, postojale su, kao što su Cuvier i katastrofisti zamišljali prije sto pedeset godina, jedva osujećene katastrofe — prigode kad je život pretrpio razorne gubitke. Potkraj perma (zadnje razdoblje paleozoika — op. prev.), prije 225 milijuna godina, u relativno kratkom vremenskom razdoblju izumrlo je oko 75 posto porodica vodozemaca i 80 posto porodica reptila koji su živjeli u permu. Bio je to primjer za pojavu koju su neki ljudi kasnije nazvali »velikim pomorom«.

Čini se da je otada bilo još šest takvih velikih pomora. Vrijeme o kojem se u tom smislu najčešće govori nastupilo je potkraj razdoblja krede, prije otprilike 70 milijuna godina. U to su vrijeme potpuno izumrli dinosaurusi, nakon što su živjeli i razvijali se 150 milijuna godina. Izumrli su također veliki morski reptili kao što su ihtiosaurusi i plesiosaurusi, te leteći pterosaurusi. Među beskičme-njacima su izumrli amoniti, velika i snažna grupa. U relativno kratkom razdoblju zapravo je izumrlo vjerojatno 75 posto svih životinjskih vrsta koje su tada živjele.

Čini se da je takav veliki pomor morao biti posljedica neke izrazite i relativno brze promjene okolice. Ali to je morala biti promjena koja je ipak ostavila na životu velik broj vrsta i, barem koliko možemo reći, promjena koja jedva da je imala nekog utjecaja na te vrste.

Jedno napose logično objašnjenje tiče se plitkih mora koja povremeno preplavljuju kontinente, da bi se opet s vremena na vrijeme povukla. Nadiranje mora može nastupiti kad je količina leda na polarnim kopnenim područjima doprla osobito nisko. Do

203

isušivanja može doći u toku nastajanja planina, kad raste prosječna nadmorska visina kontinenata. U oba slučaja, plitka kopnena mora pružaju pogodnu životnu okolicu velikom broju vrsta morskih životinja, a one opet predstavljaju stalan i obilan izvor hrane ostalim životinjama koje žive uz obalu. Kad se kopnena mora isuše, prirodno izumiru i same morske životinje i kopnene životinje koje se njima hrane.

U pet od sedam slučajeva velikih pomora u posljednjih četvrt milijarde godina čini se da su posrijedi bila razdoblja isušivanja. To objašnjenje podržava i činjenica da su morske životinje vjerojatno podložnije velikim pomorima od kopnenih životinja i da biljni svijet gotovo i nije bio pogođen.

Iako isušivanje mora može. biti najlogičnije i najrazložnije rješenje tog problema (rješenje koje ne ulijeva stravu ljudskim bićima, jer ona ne žive u kopnenim morima i jer žive u svijetu u kojem i nema značajnih kopnenih mora), ponuđeno je i niz drugih rješenja koja bi mogla objasniti velike pomore. Jedno od tih objašnjenja, iako možda nije vrlo vjerojatno, neobično je dramatično. Uz to, ono uvodi jedan tip katastrofe o kojem još nismo govorili, tip koji bi mogao biti prijetnja čovječanstvu. Riječ je o zračenju iz svemira koje ne potječe sa Sunca.

U prvim godinama dvadesetog stoljeća otkriveno je zračenje koje je bilo prodornije i snažnije čak i od novopronađenih zračenja porijeklom iz radioaktivnih atoma. Nastojeći dokazati da to prodorno zračenje dolazi s tla, austrijski fizičar Victor Francis Hess (1883—1964) je 1911. godine poslao balonima u zrak naprave za otkrivanje zračenja, uputivši ih na visinu od 9 kilometara (5,6 milja). Očekivao je da će se razina zračenja smanjivati, jer će velik dio apsorbirati zrak između tla i balona.

Nasuprot tome, pokazalo se da intenzitet prodornog zračenja raste s visinom, pa je postalo jasno da zračenje dolazi iz vanjskog svemira, ili kozmosa. Otuda je i američki fizičar Robert Andrews Millikan (1868—1953) godine 1925. nazvao to zračenje »kozmič-kim zrakama«. Američki fizičar Arthur Holly Compton (1892— 1962) uspio je 1930. godine dokazati da su kozmičke zrake vrlo snažne, pozitivno nabijene čestice. Danas shvaćamo kako nastaju kozmičke zrake.

Sunce, a vjerojatno i svaka zvijezda, prolazi kroz procese koji su toliko snažni da mogu prosipati čestice u svemir. U većini slučajeva te su čestice atomske jezgre. Budući da se Sunce sastoji uglavnom od vodika, najčešće prisutne čestice su vodikove jezgre

204

koje su jednostavni protoni. Ostale, složenije jezgre javljaju se u neznatnijim količinama.

Ti snažni protoni i ostale jezgre struje od Sunca u svim smjerovima, i to je onaj Sunčev vjetar o kojem sam već govorio.

Kad Sunce prolazi kroz osobito silovita zbivanja, čestice bivaju izbačene prema van većom energijom. Kad Sunčeva površina bukti velikim »bljeskovima«, u Sunčev se vjetar uključuju vrlo snažne čestice koje mogu doseći donje granice djelotvornosti kakva se pripisuje kozmičkim zrakama. (O njima se govori kao o »mekim kozmičkim zrakama«.)

Ostale zvijezde odašilju zvjezdane vjetrove; one koje su masivnije i toplije od Sunca šalju visokoenergetske vjetrove bogatije česticama na energetskim razinama kozmičkih zraka. Osobito supernove šalju velike mlazove visokoenergetskih kozmičkih zraka.

Budući da su električno nabijene, čestice kozmičkih zraka opisuju krivudav put prolazeći kroz magnetsko polje. Svaka zvijezda ima magnetsko polje, kao što ga ima i naša galaksija u cijelosti. Prema tome, svaka čestica kozmičkih zraka kreće se zamršenom krivudavom stazom i u tom je procesu ubrzavaju magnetska polja kroz koja prolazi, dodajući joj novu količinu energije.

Konačno, sav međuzvjezdani prostor unutar naše galaksije obiluje česticama kozmičkih zraka koje lete u svim smjerovima, prema tome kako su ih uputili zavijuci i obrtaji magnetskih polja kroz koja su prošle. Stanovit mali postotak tih čestica ima posve slučajnu šansu da pogodi Zemlju, i one to čine iz svih mogućih smjerova.

Evo, dakle, nove vrste invazije iz vanjskog prostora koju još nismo razmatrali. Već sam prije naglasio kako je malo vjerojatno da bi se Sunčev sustav sukobio s nekom drugom zvijezdom ili da bi u nj prodrli čak i mali dijelovi materije porijeklom iz ostalih planetarnih sustava. Kasnije sam spomenuo čestice prašine i atome međuzvjezdanih oblaka.

Sad se moramo pozabaviti invazijom iz svemira izvan Sunčeva sustava, invazijom najmanjih materijalnih objekata, subatomskih čestica. Toliko je mnogo tih čestica, toliko su gusto rasprostranje-ne svemirom i putuju brzinama toliko blizima brzini svjetlosti, da je Zemlja stalno izložena njihovu bombardiranju.

Kozmičke zrake, međutim, ne ostavljaju vidljiva traga na Zemlji i ljudi nisu svjesni njihova pristizanja. Samo znanstvenici sa

205

svojim specijalnim spravama mogu biti svjesni kozmičkih zraka, a i to samo za posljednje dvije generacije.

Nadalje, one su padale i padaju na Zemlju kroz cijelu povijest našeg planeta i čini se da život zbog toga nije bio nimalo gori. Isto se tako čini da ljudska bića nisu zbog njih trpjela u toku svoje povijesti. Reklo bi se prema tome da bismo ih mogli eliminirati kao izvor katastrofe — pa ipak to ne možemo.

Da bismo vidjeli zašto je to tako, proniknimo u stanicu.

DNA i mutacije

Svaka je živa stanica sićušna kemijska tvornica. Svojstva određene stanice, njezin oblik, građa, njezine sposobnosti, sve to ovisi o egzaktnoj prirodi kemijskih promjena koje se u njoj zbivaju, o brzini svake od njih i o načinu na koji su međusobno povezane. Takve kemijske reakcije obično bi se odvijale vrlo sporo i čak nezamjetno, kad bi supstance koje čine stanicu i koje sudjeluju u reakcijama bile jednostavno pomiješane. Da bi se te reakcije odvijale brzo i ravnomjerno (kao što je zapaženo da se odvijaju, i kao što je nužno da se odvijaju da bi stanica živjela), one se moraju događati uz pomoć stanovitih složenih molekula, tzv. »encima«.

Encimi pripadaju vrsti tvari koje se nazivaju »proteini«. Proteini su sastavljeni od velikih molekula, a svaka se od njih sastoji od lanaca manjih građevnih blokova koji se zovu »aminokiseline«. Te se aminokiseline javljaju u dvadesetak varijacija i mogu se spajati u svakom zamislivom poretku.

Recimo da započnemo sa svakom od tih dvadeset aminokiseli-na te da ih spojimo na sve pojmljive načine. Pokazuje se da ukupan broj različitih poredaka u kojem se one mogu naći iznosi oko 50 000 000 000 000 000 000 (pedeset milijarda milijardi), pri čemu svaki različiti poredak predstavlja izrazito drukčiju mole-kulu. Stvarne encimske molekule sastavljene su od sto ili više aminokiselina i broj mogućih načina na koje se te aminokiseline mogu spajati nezamislivo je golem. Ipak će jedna određena stanica sadržavati samo stanovit, ograničeni broj encima, pri čemu svaka molekula ima određenu encimsku strukturu aminokiselinskog lanca sastavljenog od aminokiselina u jednom specifičnom poretku.

206

Određeni encim tako je građen da se određene molekule vezuju na encimsku površinu na način koji omogućuje da se njihovo međusobno djelovanje — uključujući i prenošenje atoma — odvija vrlo lako. Nakon interakcije, izmijenjene molekule neće se više držati uz površinu. One se udaljavaju, da bi ustupile mjesto drugim molekulama koje prolaze kroz reakciju. Kao posljedica prisutnosti čak i samo nekoliko molekula određenog encima, dolazi do međusobne reakcije velikog broja molekula koje inače uopće ne bi reagirale kad ne bi bilo encima.*

Riječ je, dakle, o tome da oblik, građa i sposobnosti određene stanice ovise o prirodi različitih encima u toj stanici, relativnom broju različitih encima i načinu na koji oni obavljaju svoj posao. Svojstva višestaničnog organizma ovise o svojstvima stanice od kojih je sastavljen i o vrsti međusobnih odnosa tih pojedinačnih stanica. U krajnjoj konzekvenci, prema tome (i ne baš jednostavno, naravno) svi su organizmi, uključujući i ljudska bića, proizvod svojih encima.

No ta se ovisnost čini vrlo opasnom i nesigurnom. Ako građu nekog encima ne čini precizan poredak aminokiselina, on možda neće biti u stanju obaviti svoj zadatak. Zamijeni li se jedna aminokiselina drugom, površina encima možda više neće moći poslužiti kao odgovarajući katalizator za reakciju koju kontrolira.

Što to, dakle, tako precizno raspoređuje encime? Što vodi brigu o tome da se za određeni encim uspostavlja određeni poredak aminokiselina, i nijedan drugi? Postoji li u stanici neka ključna tvar koja određuje »kalup«, da tako kažemo, za sve encime u stanici, upravljajući tako njihovom proizvodnjom?

Ako takva ključna tvar postoji, ona se mora nalaziti u »kromosomima«. Kromosomi su tjelešca u središnjoj staničnoj jezgri koji se doista ponašaju kao nositelji kalupa.

U različitih vrsta organizama različit je i broj kromosoma. Ljudsko biće, primjerice, ima dvadeset tri para kromosoma u svakoj stanici.

Svaki put kad se neka stanica dijeli, najprije se svaki kromosom podijeli na dva kromosoma, od kojih je svaki kopija onog drugog. U procesu diobe stanice, jedna kopija svakog kromosoma odlazi u jednu stanicu, dok druga odlazi u drugu

* Situacija je otprilike takva kao kad bismo odvojeno bacili uvis konac i iglu, nadajući se da će se konac slučajno udjeti u iglu; ili kad bismo iglu držali jednom rukom, a konac drugom te promišljeno uvukli konac. Prvi bi slučaj bio stanična reakcija bez encima, a drugi ta ista reakcija sa encimima.

207

stanicu. Na taj način svaka novonastala stanica završava s dvadeset i tri para kromosoma, pri čemu su dvije grupe parova identične. To je ono što bi se i očekivalo, ako su kromosomi doista nositelji kalupa encimske strukture.

Svi organizmi osim najprimitivnijih razvijaju spolne stanice kojih je zadatak stvaranje novih organizama na način mnogo zamršeniji nego što je jednostavna dioba stanica. Tako muški pripadnik ljudske vrste (i mužjaci većine 'složenih životinjskih organizama) stvara sjemenske stanice, dok ženke stvaraju jajne stanice. Kad se sjemenska stanica spoji s jajnom, odnosno kad »oplodi« jajašce, tako nastala kombinacija može dalje doživjeti ponovljene diobe sve dok ne nastane novi organizam koji samostalno živi.

I jajašce i sjemenske stanice imaju samo pola uobičajenog broja kromosoma. Svako jajašce i svaka sjemenska stanica dobivaju samo jedan kromosom od svakog od dvadeset tri para. Kad se spoje, oplođeno jajašce opet ima dvadeset tri para kromosoma, ali jedan kromosom u svakom paru potječe od majke, a drugi od oca. Tako potomak nasljeđuje značajke jednako od oba roditelja i kromosomi se ponašaju točno onako kako bi se očekivalo ako su oni kalup prema kome se ravna encimska proizvodnja.

No kakva je kemijska priroda tog pretpostavljenog kalupa? Otkako je njemački anatom Walther Flemming (1843—1905)

otkrio kromosome 1879. godine, vladalo je opće uvjerenje da bi kalup, ako postoji, morala biti vrlo složena molekula, a to je značilo da bi to morao biti protein. Proteini su bili najsloženije supstance za koje se znalo da postoje u tkivu, a encimi su, kako je to 1926. otkrio američki biokemičar James Batchellor Sumner (1887—1925), i sami bili proteini. Svakako bi baš proteini morali biti nositeljima kalupa za građu ostalih proteina.

No, godine 1944. kanadski je liječnik Oswald Theodore Avery (1877—1955) uspio dokazati da ključna molekula nije uopće protein, već jedan drugi tip molekule nazvan »dezoksiribonuklein-ska kiselina«, skraćeno DNA.

To je bilo potpuno iznenađenje, jer se smatralo da je DNA jednostavna molekula, posve neprikladna da posluži kao kalup za složene encime. No, pobliža su ispitivanja pokazala da je DNA složena molekula, zapravo, složenija od samih proteina.

Poput proteinske molekule, molekula DNA sastavljena je od dugih lanaca jednostavnijih građevnih blokova. U slučaju DNA ti su građevni blokovi nazvani »nukleotidi«; pojedina DNA

208

molekula može se sastojati od lanaca mnogo tisuća nukleotida. Nukleotidi se dijele na četiri različite podvrste (ne na dvadeset, kao u slučaju proteina) i te se četiri podvrste mogu spojiti na svaki mogući način.

Recimo da smo uzeli odjednom tri nukleotida. Imali bismo tada 64 različita »trinukleotida«. Ako hukleotide označimo brojevima 1, 2, 3 i 4, imali bismo trinukleotide: 1-1-1, 1-2-3, 3-4-2, 4-1-4 i tako dalje, 64 različite kombinacije. Jedan ili više tih trinukleotida mogao bi biti ekvivalent određenoj aminokiselini; neki bi mogli označavati »interpunkciju«, kao što je početak aminokiselinskog lanca, ili njegov završetak. Prevođenje trinu-kleotida DNA molekule na aminokiseline encimskog lanca naziva se »genetskom šifrom«.

No čini se da je to samo pomaklo problem još jedan korak unatrag. Što omogućuje stanici da stvori određenu DNA mole-kulu koja će dovesti do strukture određene encimske molekule — među svim nebrojenim različitim DNA molekulama koje bi mogle postojati?

Američki biokemičar James Dewey Watson (1928—) i engleski biokemičar Francis H. C. Crick (1916—) bili su 1953. u prilici da razrade strukturu DNA. Ona je postojala u obliku dvaju vlakana smotanih u dvostruku spiralu. (Naime, svako je vlakno imalo oblik spiralnog stubišta i oba su vlakna bila međusobno isprepletena.) Svako je vlakno na neki način bilo opreka drugoga pa su točno pristajali jedno uz drugo. U procesu diobe stanice svaka se DNA molekula razmotavala u dva odvojena vlakna. Svako je vlakno tada privuklo konstrukciju drugoga vlakna na sebe, takvu koja dobro priliježe. Svako je vlakno poslužilo kao kalup za novog partnera, i kao rezultat, tamo gdje je prvobitno postojala dvostruka spirala nastale su dvije dvostruke spirale, potpuno istovjetne. Taj je proces nazvan »replikacija«. Kad, dakle, postoji određena DNA molekula, ona se razmnaža, zadržavajući svoju točnu strukturu, od stanice do diobne stanice i od roditelja do potomka.

Iz toga proizlazi da oblik, strukturu, kemiju (i do stanovitog stupnja čak ponašanje) svake stanice, zapravo svakog organizma sve do ljudskog bića, određuje specifična priroda svojstvenog DNA sadržaja. Oplođeno jajašce jedne vrste organizma ne razlikuje se mnogo od drugoga, ali DNA molekule u svakom od njih potpuno su drukčije. Iz tog će se razloga čovjekovo oplođeno jajašce razviti u ljudsko biće, a žirafino oplođeno jajašce razvit će se u žirafu, i među njima nije moguća nikakva zbrka.

209

No, kao što biva, prenošenje DNA molekula od stanice do diobne stanice i od roditelja do potomka nije uopće tako savršeno. Stočari i poljoprivrednici znaju iz iskustva da se od vremena do vremena pojavljuju mlade životinje ili biljke koje nemaju sve značajke roditeljskih organizama. Te razlike općenito nisu velike i ponekad se čak ne mogu posebno ni zapaziti. No gdjekad je odstupanje tako ekstremno da nastaje ono što nazivamo »igrom prirode« ili »nakazom«. Znanstveni izraz za sve takvo potomstvo s promijenjenim značajkama, ekstremnima ili nezamjetljivima, jest »mutacija«, prema latinskoj riječi koja znači »promjena«.

Na izrazite mutacije gledalo se s nelagodom te su ih ljudi općenito uništavali. No, stočar iz Massachusettsa imenom Seth Wright, zauzeo je 1791. praktičnije stajalište prema jednoj nakazi koja se pojavila u njegovom stadu ovaca. Izleglo se janje s abnormalno kratkim nogama te je lukavom Yankeeju palo na pamet da kratkonoga ovca neće moći pobjeći preko niskih kamenih zidova koji su okruživali njegovu farmu. Stoga je namjerno uzgojio vrstu kratkonogih ovaca, počevši od tog ne baš posve nesretnog slučaja. To je pripomoglo da se pažnja ljudi skrene općenito na mutacije. Ipak, tek s pojavom rada nizozemskog botaničara Hugoa Mariea de Vriesa (1848—1935) godine 1900. mutacije su se počele znanstveno proučavati.

Zapravo, ako mutacije nisu bile izrazite pa stoga ni zastrašujuće i odbojne, pastiri i stočari obično bi izvlačili neku korist od toga. Selekcionirajući iz svake generacije one životinje koje su se činile najpodobnijima za eksploataciju — krave koje daju mnogo mlijeka, kokoši koje nesu mnogo jaja, ovce koje imaju mnogo vune i tako dalje — ljudi su razvili pasmine koje su se znatno razlikovale, i međusobno i u odnosu na divlji organizam koji je prvobitno pripitomljen.

To je rezultat selekcioniranja malih mutacija koje same po sebi nisu osobito značajne, ali koje, poput Wrightove kratkonoge ovce, prenose promjenu na svoje potomstvo. Odabirući mutaciju za mutacijom, sve u istom smjeru, te su pasmine »usavršavane« sa čovjekova stajališta. Valja nam samo pomisliti na brojne pasmine pasa ili golubova da bismo shvatili kako je moguće vješto oblikovati i stvarati pasmine pažljivim usmjeravanjem parenja i očuvanjem nekih potomaka te uništavanjem drugih.

Isto se to, čak i lakše, može učiniti s biljkama. Američki vrtlar Luther Burbank (1849—1926) stvorio je uspješnu karijeru uzgajajući stotine novih sorti biljaka koje su na ovaj ili drugi način

210

bile savršenije od starih, i to ne samo mutacijama već i pronicljivim križanjem i cijepljenjem.

Ono što ljudska bića čine namjerno, slijepe snage prirodne selekcije čine vrlo sporo u toku vijekova. U svakoj generaciji, potomstvo određene vrste razlikuje se od pojedine do pojedine jedinke, dijelom i zbog blagih mutacija do kojih dolazi. One kojima su mutacije dopustile da djelotvornije igraju igru života imaju veću mogućnost da prežive i prenesu te mutacije na još brojnije potomstvo. Malo-pomalo u toku milijuna godina od sta-rih se vrsta oblikuju nove, jedna vrsta zamjenjuje drugu i tako dalje.

To je bila srž teorije evolucije prirodnim odabirom koju su 1858. godine iznijeli engleski prirodoslovci Charles Robert Darwin i Alfred Russel Wallace.

Na molekularnoj razini, mutacije su posljedica nesavršene reprodukcije DNA. Do toga može doći od stanice do stanice u procesu diobe stanice. U tom slučaju, unutar organizma može se razviti stanica koja nije poput ostalih stanica toga tkiva. To je »somatska mutacija«.

Mutacija općenito znači pogoršanje. Na kraju krajeva, zamislimo li da se zamršena molekula DNA replicira te da na nekome mjestu dobije pogrešan građevni blok, nije vjerojatno da će, zbog pogreške, posao biti bolje obavljen. Posljedica će biti da će mutirana stanica u koži ili jetri ili kosti raditi tako slabo da će zapravo biti izvan djelovanja i, vrlo vjerojatno, nesposobna za razmnažanje. Ostale normalne stanice oko nje i dalje će se razmnažati kad će to biti potrebno te će je zagušiti i zatrti. Takvo tkivo kao cjelina ostaje normalno, unatoč povremenim mutacijama.

Veća iznimka nastaje kad mutacija slučajno zahvati proces rasta. Normalne stanice tkiva rastu i dijele se samo kad je potrebno nadomjestiti izgubljene ili oštećene stanice, no mutiranoj stanici može nedostajati mehanizam koji zaustavlja rast upravo u pravo vrijeme. Ona može jednostavno rasti i razmnažati se bespomoćno, bez obzira na potrebe cjeline. Takav jedan anarhičan rast je rak, najozbiljnija posljedica somatske mutacije.

DNA molekula može katkada mutirati na takav način da to znači poboljšanje pod stanovitim uvjetima. To se ne događa često, ali stanice koje je sadrže razvijat će se i preživjeti, tako da prirodna selekcija ne djeluje samo na organizme u cijelosti, već također i na DNA kalupe. Mora da su prve DNA molekule baš (ako i nastale — od jednostavnih građevnih blokova uz pomoć

211

slučajnog faktora, sve dok nije formirana jedna molekula sposobna za repliciranje, a evolucija je učinila ostalo.

Od vremena do vremena nastaju sjemenske stanice ili jajašca s nesavršeno repliciranim DNA. One stvaraju mutirano potomstvo. I tu većina mutacija znači pogoršanje te mutirano potomstvo ili nije sposobno za razvitak, ili umire mlado, a čak ako i preživi te ima potomstvo, postupno će ga iskorijeniti snažnije jedinke. Vrlo rijetko mutacija slučajno znači poboljšanje pod određenim sklopom uvjeta i ta mutacija vjerojatno će se uspjeti održati i razvijati.

Iako se mutacije koje znače poboljšanje pojavljuju mnogo rjeđe nego mutacije koje znače pogoršanje, upravo one lakše će preživjeti i istisnuti potonje. Baš zbog toga, svatko tko prati tok evolucije može zamisliti da postoji neka svrha iza toga — kao da organizmi svjesno nastoje sami sebe poboljšati.

Teško je povjerovati da slučajni procesi, pogodak-i-promašaj, mogu stvoriti rezultate koje danas vidimo oko sebe — ali uz dovoljno vremena i uz sistem prirodnog odabira, koji dopušta da nestanu milijuni jedinki kako bi se moglo učvrstiti nekoliko usavršenih primjeraka, slučajni će procesi obaviti svoj zadatak.

Genetsko opterećenje

Zašto se molekule DNA zgodimice repliciraju nesavršeno? Replikacija je slučajan proces. Kad se strukturni blokovi nukleotida redaju uz DNA vlakno, samo jedan određeni nukleotid koji pristaje idealno će se sastaviti s određenim nukleotidom već postojećeg vlakna. Samo će se on držati, da tako kažemo. Pripadnici ostala tri nukleotida neće se držati.

Ipak, pri kaotičnom kretanju molekula neki pogrešan nukleotid može pogoditi određeni drugi nukleotid na vlaknu i, prije no što se uspije odbiti, ostaje prikliješten s bilo koje strane nukleotidima koji su se vrlo djelotvorno uklopili. Tako bi se dobilo novo DNA vlakno koje nije točno ono što se traži, već koje se razlikuje po jednom nukleotidu pa će, shodno tome, stvoriti encim koji se razlikuje u jednoj aminokiselini. To nesavršeno vlakno ipak će u budućim reprodukcijama stvoriti novi model te će kopirati sebe, a ne glavni original.

Pod prirodnim okolnostima, mogućnost nesavršenog reprodu-ciranja određenog DNA vlakna u određenoj prilici iznosi samo 1

212

prema 50000 do 100000, no u živim organizmima postoji toliko mnogo gena i toliko mnogo reprodukcija da se mogućnost povre-menih mutacija približava izvjesnosti. Mutacija postoji doista mnogo.

Moguće je da, u ljudskih bića, čak 2 od 5 oplođenih jajašca sadrže najmanje jedan mutirani gen. To znači da je oko 40 posto ljudi mutirano na ovaj ili onaj način s obzirom na roditelje. Budući da mutirani geni obično prolaze kroz generacije u određenom vremenskom razdoblju prije nego što odumru, procjenjuje se da svako individualno ljudsko biće nosi u sebi u prosjeku osam mutiranih gena. U gotovo svim slučajevima mutacije tih gena znače pogoršanje. (Što nas to ne pogađa više nego jest slučaj, ima se zahvaliti činjenici da geni dolaze u parovima. Ako je jedan gen abnormalan, drugi nam pomaže da se izvučemo.)

Uz to, mogućnost da nastane mutacija ne ovisi isključivo o slijepoj vjerojatnosti. Postoje činitelji koji mogu povećati mogućnosti nesavršene replikacije. Postoje, primjerice, razne kemikalije koje se upliću u nesmetano djelovanje DNA i osujećuju njezinu sposobnost da djeluje samo s pravim nukleotidima. Mogućnost da dođe do mutacije time se očigledno povećava. Budući da DNA molekula ima vrlo zamršenu i osjetljivu strukturu, mnoge se kemikalije mogu umiješati u njezino djelovanje. Takve se kemikalije nazivaju »mutagensima«.

K tome, postoje i subatomske čestice koje mogu isto tako djelovati. DNA molekule skrivene su u kromosomima koji su opet sami zakopani u jezgrama u središtu stanica, pa kemikalije moraju svladati stanovite poteškoće da bi doprle do njih. Subatomske čestice, međutim, probijaju se kroz stanice i, ako pogode DNA molekule, mogu poremetiti strukturu atoma i fizički ih promijeniti.

DNA molekule mogu se na taj način toliko unakaziti da postaju potpuno nesposobne za reprodukciju te stanica može biti uništena. Ako je na taj način uništen velik broj presudnih stanica, jedinka će umrijeti od »radijacijske bolesti«.

U manje dramatičnom slučaju stanica neće biti uništena, nego će doći do mutacije. (Ta mutacija može biti uzročnik raka, a poznato je da je snažno zračenje »karcinogeno« — da izaziva rak

kao i mutageno. Zapravo, jedno uključuje drugo.) Ako su pogođena jajašca ili sjemenske stanice nastat će, naravno, potomstvo s mutacijama, ponekad tako drastično da dolazi do

213

ozbiljnih defekata novorođenčadi. (To mogu prouzročiti i kemijski mutagensi.)

Mutageno djelovanje zračenja prvi je 1926. godine dokazao američki biolog Herman Joseph Muller (1890—1967). On je, proučavajući mutacije u voćnih mušica, olakšao istraživanje tako što je povećao broj mutiranih insekata izlažući ih X-zrakama.

X-zrake i radioaktivno zračenje ljudi nisu poznavali, pa prema tome ni proizvodili, prije dvadesetog stoljeća, no to ne znači da i prije nisu postojali mutageni oblici zračenja. Sunčeva svjetlost oduvijek postoji otkako je života na Zemlji, a ona je blago mutagena zbog ultraljubičaste svjetlosti koju sadrži (i zato pretjerano izlaganje Suncu posljeduje povećanim mogućnostima razvoja raka kože).

Postoje, uz to, i kozmičke zrake kojima je život izložen sve otkako egzistira. Moglo bi se, doduše, ustvrditi (iako se ne slažu s time svi) da su kozmičke zrake, kroz mutacije koje izazivaju, bile glavna pokretačka snaga evolucije u nekoliko posljednjih milijardi godina. Onih osam mutiranih gena u svakoj jedinki — od kojih su gotovo svi pogubni — cijena su koju plaćamo, da tako kažemo, za rijetke blagotvorne gene o kojima ovisi budućnost.

Naravno, ako je mala količina nečega dobra, to ne znači da je veća količina još bolja. Osobito pogubne mutacije izazvane ma kojim uzrokom djeluju na slabljenje određene vrste, jer je njihova posljedica određen broj ispodstandardnih jedinki. To je »genetsko opterećenje« te vrste (izraz je prvi upotrijebio H. J. Muller). Ipak preostaje znatan postotak jedinki bez ozbiljno pogubnih mutacija, uz rijetke jedinke s povoljnim mutacijama. One uvijek uspijevaju nadživjeti i istisnuti ispodstandardne jedinke, tako da se vrsta kao cjelina može održati i napredovati unatoč svojem genetskom opterećenju.

No što se događa ako se genetsko opterećenje poveća, ako stopa mutacija poraste iz nekog razloga? To bi značilo više ispodstandardnih jedinki i manje normalnih ili iznadstandardnih. U takvim okolnostima može se dogoditi da nema dovoljno normalnih ili iznadstandardnih jedinki koje bi održale rast vrste s obzirom na sve one ispodstandardne. Ukratko, povećanje genetskog opterećenja neće ubrzati evoluciju, kao što bi se moglo pomisliti — nego će oslabiti vrstu i dovesti do izumiranja. Malo genetsko opterećenje je korisno, veliko je smrtonosno.

Što može prouzročiti povećanje stope mutacija? Slučajni činitelji ostaju slučajnima, a većina mutagenih činitelja u dosadašnjoj povijesti — Sunčeva svjetlost, kemikalije, prirodna

214

radioaktivnost — ima više ili manje stalan utjecaj. No što je s kozmičkim zrakama? Što bi se dogodilo ako bi se, iz nekog razloga, povećao intenzitet kozmičkih zraka koje dopiru do Zemlje? Bi li to moglo oslabiti mnoge vrste i dovesti do velikog pomora kroz genetska opterećenja koja bi postala suviše teška, te vrste ne bi mogle preživjeti?

Čak ako bismo se suglasili da stvarne velike pomore u povijesti Zemlje valja pripisati isušivanju kopnenih mora, je li moguće da bi i naglo povećanje intenziteta kozmičkih zraka također posljedova-lo velikim pomorom? To je moguće, no što bi prouzročilo iznenadno povećanje intenziteta kozmičkih zraka?

Jedan mogući uzrok je povećan broj pojava supernova koje, uostalom, i jesu glavni izvor kozmičkih zraka. To po svoj prilici nije vrlo vjerojatno. Među stotinama milijardi zvijezda u našoj galaksiji, ukupan broj supernova vjerojatno će ostati uglavnom isti iz godine u godinu i iz stoljeća u stoljeće. Možda bi se mogao promijeniti raspored supernova, možda bi se u nekim razdobljima nerazmjeran broj supernova nalazio na drugom kraju galaksije, a u drugim bi se vremenima nerazmjeran broj nalazio na našem kraju?

To zapravo ne bi utjecalo na intenzitet kozmičkih zraka onoliko koliko bismo mogli pomisliti. Budući da se čestice kozmičkih zraka kreću krivudavim stazama, zahvaljujući velikom broju izrazitijih magnetskih polja u našoj galaksiji, one se, da tako kažemo, uglavnom razilaze jednoliko cijelom galaksijom bez obzira na specifična mjesta porijekla.

Oko supernova i, u manjoj mjeri, običnih divovskih zvijezda stalno se stvaraju velike količine novih čestica kozmičkih zraka koje stalno dobivaju na brzini te postaju snažnijima. Ako steknu dovoljno ubrzanje, potpuno će izletjeti iz galaksije. Uz to, velik broj čestica stalno nalijeće na zvijezde i ostale objekte u galaksiji. Možda je nakon 15 milijardi godina postojanja naše galaksije dosegnuta ravnoteža te nestaje upravo onoliko čestica kozmičkih zraka koliko ih i nastaje. Iz tog bismo razloga mogli ustvrditi da će intenzitet kozmičkih zraka u blizini Zemlje ostati manje ili više stalan u toku eona.

Postoji, međutim, jedna moguća iznimka u takvom stanju stvari. Kad bi neka supernova eksplodirala u neposrednoj blizini Zemlje, moglo bi biti neprilika. Već sam govorio o takvim bližim supernovama, naglasivši kako postoje vrlo male mogućnosti da će nas jedna od njih uznemiriti u predvidivoj budućnosti. Ipak, govorio sam samo o svjetlosti i toplini koje bismo dobili od takvih

215

objekata. Kako stoje stvari s kozmičkim zrakama koje bismo primili, s obzirom na to da bi udaljenost od blize supernove do nas bila premala te ne bi dostajala za raspršivanje kozmičkih zraka i različitost njihova kretanja izazvanu magnetskim poljima?

Američki znanstvenici K. D. Terry i W. H. Tucker istakli su 1968. godine da bi prava, velika supernova emitirala kozmičke zrake bilijun puta intenzivnije nego što to čini Sunce, kroz razdoblje od najmanje tjedan dana. Kad bi takva supernova bila udaljena 16 svjetlosnih godina, snaga kozmičkih zraka koje bi stigle do nas Čak i s te udaljenosti bila bi jednaka ukupnom Sunčevu zračenju u tom razdoblju, a to bi dostajalo da svatko od nas (i, vjerojatno, većina ostalih oblika života) »zaradi« takvu radijacijsku bolest koja bi nas ubila. U tom slučaju, dodatna toplina koju bi stvorila takva supernova i toplinski val kao posljedica ne bi uopće bili važni.

Naravno, tako blizu ne nalazi se nijedna zvijezda koja bi bila u stanju eksplodirati u divovsku supernovu i, koliko znamo, ni u prošlosti ih nije bilo toliko opasnih, a neće ih biti ni u predvidivoj budućnosti. Ipak, čak bi i znatno udaljenija supernova izazvala dostatnu štetu.

U sadašnjem trenutku, intenzitet kozmičkih zraka koje dopiru do najgornjeg sloja Zemljine atmosfere doseže oko 0,03 rada na godinu. Bilo bi potrebno 500 puta više od toga, ili 15 rada na godinu, da bi nastala nevolja. Pa ipak, prosuđujući prema učestalosti supernova i njihovim proizvoljnim položajima i veličinama, Terry i Tucker izračunali su da bi Zemlja mogla primiti koncentriranu dozu od 200 rada, zahvaljujući eksplozija-ma supernova, u prosjeku svakih 10 milijuna godina, i znatno veće doze u odgovarajuće duljim intervalima. Za 600 milijuna godina otkako se bilježe fosilni nalazi, razložno je pretpostaviti da nas je pogodila najmanje jedna provala od 25 000 rada. To bi sigurno moglo izazvati neprilike — no zato postoje prirodni mehanizmi koji smanjuju djelotvornost navale kozmičkih zraka.

Upravo spomenuh, primjerice, da intenzitet kozmičkih zraka doseže stanovitu razinu u najgornjim slojevima Zemljine atmosfere. Bilo je to rečeno proizvoljno, jer atmosfera nije potpuno propusna za kozmičke zrake. Kad kozmičke zrake prolijeću kraj atoma i molekula od kojih je sastavljena atmosfera, prije ili kasnije dolazi do sudara. Pri tome se atomi i molekule razbijaju te iz njih izlijeću čestice kao »sekundarno zračenje«.

Sekundarno je zračenje slabije od »primarnog zračenja« kozmičkih zraka u otvorenu svemiru, ali ipak je dovoljno snažno

216

te može prouzročiti mnogo nevolja. No, i te čestice pogađaju atome i molekule u Zemljinoj atmosferi i u trenutku kad dopru do same površine Zemlje atmosfera je već apsorbirala najveći dio energije.

Ukratko, atmosfera djeluje kao zaštitni pokrivač — ne potpuno djelotvoran, ali niti posve neefikasan. Astronauti na putanji oko Zemlje, ili na Mjesecu, izloženi su intenzivnijoj navali kozmičkih zraka od nas na Zemljinoj površini i o tome valja povesti računa.

Astronauti na relativno kratkim putovanjima izvan atmosfere možda su u stanju apsorbirati dodatno zračenje, ali to se ne bi moglo reći i za produljene boravke u svemirskim naseobinama, na primjer. Ta bi naselja morala imati dovoljno debele zidove koji bi mogli osigurati barem onakvu zaštitu od kozmičkih zraka kakvu pruža Zemljina atmosfera.

I doista, ako nastupi vrijeme u kojem će se najveći dio čovječanstva skloniti u svemirska naselja, smatrajući se slobodnim od Sunčeve nestalnosti i ravnodušnim prema mogućnosti da Sunce postane najprije crvenim divom a potom bijelim patuljkom, plima i oseka kozmičkih zraka mogla bi postati njihova najveća briga i glavni mogući izvor katastrofe.

Ako se vratimo ponovno na Zemlju nema, naravno, nikakva razloga za pretpostavku da će zaštitno djelovanje atmosfere ikada zakazati i izložiti nas više nego dosad eventualnom povećanju intenziteta kozmičkih zraka, barem tako dugo dok atmosfera ostane pri svojoj sadašnjoj strukturi i sastavu. Postoji, međutim, još jedna vrsta zaštite koju nam Zemlja nudi, zaštite koja je djelotvornija ali i kratkotrajnija. Da bismo to objasnili, moramo se vratiti malo unatrag.

Zemljino magnetsko polje

Oko 600. godine prije nove ere, grčki je filozof Tales (624—546. prije n.e.) počeo eksperimentirati s prirodno magnetičnim mineralima. Otkrio je da oni mogu privlačiti željezo. Kasnije su ljudi naučili da se magnetični mineral magnetit (za koji danas znamo da je željezni oksid) može upotrijebiti za magnetiziranje tankih čeličnih pločica koje će potom iskazivati ta svojstva intenzivnije od samog magnetita.

Srednji vijek donio je saznanje da će magnetska igla, ako se stavi na lagan, plutajući predmet, uvijek zauzeti položaj sjever—

217

jug. Jedan je kraj igle shodno tome nazvan magnetskim sjevernim polom, a drugi magnetskim južnim polom. Kinezi su prvi zapazili tu činjenicu nešto prije 1100. godine, a otprilike jedno stoljeće kasnije i Evropljani su stekli isto saznanje.

Upravo upotreba magnetizirane igle kao »pomorskog kompa-sa« omogućila je evropskim moreplovcima da se osjećaju sigurnima na moru i dovela je do velikih istraživačkih putovanja koja su počela ubrzo nakon 1400. godine, putovanja što su donijela Evropi prevlast u svijetu kroz razdoblje od gotovo pet stoljeća. (Feničani, Vikinzi i Polinežani svladali su značajna pomorska putovanja bez kompasa, ali samo uz znatno veće rizike.)

Sposobnost igle na kompasu da pronađe sjever činila se u početku posve misterioznom, a objašnjenje koje je bilo najmanje mistično pretpostavljalo je da se na krajnjem sjeveru nalazi planina sastavljena od magnetske rudače koja privlači igle. I naravno, pojavljivale su se priče o brodovima koji su se usudili primaknuti opasno blizu tome ogromnom magnetu. Kad bi se to dogodilo, magnet bi izvukao čavle iz broda i on bi se zatim raspao i potopio. Jedna takva priča nalazi se i u Tisuću i jednoj noći.

Engleski liječnik William Gilbert (1544—1603) ponudio je 1600. godine mnogo zanimljivije objašnjenje. On je od komada magnetita uobličio kuglu te je proučavao smjer koji igla kompasa pokazuje na raznim mjestima u blizini te kugle. Otkrio je da se ona ponaša u odnosu na magnetiziranu kuglu jednako kao što se ponaša u odnosu na Zemlju. Stoga je zaključio da je i Zemlja sama jedan veliki magnet, sa sjevernim magnetskim polom na Arktiku i južnim magnetskim polom na Antarktiku.

Sjeverni magnetski pol locirao je 1831. na zapadnoj obali poluotoka Boothia, najsjevernijem izdanku Sjeverne Amerike, škotski istraživač James Clark Ross (1800—62). Na tom je mjestu onaj kraj igle kompasa koji se okreće prema sjeveru pokazivao ravno prema dolje. Južni magnetski pol locirali su na ivici Antarktika 1909. godine australski geolog Edgeworth David (1858—1934) i britanski istraživač Douglas Mawson (1882— 1958).

No zašto je Zemlja magnet? Otkako je engleski znanstvenik Henry Cavendish (1731—1810) izračunao 1798. godine masu Zemlje, ljudi su znali da je prosječna gustoća Zemlje previsoka da bi ona mogla biti sastavljena samo od stijenja. Pojavila se pomisao o tome da je središte Zemlje metalno. Na temelju činjenice da su brojni meteoriti sastavljeni od željeza i nikla u

218

omjeru oko 10:1, javila se pomisao da bi i središte Zemlje moglo imati sličnu metalnu mješavinu. Prvi je to 1866. godine spomenuo francuski geolog Gabriel August Daubrée (1814—96).

Pokraj devetnaestog stoljeća vrlo se pomno proučavao način kako valovi potresa putuju kroz tijelo Zemlje. To je pokazalo da oni valovi koji prodiru čak 2900 kilometara (1 800 milja) duboko ispod površine doživljavaju oštre promjene smjera.

Godine 1906. napomenuto je da pri toj točki nastaje nagla promjena kemijskog sastava; da valovi prelaze iz stjenovitog omotača u metalnu jezgru. To je danas prihvaćeno. Zemljina jezgra je kugla promjera oko 6900 kilometara (4 300 milja), sastavljena od nikla i željeza. Ta jezgra čini jednu šestinu volumena Zemlje i, zbog svoje visoke gustoće, punu trećinu njezine mase.

To navodi na pretpostavku da je željezna jezgra magnet i da taj magnet utječe na ponašanje igle kompasa. Pa ipak to ne može biti tako. Francuski fizičar Pierre Curie (1859—1906) dokazao je 1896. godine da magnetična supstanca gubi svoj magnetizam ako se zagrije do dovoljno visoke temperature. Željezo gubi svoja magnetska svojstva pri »Curiejevoj točki« od 760°C. Curiejeva točka za nikal iznosi 356°C.

Je li moguće da se nikal-željezna jezgra nalazi na višem stupnju od Curiejeve točke? Jest, zato što neki tipovi valova potresa nikad ne prelaze iz omotača u jezgru. Riječ je točno o onom tipu valova koji ne mogu putovati kroz tekućinu pa je stoga zaključeno da je jezgra dovoljno vruća i sastavljena od tekućeg nikla i željeza. Budući da je talište željeza na 1535°C pod normalnim uvjetima, odnosno još više pod velikim pritiscima na međi jezgre, već bi samo to moralo dokazivati da jezgra ne može biti magnet u smislu u kojem bi to bio komad običnog željeza.

No, postojanje tekuće jezgre otvorilo je nove mogućnosti. Danski fizičar Hans Christian Oersted (1777—1851) pokazao je 1820. godine da je moguće proizvesti magnetsko djelovanje pomoću električne struje (»elektromagnetizam«). Ako elektricitet prolazi kroz žičanu spiralu, rezultat je magnetsko djelovanje, vrlo slično djelovanju koje bi proisteklo iz običnog šipkastog magneta, zamislimo li da je on postavljen duž osi spirale.

Imajući to na umu, njemačko-američki geofizičar Walter Maurice Elsasser (1904—) nagovijestio je 1939. godine da bi rotacija Zemlje mogla stvarati vrtloge u tekućoj jezgri; velike, polagane virove rastaljenog željeza i nikla. Atomi su sastavljeni od električki nabijenih subatomskih čestica, a s obzirom na

219

svojstvenu strukturu atoma željeza, takvi vrtlozi u tekućoj jezgri mogli bi proizvoditi učinak električne struje koja se stalno kreće uokolo.

Budući da bi vrtloge stvarala Zemljina rotacija od zapada prema istoku, i oni bi se također okretali od zapada prema istoku. Pri tome bi nikal-željezna jezgra djelovala poput šipkastog magneta okrenutog u smjeru sjever-jug.

No, magnetsko polje Zemlje nije apsolutno postojan fenomen. Magnetski polovi s godinama mijenjaju položaj te su, iz nekog razloga koji ne možemo objasniti, pomaknuti od zemljopisnih polova za oko 1 600 kilometara (1 000 milja). Štoviše, oni se čak ne nalaze ni na točno nasuprotnim stranama Zemlje. Linija povučena od sjevernoga magnetskog pola do južnoga magnetskog pola udaljuje se s jedne strane oko 1100 kilometara (680 milja) od središta Zemlje. Uz to, intenzitet magnetskog polja mijenja se iz godine u godinu.

Znajući sve to, mogli bismo se zapitati što se dogodilo s magnetskim poljem u dalekoj prošlosti i što bi se moglo dogoditi u dalekoj budućnosti. Srećom, postoji način da se na to odgovori — barem što se tiče prošlosti.

Među komponentama lave koju izbacuje vulkanska aktivnost nalaze se različiti minerali sa slabim magnetskim svojstvima. Molekule tih minerala imaju stanovitu tendenciju da se orijentiraju duž magnetskih silnica. Dok su minerali u tekućem obliku, tu tendenciju nadvladava kaotično gibanje molekula kao reakcija na visoke temperature. No kad se vulkansko stijenje polako hladi, to se kaotično gibanje molekula polako usporava, da bi se konačno molekule orijentirale u smjeru sjever-jug. Kad se stijenje skruti, takva orijentacija zadržava svoj položaj. To se događa s molekulom za molekulom, dok konačno čitavi kristali ne zauzmu položaje koje prepoznajemo kao magnetske polove. Sjeverni je pol okrenut prema sjeveru, a južni prema jugu, upravo kao i u pravog magnetskog kompasa. (Sjeverni pol nekoga kristala, ili bilo kojeg magneta, možemo identificirati po tome što on odbija sjeverni pol na igli kompasa.)

Francuski fizičar Bernard Brunhes zapazio je 1906. godine da su neki vulkanski kristali magnetizirani u suprotnom smjeru, a ne kao što je normalno. Njihovi magnetski sjeverni polovi (identificirani pomoću igle kompasa) pokazivali su prema jugu. U godinama nakon Brunhesova prvobitnog otkrića proučavane su mnoge vulkanske stijene. Kako je pri tome otkriveno, iako u mnogo slučajeva sjeverni magnetski polovi kristala normalno

220

pokazuju prema sjeveru, u mnogim drugim slučajevima kristali su imali sjeverne magnetske polove koji su pokazivali prema jugu. Zemljino se magnetsko polje očito periodično okreće.

Izračunavanje starosti stijenja (bilo kojom od brojnih nepobitnih metoda) pokazalo je da je magnetsko polje u posljednjih 700 000 godina bilo u svojem sadašnjem smjeru, koji bismo mogli nazvati »normalnim«. Oko milijun godina prije toga nalazilo se u »obratnom« položaju gotovo sve vrijeme, osim u dva razdoblja po 100 000 godina unutar kojih je bilo normalno.

Sve u svemu, u toku posljednjih 76 milijuna godina identificirana je najmanje 171 promjena magnetskih polja. Prosječno razdoblje između obrata iznosi oko 450000 godina, a dva moguća položaja, normalan i obratan, zauzimaju u ukupnom zbroju podjednaka vremenska razdoblja. Međutim, vremenska razdoblja između obrata znatno se razlikuju od zgode do zgode. Najdublji izračunati vremenski razmak između obrata iznosi 3 mi-lijuna godina, a najkraći 50000 godina.

Kako dolazi do tih obrata? Zna se da Zemljini magnetski polovi putuju površinom globusa — putuju li prema tome možda cijelim globusom, tako da jedan uspije prijeći put od Arktika do Antarktika a drugi obratno? To se ne čini vjerojatnim. Kad bi se to događalo, polovi bi se morali nalaziti u ekvatorijalnim područjima u nekom središnjem razdoblju između obrata. U tom bi slučaju morali postojati neki kristali koji bi bili više-manje orijentirani u smjeru istok—zapad, a takvih nema.

Mnogo je vjerojatnija mogućnost da se mijenja intenzitet Zemljinoga magnetskog polja, povećavajući se i potom smanju-jući. U nekim se razdobljima smanjuje do nule i potom se počinje opet povećavati, ali u drugom smjeru. Zatim se konačno smanji do nule i počinje se povećavati u prvobitnom smjeru i tako dalje.

To je na neki način slično onome što se događa sa ciklusom Sunčevih pjega. Broj Sunčevih pjega se povećava, zatim se smanjuje, tada ponovno počinje rasti uz obratan smjer s obzirom na magnetsko polje. Potom se smanjuje, da bi opet počeo rasti uz prvobitni smjer. Upravo kao što su vrhunci aktivnosti Sunčevih pjega naizmjence normalni i obratni, tako su i najviše točke intenziteta Zemljinoga magnetskog polja naizmjence normalne i obratne. Jedino su promjene intenziteta Zemljinoga magnetskog polja nepravilnije od ciklusa Sunčevih pjega.

Čini se vjerojatnim da promjene intenziteta Zemljinoga magnetskog polja, kao i promjene njegova smjera, stvaraju promjene brzine i smjera uzvrtložene materije u Zemljinoj tekućoj

221

jezgri. Drugim riječima, tekuća jezgra vrti se u jednom smjeru, sve brže i brže, zatim sve sporije i sporije, dolazi do kratkog zastoja, ponovno se počinje okretati u drugom smjeru sve brže i brže, potom sporije i sporije, dolazi do kratkog zastoja, počinje u drugom smjeru i tako dalje. Zasad još ne možemo reći zašto se smjer vrtnje mijenja, zašto se mijenja brzina i zašto je to tako nepravilno. Znamo, međutim, kako Zemljino magnetsko polje djeluje na kozmičke zrake koje ga pogađaju.

Engleski znanstvenik Michael Faraday (1791—1867) zacrtao je 1820-tih godina koncepciju »silnica«. To su zamišljene linije koje se kreću krivudavom putanjom od sjevernoga magnetskog polja nekog objekta do njegova južnoga magnetskog polja, označavajući putanju na kojoj magnetsko polje ima stalnu vrijednost.

Svaka magnetizirana čestica može se slobodno gibati duž silnica. Da bi se silnice prešle, potrebna je energija.

Zemljino magnetsko polje okružuje Zemlju magnetskim silnicama koje povezuju njezine magnetske polove. Svaka nabijena čestica koja dolazi iz vanjskog prostora mora prijeći te silnice da bi dospjela do Zemljine površine, a pri tome gubi energiju. Ako u početku ima samo malu količinu energije, može svu tu energiju izgubiti te neće biti u stanju prijeći dalje silnice. U tom slučaju može se kretati samo duž silnice, opisujući tik uz nju spiralu i prolazeći od Zemljinoga sjevernog magnetskog pola do južnoga magnetskog pola, i zatim natrag, uvijek i uvijek iznova.

To se događa s mnogim česticama Sunčeva vjetra, tako da stalno postoji ogroman broj nabijenih čestica koje putuju duž Zemljinih magnetskih silnica, tvoreći ono što se naziva »magnetosfera« daleko izvan atmosfere.

Tamo gdje se magnetske silnice spajaju na dva magnetska pola, čestice slijede te linije prema Zemljinoj površini i udaraju o najgornje slojeve atmosfere. Tamo se sudaraju s atomima i molekulama i u tom procesu gube energiju. Tako nastaje polarna svjetlost, krasna pojava na polarnome noćnom nebu.

Čestice osobito nabijene energijom mogu prijeći sve Zemljine magnetske silnice i doprijeti do Zemljine površine, ali uvijek s manje energije no što su započele. Uz to bivaju skrenute prema sjeveru i prema jugu, i što imaju manje energije to je skretanje jače.

Kozmičke su zrake dovoljno snažne te se mogu probiti do Zemljine površine, ali ipak su time donekle oslabljene, a uz to i skrenute, tako da postoji »efekt geografske širine«. Kozmičke

222

zrake dopiru do Zemlje najmanje intenzivno u blizini ekvatora i postaju sve intenzivnije što se odmičemo od ekvatora prema sjeveru ili jugu.

Budući da se, uz to, gustoća kopnenog života smanjuje kako se udaljujemo od tropa prema sjeveru i jugu (morski život donekle je zaštićen debljinom vode), konačni je rezultat taj da kozmičke zrake nisu samo oslabljene magnetskim poljem, već su i pomaknute iz predjela bogatog životom u predjele s manje života.

Kako koncentracija kozmičkih zraka na magnetskim polovi-ma, gdje su one najintenzivnije, ne škodi zapravo životu, to znači da na kraju mutageno djelovanje kozmičkih zraka na život umanjuje postojanje Zemljinoga magnetskog polja.

Kad se intenzitet Zemljinoga magnetskog polja smanjuje, slabi i to zaštitno djelovanje protiv kozmičkih zraka. U onim razdobljima kad dolazi do obrata Zemljinoga magnetskog polja, Zemlja kroz stanovito vrijeme nema magnetskoga polja vrijedna spomena te prodor kozmičkih zraka nije uopće osujećen. Tropske i umjerene zone koje nose glavninu kopnenoga života (uključujući i čovjeka) u to su vrijeme izložene većem intenzitetu kozmičkih zraka nego ikada.

Što bi se dogodilo kad bi neka supernova eksplodirala u blizini u toku takvog razdoblja obrata magnetskoga polja? Njezini bi učinci tada bili znatno veći nego što bi bio slučaj da je magnetsko polje Zemlje normalnog intenziteta. Je li moguće da su jedan ili više velikih pomora nastupili u vrijeme kad je neka bliza supernova eksplodirala u toku obrata magnetskog polja?

To nije baš vjerojatno, jer se blize supernove javljaju samo vrlo rijetko, a i obrati magnetskog polja također su rijetki. Koincidencija dvaju vrlo rijetkih fenomena mnogo je manje vjerojatna nego pojava samo jednoga od njih. Ipak, do te bi koincidencije moglo doći. Ako je tome tako, što je s budućnošću?

Čini se da je Zemljino magnetsko polje izgubilo oko 15 posto snage koju je imalo 1670, kad su obavljena prva pouzdana mjerenja, i pri sadašnjoj stopi slabljenja doseći se ništicu do 4000. godine. Čak ako i ne bude posvemašnjeg porasta čestica kozmičkih zraka izazvanog eksplozijom kakve blize supernove, broj čestica koje će doprijeti do glavnih koncentracija čovječan-stva u 4000. godini bit će otprilike dvostruko veći nego što je sada te bi, kao posljedica toga, genetsko opterećenje čovječanstva moglo znatno porasti.

To vjerojatno neće biti vrlo ozbiljno, osim ako uz to ne eksplodira i bliza supernova, što se ne može dogoditi jer će

223

najbliža supernova 4000. godine biti Betelgeuse, a to nije dovoljno blizu da bi nas trebalo uznemiriti — čak i u odsutnosti magnetskog polja.

U još daljoj budućnosti može, naravno, doći do koincidencije, ali ni bliza supernova ni obrat magnetskog polja neće nas moći iznenaditi. I jedno i drugo pružit će nam dovoljno prethodnog upozorenja i bit će vremena da se improvizira zaštita protiv kratkotrajnog mlaza kozmičkih zraka.

Ipak to ostaje potencijalnom katastrofom koja bi (da ponovimo) mogla pogoditi svemirske naseobine mnogo žešće nego samu Zemlju.

224

KATASTROFE ČETVRTE VRSTE

12 Nadmetanje života

Velike životinje

Zaustavimo se da bismo saželi ono što smo dosad rekli. Medu katastrofama treće vrste o kojima smo govorili,

katastrofama u kojima bi bila narušena podobnost Zemlje kao cjeline za nastavanje, jedino doista vjerojatno nepovoljno zbivanje jest novo ledeno doba ili, obratno od toga, otapanje sadaš-njega ledenog pokrivača. Ako se ma što od toga dogodi u nor-malnom razvoju prirode, bit će to vrlo sporo i sigurno ne prije no što prođe nekoliko tisuća godina, a uz to će se moći ili izdržati ili, još vjerojatnije, obuzdati.

Čovječanstvo bi u tom slučaju možda moglo dovoljno dugo poživjeti da iskusi koju katastrofu druge vrste, u kojoj Sunce prolazi kroz promjene što bi mogle onemogućiti život na Zemlji. Među njima dolazi u obzir jedino pretvaranje Sunca u crvenog diva za nekoliko milijardi godina, a tome će se, iako se vjerojatno neće moći spriječiti, moći umaknuti.

Tada bi čovječanstvo možda moglo preživjeti dovoljno dugo da doživi jednu od katastrofa prve vrste, u kojoj svemir kao cjelina postaje nepodoban za življenje. U toj je grupi, prema mojem mišljenju, najvjerojatniji događaj stvaranje novoga kozmičkog jajeta. Moglo bi se učiniti da se to neće moći ni obuzdati ni izbjeći, te bi tako predstavljalo apsolutni kraj života — no to se neće dogoditi možda još bilijun godina, a tko zna što će tehnologija do tada biti sposobna.

Pa ipak se ne možemo osjećati sigurnima — čak ni toliko da ćemo preživjeti do slijedećega ledenog doba — jer postoje opasnosti, mnogo neposrednije opasnosti koje nam prijete, makar svemir, Sunce i Zemlja ostali nasmiješeni i dobroćudni kakvi su danas.

225

Drugim riječima, sad moramo razmotriti katastrofe četvrte vrste, one koje prijete osobito egzistenciji čovjekova života na Zemlji — čak ako se život općenito na našem planetu nastavi kao i prije.

No što bi to zapravo moglo izazvati kraj čovjekova života, dok bi život općenito i dalje postojao?

Ponajprije, ljudska su bića samo jedna vrsta organizama, a izumiranje je česta sudbina vrsta. Izumrlo je najmanje 90 posto svih vrsta koje su ikada živjele, a među onima koje danas postoje mnoge nisu više onako brojne i snažne kakve su bile nekada. Zapravo je dobar broj vrsta pred istrebljenjem.

Izumiranje može biti posljedica promjena okolice koje uništavaju one vrste koje, iz ovog ili onog razloga, ne mogu preživjeti baš te određene promjene. Već smo bili govorili o nekim tipovima promjena okolice i o tome će biti još riječi. Do istrebljenja, međutim, može doći i u izravnom nadmetanju među vrstama, pri čemu jedna vrsta ili grupa vrsta odnosi pobjedu nad drugima. Tako su, u većem dijelu svijeta, placentni sisavci nadživjeli i zamijenili manje napredne tobolčare i prasisavce koji su se borili za opstanak u istoj okolici. Jedino su u Australiji sačuvane brojne vrste tobolčara i čak nekoliko prasisavaca, zato što se taj kontinent odvojio od Azije prije no što su se razvili plodvaši.

Postoji li, prema tome, ikakva mogućnost da i nas istrijebi na neki način kakav drugi oblik života? Mi nismo jedini životni oblici na svijetu. Postoji oko 350 000 poznatih vrsta različitih biljaka i oko 900 000 različitih vrsta životinja. Milijun ili dva možda je još neotkriveno. Predstavlja li neka ođ tih vrsta ozbiljnu opasnost za nas?

U najranijoj povijesti hominida opasnosti takve vrste bilo je na sve strane. Naši čovjekoliki preci, odjeveni samo u vlastitu kožu i s oružjem koje su činili tek razni dijelovi njihova tijela, nisu bili nimalo dorasli velikim grabežljivcima, čak ni velikim biljožderima.

Prvi su hominidi morali skupljati hranu, pljačkajući neaktivni biljni svijet, a ponekad su se možda, tjerani glađu, hranili onim malim životinjama koje su, uz dovoljno sreće, mogli uhvatiti — otprilike kao što danas rade čimpanze. Pred svim što je bilo čovjekove veličine ili veće prvim hominidima nije preostalo drugo do da uteknu ili se sakriju.

No, već u najranijim fazama hominidi su učili upotrebljavati oruđe. Ruka hominida tako je oblikovana da on može držati bedrenu kost ili granu, a imajući to hominid nije bio goloruk te se

226

mogao s više sigurnosti suočiti s kopitima, pandžama i očnjacima. Kad su se razvili hominidi s većim mozgom te kad su naučili oblikovati kamene sjekire i koplja s kamenim vrškom, ravnoteža se počela pomicati u njihovu korist. Kamena sjekira bila je bolja od kopita, koplje s kamenim vrškom bolje od očnjaka ili pandže.

Kad se jednom pojavio Homo sapiens, i kad je počeo loviti u grupi, mogao je (naravno uz stanovite rizike) ubiti i velike životinje. U toku posljednjeg ledenog doba ljudska su bića bila u stanju loviti mamute. Zapravo, možda su upravo ljudska bića, njihov lov, prouzročila istrebljenje mamuta (i ostalih velikih životinja toga doba).

Nadalje, upotreba vatre dala je ljudskim bićima oružje i obranu kakve nijedna živuća vrsta nije mogla ni kopirati niti se zaštititi od njih, sredstvo iza kojega su ljudska bića bila posve sigurna od napada, jer su ostale životinje, ma kako bile velike i snažne, pažljivo i svjesno izbjegavale vatru. U vrijeme kad je započela civilizacija veliki su grabežljivci bili, u biti, pobijeđeni.

Dakako, pojedina osamljena ljudska bića bila su i dalje bespomoćna ako bi ih uhvatio lav, medvjed ili neki drugi veliki mesožder, ili čak razbješnjeli biljožder, poput vodenog bivola ili divljeg bika. To su, međutim, bile sitnice iako, naravno, ozbiljne za uhvaćenu ljudsku jedinku.

Čak i u praskozorju civilizacije nije bilo sumnje da će ljudska bića, ako su htjela osloboditi neko područje kakve opasne životinje, uvijek to moći učiniti, iako je znalo biti žrtava. Štoviše, ljudska bića, prikladno naoružana i odlučna da ubijaju životinje iz sporta ili da ih love kako bi ih izlagala, uvijek su to mogla uraditi, iako, opet uz eventualne žrtve.

Čak i danas pojedinci doživljavaju poraze, ali ne može se ni zamisliti da bi ljudska bića kao vrstu mogla ugroziti bilo koja velika životinja što danas postoji, ili sve one zajedno. Situacija je zapravo posve obratna. Čovječanstvo, uz samo malo napora, može dovesti do istrebljenja sve velike životinje svijeta te mora, naprotiv, uložiti svjestan napor (ponekad gotovo očajnički) da to ne učini. Sad kad je bitka dobivena, ljudska bića gotovo kao da žale gubitak časnog neprijatelja.

U antičkim vremenima, kad je pobjeda već bila osigurana, postojala su nejasna sjećanja na doba u kojem su životinje bile opasnije, zastrašujuće i ubojitije — a život stoga napetiji i uzbudljiviji. Naravno, nijedna poznata životinja nije se mogla zamisliti opasnom i prijetećom kad se suprotstavi zajedničkim naporima čovječanstva, pa su stoga ljudi prizivali imaginarne

227

životinje. Neke su od njih bile grozne već samom svojom veličinom. U Bibliji čitamo o »behemotu« koji je, čini se, bio slon ili vodeni konj, no stvaraoci legenda podali su mu enormne dimenzije kakve ne bi mogla imati nijedna životinja. Čitamo također o »levijatanu« koji je možda inspiriran krokodilom ili kitom, no i on je povećan do nemogućnosti.

Čak se divovi u ljudskom obličju spominju u Bibliji i vrve u legendama i narodnim pričama. Tako postoji Polifem, jednooki golemi Kiklop u Odiseji, te divovi koji su prijetili mladićima »nadnicom za svirku« u engleskim narodnim pričama.

Ako nisu bile velike, životinje su dobivale smrtonosnije moći od onih koje zapravo posjeduju. Krokodil ima krila i riga vatru, postajući stravičnim zmajem. Zmije koje, u stvarnosti, ubijaju ugrizom, unaprijeđene su do sposobnosti da ubijaju dahom ili čak pogledom te se pretvaraju u baziliske ili aždaje. Hobotnica ili sipica možda je bila podlogom za priče o devetoglavim hidrama (jednu je ubio Heraklo), mnogoglavoj Scili (koja je Odiseju odnijela šestoro ljudi) ili o Meduzi s kosom od živih zmija koja je pretvarala ljude u kamenje kad bi je pogledali (a ubio ju je Perzej).

Postojale su i kombinacije raznih stvorova. Kentauri s glavom i torzom čovjeka na tijelu konja (inspirirani možda slikom koju su obični seljaci stekli ugledavši prve konjanike), sfinge u kojih su glava i torzo žene smješteni na tijelu lava; grifoni koji su bili kombinacija orlova i lavova; himere koje su bile kombinacija lavova, koza i zmija. Bilo je i dobroćudnijih kreatura: krilatih konja, jednoroga i tako dalje.

Svima je zajedničko bilo to da nikad nisu postojali. Čak kad bi i postojali, ne bi mogli nadvladati Homo sapiensa. I doista, u legendama nikad i nisu, jer vitez je uvijek na kraju ubio zmaja. Čak da su postojali i divovi u ljudskom obličju, te da su bili onako neinteligentni i primitivni kakvima su opisivani, ne bi za nas mogli predstavljati opasnost.

Male životinje

Mali sisavci zapravo mogu biti opasniji od velikih. Dakako, pojedini mali sisavac iz očitog je razloga manje opasan od jedne velike životinje. Manji sisavac raspolaže manjom energijom; lakše ga je ubiti, jer se on može manje uspješno braniti.

No, mali sisavci zapravo se ne brane, oni bježe. Budući da su mali, mogu se lakše sakriti, šmugnuti u skrovišta i pukotine u

228

kojima se ne mogu vidjeti i iz kojih ih nije lako izvući. Ako ih ljudi ne love radi hrane, već sama njihova malešnost umanjuje im vrijednost te se lov na njih lakše napušta.

Uz to, utjecaj se malog sisavca općenito ne. osjeća pojedinačno. Mali organizmi obično su kratkovječniji od velikih; no živjeti brže znači i ranije dozrijeti te donijeti mladunčad. Štoviše, donošenje na svijet malog sisavca traži manje ulaganje energije nego što je to slučaj kod velikog sisavca. U malih sisavaca skotnost traje kraće, a broj mladunčadi koja se odjedanput izlegne veći je nego u velikih sisavaca.

Tako ljudsko biće postaje spolno zrelim tek s oko trinaest godina; trudnoća traje devet mjeseci; a jedna žena smatra se vrlo plodnom ako za svoga životnog vijeka rodi desetoro djece. Kad bi muškarac i žena imali desetoro djece i kad bi se sva ona oženila i imala po desetoro djece, te kad bi se i oni svi oženili i imali opet po desetoro djece, ukupan broj potomaka prvobitnog para kroz tri bi generacije dosegao broj 1 100.

Smeđi je štakor, s druge strane, spolno zreo s osam do dvanaest tjedana. Svake se godine može kotiti tri do pet puta, pri čemu broj mladunčadi svaki put iznosi između četiri i dvanaest. Životni vijek takvog štakora traje samo tri godine, ali za to vrijeme lako može donijeti na svijet šezdeset mladunčadi. Ako svaki od njih okoti novih šezdeset, i od njih opet svaki po šezdeset, za tri generacije okotit će se ukupno 219 660 štakora, i to u samo oko devet godina.

Kad bi se takvi štakori nastavili nesmetano razmnožavati u toku prosječnoga čovjekova životnog vijeka od sedamdeset go-dina, ukupan broj štakora u posljednjoj generaciji iznosio bi 5 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000. Težili bi gotovo milijun bilijuna puta više od Zemlje.

Svi oni, naravno, ne mogu živjeti, a činjenica da samo rijetko koji štakor živi dovoljno dugo da bi mogao iskoristiti sav svoj potencijal razmnožavanja nije posve bez smisla u jednoj široj shemi stvari, jer su štakori bitni dio prehrane većih stvorenja.

Ipak, ta »plodnost«, ta sposobnost da se vrlo brzo donosi mnogo mladunčadi znači da pojedini štakor zapravo nije ništa te da je pokolj štakora gotovo bez efekta. Ako se zamalo svaki štakor ubije u nekom organiziranom pohodu protiv životinja, oni koji preostanu mogu nadoknaditi brojčani manjak obeshrabruju-ćom brzinom. Što je, zapravo, manji organizam i što je manje važan ili djelotvoran kao jedinka, to je ta vrsta potencijalno opasnija i više se približava neuništivosti.

229

Nadalje, plodnost ubrzava proces evolucije. Ako u nekoj generaciji na većinu štakora osobito štetno djeluje stanoviti otrov, ili ako ih neki automatski način ponašanja čini osobito ranjivima, uvijek će među njima biti i takvih koji su neobično otporni na ot-rov zahvaljujući slučajnoj i sretnoj mutaciji, ili u kojih je slučajno način ponašanja takav da ih čini manje osjetljivima. Upravo ti otporni, manje osjetljivi štakori obično će preživjeti i imati potomstvo, a to će potomstvo po svoj prilici naslijediti otpornost i relativnu neranjivost. Prema tome, u samo vrlo kratkom razdoblju prestaje djelovati svaka strategija usmjerena na smanjivanje broja štakora.

Moglo bi se učiniti da su štakori prema tome pakosno inteligentni, no iako doista jesu inteligentni za jednu tako malu životinju, ipak nisu toliko inteligentni. Mi se ne borimo protiv jedinke, već protiv plodne vrste u razvoju.

Ako, zapravo, postoji neka značajka među živim bićima koja najizrazitije vodi prema sposobnosti vrste da preživi i koja prema tome čini vrstu uspješnom, posve je razložno pretpostaviti da je to plodnost.

Mi smo se bili navadili misliti o inteligenciji kao o kraju kome teži evolucija, prosuđujući prema vlastitu stajalištu, no još je uvijek pitanje je li inteligencija po cijenu plodnosti neizbježno pobjedonosna u krajnjoj konzekvenci. Ljudska su bića praktički uništila mnoge veće vrste koje nisu osobito plodne a nisu ni načela brojnost štakora.

Još jedno svojstvo, velike važnosti za sposobnost da se preživi, jest mogućnost napredovanja uz širok raspon hrane. Sposobnost da jede jednu i samo jednu određenu vrstu hrane omogućuje životinji da ima precizan probavni sistem i metabolizam. Takva životinja nema problema s prehranom tako dugo dok joj je dostupno obilje njezine specijalne hrane. Tako se australska koala, koja jede samo lišće eukaliptusa, osjeća blaženo tako dugo dok se nalazi na eukaliptusovu stablu. No, uski izbor hrane znači prepuštanje milosrđu okolnosti. Tamo gdje nema eukaliptusovih stabala nema ni koala (osim, umjetno, u zoološkim vrtovima). Kad bi nestala sva eukaliptusova stabla, nestale bi i koale — čak i u zoološkim vrtovima.

S druge strane, životinja s bogatim jelovnikom može izdržati nevolje. Gubitak slasnog sastojka znači da se valja zadovoljiti s manje slasnim, ali i s tim se može preživjeti. Jedan od razloga zašto je ljudska vrsta napredovala više od ostalih primata jest činjenica da je Homo sapiens svežder koji jede gotovo bilo što, dok

230

su ostali primati uglavnom biljožderi (gorila, na primjer, isključivo).

Na nevolju po nas, štakor je također svežder i ma kako različite vrste hrane ljudska bića osigurala za sebe, štakori će isto tako biti zadovoljni. Ma kamo, prema tome, išla ljudska bića, štakor ide za njima. Ako bismo se zapitali koji nam sisavac najneposrednije danas prijeti, ne bismo mogli reći da je to lav ili slon koje možemo uništiti do posljednje jedinke kadgod to zaželimo. Moramo reći da je to smeđi štakor.

Ipak, ako su štakori opasniji od lavova i ako su, dakle, čvorci opasniji od orlova, najgore što se može reći za čovječanstvo jest da je borba protiv malih sisavaca i ptica došla do mrtve točke. Oni su, poput ostalih sličnih organizama, dosadni i nametljivi i nije ih lako bez mnogo muke zadržati pod kontrolom. No ipak nema stvarne opasnosti da će oni uništiti čovječanstvo, osim ako prije toga ne pretrpimo neki drugi udarac koji bi nas onesposobio.

Međutim, postoje drugi organizmi koji su opasniji od štakora ili bilo koje druge vrste kralježnjaka. Ako je teško potući male i plodne štakora, što da kažemo o drugim organizmima koji su još manji i plodniji? Recimo o insektima?

Među svim višestaničnim organizmima insekti su daleko najuspješniji, prosuđujemo li o njima sa stajališta broja vrsta. Insekti žive tako kratko i tako su plodni da je njihova stopa evolucije jednostavno eksplozivna, tako te danas postoji oko 700 000 poznatih vrsta insekata, u usporedbi s ukupno 200 000 vrsta svih ostalih životinja zajedno.

Štoviše, popis vrsta insekata nije potpun, čak ni približno. Svake godine otkrije se oko 6 000 do 7 000 novih vrsta insekata te je posve vjerojatno da ukupno postoji najmanje 3 milijuna vrsta insekata.

Broj pojedinačnih insekata upravo je nevjerojatan. U samo jednom jutru vlažnog tla mogu živjeti čak četiri milijuna insekata koji pripadaju stotinama različitih vrsta. U svijetu danas vjerojatno živi milijardu milijardi insekata; oko 250 milijuna insekata na svakog živog muškarca, ženu i dijete. Ukupna težina živućih insekata na našem planetu veća je od ukupne težine svih ostalih životinja uzetih zajedno.

Gotovo su sve te različite vrste insekata bezazlene za čovjeka. Otprilike najviše 3 000 vrsta, od moguća tri milijuna, stvara neprilike i neugodnosti. Oni obuhvaćaju insekte koji žive na nama, našoj hrani ili na ostalim stvarima koje su nam važne —

231

muhe, buhe, uši, ose, stršene, žiške, žohare, moljce, termite i tako dalje.

Neki od njih nisu samo neugodni, već mnogo gore od toga. U Indiji, primjerice, postoji insekt koji se zove »crvena pamukova stjenica«, a živi na stabljikama pamuka. Svake godine ti insekti unište polovicu indijskog uroda pamuka. Sjemenski žižak hrani se stabljikama pamuka u Sjedinjenim Državama. Protiv njega se može uspješnije boriti nego protiv indijske pamukove stjenice; ipak, zbog oštećenja koja izaziva sjemenski žižak svaka funta pamuka uzgojena u Sjedinjenim Državama stoji deset centi više nego što bi stajala da taj insekt ne postoji. Gubici koji izazivaju oštećenja što ih insekti nanose čovjekovoj ljetini i čovjekovim dobrima samo u Sjedinjenim Državama penju se do otprilike osam milijardi dolara svake godine.

Tradicionalna oružja što su ih ljudska bića razvila u primitivnim vremenima bila su usmjerena protiv velikih životinja kojih su se ljudi najviše bojali. Ona postaju sve nedjelotvornijima što meta na koju su usmjerena postaje manjom. Koplja i strijele sjajni su protiv jelena, ali samo su sporedne važnosti ako se upotrebljavaju protiv kunića ili štakora. A uperiti koplje ili strijelu na skakavca ili komarca toliko je smiješno da to vjerojatno nije nikada učinio nijedan čovjek zdrava razuma.

Pronalazak topova i pušaka nije ništa pridonio poboljšanju položaja. Čak ni nuklearna oružja neće pobiti male životinje onako lako i potpuno kao što će uništiti samo čovječanstvo.

I tako su se ponajprije počeli koristiti biološki neprijatelji protiv malih životinja. Psi, mačke i lasice upotrebljavali su se za uništavanje štakora i miševa. Mali su mesožderi u stanju bolje slijediti glodavce ma kamo pošli; a kako ti mali mesožderi prije traže hranu no što se samo žele osloboditi neugodnosti, oni su revniji i ustrajniji u svojem progonu nego što bi to bila ljudska bića.

Mačke se, na primjer, nisu u egipatskim vremenima pripitomljavale toliko zbog svojih kvaliteta koje su iskazivale praveći čovjeku društvo (a to je otprilike sve što se danas od njih očekuje), već zbog sposobnosti da ubijaju male glodavce. Čineći to, mačke su se nalazile između Egipćana i uništenja njihovih zaliha žita. Značilo je to ili mačke ili gladovanje te nije čudno da su Egipćani obožavali mačke i propisivali najvišu kaznu za onoga tko bi ih ubio.

Postoje i biološki neprijatelji insekata. Ptice, mali sisavci i reptili svi vrlo spremno jedu insekte. Čak i neki insekti jedu druge

232

insekte. Valja izabrati odgovarajućeg grabljivca, odgovarajuće vrijeme i prikladne uvjete — i već smo daleko odmakli prema kontroli nekog insekta-štetočine.

No, prvobitne civilizacije nisu se znale koristiti takvim biološkim vojevanjem te nije pronađen insekt koji bi bio ekvivalentom mački. Zapravo, djelotvorne metode za kontrolira-nje insekata nije bilo sve do prije jednog stoljeća, kad su se počeli upotrebljavati raspršeni otrovi.

Godine 1877. počela se protiv insekata upotrebljavati mješavina bakra, olova i arsena. Jedan takav otrov protiv insekata koji se mnogo upotrebljavao bilo je »pariško zelenilo«, bakreni acetoarsenit. Bilo je to dosta djelotvorno sredstvo. Pariško zelenilo nije oštećivalo bilje koje se njime prskalo. Bijjke su se hranile anorganskim tvarima iz zraka i tla i energiju im je davala Sunčeva svjetlost. Tragovi mineralnih kristala na njihovim listovima nisu tome smetali. No, svaki insekt koji je namjeravao jesti lišće bio bi smjesta ubijen.

Takvi mineralni »insekticidi« ipak imaju nedostataka.* Ponajprije, oni su otrovni i za ostali životinjski svijet osim insekata — a to znači i za čovjeka. Nadalje, takvi su mineralni otrovi postojani. Kiša odnosi stanovit dio minerala i prenosi ga u tlo. Malo-pomalo u tlu se skupljaju bakar, arsen i ostali elementi koji napokon dospijevaju do korijenja bilja. Na taj način oni doista štetno djeluju na bilje i tlo postupno postaje zatrovano. Uz to, takvi se minerali ne mogu upotrijebiti na samom ljudskom biću pa su stoga nedjelotvorni protiv insekata koji za žrtve odabiru ljude.

Bilo je, naravno, pokušaja da se pronađu kemikalije koje će škoditi samo insektima i koje se neće skupljati u tlu. Švicarski kemičar Paul Miiller (1889—1965) počeo je 1935. godine tražiti takvu kemikaliju. Želio je takvu kemikaliju koja bi se mogla napraviti jeftino, koja bi bila bez mirisa i ne bi škodila ostalim oblicima života osim insekata. Tražio je među organskim spojevima — među dušičnim spojevima sličnim onima koji se nalaze u živom tkivu — nadajući se da će pronaći neki spoj koji neće biti onako postojan u tlu kao što su bili mineralni spojevi. U rujnu 1939. Müller je naišao na »diklorodifeniltrikloretan« za koji se najčešće upotrebljava kratica DDT. Taj je spoj prvi put

* Izraz »pesticid« počeo se upotrebljavati u novije doba, otkako su se kemijska sredstva stala koristiti i protiv drugih neželjenih organizama, a ne samo protiv insekata.

233

pripravljen i opisan 1874, no njegova su insekticidna svojstva ostala nepoznata šezdeset pet godina.

Pronađeni su i mnogi drugi organski pesticidi te je čovjekov rat protiv insekata doživio izrazito povoljan preokret.

To ipak nije bila posvemašnja pobjeda. Preostalo je da se čovjek uhvati ukoštac sa sposobnošću insekata za evolucijsku promjenu. Ako bi insekticidi ubili sve osim tek nekoliko insekata koji su slučajno bili relativno otporni na DDT ili neku drugu kemikaliju te vrste, oni koji su preživjeli naglo bi se razmnožili stvarajući novu otpornu podvrstu. Ako bi ti isti insekticidi poubijali još djelotvornije suparničke insekte ili one koji ih love, nova otporna vrsta insekata koji su prvotno napadnuti mogla bi se neko vrijeme snažnije i brojnije razvijati nego prije upotrebe insekticida. Da bi ih se moglo obuzdati, morala se povećati koncentracija insekticida i uvesti nove vrste insekticida.

Kako su se insekticidi počeli upotrebljavati sve opsežnije, sve nekritičnije i u sve većim koncentracijama, pokazale su se i druge njihove nepovoljnosti. Insekticidi mogu biti relativno neškodljivi za ostale oblike života, ali ne posve. Često se nisu lako razgrađivali u tijelu životinja te su životinje koje su se hranile biljkama na kojima je primjenjivan insekticid, skupljale kemikalije u svojim masnim zalihama i prenosile ih na druge životinje što su se njima hranile. Nakupljeni insekticidi mogu biti škodljivi. Oni, primjerice, mogu poremetiti mehanizam stvaranja ljuske jajeta u nekih ptica, drastično smanjujući broj novoizleglih ptica.

Rachel Louise Carson (1907—64), američki biolog, objavila je 1962. Silent Spring, knjigu koja je vrlo snažno izrazila opasnosti nekontrolirane upotrebe organskih pesticida. Otada su razvijene nove metode: pesticidi manje toksičnosti; korištenje biološkim neprijateljima; sterilizacija mužjaka insekata radioaktivnim zrače-njem; upotreba hormona insekata da bi se spriječila oplodnja ili dozrijevanje insekata.

Sve u svemu, borba protiv insekata napreduje dosta dobro. Nema znakova da ljudska bića pobjeđuju u smislu da će insekti--štetočine biti zasvagda uklonjeni, ali isto tako ne gubimo. Kao i u slučaju štakora, rat se nalazi na mrtvoj točki, ali nema znaka da će čovječanstvo pretrpjeti katastrofalan poraz. Ako ljudska vrsta opasno ne oslabi iz nekih drugih razloga, nije vjerojatno da će nas uništiti insekti protiv kojih se borimo.

234

Infektivne bolesti

Još veća opasnost za čovječanstvo od djelovanja malih, plodnih štetočina na ljudska bića, njihovu hranu i svojinu, njihova je sklonost da šire neke oblike infektivnih bolesti.*

Svaki je živi organizam podložan različitim vrstama bolesti, pri čemu se bolest definira u najširem smislu kao svaka malfunkcija ili promjena fiziologije ili biokemije koja poremećuje smireno funkcioniranje organizma. Na kraju, kumulativno djelovanje neispravnosti, lošeg funkcioniranja, nefunkcioniranja, čak ako se mnogo toga ispravi ili zaliječi, stvara nepopravljiva oštećenja — zovemo ih starošću — i, čak i uz najbolju skrb na svijetu, donosi neizbježnu smrt.

Postoje neka pojedinačna stabla koja mogu živjeti pet tisuća godina, neke hladnokrvne životinje koje mogu živjeti dvjesto godina, neke toplokrvne životinje koje mogu živjeti sto godina, ali svaku višestaničnu jedinku na kraju čeka smrt.

To je bitni dio uspješnog funkcioniranja života. Stalno nastaju nove jedinke s novim kombinacijama kromosoma i gena, i također s mutiranim genima. One su, da tako kažemo, novi pokušaji prilagođavanja organizma okolici. Bez stalnog pristizanja novih organizama koji nisu samo kopije starih, evolucija bi se zaustavila. Prirodno, novi organizmi ne mogu dobro odigrati svoju pravu ulogu tako dugo dok se sa scene ne uklone stari, nakon što su ovi potonji ispunili svoju funkciju stvaranja novih. Ukratko, smrt jedinke prijeko je potrebna za život vrste.

No, isto je tako nužno da jedinka ne umre prije no što je stvorena nova generacija, barem ne u toliko mnogo slučajeva da bi se mogla osigurati brojnost vrste kako ona ne bi izumrla.

Ljudska vrsta ne može imati relativan imunitet prema štetnosti pojedinačne smrti kakav imaju male i plodne vrste. Ljudska su bića razmjerno velika, dugovječna i sporo se razmnožavaju, tako da suviše nagla individualna smrt sadrži u sebi čitav spektar katastrofa. Nagla smrt izrazito velikog broja ljudskih bića izazvana bolešću može ozbiljno narušiti stanje populacije. Dovedena do ekstrema, nije teško zamisliti kako zatire ljudsku vrstu.

U tom je smislu najopasnija vrsta malfunkcije poznata kao »infektivne bolesti«. Postoje uz to i mnoge druge bolesti koje

* Kako će se uskoro pokazati, takve su bolesti povezane sa živim organizmima koji su još manji, još plodniji i još opasniji od insekata.

235

pogađaju određeno ljudsko biće iz ovog ili onog razloga i koje nju ili njega mogu ubiti, ali one same po sebi ne nose prijetnju čitavoj vrsti jer su striktno ograničene na ugroženog pojedinca. Ako, međutim, bolest na neki način može prelaziti od jednoga ljudskog bića na drugo, i ako njezina pojava u pojedinca može dovesti ne samo do smrti tog pojedinca već i do smrti milijuna drugih, tada postoji mogućnost katastrofe.

I doista, u povijesnom dobu infektivne su se bolesti približile uništenju ljudske vrste mnogo više od ma kakve pohare životinja. Iako infektivne bolesti, čak i u najgorem obliku, nisu još nikada stvarno skončale ljudska bića kao živu vrstu (očito), one mogu ozbiljno narušiti civilizaciju i promijeniti tok povijesti. I zapravo su to učinile ne jedanput, već mnogo puta.

Štoviše, situacija je vjerojatno postala gorom s dolaskom civilizacije. Civilizacija je značila razvoj i rast gradova i gomilanje ljudi u zatvorenim područjima. Upravo kao što se vatra može širiti mnogo brže od drveta do drveta u gustoj šumi nego među osamljenim stablima, tako se i infektivne bolesti šire mnogo brže u nagomilanim gradskim četvrtima nego u raštrkanim naseobi-nama.

Spomenut ćemo samo nekoliko općepoznatih slučajeva u povijesti:

Godine 431. prije nove ere Atena i njezini saveznici bili su u ratu sa Spartom i njezinim saveznicima. Rat je trajao dvadeset sedam godina i opustošio je Atenu, a do znatnog stupnja i cijelu Grčku. Budući da je Sparta kontrolirala kopno, cijelo se atensko stanovništvo sleglo u obzidan grad Atenu. Tamo su bili sigurni i mogli su se opskrbljivati morskim putem koji je kontrolirala atenska mornarica. Atenjani bi vrlo vjerojatno uskoro dobili taj iscrpljujući rat i cijela je Grčka mogla izbjeći uništenje, da nije bilo bolesti.

Godine 430. prije n.e. neka je zarazna bolest pogodila nagomilano atensko stanovništvo i odnijela 20 posto ljudi, uključujući njihova božanski nadahnutog vođu Perikla. Atena se nastavila boriti, ali nikad nije obnovila pučanstvo ni snagu te je na kraju izgubila.

Pošasti su se vrlo često pojavljivale u istočnoj i jugoistočnoj Aziji, gdje je napučenost najgušća, te se širile prema zapadu. Godine 166, kad je Rimsko carstvo bilo na vrhuncu snage i civilizacije pod djelotvornim i umješnim filozofom-imperatorom Markom Aurelijem, rimska je vojska, boreći se na istočnim granicama Male Azije, počela trpjeti od neke zarazne bolesti

236

(vjerojatno velikih boginja). Vojnici su donijeli bolest u ostale provincije i u sam Rim. Na vrhuncu epidemije u gradu je Rimu svakoga dana umiralo 2 000 ljudi. Stanovništvo je počelo opadati i tek je u dvadesetom stoljeću opet doseglo brojku kakva je bila prije zaraze. Dugo, polagano propadanje Rima koje je slijedilo nakon vladavine Marka Aurelija pripisuje se mnogim razlozima, no oslabljujuće djelovanje pošasti iz 166. godine svakako je odigralo svoju ulogu.

Već kad su zapadne provincije carstva bile razbijene najezdama germanskih plemena, i kad je sam Rim bio izgubljen, istočna je polovica Rimskog carstva postojala i dalje, s glavnim gradom Carigradom. Pod sposobnim carem Justinijanom I, koji je stupio na prijestolje 527. godine, Afrika, Italija i dijelovi Španjolske ponovno su pripojeni i za neko se vrijeme činilo da bi se carstvo opet moglo ujediniti. No, 541. godine sručila se bubonska kuga. Ta je bolest pogađala ponajprije štakore, no buhe su je mogle prenijeti na ljudska bića tako što su, ujevši najprije bolesnog štakora, ujedale zdrava čovjeka. Bubonska je bolest djelovala brzo i često je za kratko vrijeme završavala smrću. Mogla ju je čak pratiti još smrtonosnija varijanta, plućna kuga, koja može izravno prelaziti s jedne osobe na drugu.

Kuga je harala dvije godine. U Carigradu je umrlo između jedne trećine i polovice stanovništva, uz mnoge ljude u okolici grada. Nakon toga više nije bilo nade da će se carstvo ujediniti; istočni njegov dio koji postade poznat kao Bizantsko carstvo potom je nastavio propadati (uz povremene oporavke).

Najstrašnija epidemija u povijesti ljudske vrste naišla je u četrnaestom stoljeću. U 1330-im godinama u središnjoj se Aziji pojavio novi, osobito smrtonosan oblik bubonske kuge. Ljudi su počeli umirati i zaraza se neumoljivo širila iz svoga prvobitnog žarišta.

Napokon je stigla do Crnog mora. Tamo se, na poluotoku Krimu koji strši u srednjem dijelu sjeverne obale toga mora, nalazila morska luka Kaffa u kojoj je talijanski grad Genova uspostavio trgovinsku postaju. U listopadu 1347. godine jedan se denovski brod jedva uspio vratiti iz Kaffe u Genovu. Nekoliko ljudi na brodu koje kuga nije pokosila upravo je umiralo. Iskrcani su na obalu i tako je kuga ušla u Evropu, gdje se počela naglo širiti.

Ponekad čovjeka zahvati blagi oblik bolesti, no često je napad žestok. U potonjem slučaju bolesnik gotovo uvijek umire jedan do tri dana nakon pojave prvih simptoma. Budući da su najviši

237

stupanj bolesti obilježavale krvave pjege koje su zatim potamnjele, bolest je nazvana »crna smrt«.

»Crna smrt« neobuzdano se širila. Procjenjuje se da je u Evropi od nje umrlo 25 milijuna ljudi prije no što se zaustavila, i mnogo više od toga u Africi i Aziji. Ubila je možda trećinu cijeloga stanovništva našeg planeta, vjerojatno ukupno 60 milijuna ljudi, ili čak i više. Ni prije ni poslije toga nije poznato ništa što bi odnijelo tako velik postotak stanovništva kao što je to učinila »crna smrt«.

Nije čudo da je ta bolest ulila pučanstvu silnu stravu. Svi su živjeli u strahu. Iznenadni napad drhtavice ili vrtoglavica, obična glavobolja, mogli su značiti da je smrt odabrala nekoga za sebe te da nije preostalo više od nekoliko desetaka sati prije smrti. Cijeli su gradovi opustošeni. Prvi koji su umrli ležali su nepokopani, dok su se preživjeli razbježali da bi proširili bolest. Polja su ležala neobrađena; domaće su životinje lutale lišene skrbi. Cijeli su narodi — Aragonci, primjerice, u današnjem istočnom dijelu Španjolske — tako teško pogođeni da se više nikada nisu istinski oporavili.

Žestoka alkoholna pića pojavila su se najprije u Italiji, oko 1 100. godine. U ono doba, dva stoljeća kasnije, postala su popularna. Postojala je teorija da jako piće djeluje preventivno protiv zaraze. Ono to nije činilo, ali pijan je čovjek bio manje zabrinut, a to je u onim okolnostima ipak bilo nešto. Pijanstvo se proširilo Evropom, zadržavši se i nakon što je kuga prošla i ni-kada zapravo nije iščezlo. Kuga je također poremetila feudalnu privredu, smanjivši vrlo drastično radnu snagu. To je pridonijelo uništenju feudalizma jednako kao i pronalazak baruta.*

Otada je bilo i drugih velikih pošasti, iako se nijedna nije mogla mjeriti sa »crnom smrću« po nepremašenom užasu i uništenju. Bubonska kuga pogodila je 1664. i 1665. London, odnijevši živote 75 000 ljudi.

Kolera koja je u Indiji uvijek tinjala ispod površine (tamo je »endemska«), povremeno bi eksplodirala i proširila se u »epidemiju«. Smrtonosne epidemije kolere posjetile su Evropu 1831. godine te ponovno 1848. i 1853. Žutu groznicu, jednu

* Možda je najmučniji aspekt »crne smrti« strašan uvid u čovjekovu prirodu koji nam je pružila. Engleska i Francuska nalazile su se u to doba u prvim de­setljećima -stogodišnjeg rata. Iako je »crna smrt« pogodila oba naroda i gotovo ih uništila, rat se ipak nastavio. U toj najvećoj od svih kriza s kojima se suočila ljudska vrsta nije bilo ni pomisli o miru.

238

tropsku bolest, donosili bi mornari do sjevernijih luka pa je tako povremeno desetkovala američke gradove. Još 1905. New Orleans je pogodila teška epidemija žute groznice.

Najopasnija epidemija nakon »crne smrti« bila je epidemija »španjolske gripe« koja je zahvatila svijet 1918. i samo u jednoj godini odnijela 30 milijuna ljudi širom svijeta, od toga oko 600 000 u Sjedinjenim Državama. Usporedbe radi, četiri godine prvoga svjetskog rata koje su neposredno prethodile 1918. godini ubile su 8 milijuna. No, epidemija gripe odnijela je manje od dva posto svjetskoga stanovništva, tako da »crna smrt« ostaje neusporedivo najstrašnija.

Infektivne bolesti mogu pogoditi i druge vrste osim Homo sapiensa, naravno ponekad uz još veća uništenja. Kestenova stabla u newyorškom zoološkom vrtu proširila su 1904. godine »kestenovu uš« i za nekoliko je desetljeća nestalo gotovo svako stablo kestena u Sjedinjenim Državama i Kanadi. Nadalje, bolest nizozemskog brijesta stigla je u New York 1930. godine i silovito se proširila. Protiv nje se bori svim sredstvima suvremene botaničke znanosti, ali brijestovi i dalje umiru i neizvjesno je koliko će se stabala na kraju moći spasiti.

Ponekad ljudska bića mogu iskoristiti životinjsku bolest kao oblik pesticida. Kunići su uvezeni u Australiju 1859. godine i tamo su se, bez prirodnih neprijatelja, razmnožili divljom samovoljom. Za pedeset su se godina proširili svim dijelovima kontinenta i, kako se činilo, ljudska bića nisu mogla ničim smanjiti njihov broj. Tada je, 1950-tih godina, namjerno donijeta bolest kunića, tzv. »infektivna miksomatoza« koja je bila endemska među kunićima u Južnoj Americi. Bila je vrlo zarazna i smrtonosna za australske kuniće koji joj nikad prije nisu bili izloženi. Milijuni su kunića gotovo smjesta počeli ugibati. Nisu, naravno, potpuno istrijebljeni, a oni preživjeli sve su otporniji na tu bolest, no čak se i sada broj kunića u Australiji kreće dosta ispod nekadašnjeg vrhunca.

Biljne i životinjske bolesti mogu izravno i katastrofalno pogoditi čovjekovu privredu. Godine 1872. epidemija je zahvatila konje u Sjedinjenim Državama. Nije bilo nikakva lijeka. Nitko u to vrijeme nije shvatio da bolest šire moskiti, i prije no što se sama stišala, uginula je četvrtina svih američkih konja. To nije bila samo ozbiljna materijalna šteta, jer su konji u to vrijeme bili i važan izvor pokretljivosti. To je osakatilo poljoprivredu i industriju pa je epidemija tako pridonijela nastanku ozbiljne depresije.

239

Infektivne su bolesti više nego jedanput opustošile žetvu i prouzročile velike nevolje. U Irskoj je plijesan uništila urod krumpira 1845. te je jedna trećina stanovništva otoka umrla od gladi ili se iselila. Irska do današnjeg dana nije nadoknadila gubitak stanovništva koje je odnijela glad. Ista je bolest uništila 1846. godine pola uroda rajčice u istočnom dijelu Sjedinjenih Država.

Infektivna bolest nedvojbeno je opasnija za ljudski opstanak no što bi to mogla biti ma koja životinja. Stoga bismo se mogli s pravom zapitati neće li to izazvati konačnu katastrofu prije nego što ledenjaci uopće uzmognu napredovati, i svakako prije nego što Sunce krene na svoj polagani put prema stanju crvenoga diva.

Između takve jedne katastrofe i nas ispriječilo se novo saznanje koje smo stekli u posljednjem stoljeću i pol, saznanje koje se odnosi na uzroke infektivnih bolesti i metode protiv njih.

Mikroorganizmi U toku najvećeg dijela povijesti ljudi nisu imali nikakve obrane protiv infektivnih bolesti. U antičkom i srednjevjekovnom dobu nisu čak shvaćali ni samu činjenicu da je riječ o infekciji. Kad bi ljudi počeli masovno umirati, uobičajena je teorija bila da se neki ljutiti bog osvećuje iz ovog ili onog razloga. Letjele su Apolonove strelice, tako da jedna smrt nije bila odgovorna za drugu. Apolon je bio odgovoran za sve, jednako.

Biblija govori o mnogim epidemijama i u svakom je slučaju riječ o rasplamsanom bijesu božjem uperenom protiv grešnika, kao u Knjizi Samuelovoj (2:24). U vremenima Novog zavjeta bila je popularna teorija o opsjednutošću demonima kao objašnjenje za bolest, pri čemu su podjednako Isus i ostali istjerivali bijesove. Zbog biblijskog se autoriteta ta teorija održala do današnjih dana, što dokazuje i popularnost filmova kakav je »Egzorcist«.

Tako dugo dok se bolest pripisivala božanskim ili demonskim utjecajima, svjetovna stvar kakva je zaraza ostaia je nezamijećena. Srećom, Biblija također sadrži upute o tome da valja izolirati gubavce (to se ime nije pridavalo samo gubi, već i drugim, manje opasnim bolestima kože). Biblijska navada izoliranja počivala je prije na religijskim nego na higijenskim razlozima, jer je guba zapravo slabo zarazna. Pod autoritetom Biblije u srednjem su se vijeku gubavci izolirali, no nisu se izolirali ljudi zaraženi pravim infektivnim bolestima. No, običaj izoliranja naveo je neke

240

liječnike da o tome počnu razmišljati u vezi s bolestima općenito. Krajnji užas »crne smrti« osobito je pomogao da se proširi pojam karantene; to se ime prvobitno pripisivalo izoliranju kroz četrdeset (quarante, na francuskome) dana.

Činjenica da je izolacija doista usporavala širenje bolesti navela je na pomisao da je možda zaraza pri tome važan činitelj. Prvi je podrobno razradio tu mogućnost talijanski liječnik Girolama Fracastoro (1478—1553). On je 1546. napomenuo da bi se bolest mogla širiti izravnim kontaktom zdrave osobe s bolesnom, ili izravnim kontaktom zdrave osobe sa zaraženim predmetima, ili čak prijenosom na udaljenost. Uz to je smatrao da sićušna tjelešca, suviše mala da bi se mogla vidjeti, prelaze od zdrave na bolesnu osobu te da ta tjelešca imaju sposobnost samorazmnažanja.

Bio je to značajan uvid u stvar, ali Fracastoro nije imao čvrsta dokaza kojim bi potkrijepio svoju teoriju. Ako bi se prihvatila nevidljiva tjelešca koja skaču s jednog tijela na drugo, k tome nemajući ništa drugo do vjeru, isto bi se tako mogli prihvatiti i nevidljivi demoni.

Ta mala tijelca nisu, međutim, ostala nevidljiva. Već u Fracastorovo vrijeme bila se udomaćila upotreba leća kao pomoći vidu. Oko 1608. upotrijebljena je kombinacija leća da bi se povećali udaljeni predmeti pa tako nastade teleskop. Uz male prilagodbe leće su počele uvećavati malešne predmete. Talijanski fiziolog Marcello Malpighi (1628—94) prvi je upotrijebio mikroskop u značajnijem opsegu, objavivši zapažanja oko 1650. godine.

Nizozemski znanstvenik Anton van Leeuwenhoek (1632— 1723) pažljivo je izbrusio male no izvrsne leće, što mu je pružilo bolji uvid u svijet sićušnih predmeta nego bilo kome u njegovo vrijeme. Godine 1677. stavio je u fokus jedne od svojih malih leća kanalsku vodu i otkrio žive organizme suviše male da bi se mogli vidjeti golim okom, ali svi su oni bili neprijeporno jednako živi kao kit ili slon — ili kao ljudsko biće. Bile su to jednostanične životinje koje danas zovemo »protozoa«.

Van Leeuwenhoek je 1683. otkrio strukture još sitnije nego što su protozoa. Bile su na granici vidljivosti čak i s najboljim lećama, ali na temelju crteža onoga što je vidio jasno je da je otkrio bakterije, najmanja stanična stvorenja koja postoje.

Da bi se napredovalo dalje od Leeuwenhoeka bili su potrebni izrazito bolji mikroskopi, a oni su se sporo razvijali. Slijedeći mikroskopist koji je opisao bakterije bio je danski biolog Otto

241

Friedrich Müller (1730—84), objavivši o tome knjigu koja je izašla posthumno 1786. godine.

Gleda li se unatrag, čini se da su ljudi morali bili pogoditi kako bakterije predstavljaju Fracastorov infektivni agens, no za to nije bilo dokaza. Čak su i Mullerova promatranja bila vrlo granična pa nije postignuta čak ni opća suglasnost da bakterije doista postoje, ili da su žive ako i postoje.

Engleski optičar Joseph Jackson Lister (1786—1869) izumio je 1830. akromatski mikroskop. Leće koje su se do tada upotrebljavale lomile su svjetlost u dugu, tako da su tjelešca bila obrubljena bojom i nisu se mogla jasno vidjeti. Lister je kombinirao leće od različitih vrsta stakla tako te je uklonio boje.

Kad više nije bilo boja, sitna su se tjelešca jasno isticala te je oko 1860. njemački botaničar Ferdinand Julius Cohn (1828—98) vidio i opisao bakterije s prvim doista uvjerljivim uspjehom. Tek s Cohnovim je radom utemeljena znanost bakteriologije, a time i opće uvjerenje da bakterije zaista postoje.

U međuvremenu, i bez jasne indikacije o postojanju Fracastorovih agensa, neki su liječnici pronalazili načine za smanjivanje zaraze.

Mađarski liječnik Ignaz Philipp Semmelweiss (1818—65) tvrdio je da babinju groznicu koja je ubila tolike majke pri porodu šire sami liječnici, jer su izravno s autopsija dolazili porodiljama. Borio se da natjera liječnike na pranje ruku prije nego što pohode žene. Kad mu je to uspjelo iznuditi, 1847, pojava groznice u babinjama naglo je smanjena. No uvrijeđeni su liječnici, ponosni na svoju profesionalnu nečistoću, konačno uspjeli ponovno obavljati svoj posao prljavih ruku. Pojava babinje groznice povećala se onako naglo kako je i smanjena — ali liječnike to nije uznemirilo.

Presudni je trenutak nastupio s radom francuskog kemičara Louisa Pasteura (1822—95). Iako je bio kemičar, rad ga je sve više i više upućivao mikroskopu i mikroorganizmima te se 1865. latio proučavanja jedne bolesti dudovog prelca koja je uništavala francusku proizvodnju svile. Koristeći se mikroskopom, otkrio je sićušne parazite koji su napadali dudove prelce i dudovo lišće kojim su se hranili. Pasteurovo je rješenje bilo drastično ali razborito. Sve je zaražene prelce i zaraženu hranu trebalo uništiti. Valjalo je početi s početka sa zdravim prelcima i bolest će se zatrti. Njegov je savjet prihvaćen i djelovao je. Svilarska je industrija bila spašena.

242

To je usmjerilo Pasteurovo zanimanje zaraznim bolestima. Ako bolest dudovog prelca izazivaju mikroskopski paraziti, činilo se Pasteuru, možda oni izazivaju i druge bolesti; tako je rođena »teorija klica«. Fracastorovi nevidljivi zarazni agensi bili su mikroorganizmi, često bakterije koje je Cohn upravo jasno iznosio na svjetlost dana.

Sada postade mogućim svrsishodno napadati zarazne bolesti, koristeći se postupkom koji je uveden u medicinu više od pola stoljeća prije. Engleski liječnik Edward Jenner (1749—1823) pokazao je da ljudi cijepljeni blagom bolešću, kravljim boginjama, ili vaccinia na latinskom, stječu otpornost ne samo protiv samih, kravljih boginja već i protiv slične, ali vrlo priljepčive i teške bolesti, velikih boginja. Postupak cijepljenja (»vakcinacije«) gotovo je potpuno zaustavio haranje velikih boginja.

Na nesreću, nije pronađena nijedna druga bolest koja bi se pojavljivala u tako prikladnim parovima gdje blaža bolest da je imunitet protiv ozbiljne. Ipak se, sa spoznajom teorije klica, taj postupak mogao proširiti na neki drugi način.

Pasteur je odredio specifične klice povezane sa specifičnim bolestima, zatim je te klice oslabio zagrijavanjem ili na neki drugi način te je upotrijebio oslabljene klice za cijepljenje. Tako je izazvan samo vrlo blagi oblik bolesti, no stvoren je imunitet protiv opasne bolesti. Prva bolest za koju je primijenjen taj postupak bila je smrtonosna bedrenica koja je uništavala stada domaćih životinja.

Sličan je rad nastavio još uspješnije njemački bakteriolog Robert Koch (1843—1910). Pronađeni su uz to i antitoksini koji su neutralizirali bakterijske otrove.

U međuvremenu je engleski kirurg Joseph Lister (1827—1912), sin izumitelja akromatskog mikroskopa, nastavio Semmelweissov rad. Saznavši za Pasteurova istraživanja, imao je uvjerljivu postavku kao opravdanje te je počeo zahtijevati da kirurzi prije operacije operu ruke otopinom kemikalija za koje se znalo da ubijaju bakterije. Od 1867. godine nadalje brzo se proširila praksa »antiseptičke kirurgije«.

Teorija klica također je proširila prihvaćanje svrsishodnih preventivnih mjera — osobne higijene, kao što je pranje i kupanje; pažljivog uklanjanja otpada; brige o čistoći hrane i vode. U tome su predvodili njemački znanstvenik Max Joseph von Pettenkofer (1818—1901) i Rudolph Virchow (1821—1902). Oni sami nisu prihvatili teoriju klica kao uzročnika bolesti, ali njihovi se savjeti ne bi bili onako spremno slijedili da je nisu priznavali drugi ljudi.

243

K tome, otkriveno je da bolesti kakve su žuta groznica i malarija prenose moskiti, tifus uši, tzv. »pjegavac Stjenjaka« krpelji, bubonsku kugu buhe i tako dalje. Mjere poduzete protiv tih malih organizama-prijenosnika klica smanjile su učestalost bolesti. Tim su se otkrićima bavili ljudi kao što su Amerikanci Walter Reed (1851—1902) i Howard Taylor Ricketts (1871— 1910) te Francuz Charles J. Nicolle (1866—1936).

Njemački bakteriolog Paul Ehrlich (1854—1915) prvi je upotrijebio specijalne kemikalije koje su ubijale određene bakterije, a da pri tome nisu naškodile ljudskom biću u kojem su se nalazile. Njegovo je najuspješnije otkriće uslijedilo 1910. godine, kad je pronašao spoj arsena koji je djelovao protiv bakterija-uzročnika sifilisa.

Taj je rad kulminirao otkrićem antibakterijskog djelovanja sulfanilamida i srodnih spojeva koji je započeo radom njemačkog biokemičara Gerharda Domagka (1895—1964) godine 1935, te otkrićem antibiotika koje obilježava rad francusko-američkog mikrobiologa Renea Julesa Dubosa (1901—) godine 1939.

Tek je 1955. pobijeđen poliomielitis, zahvaljujući cjepivu što ga je pripravio američki mikrobiolog Jonas Edward Salk(1914—).

Pobjeda ipak nije potpuna. Čini se da je u ovom trenutku potpuno svladana nekad ubitačna bolest velikih boginja. Koliko se zna, ne postoji nijedan slučaj u cijelom svijetu. Postoje, međutim, infektivne bolesti, poput nekih otkrivenih u Africi, koje su vrlo zarazne, gotovo u sto posto slučajeva završavaju smrću i nema im lijeka. Brižljive higijenske mjere omogućile su da se te bolesti proučavaju bez širenja te će se nedvojbeno pronaći djelotvorne protumjere.

Nova bolest

Prema tome, tako dugo dok postoji naša civilizacija i dok tehnologija ne bude uništena, reklo bi se kako više nema opasnosti da će infektivne bolesti prouzročiti katastrofu ili čak izazvati uništenja slična onima crne smrti ili španjolske gripe. Pa ipak, stare poznate bolesti nose u sebi mogućnost da se pojave u novim oblicima.

Ljudsko tijelo (i svi živi organizmi) posjeduje prirodnu obranu protiv napada stranih organizama. U krvotoku se razvijaju antiti-

244

jela koja neutraliziraju toksine ili same mikroorganizme. Bijela krvna zrnca fizički napadaju bakterije.

Procesi evolucije općenito čine tu borbu izjednačenom. Oni organizmi kojih je samozaštita protiv mikroorganizama djelotvor-nija lakše će preživjeti i prenijeti svoju djelotvornost na potomstvo. No, mikroorganizmi su daleko manji čak od insekata i mnogo plodniji. Mnogo se brže razvijaju i pri tome su pojedinačni mikroorganizmi gotovo potpunoma nevažni u shemi stvari.

S ozbirom na bezbroj mikroorganizama svake pojedine vrste koji se stalno razmnožavaju cijepanjem stanica, isto tako kontinuirano mogu nastajati brojne mutacije. Od vremena do vremena takva jedna mutacija može određenu bolest učiniti mnogo zaraznijom i smrtonosnijom. Nadalje, ona može dostatno promijeniti kemijsku prirodu mikroorganizma tako te antitijela koja je organizam u stanju razviti više ne djeluju. Posljedica je iznenadna snažna provala epidemije. Crnu smrt nedvojbeno je prouzročila mutirana podvrsta mikroorganizma koji je izaziva.

Najosjetljivija ljudska bića na kraju će umrijeti, a preživjet će relativno otporna, tako da virulentnost počinje slabiti. U tom slučaju, je li čovjekova pobjeda nad patogenim mikroorganizmi-ma permanentna? Zar se ne mogu pojaviti nove podvrste mikroorganizama? Mogu i pojavljuju se. Svakih nekoliko godina uznemiruje nas nova podvrsta gripe. No kad se takva jedna nova vrsta pojavi, moguće je izraditi cjepivo protiv nje. Kad se tako 1976. godine pojavio jedan jedini slučaj »svinjske gripe«, pokrenuta je posvemašnja akcija masovnog cijepljenja. Pokazalo se da to nije bilo potrebno, no bar je bilo jasno što se sve može učiniti.

Evolucija, naravno, djeluje i u drugom smjeru. Nekritična upotreba antibiotika može uništiti najrazvijenije mikroorganizme, dok oni razmjerno otporni mogu izbjeći istrebljenje. Oni će se dalje razmnažati te će se pojaviti nova otporna vrsta koju antibiotici više ne mogu svladati. Tako možemo stvarati nove bolesti, da tako kažemo, kroz sam čin sprječavanja starih. No tu se protunapad ljudskih bića sastoji od upotrebe većih doza starih antibiotika ili od uvođenja novih.

Reklo bi se da u najgorem slučaju možemo ostati pri svome ne dajući se nadjačati, a to znači da u igri daleko prednjačimo uzme li se u obzir kakva je situacija bila samo prije dvjesto godina. Pa ipak, je li moguće da ljudska bića iznenada napadne neka tako nepoznata i smrtonosna bolest da protiv nje nema obrane, bolest koja će nas zatrti? Napose, postoji li mogućnost da stigne kakva

245

»pošast iz svemira«, kao što je prikazano u bestseleru Michaela Crichtona, The Andromeda Strain?

Oprezna NASA i to uzima u obzir. Oni pažljivo steriliziraju predmete koje šalju na druge planete da bi smanjili mogućnost širenja zemaljskih mikroorganizama na drugo tlo, jer bi to omelo proučavanje mikroorganizama udomaćenih na pojedinom plane-tu. Također, astronauti koji se vraćaju s Mjeseca drže se u karanteni tako dugo dok ne postane sigurnim da ih nije zahvatila kakva lunama infekcija.

Ali čini se da je to nepotreban oprez. Zapravo je mogućnost da negdje u Sunčevu sustavu postoji čak i mikroorganizamski život mala, a sa svakim novim istraživanjem planetarnih tijela postaje još manjom. Ipak, što je sa životom izvan Sunčeva sustava? To je još jedan oblik invazije iz međuzvjezdanog prostora o kojem dosad nismo govorili — prispijeće nepoznatih oblika mikroskop­skog života.

Prvi se te mogućnosti sa znanstvenom objektivnošću latio švedski kemičar Svante August Arrhenius (1859—1927). Zanimao ga je problem porijekla života. Činilo mu se da bi život mogao biti rasprostranjen u cijelom svemiru i da bi se mogao širiti infekcijom, da tako kažemo.

Godine 1908. ukazao je na mogućnost da nemirni vjetrovi odnose u gornju atmosferu spore bakterija tako da neke od njih mogu čak potpuno iščeznuti sa Zemlje; na taj bi način Zemlja (i vjerojatno svaki drugi planet na kojem ima života) ostavljala u svojoj zračnoj brazdi raspršene spore koje nose život. Taj je pojam poznat kao »panspermija«.

Arrhenius je naglasio da bi spore mogle kroz vrlo duga vremenska razdoblja podnijeti hladnoću i nedostatnost zraka u svemiru. Od Sunca i iz Sunčeva sustava otjerao bi ih radijacijski pritisak (danas bismo rekli — Sunčev vjetar). Napokon bi mogle stići na neku drugu planetu. Arrhenius je natuknuo da su takve spore mogle stići na Zemlju u vrijeme kad na njoj još nije nastao život — da je život na Zemlji rezultat dolaska takvih spora i da svi mi potječemo od takvih spora.*

Ako je tome tako, zar nije moguće da panspermija djeluje i danas? Možda spore još uvijek pristižu — čak upravo u ovom trenutku? Zar ne bi neke od njih mogle prouzročiti bolesti? Postoji

* Posljednjih je nekoliko godina Francis Crick iznio mogućnost da su Zemlju namjerno osjemenile neke izvanzemaljske inteligencije — što je neka vrsta »izravne panspermije«.

246

li ikakva mogućnost da su »crnu smrt« izazvale tuđinske spore? Bi li one mogle sutra prouzročiti novu i još goru »crnu smrt«?

U tom slijedu argumenata postoji velika pukotina, pukotina koja se nije spoznavala 1908. godine. Naime, iako su spore neosjetljive na hladnoću i vakuum, one su vrlo osjetljive na snažno zračenje kakvo je ultraljubičasta svjetlost. Ako bi dolazile s nekog udaljenog planeta, vrlo bi ih lako uništilo zračenje s njihove vlastite zvijezde, a ako bi nekako preživjele uništile bi ih ultraljubičaste zrake s našeg Sunca prije nego što bi se približile dovoljno da udu u Zemljinu atmosferu.

Ipak, mogu li neke spore biti razmjerno otporne prema ultraljubičastom zračenju, ili dovoljno sretne da mu izbjegnu? Ako je tako, vjerojatno ne bismo ni morali pretpostavljati postojanje nekih udaljenih planeta na kojima ima života (za egzistenciju kojih nema izravna dokaza, iako se čini da je vjerojatnost tome u prilog posvemašnja) kao izvor tih spora. U međuzvjezdanom prostoru postoje oblaci prašine i plina koji se sada mogu proučavati vrlo podrobno.

Oko 1930. godine ljudi su shvatili da međuzvjezdani prostor sadrži raspršene pojedinačne atome, uglavnom vodikove, i da međuzvjezdani oblaci prašine i plina moraju sadržavati gušću koncentraciju tih atoma. Astronomi su, međutim, prihvatili kao gotovu činjenicu da se čak i najgušća takva raspršenja sastoje od pojedinačnih atoma. Da bi nastala atomska kombinacija, dva bi atoma morala pogoditi jedan drugoga, a smatralo se da to nije baš vjerojatno.

Nadalje, da su atomske kombinacije nastale, tada bi, da bismo ih mogli otkriti, morale biti između nas i neke sjajne zvijezde i morale bi apsorbirati nešto svjetlosti s te zvijezde u karakteristič-nim valnim dužinama kojih bismo gubitak mogli otkriti — i morale bi biti prisutne u takvim količinama da bi apsorpcija bila dovoljno snažna kako bismo je mogli zamijeniti. Ni to se nije činilo vjerojatnim.

Međutim, 1937. godine ispunili su se upravo takvi zahtjevi te je otkrivena kombinacija ugljika i vodika (CH, ili »radikal metiliden«) i ugljika i dušika (CN, ili »radikal cianogen«).

Nakon drugoga svjetskog rata razvijena je radioastronomija koja postade novim i snažnim sredstvom za spomenutu svrhu. U vidljivom rasponu svjetlosti određena se atomska kombinacija može otkriti samo kroz karakterističnu apsorpciju zvjezdane svjetlosti. No, pojedinačni atomi u takvim atomskim kombinacija-ma vrte se, okreću i vibriraju, a to gibanje emitira radio-valove

247

koje je danas moguće otkriti s velikom istančanošću. Svaka različita atomska kombinacija emitira radio-valove karakteristič-nih valnih dužina, kao što su pokazali pokusi u laboratorijima, te se stoga određena atomska kombinacija može nepogrešivo identificirati. Godine 1963. otkrivene su ništa manje nego četiri valne dužine koje su sve obilježavale kombinaciju kisika i vodika (OH, ili »radikal hidroksil«).

Do 1968. bile su poznate samo te tri dvoatomske kombinacije, CH, CN i OH, i već je to donijelo dovoljno iznenađenja. Nitko nije očekivao da postoje troatomne kombinacije, jer bi to značilo očekivati doista preveliku slučajnost — da dva atoma udare jedan o drugoga i zadrže se zajedno i da im se zatim pridruži još i treći.

Ipak, 1968, u međuzvjezdanim je oblacima otkrivena troatomna molekula vode (H20) uz pomoć njezina karakteristič-nog radiovalnog zračenja, a uz to i četiriatomna molekula amonijaka (NH3). Otada popis otkrivenih kemikalija naglo raste, a pronađene su kombinacije od čak sedam atoma. Štoviše, sve složenije kombinacije sadrže atom ugljika pa je moguće pretpostaviti da u svemiru postoje čak i tako složene molekule kakve su aminokiseline koje tvore proteine, ali u premalim količinama da bi se mogle otkriti.

Odemo li tako daleko, je li moguće da se u tim međuzvjezdanim oblacima razviju vrlo jednostavni oblici života? Kod toga se ne moramo zabrinjavati ni zbog ultraljubičaste svjetlosti, jer zvijezde mogu biti vrlo daleko, a prašina u oblacima može sama poslužiti kao zaštitni kišobran.

U tom slučaju, je li dalje moguće da Zemlja pri prolazu kroz takve oblake pokupi neke od tih mikroorganizama (koje okolne čestice prašine mogu zaštititi i od ultraljubičastog zračenja s našeg Sunca) i da oni prouzroče neku nama posve nepoznatu bolest protiv koje ne bismo imali obrane, tako da bismo svi mogli umrijeti?

Astronom Fred Hoyle u tom je smislu ostvario najveći napredak. Uzeo je u obzir komete koji, kako se zna, sadrže atomske kombinacije vrlo slične onima u međuzvjezdanim oblacima, u kojima je materija mnogo gušća nego u međuzvjezda-nim oblacima i koji, kad se približe Suncu, otpuštaju velik oblak prašine i plina; Sunčev vjetar odgoni taj oblak u obliku dugačkog repa.

Kometi su mnogo bliže Zemlji nego međuzvjezdani oblaci i mnogo je vjerojatnije da će Zemlja proći kroz kometov rep nego

248

kroz međuzvjezdani oblak. Kao što već prije spomenuh, Zemlja je 1910. godine prošla kroz rep Halleyjevog kometa.

Kometov je rep tako rijedak i sličan zapravo vakuumu da nam ne može nanijeti neku. posvemašnju štetu kakva je uplitanje u gibanje Zemlje ili zagađivanje atmosfere. Ipak, ne bismo li mogli pokupiti nekoliko stranih mikroorganizama koji bi, nakon multipliciranja i, možda, mutiranja u svojoj novoj okolici mogli izraziti smrtonosno djelovanje?

Je li, primjerice, španjolska gripa 1918. porijeklom iz prolaza kroz rep Halleyjeva kometa? Jesu li i druge velike epidemije nastale na taj način? Ako je tako, bi li neki novi takav prolazak jednom u budućnosti mogao izazvati neku novu bolest, smrtonosniju od ma koje druge? Jesmo li suočeni u svakom trenutku s nepredvidivom katastrofom koja bi proizašla iz takvog događaja?

Zapravo, sve se to čini u najvišem stupnju nevjerojatnim. Ako u međuzvjezdanim oblacima ili kometama i nastaju spojevi dovoljno složeni da bi bili živi, kakva je mogućnost da bi oni slučajno posjedovali upravo one kvalitete koje su potrebne za napad na ljudska bića (ili svaki zemaljski organizam)?

Sjetimo se da je među svim mikroorganizmima samo mali dio patogen i samo taj mali dio uzrokuje bolesti. Od onih koji jesu takvi, većina će prouzročiti bolest samo u jednom određenom organizmu ili u maloj grupi organizama, a drugdje će biti bezazleni. (Na primjer, nijedan se čovjek ne mora bojati da će dobiti bolest nizozemskog brijesta, a ne mora se toga bojati ni hrast. Niti će brijestu ili hrastu zaprijetiti prehlada.)

Da bi neki mikroorganizam mogao uspješno prouzročiti bolest u domaćina, on mora biti točno i podrobno prilagođen tom zadatku. Čini se posve nevjerojatnim da bi jedan strani organi-zam, nastao slučajno u dubinama međuzvjezdanog prostora ili u kometu, bio kemijski i fiziološki prilagođen baš uspješnom parazitiranju na ljudskom biću.

Ipak, ni uz to nije posve uklonjena opasnost infektivnih bolesti u novom i neočekivanom obliku. Kasnije će se pružiti prilika da se vratimo na to pitanje i razmotrimo ga iz posve drukčijeg kuta.

249

13 Sukob razuma

Nehumana inteligencija

U prethodnom smo poglavlju raspravljali o opasnostima koje čovječanstvu prijete od drugih oblika života te smo zaključili da se položaj čovjeka u borbi protiv takvih suparničkih oblika života kreće od pobjede u najboljem slučaju, do mrtve točke u najgorem. A tamo gdje zasad postoji mrtva točka, napredak tehnologije lako bi mogao donijeti pobjedu. Nema dvojbe, nije nimalo vjerojatno da bi čovječanstvo mogla pobijediti neka nehumana vrsta tako dugo dok tehnologija ostaje kakvom jest i dok civilizacija ne pretrpi oslabljenje zbog nekog drugog činitelja.

Oni oblici života, međutim, koje smo opisali rekavši da nemaju nikakvu stvarnu mogućnost uništenja čovječanstva, imaju nešto zajedničko — oni se ne nalaze na istoj razini inteligencije kao Homo sapiens.

Čak i tamo gdje nehumani život postigne djelomičnu pobjedu, kao kad kolona mrava svlada osobu na koju navali, ili kad umnoženi bacili kuge pobiju milijune ljudskih bića, ta je pogibao posljedica manje ili više automatskog i upornog ponašanja privremeno pobjedničkih napadača. Ljudska bića kao vrsta, imaju li oduška, mogu izumiti protuudarnu strategiju i, barem dosad, rezultati takvih protunapada variraju od uništenja neprijatelja do, u najgorem slučaju, svladavanja. A koliko možemo reći, situacija se u budućnossi vjerojatno neće pogoršati.

Što bi se, međutim, dogodilo da su organizmi s kojima se suočavamo jednako inteligentni kao i mi, ili čak inteligentniji? Ne bismo li se, u tom slučaju, našli pred opasnošću uništenja? Jest, našli bismo se, no gdje na cijeloj Zemlji možemo naći takvu istu inteligenciju''

250

Najinteligentnije životinje osim ljudskih bića — slonovi, medvjedi, psi, čak čimpanze i gorile — jednostavno nisu u našoj kategoriji. Nijedna od njih ne može pred nama izdržati ni trenutak, ako samo čovječanstvo upotrijebi svoju tehnologiju bez milosti.

Uzmemo li mozak kao fizički indikator inteligencije, tada je čovjekov mozak sa svojom prosječnom težinom od 1,45 kilograma u većeg od dvaju spolova zamalo najveći koji postoji, bilo sada bilo u prošlosti. Samo nas divovski sisavci, slonovi i kitovi nadmašuju u tom smislu.

Najveći slonovski mozak može težiti 6 kilograma, otprilike četiri puta više nego u ljudskog bića, dok najveći mozak kita izmjeren u svim vremenima teži rekordnih 9 kilograma, oko šest puta više nego u čovjeka.

Ali, ti veliki mozgovi moraju upravljati daleko većim tijelom no čovjekov mozak. Najveći slonovski mozak može četiri puta premašivati čovjekov mozak, ali njegovo je tijelo oko sto puta teže od čovjekova. Dok svaki kilogram čovjekova mozga mora voditi brigu o 50 kilograma čovjekova tijela, svaki kilogram slonova mozga zadužen je za 1200 kilograma slonova tijela. U većih kitova svaki kilogram mozga kontrolira najmanje 10000 kilograma kitova tijela.

U mozgu slona i kita ostaje manje prostora za refleksije i apstraktna razmišljanja kad se odbiju potrebe za koordinacijom tijela te nema nikakve dvojbe da je ljudsko biće, usprkos veličini mozga, mnogo inteligentnije od azijskog slona ili ulješure.

Dakako, unutar stanovitih grupa srodnih organizama omjer se mozga i tijela katkada povećava sa smanjivanjem veličine. Tako je u nekih malih majmuna (i u nekih kolibrića, uostalom), taj omjer takav da svaki gram mozga mora voditi brigu o samo 17,5 grama tijela. Tu su, međutim, apsolutne težine tako male da majmunov mozak jednostavno nije dovoljno velik kako bi mogao posjedovati kompleksnost koja se traži za refleksiju i apstraktnu misao.

Ljudsko biće, dakle, posjeduje prikladan medij. Svako stvorenje s mozgom mnogo većim od našeg ima tako veliko tijelo da je inteligencija usporediva s našom nemoguća. I obratno, svako stvorenje s mozgom većim u usporedbi s njegovim tijelom nego što je to slučaj kod ljudskih bića, ima u apsolutnoj težini tako mali mozak da je inteligencija usporediva s našom nemoguća.

To nas ostavlja same na vrhu — ili gotovo same. Među kitovima i njihovim srodnicima također postoji pojava da se omjer mozga i tijela povećava sa smanjenjem veličine. Uzmimo za

251

primjer najmanje članove te grupe. Neki dupini i pliskavice nisu veći od čovjeka po težini, a ipak imaju mozak veći od čovjekova. Mozak prosječnog dupina može težiti do 1,7 kilograma, a to je 1/6 više nego čovjekov mozak. Uz to je njihov mozak vitičastiji.

Može li, prema tome, dupin biti inteligentniji od ljudskog bića? Dupin je nedvojbeno izuzetno inteligentan za jednu životinju. On sigurno ima složene obrasce sporazumijevanja, može ga se naučiti da priredi dobru predstavu i očito u tome uživa. No život u moru, namećući aerodinamičnu liniju da bi se osiguralo brzo gibanje kroz prionljiv medij, lišio je dupine manipulativnih organa koji odgovara čovjekovim rukama. Uz to, budući da priroda morske vode onemogućuje vatru, dupini su lišeni prepoznatljive tehnolo-gije. Iz oba ta razloga dupini ne mogu očitovati inteligenciju u praktičnim humanim pojmovima.

Dupini, naravno, mogu posjedovati duboko introspektivnu i filozofsku inteligenciju; kad bismo samo mogli razumjeti njihov sistem komuniciranja, možda bismo otkrili da njihovo razmišlja-nje pobuđuje mnogo veće divljenje nego čovjekovo. To je, međutim, potpuno nevažno za temu ove knjige. Nemajući ekvivalent našim rukama i tehnologiji, dupini se ne mogu nadmetati s nama niti nas mogu ugroziti. Zapravo, ljudska bića, ako im se to prohtije (a nadam se da nikad neće), mogu bez ikakvih teškoća potpuno istrijebiti kompletnu porodicu kitova.

Je li ipak moguće da neke životinje u budućnosti razviju inteligenciju veću od naše te da nas unište? Nije nimalo vjerojatno, tako dugo dok čovječanstvo postoji zajedno sa svojom tehnologijom. Evolucija se ne odvija u velikim skokovima, već strašno sporim miljenjem. Neka vrsta će bitno povećati inteligenciju tek kroz razdoblje od sto tisuća godina ili, još vjerojatnije, milijun. Ljudska bića imat će obilje vremena (a vjerojatno će i sama postati inteligentnija) da zapaze tu promjenu. Ako čovječanstvo bude smatralo da mu prijeti sve veća opasnost od povećanja inteligencije u neke vrste, razložno je pretpostaviti da će ta vrsta biti uništena.*

To nas, međutim, dovodi do još jedne teme. Moraju li inteligentni suparnici biti baš sa Zemlje? Već sam govorio o mogućem dolasku raznih vrsta objekata iz svemira izvan našeg Sunčeva sustava — zvijezda, crnih rupa, antimaterije, asteroida,

* Postoji poseban slučaj potencijalnog brzog napredovanja inteligencije u nehumanim pojmovima koji ne uključuje evoluciju u uobičajenom smislu riječi. Time ćemo se pozabaviti kasnije.

252

oblaka prašine i plina, čak mikroorganizama. Preostaje da razmotrimo još jednu vrstu dolaska (na kraju). Što reći o dolasku inteligentnih bića s drugih svjetova? Mogu li ona predstavljati naprednu inteligenciju s tehnologijom daleko ispred naše? I bi li nas ona mogla uništiti jednako lako kao što bismo mi mogli, kad bismo poželjeli, uništiti čimpanze? Takvo se nešto očigledno nije još dogodilo, no može li se dogoditi u budućnosti?

Takvu mogućnost ne možemo potpuno odbaciti. U svojoj knjizi Izvanzemaljske civilizacije (Crown, 1979) iznosim razloge za pretpostavku da su se tehnološke civilizacije mogle razviti na čak 390 milijuna planeta u našoj galaksiji i da su zapravo sve one tehnološki naprednije od nas. Kad bi bilo tako, prosječna udaljenost između takvih civilizacija iznosi 40 svjetlosnih godina. Tako bi postojala podjednaka šansa da smo udaljeni 40 svjetlosnih godina ili manje od neke civilizacije naprednije nego što je naša. Nalazimo li se dakle u opasnosti?

Najbolji razlog koji bismo mogli imati za osjećaj sigurnosti jest činjenica da takve invazije nije bilo nikad u prošlosti, barem koliko znamo, i da je u životnom vijeku Zemlje dugom 4,6 milijardi godina našem planetu dopušteno da ide svojim vlastitim osamljenim putom. Ako smo ostali nedirnuti tako dugo u prošlosti, nije li razložna pretpostavka da ćemo i dalje ostati nedirnuti još milijarde godina u budućnosti.

Dakako, razni iracionalisti i kvazireligiozni pojedinci tvrde pokatkad da izvanzemaljske inteligencije jesu posjetile Zemlju. Oni često nailaze na oduševljene sljedbenike među ljudima koji ne posjeduju osobito poznavanje znanosti. Postoje, primjerice, priče osebujnih poklonika »letećih tanjura«, te tvrdnje Ericha von Danikena u prilog »antičkih astronauta« koje očaravaju svu silu znanstvenih nepismenjakovića.

Dosad, međutim, nijedna tvrdnja o izvanzemaljskoj invaziji bilo sada ili u prošlosti nije izdržala znanstvenu provjeru. Ako se takve kultističke tvrdnje i prihvate, ostaje činjenica da se te eventualne invazije nisu pokazale opasnima. Nema zapravo nikakvih jasnih znakova da su one uopće utjecale na Zemlju.

Držimo li se dakle racionalizma, moramo pretpostaviti da je Zemlja uvijek bila izolirana u cijeloj svojoj povijesti — te se moramo upitati zašto. Za to se mogu iznijeti tri opća razloga:

1. Analize kakve su one u mojoj knjizi o toj temi u nečem su pogrešne te zapravo ne postoji nijedna civilizacija osim naše.

2. Ako takve civilizacije i postoje, jaz među njima je tako velik da su međusobni prijelazi neizvedivi.

253

3. Ako je premošćivanje jaza izvedivo, i ako druge civilizacije mogu doprijeti do nas, one su ipak iz nekog razloga odlučile da nas izbjegavaju.

Od te tri opće postavke prva svakako jest stanovita mogućnost, pa ipak će većina astronoma posumnjati u to. Pomisao da među svim zvijezdama u našoj galaksiji (oko tristo milijardi) samo naše Sunce grije planet na kojem ima života u filozofskom je smislu doista protivurječna. Budući da ima doista mnogo zvijezda sličnih našem Suncu, stvaranje planetarnih sustava čini se neizbježnim, nastanak života na svakom pogodnom planetu također se čini neizbježnim, a reklo bi se da je neizbježan i razvoj inteligencije i civilizacije ima li dosta vremena.

Može se, dakako, pretpostaviti da su se bili razvili milijuni tehnoloških civilizacija, no da one nisu dugo potrajale. Primjer našeg vlastitog položaja u sadašnjem trenutku da je stanovitu zlosretnu uvjerljivost toj pomisli, no ipak je sigurno da uništenje ne mora biti neizbježna posljedica. Neke bi civilizacije morale ustrajati. Čak i naša to može.

Treći se razlog također čini sumnjivim. Da je premošćivanje jaza među civilizacijama moguće, tada bi se sigurno slale ekspe-dicije da istražuju i prikupljaju znanje; možda i da koloniziraju. Budući da je naša galaksija stara 15 milijardi godina, barem bi nekoliko civilizacija potrajalo dovoljno dugo i postiglo visokoso-fisticirane razine.

Ako većina civilizacija i jest kratkovječna, one rijetke koje to nisu kolonizirale bi napuštene planete i osnovale »zvjezdana carstva«. Naš bi Sunčev sustav neizbježno dosegli izviđački brodovi takvih carstava i istraženih planeta.

Poklonici letećih tanjura lako bi mogli posegnuti za tim slijedom argumenata kao logičkim temeljem za svoje vjerovanje. Ali ako su leteći tanjuri doista izviđački brodovi zvjezdanih carstava koji istražuju naš planet, zašto ne uspostavljaju kontakt? Ako se ne žele miješati u naš razvitak, zašto dopuštaju da ih vidimo? Ako im ni na koji način nije stalo do nas, zašto oblijeću oko nas u tolikom broju?

Uz to, zašto su doprli do nas upravo sada kad je naša tehnologija razvijena, a ne prije? Nije li vjerojatno da bi bili došli na ovaj planet u rasponu od milijarda godina kad je život bio primitivan, i zar nisu mogli kolonizirati naš planet i osnovati predstražu svoje vlastite civilizacije? Nema nikakva znaka da se nešto takvo dogodilo, i do novih dokaza čini se razložnim zaključiti da nikad nismo bili posjećeni.

254

Tako nam preostaje drugi razlog, a on se čini najpraktičnijim od tri spomenuta. Čak je i četrdeset svjetlosnih godina ogromna udaljenost. Brzina svjetlosti u vakuumu maksimalna je brzina kojom može putovati neka čestica ili se prenositi informacija. Čestice s masom zapravo putuju manjim brzinama, a objekti veliki poput svemirskih brodova vjerojatno će putovati znatno sporije, čak i uz visoke razine tehnologije. (Postoje, dakako, Spekulacije o eventualnom kretanju bržem od brzine svjetlosti, no one su još tako nejasne da nemamo nikakva prava pretpostaviti kako će se jednoga dana ostvariti.)

Pod tim bi okolnostima bilo potrebno nekoliko stoljeća da se premosti jaz medu civilizacijama, čak i među najbližima. Nije, prema tome, vjerojatno da bi se na takva putovanja slale velike osvajačke ekspedicije.

Mogli bismo ustvrditi da bi se civilizacije, kad jedanput dovoljno uznapreduju, mogle širiti u svemir, gradeći samodostat-ne i samosvojne naseobine — kao što će jednoga dana možda učiniti ljudska bića. Te bi svemirske naseobine mogle biti opremljene mehanizmima za pokretanje i mogle bi se upustiti u putovanja kroz svemir. U svemiru bi mogle postojati takve naseobine na kojima bi se nalazile jedinke iz stotina ili tisuća ili čak milijuna različitih civilizacija.

Takve bi lutajuće naseobine, međutim, lako mogle biti prilagođene svemiru kao što su neki oblici života bili prilagođeni kopnu kad su jednom izronili iz Zemljina oceana. Možda bi organizmima sa svemirskih naseobina bilo jednako teško spustiti se na površinu planeta kao što bi bilo teško ljudskim bićima da se bace u bezdan. Možda Zemlju povremeno netko promatra iz dalekog svemira, isto tako možemo zamisliti kako se u atmosferu šalju automatizirane sonde, ali vjerojatno ništa više.

Sve u svemu, iako znanstvena fantastika vrlo često i dramatično poseže za temama invazije i osvajanja izvanzemaljskih bića, to za nas vjerojatno ne predstavlja nikakvu razložnu mogućnost katastrofe ma kada u predvidivoj budućnosti.

A ako, naravno, preživimo, i ako naša tehnološka civilizacija nastavi napredovati, postat ćemo progresivno sve sposobniji da se obranimo od uljeza.

255

Rat

I tako čovječanstvu preostaje samo jedna inteligentna vrsta koju treba smatrati opasnom — samo čovječanstvo. A to je možda dovoljno. Ako će ljudska vrsta biti potpuno eliminirana u nekoj katastrofi četvrte vrste, to bi mogla prouzročiti baš sama ljudska vrsta.

Sve se vrste bore međusobno zbog hrane, zbog seksa, zbog sigurnosti; uvijek nastaju sukobi i borbe kad se među jedinkama preklope te potrebe. Takvi sukobi općenito ne dovode do smrti, jer poražena jedinka obično bježi, a pobjednik je općenito zadovoljan neposrednom pobjedom.

Tamo gdje nema visokog stupnja inteligencije, jedina je zaokupljenost sadašnjošću; nema jasne skrbi za vrijednost ovladavanja budućim sukobom; nema jasnog sjećanja na prošle uvrede ili ozljede. Kako se inteligencija povećava, skrb za budućnost i sjećanje neizbježno se pojačavaju te nastupa trenutak kad pobjednik nije zadovoljan neposrednim uspjehom, već počinje uviđati prednosti ubijanja poraženoga kako bi spriječio buduće izazove. Isto tako neizbježno, nastupa trenutak u kojem će pobijeđeni koji je pobjegao tražiti osvetu, a ako je jasno da će izravna borba jedinka-protiv-jedinke značiti još jedan poraz, potražit će nove načine da dođe do pobjede, kao što su zasjeda ili skupljanje pojačanja.

Ukratko, ljudska bića neizbježno dolaze do stupnja ratovanja ne zato što je naša vrsta nasilnija i gora od ostalih vrsta, već zato što je inteligentnija.

Prirodno, tako dugo dok su ljudska bića bila prisiljena voditi borbu samo noktima, šakama, nogama i zubima, teško su se mogle očekivati smrtonosne posljedice. Općenito su se mogle očekivati samo modrice i ogrebotine te se borba čak mogla smatrati zdravom vježbom.

Problem je u tome da su ljudska bića, u trenutku kad su postala dovoljno inteligentna te su mogla smišljati sukob uz pomoć sjećanja i skrbi za budućnost, razvila sposobnost upotrebe oružja. Kad su ratnici počeli vitlati toljagama, rukovati kamenim sjekirama, bacati koplja s kamenim vrškom i odapinjati strijele s kamenim vrškom, bitke su postajale sve krvavije. Razvitak metalurgije dalje je pogoršao stvari zamjenom kamena tvrdom i čvršćom broncom, a potom još tvrđim i čvršćim željezom.

Tako dugo dok se čovječanstvo sastojalo od lutajućih hordi skupljača hrane i lovaca, sukobi su sigurno bili kratki, pri čemu je

256

jedna strana odustajala i bježala kad bi šteta postala neprihvatlji-vo velika. Isto tako nije bilo nikakve pomisli o trajnom osvajanju, jer zemlja nije bila vrijedna osvajanja. Nijedna grupa ljudskih bića nije se mogla dugo održati na jednome mjestu; stalno je trebalo tumarati dalje da bi se pronašli novi i nedirnuti izvori hrane.

Fundamentalna promjena nastala je već najkasnije 7000. godine prije nove ere, kad su se ledenjaci najnovijeg ledenog doba postupno povlačili i kad su ljudska bića već upotrebljavala kamen za oruđe. U to su vrijeme u raznim dijelovima Srednjeg istoka (a vjerojatno i drugdje) ljudska bića učila skupljati hranu za budućnost i čak brinuti se za buduće stvaranje hrane.

Činila su to pripitomljavanjem i njegovanjem stada životinja - ovaca, koza, svinja, stoke, peradi — i koristeći se njima za

dobivanje vune, mlijeka, jaja i, naravno, mesa. Ako se s njima ispravno postupalo, nije bilo opasnosti da će se te zalihe iscrpsti, jer se na životinje moglo osloniti da će se ploditi i razmnožavati, ako je potrebno, brže no što ih se konzumira. Tako se hrana koja je ljudima bila nejestiva ili neukusna mogla upotrijebiti za prehranu životinja koje su i same, barem potencijalno, bile željena hrana.

Još je važniji bio razvitak ratarstva; promišljeno sađenje žitarica, povrća i voćaka. To je omogućilo da se određene vrste hrane uzgajaju u većim koncentracijama nego što su postojale u prirodi.

Rezultat razvitka stočarstva i ratarstva bila je sposobnost ljudskih bića da prehranjuju gušću populaciju nego prije. Predjeli u kojima je ostvaren taj napredak doživjeli su eksploziju populacije.

Drugi je rezultat bio nastanak statičnog društva. Stada se nisu mogla seliti onako lako kao što su to mogla plemena u potrazi za plijenom, no tu je ipak bilo presudno ratarstvo. Poljodjelska gospodarstva nisu se uopće mogla seliti. Vlasništvo i zemlja postadoše važnima te je naglo poraslo značenje društvenog statusa koji počiva na zgrtanju imetka.

Treći je rezultat bila veća potreba za suradnjom i razvitak specijalizacije. Pleme lovaca samo je sebi dostatno i stupanj je specijalizacije nizak. Zajednica ratara može biti prinuđena da razvije i održava irigacijske kanale te da postavi straže koje će čuvati stado kako se ne bi razbježalo ili da ga ne bi oteli grabežljivci (u ljudskom ili životinjskom liku). Kopač kanala ili pastir ima malo vremena za ostale djelatnosti, ali svoj rad može razmijeniti za hranu i ostalo što mu je potrebno.

257

Suradnja, nesrećom, ne izrasta nužno iz čistog razuma te su neke djelatnosti teže i manje poželjne od drugih. Najlakši način da se riješi taj problem jest da se jedna grupa ljudskih bića obori na drugu i, ubivši nekolicinu, prisili preostale da obavljaju sav neugodan posao. Poraženi ne mogu tako lako uteći, jer su vezani uz zemlju i stada.

Suočeni s napadom ostalih kao sa stalno prisutnom mogućnošću, ratari i stočari počeli su se okupljati bliže jedni drugima i okruživati se zidovima kako bi se zaštitili. Pojava takvih ozidanih gradova označava početak »civilizacije« — porijeklom od latinske riječi koja znači »stanovnik grada«.

Oko 3500. godine prije n.e. gradovi su prerasli u složene društvene organizacije; u njima su živjeli mnogi ljudi koji se nisu bavili ni ratarstvom ni stočarstvom, nego su obavljali poslove potrebne ratarima i stočarima — bilo kao profesionalni vojnici, kao zanatlije i umjetnici ili kao administratori. Tada su se već počeli upotrebljavati metali i ubrzo nakon 3000. godine prije n.e. na Srednjem je istoku razvijeno pismo. Bio je to organizirani sustav simbola kojim su bilježili informacije za dulja razdoblja, uz manju vjerojatnost da će se one iskriviti kao što bi mogle da su prepuštene samo sjećanju. Time je počelo povije'sno razdoblje.

Kad su se jednom razvili gradovi koji su kontrolirali okolno zemljište namijenjeno ratarstvu i stočarstvu (»grad-država«), os-vajački su ratovi postali organiziraniji, ubitačniji i — neizbježni.

Prvi gradovi-države nastajali su uz tokove rijeka. Rijeka je pružala prikladnu vezu za trgovinu i izvor vode za natapanje polja koje je pridonosilo pouzdanosti poljoprivrede. Kako su mali odsjeci rijeke bili pod kontrolom odvojenih gradova-država, uvijek sumnjičavih jedni prema drugima i često otvoreno neprijateljskih, to je umanjivalo upotrebljivost rijeke i za ostvarenje veze i za navodnjavanje. Bilo je očito nužno za zajedničko dobro da rijeku kontrolira jedinstvena politička za-jednica.

Pitanje je bilo koji će grad-država dominirati, jer koliko znamo nikome nije nikada padao na um pojam federalne zajednice u kojoj bi svi dijelovi podjednako donosili odluke, i to vjerojatno u ono vrijeme ne bi bio praktičan način vođenja poslova. Odluka o tome koji će grad-država dominirati obično se prepuštala ratnoj sreći.

Prvi imenom poznati pojedinac koji je vladao znatnim dijelom rijeke kao rezultat prethodnog razvoja nečega što je moglo biti vojno osvajanje, egipatski je vladar Narmer (poznat kao Menes u

258

kasnijim grčkim zapisima). Narmer je osnovao Prvu dinastiju oko 2850. godine prije n.e. i vladao je cijelom dolinom donjeg Nila. O njegovim osvajanjima, međutim, ne postoje potanki prikazi te je njegova jedinstvena vladavina mogla biti i rezultat nasljedstva ili diplomacije.

Prvi nesumnjivi osvajač, čovjek koji je došao na vlast i zatim, kroz niz bitaka, uspostavio upravu nad velikim područjem, bio je Sargon iz sumerskoga grada Agada. Na vlast je došao oko 2334. godine prije n.e. i prije svoje smrti 2305. prije n.e. uspostavio je kontrolu nad cijelom dolinom Eufrata i Tigrisa. Budući da su ljudska bića, kako se čini, uvijek cijenila i divila se sposobnosti da se dobivaju bitke, ponekad se spominje i kao Sargon Veliki.

Civilizacija je do 2500. godine prije n.e. bila uspostavljena u četiri riječne doline u Africi i Aziji: u dolini Nila u Egiptu, u dolini Eufrata i Tigrisa u Iraku, rijeke Ind u Pakistanu i rijeke Hwang--Ho u Kini.

Iz tih se područja, osvajanjima ili trgovinom, područje civilizacije širilo sve više da bi se, oko 200. godine, proteglo od Atlantskoga oceana do Pacifika gotovo neprekinuto od zapada prema istoku, preko sjevernih i južnih obala Sredozemlja i preko južne i istočne Azije. Udaljenost između istoka i zapada iznosila je oko 13 000 kilometara (8 000 milja), a udaljenost između sjevera i juga između 800 i 1 600 kilometara (500 do 1 000 milja). Ukupno područje civilizacije u to se vrijeme vjerojatno protezalo na oko 10 milijuna četvornih kilometara (4 milijuna četvornih milja), ili oko 1/12 kopnenog dijela našeg planeta.

Uz to, političke su se cjeline vremenom sve više povećavale, kako su ljudi unapređivali svoju tehnologiju i postajali sposobniji da prebace sebe i materijalna dobra preko sve većih i većih područja. Civilizirani dijelovi svijeta bili su 200. godine podijeljeni na četiri glavne cjeline približno jednake veličine.

Daleko na zapadu, okružujući Sredozemno more, nalazilo se Rimsko carstvo. Ono je doseglo najveći fizički opseg 116. godine i bilo je još gotovo nenačeto 400. godine. Istočno od njega, protežući se preko današnjeg Iraka, Irana i Afganistana bilo je Novoperzijsko carstvo koje je 226. godine steklo novu moć dolaskom na vlast Ardašira I, osnivača dinastije Sasan. Perzija je najviše uznapredovala pod Hosroem I oko 550. godine, a oko 620, pod Hosroem II, doživjela je vrlo kratkotrajan teritorijalni maksimum.

Jugoistočno od Perzije nalazila se Indija koju je gotovo čitavu ujedinio Asoka oko 250. godine prije n.e., da bi ponovno ojačala

259

pod dinastijom Gupta koja je došla na vlast oko 320. godine. Konačno, istočno od Indije bila je Kina, moćna država pod dinastijom Han od oko 200. godine prije n.e. do 200. godine n.e.

Barbari Antički ratovi među gradovima-državama i među carstvima koja su nastajala njihovim okupljanjem oko nekog dominirajućeg područja, nikad doista nisu. zaprijetili katastrofom. Nije se uopće postavljalo pitanje uništenja ljudske vrste jer čovječanstvo, i uz najgore neprijateljstvo na svijetu, nije u to vrijeme imalo moć potrebnu da se to učini.

Mnogo je vjerojatnije bilo da bi manje ili više namjerno uništenje mukotrpno stečenih plodova civilizacije moglo okončati taj aspekt čovjekove avanture. (To bi bila katastrofa pete vrste, čime će se zabaviti zadnji dio ove knjige.)

Ipak, tako dugo dok se sukob odnosio na dva civilizirana područja, nije bilo za očekivati da će slijediti uništenje civilizacije kao cjeline — barem ne onom snagom koja se tada nalazila u rukama civiliziranog čovječanstva.

Svrha je rata bila proširiti moć i blagostanje pobjednika; rat je služio pobjedniku za istjerivanje danka. Da bi se dobio danak, pobijeđenome je valjalo ostaviti dovoljno kako bi se danak mogao ubrati. Nije bilo probitačno uništavati više no što je to zahtijevalo pružanje zorne lekcije..

Prirodno, gdjegod su se održala svjedočanstva poraženih, čuju se glasni uzdasi zbog okrutnosti i grabežljivosti pobjednika, i nedvojbeno s pravom — no poraženi su ipak preživjeli da bi mogli uzdisati i, vrlo često, preživjeli su s dovoljno snage da jednoga dana zbace osvajača te i sami postanu osvajačima (jednako okrutnima i grabežljivima).

Sve u svemu, područje se civilizacije stalno širilo, a to je najbolji dokaz da ratovi, ma kako bili okrutni i nepravedni prema pojedincima, nisu prijetili okončanjem civilizacije. Moglo bi se čak ustvrditi da su vojske u napredovanju, kao nehotičan popratni efekt njihovih aktivnosti, širile civilizaciju; i da je poticaj ratom izazvane nužde ubrzao inovacije, što je pospješilo tehnološki napredak.

Postojala je, međutim, još jedna, opasnija vrsta ratovanja. Svako je civilizirano područje u antičkim vremenima bilo okruženo manje razvijenim predjelima; o tim se neproduhovljenim narodima uobičajilo govoriti kao o »barbarima«. (Sama je riječ

260

grčkog porijekla i odnosi se isključivo na činjenicu da su stranci govorili nerazumljivo, zvukovima koji su grčkim ušima zvučali kao »bar-bar-bar«. Grci su čak i negrčke civilizacije nazivali »barbarskima«. To se ime, međutim, počelo pridavati necivilizira-nim narodima, sa snažnim prizvukom bestijalne okrutnosti.) Barbari su obično bili »nomadi« (od grčke riječi za »skitati se«). Njihova je imovina bila neznatna i sastojala se uglavnom od stada životinja s kojima su putovali od pašnjaka do pašnjaka kako su se mijenjala godišnja doba. Njihov način života se, uspoređen sa standardom u gradovima, činio primitivnim i jadnim. I, naravno, nedostajale su im kulturne prednosti civilizacije.

U usporedbi s tim, područja civilizacije bila su bogata, sa svojom nagomilanom hranom i dobrima. To je obilje stalno primamljivalo barbare koji nisu vidjeli ništa lošeg u tome da se posluže — ako su mogli. Vrlo često to nisu mogli. Civilizirana su područja bila napučena i organizirana. Obrana su im bili zidovima opasani gradovi i obično su bolje poznavali umijeće ratovanja. Pod snažnim vladavinama barbari su držani na odstojanju.

S druge strane, ljude civilizacije vezalo je uz tlo njihovo vlasništvo te su bili razmjerno nepokretni. Za razliku od toga, barbari su bili pokretni. Na svojim su devama ili konjima mogli odlaziti u pljačkaške pohode, i zatim se povlačiti da bi neki drugi dan opet napali. Pobjede nad njima rijetko su bile djelotvorne i nikada (sve do razmjerno suvremenih vremena) konačne.

Uz to, mnogi civilizirani stanovnici bili su miroljubivi, jer udoban život kakav vode civilizirani ljudi često vodi do razvitka stanovitog neprihvaćanja opasnih i neugodnih zadataka koji se postavljaju pred vojnike. To znači da veći broj među civiliziranim ljudima nije vrijedio onoliko koliko bi se moglo misliti. Razmjerno mala barbarska četa otkrila bi da gradsko stanovni-štvo predstavlja zapravo tek bespomoćne žrtve, ako bi civilizirana vojska iz nekog razloga bila poražena.

Kad je neko civilizirano područje dospjelo pod vlast slabih vladara, ili kad je, još gore, nastupio građanski rat, slijedili su uspješni upadi barbara.*

* Smeteni civilizirani povjesničari ponekad su to pokušavali objasniti govoreći o barbarskim »hordama«. Riječ »horda« potječe od turske riječi koja znači »vojska« i odnosi se na svaku slobodnu plemensku ratničku četu. Stvarala je dojam velikog broja ljudi da bi, kako se činilo, opravdavala poraz pred barbarima; tako je ispadalo da su civilizirani preci podlegli neodoljivim mnoštvima. Zapravo, barbarske su »horde« bile gotovo uvijek malobrojne; sigurno malobrojnije od onih koje su pobjeđivale.

261

Barbarski pothvati bili su mnogo gori od uobičajenih ratovanja civilizacija jer barbari, nenavikli na mehanizam civilizacije, često nisu shvaćali kakva je vrijednost u tome da se žrtve ostave na životu kako bi se mogle redovito iskorištavati. Pokretala ih je jedino želja da uzmu što im treba i da bezobzirno unište sve što se nije moglo odmah upotrijebiti. U takvim uvjetima, često je dolazilo do slomova civilizacije na ograničenim područjima i kroz ograničeno vremensko razdoblje. Nastajalo bi »mračno doba«.

Prvi primjer barbarskog upada i mračnog doba uslijedio je, dosta prirodno, ubrzo nakon našeg prvog primjera osvajača. Sargon Veliki, njegova dva sina, njegov unuk i njegov praunuk vladali su, u slijedu, bogatim Sumersko-akadskim carstvom. Oko 2219. godine prije n.e., kad je završila vladavina praunuka, carstvo je toliko oslabilo da su Gutejci, barbari sa sjeveroistoka, postali glavni problem. Godine 2180. Gutejci su zavladali dolinom Eufrata i Tigrisa i nakon toga je uslijedilo mračno doba dugo čitavo stoljeće.

Barbari su bili osobito opasni ako bi stekli kakvo ratno oružje zahvaljujući kojemu im se, barem privremeno, nije moglo oduprijeti. Tako su, oko 1750. prije n.e., plemena središnje Azije izumila bojna kola na konjsku vuču s kojima su se oborila na naseljena područja Srednjeg istoka i Egipta, dominirajući tu stanovito vrijeme.

Barbarske invazije, srećom, nisu nikad uspjele potpuno uništiti neku civilizaciju. Mračna doba, čak i ona najgora, nikad nisu bila posve crna, i nijedan barbar nikad nije mogao odoljeti privlačnosti civilizacije — čak ni propale i osiromašene civilizacije — pobijeđenih. Pobjednici bi postali civilizirani (te sada i oni miroljubivi) i na kraju bi se civilizacija ponovno uzdigla, obično dosežući nove vrhunce.

Bilo je razdoblja u, kojima bi civilizirano područje izumilo novo ratno oružje, te je tada ono moglo postati nepobjedivo. To se dogodilo kad se u istočnom dijelu Male Azije počelo taliti željezo, oko 1350. godine prije n.e. Postupno se željezo sve više udomaćivalo, njegova se kakvoća poboljšavala i počela je proizvodnja željeznog oružja i ratne opreme. Kad su, oko 900. godine, asirske vojske potpuno »naoružane željezom«, da tako kažemo, počela je njihova prevlast u zapadnoj Aziji koja je trajala tri stoljeća.

Na Zapadu, najpoznatiji primjer barbarske invazije i mračnog doba pruža uništenje zapadnog dijela Rimskog carstva. Od 166.

262

godine nadalje Rimsko se carstvo, prošavši ekspanzionističko razdoblje svoje povijesti, borilo da se obrani od barbarskih upada. Mnogo je puta Rim odstupao i potom ponovno osvajao izgublje-nu zemlju za vrijeme snažnih vladara. Tada su, 378. godine, barbarski Goti pobijedili Rimljane u velikoj bitki kod Adrianopo-la i rimske su legije bile zauvijek uništene. Nakon toga Rim se održao još jedno stoljeće unajmljujući barbare da se bore u njegovoj vojsci protiv drugih barbara.

Zapadne provincije postupno su dospjele pod barbarsku vladavinu te nestadoše plodovi civilizacije. I sama je Italija bila barbarizirana. Godine 476. zadnji rimski car koji je vladao u Italiji, Romul Augustul, svrgnut je s prijestolja. Nastupilo je mračno doba koje je trajalo pet stoljeća i tek je u devetnaestom stoljeću život u zapadnoj Evropi postao opet udoban kakav je bio pod Rimljanima.

Pa ipak, iako o tom postrimskom mračnom dobu govorimo prigušenim glasom, kao da je zamalo propala svjetska civilizacija, ono je ostalo posve lokalna pojava, ograničeno na područja koja danas zauzimaju Engleska, Francuska, Njemačka i, do stanovitog stupnja, Španjolska i Italija.

U vrijeme malodušja 850. godine, kad je propao pokušaj Charlemagnea da donekle obnovi jedinstvo i civilizaciju u zapadnoj Evropi i kad je to područje bilo izloženo udarima novih barbarskih pljaškaša — Normana sa sjevera, Mađara s istoka — kao i civiliziranih muslimana s juga, kakva je bila situacija u ostalom dijelu svijeta?

1. Bizantsko carstvo, preživjeli ostatak istočne polovice Rimskog carstva, i dalje je bilo snažno i njegova je civilizacija sačuvana u neprekinutu slijedu od civilizacije stare Grčke i Rima. Štoviše, njegova se civilizacija zapravo širila među barbarske Slavene i ono se približavalo razdoblju nove moći pod dinastijom Makedonaca, loze ratničkih careva.

2. Abasidsko carstvo koje je zastupalo novu islamsku religiju i koje je apsorbiralo Perzijsko carstvo te sirijske i afričke provincije Rimskog carstva, nalazio se na vrhuncu blagostanja i civilizirano-sti. Njegov najveći vladar Mamun Veliki (sin glasovitog Haruna al-Rašida iz »Tisuću i jedne noći«) umro je tek 833. Nezavisno muslimansko kraljevstvo u Španjolskoj također se nalazilo na vrhuncu civilizacije (višem no što je zapravo Španjolska doživjela u svim kasnijim stoljećima).

3. Indija je, pod dinastijom Gurjara-Prathihara, bila snažna i njezina je civilizacija nastavljala neprekinut razvoj.

263

4. Kina, iako u to vrijeme politički nesređena, nalazila se na visokom stupnju kulture i civilizacije i tu je civilizaciju uspješno proširila na Koreju i Japan.

Drugim riječima, ukupno se područje civilizacije i dalje širilo i samo je na krajnjem zapadu postojalo područje koje je stvarno propadalo; područje koje nije obuhvaćalo više od možda 7 posto cijele civilizirane regije.

Iako barbarske provale iz petog stoljeća izranjaju u zapadnim povijesnim knjigama tako velike i sudbonosne, dok su nanosile samo malo štete civilizaciji u cjelini, u kasnijim je stoljećima bilo drugih barbarskih upada koji su značili mnogo veću prijetnju. Ti su nam kasniji barbari manje poznati samo zato što su područja zapadne Evrope koja su tako teško trpjela u petom stoljeću, u kasnijim stoljećima trpjela manje.

Kroz cijeli tok povijesti stepe srednje Azije rađale su snažne konjanike koji su živjeli doslovno na svojim konjima.* Za dobrih godina s dovoljno kiše stada su se razmnožavala, a tako i nomadi. U godinama suše koje su slijedile nomadi su izvodili svoja stada iz stepa u svim smjerovima, obarajući se na civilizirane grudobrane od Kine do Evrope.

U današnjoj Ukrajini u južnom dijelu Sovjetskog Saveza, primjerice, stalno su se nalazila plemena koja su se nadomještava-la novim valovima s istoka. U vrijeme Asirskog carstva sjeverno od Crnoga mora nalazili su se Kimerijci. Njih su oko 700. godine prije n.e. potisnuli Skiti, Skite Sarmati oko 200. prije n.e., a ove Alani oko 100. godine prije n.e.

Oko 300. godine s istoka su nadrli Huni, dotada najstrašniji od svih srednjeazijskih upadača. Zapravo je baš njihov dolazak potisnuo barbare Germane u Rimsko carstvo. Germani se nisu širili, oni su bježali.

Atila, najmoćniji hunski vladar, prodro je 451. godine na zapad sve do Orleansa u Francuskoj i blizu toga grada vodio neodlučenu bitku s udruženom vojskom Rimljana i Germana. To je bila najzapadnija točka do koje je ikad doprlo jedno srednjeazijsko pleme. Atila je umro iduće godine i njegovo se carstvo gotovo odmah potom raspalo.

Zatim su slijedili Avari, Bugari, Mađari, Kazasi, Pacinaki i Kumani, s tim da su Kumani još dominirali Ukrajinom oko 1200.

* Oni su na neki način istoznačnica kauboja američkog Zapada, ali dok je prosperitet kauboja trajao samo dvadeset pet godina, srednjeazijski su nomadi obilazili na konjima svoja stada doslovno kroz cijelu zabilježenu povijest.

264

godine. Svaka bi nova grupa barbara uspostavila kraljevstva koja su se doimala impresivnije na zemljopisnoj karti nego što je bilo u stvarnosti, jer se svako sastojalo od razmjerno malobrojnog pučanstva koje je upravljalo većim brojem stanovništva. Svaku bi malu dominirajuću grupu potisla kakva nova mala grupa iz središnje Azije, ili bi se ona asimilirala u grupu kojom je vladala te postala civiliziranom — obično se događalo oboje.

Tada se, 1162. godine, u središnjoj Aziji rodio Temučin. Uspjelo mu je, vrlo polako, steći vlast najprije nad jednim mongolskim plemenom srednje Azije i zatim nad drugim, da bi 1206. godine, kad su mu bile četrdeset i četiri, bio proglašen Džingis-kanom (»vrlo moćnim kraljem«).

Bijaše on tada vrhovnim vladarom Mongola, koji su, pod novim vodstvom, usavršili svoj način borbe. Njihova je snaga bila pokretljivost. Na svojim snažnim ponijima s kojih jedva da su uopće trebali silaziti znali bi galopirati miljama, napadati na mje-stima i u vrijeme kad ih nitko nije očekivao, zadavati suviše brze udarce da bi im se moglo uzvratiti te odjuriti prije no što bi zbu-njeni protivnik mogao mobilizirati za protunapad svoje spore i smućene snage.

Što Mongoli već i prije toga nisu postali nepobjedivi, krivnja je na tome da su se borili uglavnom međusobno i da nisu imali vođu koji bi znao iskoristiti njihove mogućnosti. No pod vladavinom Džingis-kana prestale su sve međusobne zadjevice. U njemu su našli svoga vojnog vođu. Džingis-kan je, doista, jedan od najve-ćih vojnih zapovjednika u povijesti. S njim se zapravo mogu usporediti samo Aleksandar Veliki, Hanibal, Julije Cezar i Napoleon, i posve je moguće da je među njima baš on bio najveći. Pretvorio je Mongole u najznačajniju vojnu mašineriju koju je svijet dotad vidio. Strava njihovog imena dosegla je takav stupanj da je već i sama riječ o njihovu dolasku paralizirala sve na njihovu putu i onemogućila otpor.

Prije svoje smrti 1227. Džingis-kan je osvojio sjevernu polovicu Kine i Horezmsko carstvo u današnjoj sovjetskoj središnjoj Aziji. Uz to je uvježbao svoje sinove i vojskovođe da nastave osvajanja, što su oni i učinili. Njegov sin Ogotaj-kan preuzeo je vlast i za njegove je vladavine podjarmljen ostatak Kine. U međuvremenu su, pod Batuom, unukom Džingis-kana, i pod Subutajem, najvećim od njegovih vojskovođa, mongolske vojske napredovale prema zapadu.

Godine 1223, kad je Džingis-kan još bio živ, Mongoli su u jednom napadu pobijedili kombiniranu rusko-kumansku vojsku.

265

no to je bio samo pljačkaški upad. Tada su se, 1237, sručili na Rusiju. Osvojili su glavni grad Kijev 1240. i gotovo je cijela Rusija potpala pod njihovu vlast. Krenuli su dalje u Poljsku i Mađarsku i 1241. pobijedili poljsko-njemačku vojsku kod Legnice. Upadali su u Njemačku i na jug do Jadrana. Činilo se da im se ništa ne može suprotstaviti i, gledajući unatrag, reklo bi se da su lako mogli prodrijeti sve do Atlantskog oceana. Mongole je zaustavila vijest o tome da je umro Ogotaj te da će valjati izabrati nasljednika. Vojske su se povukle i, dok je Rusija ostala pod mongolskom vladavinom, teritoriji zapadno od Rusije bili su slobodni. Bili su dobili svoju lekciju, no to bijaše sve.

Za vladavina Ogotajevih nasljednika, drugi Džingisov unuk, Hulagu osvojio je područja današnjeg Irana, Iraka i istočne Turske. Godine 1258. osvojio je Bagdad. Konačno je 1257. na prijestolje došao Kublaj-kan (također Džingisov unuk) koji je trideset sedam godina vladao Mongolskim carstvom. Ono je obuhvaćalo Kinu, Rusiju, srednjeazijske stepe i Srednji istok. Bilo je to najveće neisprekidano kopneno carstvo koje je ikada do tada postojalo i najveće od svih budućih carstava. Jedino se Rusko carstvo može mjeriti s njim.

Cijelo su Mongolsko carstvo stvorile ni iz čega tri generacije vladara kroz razdoblje od pola stoljeća.

Ako su ikada barbarska plemena temeljito uzdrmala civilizaciju, bilo je to tada. (A sto godina kasnije došla je »crna smrt« — nikada nije bilo gorih uzastopnih udaraca).

Pa ipak na kraju ni Mongoli nisu bili prijetnja. Njihovi su osvajački ratovi bili, dakako, krvavi i okrutni i namjerno su bili usmjereni na zaplašivanje žrtava i neprijatelja, jer je Mongola bilo premalo da bi mogli vladati tako velikim carstvom ako prije toga nisu strahom natjerali stanovništvo na pokornost.

I doista je namjera Džingis-kana u početku bila da ide još dalje od toga (ili se barem tako prikazuje). Poigravao se mišlju da uništi gradove i pretvori osvojena područja u pašnjake za nomadska stada.

Pitanje je bi li to stvarno mogao učiniti, ili ne bi li vrlo brzo uvidio pogrešnost takva postupka, čak da ga je i započeo. Bilo kako bilo, nikada to nije ni pokušao. Vojni genij kakav je bio, brzo je shvatio vrijednosti civiliziranog ratovanja i razradio je načine upotrebe složenih postupaka za opsjedanje gradova, za postavljanje jurišnih ljestava na zidove, probijanje zidova ovnovima i tako dalje. Shvatiti vrijednost civilizacije u vezi s

266

umijećem ratovanja znači samo jedan korak do shvaćanja vrijednosti civilizacije u umijeću očuvanja mira.

No, jedno je beskorisno uništenje ipak uslijedilo. Hulaguova vojska, osvojivši dolinu Eufrata i Tigrisa, nastavila je divlje uništavati zamršenu mrežu irigacijskih kanala koju su proširili prethodni osvajači i zahvaljujući kojoj je to područje bilo središte cvatuće civilizacije punih 5 000 godina. Dolina Eufrata i Tigrisa pretvorena je u zaostalo i osiromašeno područje kakvo je i danas.*

Uza sve to, međutim, Mongoli postadoše donekle prosvijetlje-ni vladari, ne mnogo gori od onih koji su im prethodili, a u nekim slučajevima i bolji. Osobito je Kublaj-kan bio prosvijetljen i human vladar za vrijeme kojega su velika područja Azije doživjela zlatno doba kakvo nisu imala nikad prije i kakvo neće više imati sve (ako malo pretjeramo) do dvadesetog stoljeća. Prvi i jedini put prostran se Euroazijski kontinent našao pod jedinstvenom upravom od Baltičkoga mora do Perzijskog zaljeva, i prema istoku u širokom potezu do Pacifika.

Kad je Marco Polo, iz neznatnog komadićka zemlje koji se nazivao »kršćanstvom«, posjetio moćno carstvo Kitajsko, bio je ispunjen strahopoštovanjem i osupnut, a ljudi u njegovoj domovini nisu htjeli povjerovati njegovim opisima koje im je prenosio • trezvenom istinitošću.

Od baruta do nuklearne bombe

Ubrzo, međutim, nakon mongolskih invazija, promjenljiva borba između građana-ratara i nomadskih barbara pretvorila se u stalnu prednost jedne strane. Pojavilo se unapređenje u vojaštvu koje je civilizaciji podarilo prednost nad barbarima. Tu prednost barbari nisu mogli nikad sustići, tako da su Mongoli nazvani »zadnjim barbarima«. Izum je bio barut, mješavina kalijevog nitrata, sumpora i drvenog ugljena koja je, prvi puta, stavila čovječanstvu eksploziv u ruke.** Da bi se napravio barut tražila se vrlo razvi-jena kemijska industrija, a to barbarska plemena nisu imala.

* To se područje nalazi u povoljnom položaju posljednjih nekoliko desetljeća zbog nafte u njegovu tlu — no to je samo privremeni izvor.

** Pet stoljeća prije toga, Bizant je raspolagao kemijskim oružjem nazvanim »grčka vatra«, mješavinom supstancija (naputak nije točno poznat) koje su gorjele na vodi. Koristilo se za potiskivanje arapskih i ruskih flota i nekoliko je puta spasilo Carigrad od pada. No to nije bio eksploziv, već zapaljiva smjesa.

267

Barut vjerojatno potječe iz Kine, gdje su ga po svoj prilici upotrebljavali za vatromete već 1160. godine.* Zapravo su možda baš mongolske najezde, i slobodni putovi koje je njihovo veliko carstvo osiguravalo trgovini, prvi donijeli u Evropu poznavanje baruta.

U Evropi je, međutim, barut od vatrometa prešao na propul-zivne mehanizme. Umjesto da se kamenje izbacuje katapultom uz pomoć svinutog drva ili upletenog remena koji su osiguravali propulzivnu snagu, barut se mogao staviti u zatvorenu cijev (top) s jednim otvorenim krajem. Kugla koja se bacala stavljala bi se na otvoreni kraj, a eksplozija baruta bi je izbacila.

Vrlo primitivni primjerci takvog oružja upotrijebljeni su nekoliko puta u četrnaestom stoljeću; najpoznatija je prigoda bitka kod Crécyja u kojoj su Englezi pobijedili Francuze u prvim fazama stogodišnjeg rata. Topovi poput onih upotrijebljenih kod Crécyja bili su, međutim, razmjerno beskorisni, i bitku su odlučili engleski strijelci s dugačkim lukovima. Njihove su strelice bile smrtonosnije od ondašnjih topova. Zapravo je dugi luk ostao gospodarem bojnog polja (ako bi se upotrijebio) još osamdeset godina. On je dobio bitku kod Agincourta za Engleze protiv daleko brojnije francuske vojske i osigurao je konačnu pobjedu Engleskoj kod Verneuila 1424. godine.

No, unapređenja baruta i unapređenja u konstrukciji i proizvodnji topova postupno su omogućila nastanak pouzdane barutne artiljerije koja je uništavala neprijatelja, a da pri tome nije ubijala same topnike. Do druge polovice petnaestog stoljeća barut je zavladao bojnim poljem i ostat će tako još četiri stoljeća.

Francuzi su razvili artiljeriju, uglavnom da bi osujetili duge lukove, a Englezi koji su proveli osamdeset godina polako pobjeđujući Francuze tim dugim lukovima, ponovno su potisnuti za dvadeset godina zahvaljujući francuskoj artiljeriji. Štoviše, artiljerija je znatno pridonijela konačnom slomu feudalizma u zapadnoj Evropi. Ne samo da su topovske kugle mogle lakoćom srušiti zidove dvoraca i gradova, već je jedino snažna centralna vlada mogla sebi dopustiti gradnju i održavanje zamršenih artiljerijskih naprava, tako te se veliko plemstvo uskoro našlo prinuđeno da poklekne pred kraljem.

Takva je artiljerija značila, jedanput zauvijek, da je barbarska prijetnja okončana. Nikakvi konji, ma kako hitri, i nikakva

* A također i ostale važne tehnološke inovacije, osobito papir i pomorski kompas.

268

koplja, ma kako pouzdana, nisu mogli izdržati pred topovskim ždrijelom.

Evropa je i dalje bila u opasnosti od onih koje je izvoljevala nazivati barbarima, no koji su bili jednako civilizirani kao i Evropljani.* Turci su, na primjer, najprije ušli u Abasidsko carstvo kao barbari 840. godine, pripomogli su njegovu raspadanju (koje su dovršili Mongoli) i nadživjeli su Mongolsko carstvo koje se raskolilo na slabe dijelove ubrzo nakon smrti Kublaj-kana.

U tom su se procesu civilizirali, osvojivši Malu Aziju i neke dijelove Bliskog istoka. Godine 1345. Osmanlijski su Turci (kojih je kraljevstvo poznato kao Otomansko carstvo) prešli Balkan i učvrstili se u Evropi — iz koje više nikad neće biti posve protjerani. Godine 1453. Turci su osvojili Carigrad i konačno zaključili povijest Rimskog carstva, no učinili su to uz pomoć artiljerije bolje nego u ma koje evropske sile.

Osvajanja Timur Lenka (koji je tvrdio da je potomak Džingis--kana) u međuvremenu su prividno obnovila eru Mongola; između 1381. i 1405. godine dobivao je bitke u Rusiji, na Srednjem istoku i u Indiji. Duhom nomad, upotrebljavao je oružje i organizaciju civiliziranih područja kojima je vladao i (s iznimkom kratke i krvave provale u Indiju), nikad nije izašao iz granica područja koja su već prije osvojili Mongoli.

Nakon Timur Lenkove smrti konačno je došao red na Evropu. S kompasom i barutom, evropski su moreplovci počeli navaljivati na obale svih kontinenata, zauzimati i naseljavati krajeve koji su bili uglavnom barbarski, i dominirati na područjima koja su bila civilizirana. U razdoblju koje je trajalo 550 godina svijet se sve više evropeizirao. A kad je evropski utjecaj počeo slabiti, bilo je to stoga što su neevropske nacije postale evropeizirane, barem u tehnici ratovanja, ako ni u čemu drugom.

S Mongolima je, dakle, uništena svaka mogućnost (nikad doista velika) da barbarske najezde upropaste civilizaciju.

Dok se, međutim, civilizacija branila od barbarizma, ratovi među civiliziranim silama postajali su sve suroviji. Čak i prije prodora baruta bilo je slučajeva kad se činilo da civilizaciji prijeti

* Ovdje, naravno, riječ »civilizacija« upotrebljavam u smislu posjedovanja relativno napredne tehnologije i gradova. Neki narod ili ljudi mogu biti civilizirani u tom smislu, a barbari sa svoje okrutne nečovječnosti. Ne moramo za primjer isticati Turke; najupečatljiviji je slučaj u povijesti onaj Njemačke između 1933. i 1945.

269

uništenje, barem u nekim područjima. U drugome punskom ratu (218—201. prije n.e.) kartažanski je vojskovođa Hanibal pustošio Italijom šesnaest godina; Italiji je bilo potrebno mnogo vremena da se oporavi. Stogodišnji rat između Engleske i Francuske (1338—1453) prijetio je da će Francusku svesti na barbarstvo, a tridesetgodišnji rat (1618—48) konačno je dodao barut prijašnjim strahotama i uništio polovicu njemačkog stanovništva. Ti su ratovi, međutim, bili ograničeni s obzirom na područje, i ma koliko Italija ili Francuska ili Njemačka bile razorene u ovom ili onom stoljeću, civilizacija se kao cjelina nastavila širiti.

No tada, kad je era istraživanja omogućila da se evropska dominacija proširi svijetom, evropski su ratovi stali zahvaćati udaljene kontinente i time je počelo razdoblje svjetskih ratova. Prvi rat koji bi se mogao smatrati svjetskim u smislu da su vojske bile angažirane na raznim kontinentima i na moru — i da su se sve, na neki način, borile zbog međusobno povezanih interesa — bio je sedmogodišnji rat. U tom su se ratu Pruska i Velika Britanija s jedne strane borile protiv Austrije, Francuske, Rusije, Švedske i Saske. Najvažnije bitke u tom ratu vodile su se u Njemačkoj, pri čemu su Prusi bili suočeni s nemogućom prednošću. No Pruskom je vladao Friedrich II (Veliki), zadnji legitimni monarh koji je bio vojni genij, i on je pobijedio.*

U međuvremenu su se Britanci i Francuzi borili u Sjevernoj Americi, gdje je rat zapravo počeo 1755. Borbe su se vodile u zapadnoj Pennsylvaniji i u Quebecu.

Pomorske bitke između Velike Britanije i Francuske vodile su se na Sredozemlju te uz obalu Francuske u Evropi i Indije u Aziji. Velika se Britanija također borila protiv Španjolaca u kubanskom moru i na Filipinima, dok su se kopnene bitke s Francuskom bile u samoj Indiji. (Velika Britanija je pobijedila, uzevši Kanadu od Francuske i stekavši neosporno uporište u Indiji.)

Tek ponovno u dvadesetom stoljeću ratovi su se razmahali barem toliko, ako ne i više, kao sedmogodišnji rat, uz ogromno povećanje intenziteta. Prvi svjetski rat donio je ozbiljne kopnene bitke od Francuske do Srednjeg istoka i pomorske okršaje na svim oceanima (iako se jedina ozbiljna pomorska bitka s brojnim ratnim brodovima vodila u Sjevernome moru). U drugome svjetskom ratu još intenzivnije akcije obuhvatile su veće dijelove

* Čak ni njegov genij, međutim, ne bi pobijedio bez britanskog novca i bez sretne (za njega) slučajnosti da je njegov zakleti neprijatelj, carica Elizabeta Ruska, umrla 5. siječnja 1762. te je Rusija sklopila s njim mir.

270

Evrope i Srednjeg istoka te velika područja sjeverne Afrike i Dalekog istoka, dok su pomorski i zračni okršaji bili još sveobuhvatniji i daleko opsežniji. No nije povećanje opsega ratovanja jedino predstavljalo povećanu prijetnju civilizaciji. S uzdizanjem razine tehnologije ratna su oružja postajala sve destruktivnija.

Vladavina baruta završila je potkraj devetnaestog stoljeća, s izumom snažnih eksploziva kakvi su TNT, nitroglicerin i nitroceluloza. Španjolsko-američki rat 1898. godine bio je zapravo zadnji značajniji rat koji se vodio barutom. Uz to, brodovi su postali oklopljeni i veći. I nosili su snažnije oružje.

Prvi svjetski rat uveo je vojnu upotrebu tenkova, aviona i Otrovnih plinova. Drugi svjetski rat uveo je nuklearnu bombu. Nakon drugoga svjetskog rata razvijene su interkontinentalne balističke rakete, nervni plinovi, laserske zrake i biološko ratovanje.

Nadalje, iako je rat postao sveobuhvatniji a razorna oružja snažnija, stupanj inteligencije među generalima nije se povećao. Zapravo, kako su se zamršenost i razorna snaga oružja povećavale, i kako je broj obuhvaćenih ljudi postajao veći, i kako se zamršenost kombiniranih operacija protegnutih na velika područja silno povećavala, postajalo je sve teže udovoljiti Zahtjevima za brzom i inteligentnom odlukom; a vojskovođama je sve više i više nedostajalo tih osobina. Vjerojatno vojskovođe nisu postale gluplje, no čini se da su gluplji u odnosu na inteligenciju kakva se traži.

U američkom su građanskom ratu nastale ogromne štete koje su izazvali nesposobni generali, no one su beznačajne ako se usporede sa štetom koju su nesposobne vojskovođe izazvali u prvome svjetskom ratu, a i te se opet umanjuju u usporedbi s nekim strašnim pogreškama drugoga svjetskog rata.

Prema tome, više se ne može primijeniti postavka da civilizirano ratovanje neće uništiti civilizaciju zato što i pobjednici i poraženi žele jednako spasiti plodove civilizacije.

Ponajprije, razornost oružja porasla je do takvog stupnja da njegova puna upotreba ne samo što može uništiti civilizaciju, već Možda i samo čovječanstvo. Drugo, uobičajena nesposobnost vojnih vođa da obavljaju svoj posao sada može dovesti do tako velikih pogrešaka koje će izazvati uništenje civilizacije, ili čak i čovječanstva, a da to zapravo nije bila ničija namjera. Konačno smo se, eto, suočili s istinskom katastrofom četvrte vrste koje se trebamo s pravom bojati — da će nekako započeti sveobuhvatni

271

termonuklearni rat koji će se bezumno nastaviti sve do uništenja čovječanstva.

To bi se moglo dogoditi, no hoće li? Pretpostavimo da su svjetski politički i vojni vođe razboriti te

da nuklearni arsenal drže pod čvrstom kontrolom. U tom slučaju ne postoji realna mogućnost nuklearnog rata. Dvije su nuklearne bombe upotrijebljene u gnjevu — jedna je bačena na Hirošimu u Japanu, 6. kolovoza 1945, a druga na Nagasaki, dva dana kasnije. Bile su to jedine dvije bombe koje su u ono vrijeme postojale, a namjera je bila da se njima okonča drugi svjetski rat. U tome su uspjele, a u ono vrijeme nije bio moguć nuklearni protunapad.

Četiri su godine Sjedinjene Države posjedovale jedini nuklearni arsenal, ali nije bilo prilike da ga upotrijebe jer su sve krize koje bi mogle izazvati rat (na primjer sovjetska blokada Berlina 1948), riješene protupotezom ili neutralizirane bez potrebe pribjegavanja ratu.

Tada je, 29. kolovoza 1949. godine, Sovjetski Savez izvršio eksploziju svoje prve nuklearne bombe, i nakon toga se pojavila mogućnost rata uz upotrebu nuklearnog oružja na obje strane — rata koji niti jedna strana ne bi mogla dobiti — i pri tome su obje strane znale da nijedna ne može pobijediti.

Propali su pokušaji da se postigne dovoljno uvjerljiva prednost koja bi rat učinila prihvatljivo mogućim. Obje su strane uvele mnogo opasniju hidrogenu fuzionu bombu 1952. godine, obje su strane razvile rakete i satelite, obje strane stalno usavršavaju oružje općenito.

Shodno tome, rat između velikih sila postao je nezamisliv. Najteža ratna kriza nastala je 1962. godine, kad je Sovjetski Savez postavio rakete na Kubi, devedeset milja od obale Floride, tako da su se Sjedinjene Države našle pred prijetnjom nuklearnog napada iz neposredne blizine. Sjedinjene Države odgovorile su pomorskom i zračnom blokadom Kube i uputile Sovjetskom Savezu pravi ultimatum da ukloni rakete. Od 22. do 28. listopada 1962. godine svijet je bio bliže nuklearnom ratu nego ikada.

Sovjetski Savez se povukao i uklonio svoje rakete. Sjedinjene Države koje su bile podržavale pokušaj da se 1961. zbaci revolucionarna kubanska vlada, zauzvrat su prihvatile politiku nemiješanja s obzirom na Kubu. Svaka je strana prihvatila stanovito popuštanje kakvo bi bilo nezamislivo u prednuklearnim danima.

Nadalje, Sjedinjene Države borile su se deset godina u Vijetnamu i konačno su prihvatile ponižavajući poraz, ni ne

272

pokušavajući upotrijebiti nuklearno oružje koje bi smjesta uništilo neprijatelja. Slično tome, Kina i Sovjetski Savez nisu se izravno umiješali u taj rat, već su se zadovoljili podupiranjem Vijetnama na načine koji su bili daleko od rata, jer nisu željeli provocirati Sjedinjene Države na nuklearni potez.

Konačno, u ponovljenim krizama na Srednjem istoku, u kojima su Sjedinjene Države i Sovjetski Savez bili na suprotnim stranama, nijedna od te dvije supersile nije pokušala izravno intervenirati. Zapravo, nije se dopustilo da ratovi država-štićenica stignu do točke gdje bi jedna ili druga strana možda bila prisiljena pokušati izravno intervenirati.

Ukratko, za gotovo četiri desetljeća otkako je nuklearno oružje stiglo na scenu, ono nije nikada (osim u prvim eksplozijama nad Hirošimom i Nagasakijem) upotrijebljeno u ratu i dvije su supersile išle do neuobičajenih granica da bi izbjegle takvu upotrebu.

Ako se to nastavi, neće nas uništiti nuklearni rat — no hoće li se nastaviti? Uostalom, nuklearno se oružje širi. Uz Sjedinjene Države i Sovjetski Savez, nuklearno su naoružanje izgradile Velika Britanija, Francuska, Kina i Indija. Mogli bi slijediti i drugi, a vjerojatno neizbježno i hoće. Zar ne bi mogla neka manja sila početi nuklearni rat?

Pretpostavimo li da su i vode manjih sila također razumne, tada je teško shvatiti zašto bi to učinile. Imati nuklearne bombe jedna je stvar; imati dovoljno veliki arsenal kojim bi se moglo spri-ječiti da jedna ili druga supersila brzo i potpuno uništi zemlju po-sve je druga stvar. Zapravo je posve vjerojatno da bi svaka manja sila koja bi učinila čak i najmanju kretnju prema upotrebi nukle-arne bombe imala smjesta protiv sebe okrenute obje velike sile.

Koliko, međutim, možemo imati povjerenja u pretpostavku da su svjetski lideri razumni? Narodi su, u prošlosti, bili pod vodstvom psihotičnih ličnosti, a čak bi i inače razuman vođa mogao, u nastupu bijesa ili očaja, pokazati ne baš potpunu razložnost. Lako možemo zamisliti nekoga poput Adolfa Hitlera kako naređuje nuklearno uništenje ako bi alternativa bila uništenje njegove moći, no mogli bismo isto tako zamisliti da njegovi podređeni odbiju izvršiti naređenje. Zapravo, Hitlerovi generali i administratori nisu izvršili neke njegove naredbe koje je izdao u posljednjim mjesecima života.

Nadalje, upravo danas neki su nacionalni vođe, čini se, dovoljno fanatični da povuku nuklearni okidač — kad bi ga imali.

273

Stvar je u tome da ga nemaju, i smatram da ih svijet podnosi, općenito, upravo zato što ga nemaju.

Kad bi svi politički i vojni vođe i ostali razumni, je li moguće da nuklearni arsenal izmakne kontroli te da nuklearni rat počne zbog panike ili psihotične odluke nekog podređenoga? Još gore, može li započeti kroz seriju malih odluka od kojih se svaka čini jedinim mogućim odgovorom na poteze neprijatelja, dok konačno nuklearni rat ne počne a da ga nitko nije želio i da su se svi očajnički nadali kako do njega neće doći? (Na vrlo je sličan način počeo prvi svjetski rat.)

Najgore od svega, je li moguće da se stanje u svijetu toliko pogorša tako te bi se nuklearni rat mogao činiti boljom alternativom od nepoduzimanja ničega?

Nedvojbeno, jedini siguran način da se izbjegne nuklearni rat jest uništenje svih nuklearnih oružja, a svijet bi se još mogao osvijestiti i učiniti to prije no što do nuklearnog rata dođe.

274

KATASTROFE PETE VRSTE

14 Iscrpljivanje prirodnih bogatstava

Obnovljivi izvori

U posljednja smo dva poglavlja zaključili da je jedina katastrofa četvrte vrste koja bi nas mogla snaći — sveopći termonuklearni rat, dovoljno intenzivan i dovoljno dugotrajan da uništi sav humani život, ili da ostavi bijedne ostatke čovječanstva u bijednim uvjetima s predznacima konačnog istrebljenja.

Ako se to dogodi, mogli bi se zatrti i ostali oblici života, no moglo bi se isto tako dogoditi da insekti, vegetacija, mikroorgani-zmi i tako dalje — prežive da bi jednoga dana ponovno napučili svijet i omogućili mu da se opet razvije u planet prikladan za život, sve do vremena (bude li ga ikada) kad će se razviti nova vrsta razboritije inteligencije.

Mi smo, dakako, ustvrdili kako postoje mogućnosti da se takvom intenzivnom i dugotrajnom termonuklearnom ratu uopće ne pribjegne. No bude li i tako, već bi i niži stupnjevi nasilja dostajali za uništenje civilizacije, ako bi samo čovječanstvo i preživjelo. To bi bila katastrofa pete vrste, najmanje drastična među onima kojima se bavi ova knjiga — no ipak dovoljno drastična.

Pretpostavimo, dakle, da rat, zajedno s manjim stupnjevima nasilja, postane stvar prošlosti. Možda nema mnogo nade da će se to dogoditi, ali zato nije ni nemoguće. Pretpostavimo da čovječanstvo zaključi kako je rat ubojstvo koje uopće nema smisla; da prihvati neko zajedničko razumno djelovanje potrebno da se sukobi riješe bez rata, da ispravi one nepravde koje rađaju gerilu, i da zatim poduzme djelotvornu akciju razoružanja i obuzdavanja onih tvrdoglavaca koje ne može zadovoljiti ništa razumno (kako taj razum definira opći duh čovječanstva). Pretpostavimo dalje da međunarodna suradnja postane tako

275

bliska da dovede do stvaranja neke vrste federalizirane svjetske vlade koja može poduzeti zajedničke akcije u vezi s velikim problemima i velikim projektima.

To se možda čini beznadno idealističkim, snom iz bajke, no pretpostavimo da će se to ostvariti. Tada se postavlja pitanje: ako se ostvari svijet mira i suradnje, jesmo li sigurni zauvijek? Hoćemo li nastaviti unapređivati tehnologiju sve dok ne naučimo kako spriječiti slijedeće ledeno doba za 100 000 godina, i kako upravljati klimom na Zemlji prema vlastitim željama? Hoćemo li potom i dalje usavršavati tehnologiju šireći se svemirom i postajući potpuno neovisnima o Zemlji i o Suncu, tako da ćemo moći jednostavno otići kad nastupi vrijeme da Sunce postane crveni div 7 milijardi godina od nas (ako ne odemo mnogo prije toga)? Hoćemo li i iza toga usavršavati tehnologiju dok ne naučimo kako da preživimo sažimanje svemira ili maksimaliziranje entropije i da nadživimo čak i svemir? Ili postoje strašne opasnosti, vrlo blizu i gotovo, ili posve neizbježne, čak i u svijetu potpunoga mira?

Mogle bi postojati. Razmotrimo, na primjer, slučaj našeg usavršavanja tehnologije. U cijeloj ovoj knjizi uzeo sam kao samo po sebi razumljivo da se tehnologija može i da će se neograničeno razvijati ako joj to omogućimo; da ne postoje nikakva prirodna ograničenja, jer znanje nema granica i može se zauvijek proširivati. No zar nema cijene koju moramo platiti za tehnologiju; nikakvih uvjeta koje valja zadovoljiti? Sto će se dogoditi ako iznenada shvatimo da više ne možemo plaćati tu cijenu, da više ne možemo ispunjavati uvjete?

Uspješnost tehnologije ovisi o eksploataciji raznih resursa koje crpimo iz okolice, a svaki napredak tehnologije, reklo bi se, uključuje povećanje stope eksploatacije. Kako dugo, u tom slučaju, mogu trajati ti resursi?

Pod pretpostavkom da će Sunčevo zračenje trajati još milijarde budućih godina, mnogi resursi Zemlje beskrajno će se obnavljati. Bilje koristi energiju sunčeve svjetlosti da bi vodu i ugljični dioksid pretvaralo u supstance svoga vlastitog tkiva, pri čemu ostaje obilje kisika koji odlazi u atmosferu. Životinje u osnovi ovise o biljnom svijetu koji im daje hranu, i kombiniraju tu hranu s kisikom za stvaranje vode i ugljičnog dioksida.

Taj ciklus hrana — kisik (kojem se mogu dodati razni minerali bitni za život) trajat će tako dugo kao i sunčeva svjetlost — barem potencijalno — te su sa čovjekova stajališta i hrana koju jedemo i kisik koji dišemo neograničeno obnovljivi.

276

Neki aspekti neživog svijeta također se bezgranično obnavlja-ju. Svježa voda koja se stalno troši i stalno otječe u more, obnavlja se kroz isparivanje oceana izazvano sunčevom toplinom i pada-njem u obliku kiše. Vjetar će trajati sve dok će Sunce nejednoliko zagrijavati Zemlju, plima i oseka nadolazit će i povlačiti se tako dugo dok se Zemlja okreće u odnosu na Mjesec i Sunce, i tako dalje.

Svi oblici života osim ljudskih bića vezani su samo uz obnovljive resurse. Pojedinačni organizmi mogu umrijeti zbog privremene i lokalizirane nestašice hrane ili vode, zbog temperaturnih ekstrema, ili zbog prisutnosti i djelovanja grabežljivaca, ili jednostavno zbog starosti. Cijele vrste mogu izumrijeti zbog genetskih promjena, ili zbog nemogućnosti da se prilagode manjim promjenama u okolici, ili zato što su ih zamijenile druge vrste koje imaju veću sposobnost da prežive na ovaj ili onaj način. Život se, međutim, nastavlja, zato što, zahvaljujući beskrajnom ciklusu obnovljenih izvora, Zemlja ostaje nastanjivom.

Jedino ljudska bića ovise o neobnovljivim izvorima, i stoga se jedino ljudska bića izlažu opasnosti da izgrade takav način života u kojem nešto što je postalo bitno može, manje ili više iznenada, nestati. Takav nestanak može predstavljati poremećaj koji bi mogao okončati čovjekovu civilizaciju. Zemlja u tom slučaju može vječno ostati prikladnom za nastavanje, ali više ne i za naprednu tehnologiju.

Počeci tehnologije nedvojbeno su bili vezani uz obnovljive izvore. Prva oruđa morala su biti ona koja su se našla gotova pri ruci. Grana otpala s drveta mogla se upotrijebiti kao toljaga, kao i kost udova neke veće životinje. To su sigurno obnovljivi izvori. Nove grane i nove kosti uvijek možemo imati uza se.

Čak i kad su ljudska bića počela bacati kamenje, ni tada nije nastala nova situacija. Kamenje nije obnovljivo utoliko što neće nastati novo za neko kratko vrijeme u usporedbi s čovjekovom aktivnošću. No kamenje se isto tako ne troši bacanjem. Bačeni kamen može se pokupiti i baciti ponovno. Nešto se novo ipak pojavilo kad se kamenje počelo pažljivo oblikovati tucanjem, struganjem ili brušenjem da bi se izradili oštrica ili vršak i tako omogućila upotreba u obliku noževa, sjekira, kopalja ili vršaka strelica.

Evo napokon nečega što ne samo da se ne može obnavljati, već se može i potrošiti. Ako se kamenje oštrog ruba ili oštrog vrha izliže, ono se može jednom ili dva puta naoštriti ponovno, no

277

ubrzo postaje premalo da bi moglo služiti svojoj svrsi. Uglavnom, valja oštriti novo kamenje. Iako kamenja ima uvijek, veće se stijenje pretvara u malo od kojeg su samo mali dijelovi upotrebljivi. Uz to, neko stijenje može bolje poslužiti kao oštrobrido oruđe od drugoga. Ljudska su bića tako počela tražiti kremen, uz ponešto požude kakvom su tražila hranu.

Postojala je, međutim, jedna razlika. Uvijek je bilo nove hrane, jer čak ni najgore suše ili nestašice nisu bile stalne. Ali izvor kremena, kad se jedanput potroši, potrošen je zauvijek i neće se opet pojaviti.

Tako dugo dok je kamenje bilo jedini neživi prirodni izvor čovječanstva, nije se. trebalo bojati da će se potpuno potrošiti. Kamenja ima doista previše da bi se moglo potrošiti, a osim toga, u vrijeme kad je ono bilo glavni neživi resurs (kameno doba) ljudskih je bića živjelo tako malo da nisu bila mogla znatnije smanjiti zalihe.

To se odnosilo i na upotrebu ostalih vrsta zemlje i stijenja — gline za lončarstvo, okera za slikarstvo, mramora ili vapnenca za graditeljstvo, pijeska za staklo i tako dalje.

Pravu je promjenu donijela upotreba metala.

Metali

Sama riječ »metal« potječe od grčke riječi koja znači »tražiti«. Metali koji se danas upotrebljavaju za alat i za konstrukcije čine samo oko 1/6 težine stijenja što tvori Zemljinu koru, i gotovo cijela ta šestina nije vidljiva. Metali većinom postoje u kombinaciji sa silicijem i kisikom, ili s ugljikom i kisikom, ili sa sumporom i kisikom, tvoreći »rudače« koje su izgledom i svojstvima vrlo slične ostalom stijenju.

Tek malobrojni metali ne stvaraju lako spojeve te mogu postojati samorodno. To su bakar, srebro i zlato, a možemo im dodati i male količine meteoritskog željeza. Takvi su slobodni metali vrlo rijetki.

Zlato čini samo 1/200 000 000 Zemljine kore i jedan je od najrjeđih metala, ali kako postoji gotovo isključivo kao samorodno i uz to je izrazite i lijepe žute boje, vjerojatno je bilo prvi metal koji je otkriven. Bilo je neobično teško, dovoljno sjajno da posluži kao ukras i dovoljno meko za obrađivanje u zanimljivim oblicima. K tome je bilo trajno, jer nije rđalo ili propadalo na neki drugi način.

278

Ljudska bića vjerojatno su počela obrađivati zlato već 4500. godine prije n.e. Zlato, a do manjeg stupnja i srebro i bakar, bili su cijenjeni sa svoje ljepote i rijetkosti te su postali prikladno sredstvo razmjene i jednostavan način za pohranu bogatstva. Oko 640. prije n.e. Lidijci iz Male Azije izumili su kovani novac, komadiće legure zlata i srebra određene težine, s utisnutim žigom vlade kako bi se osigurala autentičnost.

Ljudi općenito pogrešno shvaćaju prikladnost zlata kao sredstva razmjene za stvarnu vrijednost; ništa se nije tražilo tako gorljivo niti je izazivalo takvu radost kad bi bilo pronađeno. Pa ipak zlato nema široke upotrebne vrijednosti. Pronalazak određene količine zlata povećava svjetsku zalihu te ono zbog toga gubi nešto od svoje glavne vrijednosti — rijetkosti.

Shodno tome, kad je Španjolska otela i nagomilala zlato Azteka i Inka, zbog toga nije postala bogata. Poplava zlata u Evropi smanjila je njegovu vrijednost, što znači da su cijene svih ostalih roba stalno rasle u odnosu na cijene zlata — i tako je nastala inflacija. Španjolska koja je imala slabu privredu i koja je morala mnoge robe kupovati u inozemstvu, otkrila je da mora mijenjati sve više i više zlata za sve manje i manje robe.

Uza sve to, iluzija bogatstva koju je stvorilo zlato ohrabrila je Španjolsku da se upusti u beskrajne ratove na evropskom kontinentu, ratove koje nije mogla platiti i koji su je doveli do financijskog sloma iz kojeg se nikad nije oporavila — dok su ostali narodi, razvijanjem privrede a ne zlata, postali bogati.

Pohlepni pokušaji u toku srednjega vijeka da se pronađu načini za pretvaranje drugih, manje vrijednih metala u zlato nisu uspjeli — no prava bi tragedija nastala da su urodili plodom. Zlato bi brzo postalo bezvrijedno i evropska bi se privreda našla u metežu iz kojega se ne bi mogla tako brzo izvući.

Drugi metali, međutim, koji imaju stvarnu vrijednost u smislu da se mogu upotrijebiti za alat i gradnju, za razliku od zlata postaju sve korisniji što su zastupljeniji. Ako se mogu pribaviti, ako im je cijena niska u odnosu na zlato, to su veće količine u kojima se mogu upotrijebiti, a to opet znači snažniju privredu i viši životni standard.

Da bi metali postali relativno česti i svagdašnji, ljudska su bića morala imati više od samorodnih oblika koje bi tu i tamo pronalazila. Valjalo je pronaći načine za dobivanje metala iz njihovih rudača; za oslobađanje atoma metala iz spojeva s atomima ostalih elemenata. Razvitak »metalurgije« vjerojatno

279

datira već iz 4000. godine prije n.e. To se zbilo na Srednjem istoku, a bakar je bio prvi metal dobiven iz rudače.

Oko 3 000. godine prije n.e. otkriveno je da neke rudače koje, kako se pokazalo, sadrže i bakar i arsen, stvaraju leguru arsena i bakra daleko čvršću i tvrđu od samoga bakra. Bio je to prvi metal koji se mogao upotrijebiti i za druge svrhe, a ne samo za izradu ukrasa; prvi koji se mogao upotrijebiti za oruđe i oružje da bi usavršio kamen.

No rad s arsenovom rudačom nije sigurno zanimanje te je trovanje arsenom bilo možda prva »industrijska bolest« koja je zarazila ljudska bića. Kako je kasnije otkriveno, ako se kositrena rudača miješa s bakrenom rudačom, dobiva se legura kositra i bakra — bronca — jednako dobra kao legura arsena i bakra, ali mnogo sigurnija obzirom na pripremu.

Do 2000. godine prije n.e. varijanta bakar-kositar široko se primjenjivala i tako je na Srednjem istoku počelo brončano doba. Najupečatljivije uspomene na to doba pružaju nam Homerovi epovi Ilijada i Odiseja u kojima se ratnici bore uz pomoć bronča-nih štitova i kopalja s brončanim vršcima.

Bakrena rudača nije česta, pa bi civilizacije koje su intenzivno upotrebljavale broncu otkrivale nakon stanovitog vremena da su iscrpile svoje nacionalne zalihe te da moraju uvoziti znatne količine. S kositrenom je rudačom bilo još gore. Ni bakar baš nije rasprostranjen sastavni dio Zemljine kore, no kositar je još rjeđi. Zapravo, udio kositra u odnosu na bakar iznosi 1 /l5. To znači da su oko 2500. godine prije n.e., kad se bakar još mogao pronaći na raznim mjestima Srednjeg istoka, lokalne rezerve kositra morale biti posve iscrpljene.

Tada su se, prvi puta u povijesti, ljudska bića morala suočiti s iscrpljenjem jednoga prirodnog bogatstva; ne samo privremenim iscrpljenjem, kao što se događalo s hranom u vrijeme suše, već s trajnom nestašicom. Rudnici kositra bili su prazni i nisu se nikada mogli ponovno napuniti.

Ako se ljudska bića nisu bila spremna zadovoljiti samo onom broncom koju su imala, morala su negdje pronaći nove rezerve kositra. Potraga se nastavila na sve većem i većem području, i oko 1000. godine prije n.e. fenički su moreplovci potpuno napustili Sredozemno more i pronašli »Kositrene otoke«. To su, prema nekim mišljenjima, mogli biti otoci Scilly jugozapadno od Cornwalla.

U međuvremenu je, oko 1300. godine prije n.e., u Maloj Aziji pronađen postupak za dobivanje željeza iz rudača. Željezo se

280

čvršće vezalo za druge atome i od bakra i od kositra te ga je bilo mnogo teže odvojiti iz spojeva. Bile su potrebne više temperature, no dugo je trebalo da se za tu svrhu počne upotrebljavati drveni ugljen.

Meteoritsko je željezo bilo tvrđe i čvršće od bronce, no željezo iz rudača bilo je krhko i gotovo neupotrebljivo. Riječ je bila o tome da je meteoritsko željezo imalo primjese nikla i kobalta. No ljudi su otkrili da i željezo dobiveno iz rudače ponekad ima posve zadovoljavajuću tvrdoću i čvrstoću. To se nije događalo često, no ipak toliko često da skrene pažnju metalurzima na taljenje željeza. Konačno je otkriveno da željezo postaje čvršće ako mu se na odgovarajući način doda ugljen. Tako je nastajalo ono što bismo danas nazvali čeličnom površinom.

Oko 900. godine prije n.e. talioci željeza naučili su kako da to čine promišljeno i tako je počelo željezno doba. Odjednom više nije bilo važno to što je bakar rijedak i što je kositar još rjeđi.

To je primjer koji pokazuje kako su ljudska bića u toku povijesti rješavala problem iscrpljivanja resursa. Najprije su proširili potragu za novim zalihama,* a potom su otkrili zamjene.

U toku cijele povijesti, sve od otkrića metalurgije, upotreba se metala povećavala, uz to postupno sve ubrzanije. U devetnaestom stoljeću pronađeni su novi načini za proizvodnju čelika; metali koje antički čovjek nije poznavao, kao što su kobalt, nikal, vanadij, niobij i volfram miješali su se s čelikom da bi se dobile nove metalne legure neočekivane tvrdoće i neobičnih svojstava. Razvijene su metode za dobivanje aluminija, magnezija i titana te su se i ti metali počeli široko primjenjivati za konstrukcije.

No danas su ljudska bića suočena s nestašicom mnogih metala svjetskih razmjera, a s njima i mnogi aspekti naše tehnološke civilizacije. Čak su i stari metali dobili nove upotrebe koje ne bismo mogli lako napustiti. Ni bakar ni srebro nisu potrebni za ukrašavanje, čak ni za kovanje novca, no bakar je sve do danas nužan za našu razgranatu električnu mrežu jer nijedan supstitut ne provodi tako dobro električnu struju, dok su srebrne komponente nužne u fotografiji. (Zlato je, do današnjeg dana, ostalo bez široke primjene.)

* Vrlo snažna komponenta u motivaciji čovjekovih istraživanja jest potraga za resursima koji nisu dostupni na jednome mjestu. Osnovna namjera velikih putovanja petnaestog i šesnaestog stoljeća nije bilo proširivanje zemljopisnih znanja ili evropske političke moći. Bila je to potraga za proizvodima koji su nedostajali Evropi i koje je ona željela, kao što su zlato, svila i mirodije.

281

Što nam je, dakle, činiti kad rudnici metala budu iscrpljeni, ne samo na pojedinim područjima, već na cijeloj Zemlji? Moglo bi se činiti da tada više neće biti dostupnih metala i da ljudska bića neće imati drugog izlaza do da se odreknu tolikog dijela svoje tehnologije da će naša civilizacija propasti, makar će svijet živjeti u miru pod, recimo, zajedničkom, humanom planetarnom vladom.

Neki će naši važni metali, prema nekim procjenama, biti iscrpljeni za četvrt stoljeća. To obuhvaća platinu, srebro, zlato, kositar, cink, olovo, bakar i volfram. Znači li to da se nad nas nadvilo propadanje civilizacije?

Možda ne. Postoje načini da se izbjegne takvo iscrpljivanje. Ponajprije, postoji očuvanje. U nekim razdobljima, kad

postoji obilje nekog materijala, on se upotrebljava za besmislene svrhe, za trivijalnosti, da bi se »pokazalo«, iz mode. Predmet napravljen od tog materijala zamjenjuje se kad je pokidan, radije nego da se popravi ili obnovi. Može se, zapravo, zamijeniti čak i kad je u savršenom upotrebnom stanju, jednostavno zato što novi pronalazak donosi prestiž i viši društveni status. Ponekad se namjerno uvode trivijalne promjene da bi se potaklo zamjenji-vanje brže od potrebnoga — samo zato da bi se ostalo u modi.

Američki ekonomist Thorstein Veblen (1857—1929) iskovao je izraz »rasipnička potrošnja« 1899. godine da bi opisao tu prekomjernu potrošnju kao znak društvenog uspjeha. Takva je prekomjerna potrošnja bila dio ljudskog društva od prethistorij-skih vremena. Do nedavno je, međutim, bila isključivo pravo malog, aristokratskoga gornjeg sloja, a odbačene su predmete mogli upotrebljavati ljudi niže vrijednosti.

U novije doba, međutim, od uvođenja masovne proizvodnje uz pomoć strojeva, postalo je moguće proširiti prekomjernu potrošnju među pučanstvo općenito. U pojedinim se razdobljima čak prekomjerna proizvodnja i potrošnja smatra nužnim sredstvom za poticanje proizvodnje i održavanje zdrave privrede.

No kako će se zalihe stanovitih roba smanjivati, poriv za očuvanjem na ovaj će ili onaj način ojačati. Cijene će nedvojbeno rasti brže od zarada, prisiljavajući na štednju one koji nisu vrlo imućni i tako će se opet uspostaviti isključivo pravo bogatih da troše prekomjerno. Ako brojni siromašni postanu kivni i buntovni gledajući raskoš u kojoj ne mogu sudjelovati, društvo bi moglo uznapredovati prema racioniranju. To doduše omogućuje zloupotrebe, ali smanjene će zalihe ovako ili onako trajati dulje nego što bi se moglo pretpostavljati prosuđuje li se samo prema društvenim slojevima u kojima vlada blagostanje.

282

Druga je stvar supstitucija: manje rasprostranjen metal može se zamijeniti rasprostranjenijim. Tako su, primjerice, srebrni novčići zamijenjeni novcem od nikla i aluminija. Metali se općenito mogu zamijeniti nemetalima kakvi su plastika ili staklo.

Primjera radi, posve je moguće upotrijebiti zrake svjetlosti umjesto električne struje za prijenos poruka. Dapače, to bi bilo mnogo efikasnije. Takve bi se svjetlosne zrake mogle odašiljati kroz staklene niti debljine kose. Tanki kablovi od staklenih niti mogli bi zamijeniti nebrojene tone bakra koje se danas upotrebljavaju u električnim komunikacijama, a staklo, budući se dobiva iz pijeska, neće se moći tako lako iscrpiti.

Treće su novi izvori: iako bi se moglo učiniti da će svi rudnici biti iskorišteni, zapravo mislimo na to da će biti iscrpljeni svi rudnici za koje znamo da postoje. Mogu se otkriti novi rudnici, iako je to vremenom sve manje vjerojatno jer se sve više i više Zemljine površine podrobno pretražuje u potrazi za rudačama.

A zatim, što zapravo mislimo pod »iscrpljivanjem«? Kad govorimo o rudniku, govorimo o dijelu Zemljine kore u kojem se određeni metal nalazi u koncentraciji dovoljnoj za probitačno vađenje. No napredovanje tehnologije otkrilo je metode kojima se neki metali mogu unosno eksploatirati, iako su koncentracije tako male da za njih u prošlosti nije postojao nijedan praktičan način vađenja. Drugim riječima, danas postoje rudnici koji u prijašnjim razdobljima uopće ne bi bili rudnici.

Taj se proces može nastaviti. Iako se neki metal može iscrpsti uzmemo li u obzir rudnike koji danas postoje, mogu se pojaviti novi rudnici budemo li sposobni iskoristiti još slabije koncentracije.

Uz to, mogli bismo potpuno napustiti samo kopno. Neki su dijelovi morskoga dna prekriveni dosta debelim slojem metalnih grudica. Procjenjuje se da na četvornom kilometru dna Pacifičkog oceana postoji 11 000 metričkih tona takvih grudica. Razni metali, uključujući i vrlo korisne kojih je danas sve manje — kao što su bakar, kobalt i nikal — iz takvih bi se grudica mogli dobiti uz vrlo malo napora, kad se grudice izvuku s morskog dna. Već se planiraju takve operacije jaružanja na eksperimentalnoj osnovi.

A ako je tako s morskim dnom, zašto da se ne pokuša i sa samim morem. Morska voda sadrži sve elemente, obično u vrlo niskim koncentracijama, jer kiša, padajući na tlo, izvlači iz njega pomalo od svega na svom povratku u more. U ovom trenutku možemo dobiti magnezij i brom iz morske vode bez ikakvih

283

poteškoća, tako da se raspoložive količine tih elemenata vjerojatno neće iscrpiti u doglednoj budućnosti.

Uostalom, ocean je tako velik da je ukupna količina svakog pojedinog metala u otopini u morskoj vodi iznenađujuće velika, ma kako ta otopina bila razrijeđena. More sadrži oko 3,5 posto otopljene materije, tako da svaki kubični kilometar morske vode sadrži 36 metričkih tona otopljenih krutina. To se može izraziti i na drugi način: svaka metrička tona morske vode sadrži 35 kilograma otopljenih krutina.

Među otopljenim krutinama u morskoj vodi, 3,69 posto je magnezij, a 0,19 posto brom. U metričkoj toni morske vode nalazilo bi se prema tome 1,29 kilograma magnezija i 66,5 grama broma.* Znamo li da je ukupna težina morske vode na Zemlji 1 400 000 000 000 000 metričkih tona, lako možemo steći pojam o ukupnoj raspoloživoj količini magnezija i broma (osobito stoga što se sve izvađene količine jednoga dana opet vraćaju u more).

Treći element, jod, također se dobiva iz morske vode. Jod je razmjerno rijedak element i u metričkoj toni morske vode nalazi se samo oko 50 miligrama. To je premalo da bi se moglo izolirati uobičajenim kemijskim metodama uz ekonomsku probitačnost. Postoje, međutim, oblici morskih trava koji mogu apsorbirati jod iz morske vode i ugraditi ga u svoja tkiva. Jod se može dobiti iz pepela morskih trava.

Neće li biti moguće dobiti i ostale vrijedne elemente iz morske vode, pronađu li se načini za zgušnjavanje često vrlo malog sadržaja? Ocean sadrži, koliko znamo, oko 15 milijardi metričkih tona aluminija, 4,5 milijardi metričkih tona bakra i 4,5 milijardi metričkih tona urana. Sadrži također 320 milijuna metričkih tona srebra, 6,3 milijuna metričkih tona zlata i čak 45 metričkih tona radija.

Sve je to tu. Valja znati kako se toga domoći. Možemo isto tako potpuno napustiti Zemlju. Još ne tako

davno, činilo se da ideja o otvaranju rudnika na Mjesecu (ili asteroidima) pristaje samo znanstvenoj fantastici, no danas mnogi ljudi ne smatraju da bi to bilo tako strašno nepraktično. Ako su Feničani mogli biti natjerani do Kositrenih otoka u potrazi za metalima kojih je nedostajalo, mi bismo mogli biti natjerani na Mjesec. Zadatak rudničkog iskorištavanja Mjeseca za nas

* Nijedan od tih elemenata nije, naravno, prisutan u elementarnom obliku, već u obliku otopljenih spojeva.

284

vjerojatno nije teži no što je za Feničane nekad bio zadatak otvaranja rudnika na Kositrenim otocima.

Konačno, navevši sve nove resurse, mogli bismo čak ustvrditi da nam nijedan od njih zapravo nije potreban. Pod uobičajenim okolnostima, 81 element sa stabilnim atomskim redom je neuništiv. Ljudska bića ne troše te elemente, ona ih samo prenose s jednoga mjesta na drugo.

Geološki su procesi, djelujući milijarde godina, koncentrirali pojedine elemente uključujući, naravno, razne metale, u ovom ili onom području. Ono što čine ljudska bića, i to sve brže, jest da vade metale i ostale željene elemente iz tih područja koncentracija i da ih rasprostiru — šire, jednolikije i u manjim koncentracijama — te međusobno miješaju.

Metali su još tu, iako mogu biti raspršeni, napadnuti korozijom ili kombinirani s ostalim materijalima. Smetlišta čovječanstva doista su ogromna spremišta raznih elemenata koje je ono upotrijebilo u nekom obliku i potom odbacilo. Uz odgovarajuće postupke, ti se elementi mogu izdvojiti i ponovno upotrijebiti.

Teorijski, prema tome, ne bismo mogli ostati bez raznih elemenata ili, u širem smislu, bilo koje tvari, jer su sve tvari koje nisu elementi sačinjene od elemenata.

No samo iscrpljivanje nije jedina sudba koja prijeti resursima što ih trošimo, čak i vitalnim resursima o kojima ovisi sav život, uključujući i čovjekov. Čak i oni resursi koje ne iscrpljujemo, i koje možda nikad nećemo moći potrošiti, mogli bi postati neupotrebljivi zbog naših djelatnosti. Resursi mogu i dalje postojati — no od njih nećemo imati koristi.

Zagađivanje

Materijalni objekti zapravo se nikad ne troše. Riječ je pri tome jedino o novom rasporedu atoma. Ono što se upotrebljava postaje nešto drugo, tako da svakoj potrošnji odgovara uravnotežena proizvodnja.

Ako trošimo kisik, stvaramo ugljični dioksid. Ako trošimo hranu i vodu, stvaramo znoj, urin i fekalije. Općenito, proizvode koje izbacujemo ne možemo upotrijebiti. Ne možemo s uspjehom udisati ugljični dioksid ili jesti i piti otpad.

Srećom, svijet života je ekološka cjelina i ono što je za nas otpad, za druge je organizme korisna tvar. Ugljični je dioksid

285

bitan za funkcioniranje zelenog bilja; u procesu korištenja ugljičnog dioksida bilje stvara i izlučuje kisik. Otpaci koje stvaramo mogu se raspasti, i raspadaju se, te ih koriste razne vrste mikroorganizama, a ono što preostane može upotrijebiti bilje; na taj se način pročišćava voda i stvara hrana. Ono što život odba-cuje, život ponovno stvara u velikom ciklusu, uvijek i uvijek iz-nova. Mogli bismo to nazvati »procesom recikliranja«.

To do stanovite mjere vrijedi čak i za svijet čovjekove tehnologije. Ako ljudska bića, primjerice, spaljuju drvo, ona čine isto što čini grom u prirodi. Drvo koje je spalio čovjek ulazi u ciklus jednako kao i drvo koje je spalila munja. U toku stotina tisuća godina otkako čovjek upotrebljava vatru, ta je upotreba bila beznačajna u usporedbi s vatrom izazvanom munjama, tako da čovjekova aktivnost ni na koji način ne opterećuje ciklus.

Razmotrimo isto tako i upotrebu kamenog oruđa. Ona znači stalno pretvaranje velikih komada stijenja u male komade. Komad stijene prevelik za upotrebu može se razbiti na upotrebljive dijelove, a od svakog upotrebljivog dijela mogu se izbrusiti, isklesati ili raskalati još manji komadi da bi se oblikovalo oruđe. Jednog dana oruđe će postati neupotrebljivo zato što će se odlomiti komadićci i tako zatupiti oštricu ili promijeniti oblik.

I to oponaša prirodni proces, jer djelovanje vjetra, vode i temperaturnih promjena postupno razgrađuje stijenje i pretvara ga u pijesak. Takvi komadićci stijenja mogu se opet povezati kroz geološko djelovanje. Taj ciklus pretvaranja velikoga stijenja u male komade i ponovno u velike traje, međutim, vrlo dugo. Prema čovjekovim se mjerilima stoga ne mogu reciklirati mali, beskorisni komadići stijenja koji su neizbježan otpadni proizvod pri izradi oruđa.

Sve što nastaje čovjekovom aktivnošću i što je beskorisno i ne može se reciklirati, u novije se vrijeme naziva »zagađivačem«. Komadićci kamena bili su beskorisni, neželjeni i stvarali su nered. Kao zagađivači su, međutim, bili razmjerno bezopasni. Mogli su se lako ukloniti i nisu stvarali pravu štetu.

Otpadni proizvodi koji se mogu djelotvorno reciklirati u prirodi ipak mogu postati zagađivači ako, u ograničenom prostoru i vremenu, preopterete kapacitet ciklusa. Kad su ljudi spaljivali drvo, na primjer, stvarali su pepeo. On se, kao i sitno kamenje, mogao ukloniti i stvarao je malo ili nimalo neprilika. Vatra također stvara isparenja, uglavnom ugljični dioksid i vodenu paru koji, sami po sebi, ne zadaju brige. U parama se

286

nalaze i manje količine drugih plinova koji nadražuju oči i grlo, čestice nesagorjelog ugljika koje ocrnjuju površine čađu, ostale sitne čestice koje mogu izazvati oštećenje. Pare i ti ostali sporedni sastavni dijelovi stvaraju vidljivi dim.

Na otvorenome se takav dim brzo raspršuje do vrlo niskih koncentracija koje ne stvaraju nevolje. Uostalom, naša atmosfera sadrži oko 5 100 000 000 000 000 metričkih tona plinova i dim koji su stvarale sve vatre primitivnih zajednica (i svi šumski požari izazvani munjama) razrjeđivao se do beznačajnih količina kad bi se raspršio u tome ogromnom rezervoaru. Prirodni procesi reciklirali su te raspršene supstance dima i obnavljali sirovine koje su trošile biljke da bi opet stvarale drvo.

No pogledajmo što se događalo ako se vatra održavala u nastambi radi svjetlosti, topline, kuhanja i sigurnosti. Unutar nastambe dim bi se skupljao stvarajući visoke koncentracije, prljav, smrdljiv i nadražujuć, mnogo prije no što bi proces recikliranja uopće počeo. Posljedica je bila neizdrživa, a dim nastao spaljivanjem drva bio je vrlo vjerojatno prvi primjer problema zagađivanja što ga je stvorila čovjekova tehnologija.

To se moglo riješiti na nekoliko načina. Prvo, čovjek se mogao potpuno odreći vatre, što je vjerojatno bilo nezamislivo čak i u kamenom dobu. Drugo, vatra se mogla upotrebljavati samo na otvorenome, što bi ljudskim bićima prouzročilo znatne neprilike na mnogo načina. Treće, problem zagađivanja mogao se riješiti novim napretkom tehnologije — ukratko, mogao se izmisliti ekvivalent dimnjaku (u početku vjerojatno jednostavna rupa u krovu). Izabrana je ova treća mogućnost. . To je bio općenit način na koji ljudska bića, sve od tih dana, rješavaju neugodne popratne efekte. Izbor je uvijek bio — kretanje u smjeru dodatne i korektivne tehnologije.

Svaki oblik korektivne tehnologije, naravno, vrlo će vjerojatno stvoriti svoje vlastite probleme pa taj proces može biti beskonačan. Možemo se stoga zapitati kad se doseže ona točka na kojoj neželjeni popratni efekti tehnologije postaju takvima da se ne mogu ispraviti. Može li, na primjer, polucija postati tako sveobuhvatna da će korekcija biti izvan naših mogućnosti, i hoće li ona tada slomiti našu civilizaciju kroz neku katastrofu pete vrste (ili možda čak uništiti život u katastrofi četvrte vrste)?

Vatra koja nastaje sagorijevanjem drva povećavala se s rastom stanovništva. Napredak tehnologije dodao je tome nove vatre — sagorijevanje masnoća, ugljena, nafte i plina — pa se i sama količina vatre postojano povećava svake godine.

287

Svaka vatra zahtijeva, na ovaj ili onaj način, dimnjak, a dim iz svih tih dimnjaka odlazi u atmosferu. U sadašnjem trenutku to znači da se svake godine izbacuje u zrak oko pola milijarde tona zagađivača u obliku nadražujućih plinova i krutih čestica. Atmosfera kao cjelina u posljednjim desetljećima postaje zamjetno prljavijom, kako tehnologija počinje opterećivati prirodni ciklus.

Polucija je, naravno, najgora u napučenim središtima, osobito industrijaliziranima, gdje danas imamo problem »smoga« (»dim« i »magla«). Povremeno inverzijski sloj (gornji sloj hladnijeg zraka koji danima drži na mjestu donji sloj toplijeg zraka) sprječava raspršivanje zagađivača pa zrak na ograničenom području postaje opasan. Godine 1948. Donoru u Pennsylvaniji zahvatio je »smog--ubojica«. Izravna posljedica bila je smrt dvadeset devetoro ljudi. To se također dogodilo nekoliko puta u Londonu i na drugim mjestima. Čak ako i nema izravnih smrtnih posljedica, u područjima zahvaćenim smogom uvijek postoji trajno povećanje broja slučajeva plućnih bolesti, uključujući i rak pluća.

Je li, prema tome, moguće da nas naša tehnologija prepusti neizdržljivoj atmosferi u bliskoj budućnosti?

Prijetnja sigurno postoji, no čovječanstvo nije bespomoćno. U prvim desetljećima industrijske revolucije gradovi su ležali pod debelim oblacima dima nastalog spaljivanjem bituminoznog ugljena. Prelaženje na antracit koji je stvarao manje dima značilo je veliku promjenu nabolje u gradovima kakvi su Birmingham u Engleskoj i Pittsburgh u Sjedinjenim Državama.*

Moguće su i druge korektivne mjere. Dim je opasan i zbog oksida dušika i sumpora koji se stvaraju. Ako se već u početku iz goriva uklone dušični i sumporni spojevi, ili ako se oksidi precipitiraju, tj. izdvoje iz dima prije no što se dim ispusti u atmosferu, otklonit će se mnoge opasnosti zagađenja zraka. Isparenja zapaljenoga goriva morala bi se, u idealnom slučaju, sastojati od ugljičnog dioksida i vode i ničega više; posve je vjerojatno da ćemo moći ostvariti taj ideal.**

Neočekivano se mogu pojaviti posve nove vrste zagađivanja zraka. Jedna vrsta, potencijalna opasnost koja je spoznata tek

* Isto tako stalno jača akcija protiv sklonosti duhanu, jer duhanski dim sadrži karcinogene tvari koje pogađaju i nepušače jednako kao pušače. Na nesreću, strastveni pušači, zarobljeni svojom drogom, općenito zanemaruju ili poriču tu činjenicu, dok bi duhanska instrustrija daleko više voljela rak nego gubitak dobiti.

** Čak i stvaranje ugljičnog dioksida ima stanovitih opasnosti, kao što ćemo vidjeti.

288

sredinom sedamdesetih godina, nastaje upotrebom klorofluo-rougljika kakav je freon. Budući da se lako pretvaraju u tekućinu i da su potpuno netoksički, već od 1930-ih godina upotrebljavaju se kao sredstva za hlađenje (kroz izmjenično isparivanje i likvefakciju) kao zamjena za otrovnije i opasnije plinove kakvi su amonijak i sumporni dioksid. U posljednja dva desetljeća počeli su se upotrebljavati kao tekućina u sprejevima. Oslobođeni u tom obliku, pretvaraju se u paru i izlaze van, noseći sa sobom materijal koji sadrže kao finu maglicu.

Iako su ti plinovi doista neškodljivi izravno za život, 1976. godine dokazano je da oni, ako dopru do gornje atmosfere, mogu poremetiti i konačno i uništiti ozonski sloj koji postoji 24 kilometra (15 milja) iznad površine Zemlje. Taj sloj ozona (aktivni oblik kisika s molekulama sastavljenima od tri kisikova atoma svaka, umjesto sa dva atoma u svakoj molekuli običnog plinovitog kisika) ne propušta ultraljubičasto zračenje. On štiti Zemljinu površinu od snažnoga Sunčevog ultraljubičastog zračenja koje je opasno za život. Po svoj prilici, tek kad su procesi fotosinteze zelenog bilja u moru stvorili dovoljno slobodnog kisika da bi se mogao formirati ozonski sloj, tek se tada život konačno mogao naseliti na kopnu.

Ako ozonski sloj znatno oslabi zbog djelovanja klorofluoroug-ljika, tako da ultraljubičasto zračenje Sunca dopre do Zemlje jačim intenzitetom, povećat će se broj pojava raka kože. Još gore, djelovanje na mikroorganizme u tlu može biti drastično, a to bi moglo snažno poremetiti cijelu ekološku ravnotežu na načine što ih još ne možemo predvidjeti, ali koji bi vrlo vjerojatno bili izra-zito nepoželjni.

Djelovanje na ozonski sloj još je prijeporno, no upotreba klorofluorougljika u spreju već je znatno smanjena, a možda će se pronaći i neka zamjena za upotrebu u kondicionerima zraka i hladnjacima.

No, nije samo atmosfera podložna zagađivanju. Postoji također sadržina vode na Zemlji ili »hidrosfera«. Količina vode na Zemlji vrlo je velika te je masa hidrosfere oko 275 puta veća od mase atmosfere. Ocean pokriva područje od 360 milijuna četvornih kilometara (140 milijuna četvornih milja), ili 70 posto ukupne površine Zemlje. Područje oceana gotovo je 40 puta veće od područja Sjedinjenih Država.

Prosječna dubina oceana je 3,7 kilometara, tako da ukupna zapremnina oceana iznosi 1 330 000 000 kubičnih kilometara (320 milijuna kubičnih milja).

289

Usporedimo to s potrebama čovječanstva. Uzmemo li u obzir upotrebu vode za piće, kupanje, pranje i za poljoprivredne i industrijske potrebe, svijet troši oko 4000 kubičnih kilometara (960 kubičnih milja) vode na godinu, samo 1 /330 000 zapremnine oceana.

Činilo bi se prema tome da je već i sama pomisao o nestašici vode smiješna, kad ne bi bilo činjenice da je ocean uglavnom posve nekoristan za nas kao izravni izvor vode. Ocean će nositi naše brodove, pružit će nam odmor i opskrbiti nas morskim jestvinama, no zbog sadržaja soli u njemu ne možemo ga piti; ne možemo ga upotrijebiti ni za pranje, poljoprivredu ili industriju. Potrebna nam je svježa, pitka voda.

Ukupne zalihe pitke vode na Zemlji dosežu 37 milijuna kubičnih kilometara (8,9 milijuna kubičnih milja), a to je samo 2,7 posto ukupne količine vode na Zemlji. Većina te vode javlja se u obliku krutog leda u polarnim predjelima i na planinskim vrhuncima, tako da ni to ne možemo izravno upotrijebiti. Dobar dio su podzemne vode duboko ispod površine koje nije lako iskoristiti.

Ono što trebamo, to je tekuća pitka voda na površini, u obliku jezera, potoka i rijeka, a zalihe takve vode na Zemlji iznose 200000 kubičnih kilometara (48 000 kubičnih milja). To je samo oko 0,015 posto ukupne količine vode na Zemlji, no to je ipak 30 puta više nego što iznosi potrošnja svježe vode na godinu.

Čovječanstvo, dakako, ne ovisi o nekoj statičnoj količini pitke vode, jer bismo je inače svu potrošili za trideset godina uz sadašnju stopu potrošnje. Voda koju trošimo prirodno se reciklira. Voda otječe s kopnenih površina u oceane, dok se oceani isparuju na suncu stvarajući vodenu paru koja će opet pasti u obliku kiše, susnježice ili snijega. Te su padavine prava, čista destilirana voda.

Svake godine u obliku padavina se izruči oko 500 000 kubičnih kilometara (120 000 kubičnih milja) pitke vode. Od toga, naravno, mnogo vode padne izravno u oceane, a znatne količine padaju u obliku snijega na Zemljine ledene kape i ledenjake. Oko 100 000 kubičnih kilometara (24 000 kubičnih milja) padne na suho kopno koje nije prekriveno ledom. Čak i dio te vode ispari se prije nego Što se uzmogne upotrijebiti, no oko 40000 kubičnih kilometara (9600 kubičnih milja) pridružuje se rijekama, jezerima i tlu kontinenata svake godine (a ista takva količina otječe u more). Ta upotrebljiva količina kiše još je 10 puta veća od količine koju troši čovječanstvo.

290

No, potrebe čovjeka naglo rastu. Upotreba vode u Sjedinjenim Državama udesetorostručila se u ovom stoljeću, i uz takvu stopu neće proći mnogo desetljeća prije no što potražnja snažno optereti zalihe.

To pogotovu vrijedi s obzirom na činjenicu da padavine nisu jednoliko raspoređene ni u prostoru ni u vremenu. Postoje mjesta na kojima su padavine prekomjerne i izazivaju štete, i druga mjesta gdje su ispod prosjeka i gdje je stanovništvu potrebna svaka kap koja padne. Za sušnih godina prinosi se drastično smanjuju. Činjenica je da su raspoložive količine upotrebljive vode danas u mnogim dijelovima svijeta opasno male.

To bi se moglo ispraviti. Mogli bismo se unaprijed radovati vremenu u kojem će se moći upravljati klimom i kad će se kiša stvarati po želji u određenim predjelima. Zalihe pitke tekuće vode mogu se povećati izravnom destilacijom morske vode — što se danas već primjenjuje na Srednjem istoku — ili možda skrućivanjem i izlučivanjem soli iz morske vode.

K tome, svjetske zalihe leda vraćaju se oceanima uglavnom u obliku ledenih bregova koji se odvajaju od grenlandskih i antarktičkih ledenih pokrivača. Ti su ledeni bregovi ogromni spremnici pitke vode koja se otapa i odlazi neiskorištena u ocean. Oni bi se, međutim, mogli odvlačiti do sušnih obala i tamo upotrijebiti.

Zatim, podzemne vode koje leže čak i pod pustinjama mogle bi se uspješnije izvlačiti na površinu, a površine jezera i rezervoara mogu se prekriti tankim filmovima neškodljivih kemikalija da bi se smanjilo isparavanje.

Stoga se pitanje svježe tekuće vode možda neće pokazati ozbiljnim problemom. Mnogo je opasniji problem zagađivanja.

Otpadni produkti svih vodenih stvorenja na Zemlji skupljaju se, naravno, u vodi u kojoj žive. Ti se otpaci rastvaraju i recikliraju uz pomoć prirodnih procesa. Otpadni produkti kopnenih životinja skupljaju se na kopnu, gdje ih u velikom opsegu rastvaraju mikroorganizmi, a potom se i oni recikliraju. Čovjekov otpad ulazi u isti takav ciklus, i on se isto tako može reciklirati, iako velike koncentracije stanovništva mogu opteretiti predjele u velikim gradovima i oko njih.

Još gore, kemikalije koje industrijalizirano čovječanstvo upotrebljava i stvara ispuštaju se u rijeke i jezera i napokon stižu do oceana. Tako su, u prošlom stoljeću, ljudska bića počela upotrebljavati kemijska umjetna gnojiva sastavljena od fosfata i nitrata, i to u sve većim količinama. Ta se gnojiva, naravno,

291

deponiraju na kopnu, no kiša odnosi nešto tih kemikalija u obližnja jezera. Budući da su fosfati i nitrati nužno potrebni životu, rast organizama u takvim jezerima uveliko je potaknut i taj se proces naziva »eutrofikacijom« (od grčkih riječi za »uspješan rast«).

To ne zvuči loše, no organizmi koji se uglavnom pospješuju jesu alge i ostali jednostanični organizmi. Oni se razmnožavaju nevjerojatnom brzinom i potiskuju druge oblike života. Alge koje odumru rastvaraju bakterije, a bakterije u tom procesu troše mnogo rastvorenoga kisika u jezerima tako te niži slojevi ostaju gotovo bez života. Jezero tako gubi mnogo od svoje vrijednosti kao izvor ribe ili, isto tako, pitke vode. Eutrofikacija ubrzava one prirodne promjene zbog kojih se jezero ispunjava raslinjem te pretvara najprije u močvaru a zatim u suho zemljište. Ono što bi se možda dogodilo za nekoliko tisuća godina, moglo bi se lako dogoditi za nekoliko desetljeća.

Ako je to ono što će se dogoditi u slučaju tvari korisnih za život, što tek da kažemo za izravne otrove?

Mnoge kemijske industrije proizvode kemikalije otrovne za život, a otpad koji sadrži te kemikalije ispušta se u rijeke ili jezera. Tamo se one, moglo bi se pomisliti, razrjeduju do neškodljive koncentracije i potom ih uništavaju prirodni procesi. Nevolja je u tome da neke kemikalije očituju škodljivo djelovanje čak i u velikom razrjedenju i prirodni procesi ne mogu ih lako uništiti.

Ako kemikalije i nisu izravno škodljive u velikim razrjeđenji-ma, one se mogu nakupiti u životnim oblicima, jer jednostavni oblici života apsorbiraju otrov, a složeniji oblici života jedu te jednostavne oblike. U tom slučaju, ako voda i ostane pitka, životni oblici u vodi postaju nejestivi. U industrijaliziranim Sjedinjenim Državama gotovo svako jezero i rijeka već su zagađeni do stanovitog stupnja — mnogi vrlo teško.

Sav će se taj kemijski otpad, naravno, konačno naći u oceanu. Moglo bi se pomisliti da će ocean, budući tako velik, apsorbirati svaku količinu otpadnih proizvoda, ma kako nepoželjni bili, no tome nije tako.

U ovom je stoljeću ocean morao apsorbirati nevjerojatne količine naftnih proizvoda i ostalog otpada. Kroz havarije tankera za naftu, pranje rezervoara za naftu, uklanjanje automobilskog otpadnog ulja, svake godine u oceanu se nađe dva do pet milijuna metričkih tona nafte. Brodski otpad raznih vrsta penje se na tri milijuna metričkih tona svake godine. Više od 50 milijuna metričkih tona kanalizacijskog i ostalog otpada ulazi svake godine

292

u ocean samo iz Sjedinjenih Država. Sve to nije opasno, no nešto jest, a količina svega tog materijala koji odlazi u ocean svake se godine postojano povećava.

Predjeli blizu kontinentalnih obala koji su najbogatiji životom najozbiljnije su pogođeni zagađenjem. Tako, na primjer, desetina područja priobalnih voda Sjedinjenih Država koje su u prošlosti bile izvor školjkaša, puževa i rakova danas je neupotrebljiva kao posljedica zagađenja.

Zagađenje vode, prema tome, ako se nastavi bez ograničenja, ne prijeti samo našim esencijalnim zalihama pitke vode u ne tako dalekoj budućnosti, već također i životnoj sposobnosti oceana. Ako bismo zamislili ocean tako zatrovan da bi ostao bez života, izgubili bismo mikroskopsko zeleno bilje (»plankton«) koje pluta na površini ili blizu nje i koje je zaslužno za 80 posto obnavljanja kisika u atmosferi. Gotovo je sigurno da život na kopnu ne bi mogao dugo nadživjeti smrt oceana.

Ukratko, zagađenje vode moglo bi, u ekstremnom slučaju, doslovno uništiti život na Zemlji i prouzročiti katastrofu četvrte vrste.

Pa ipak, to se ne mora dogoditi. Prije nego što se opasni otpad ispusti u vodu, on bi se mogao obraditi na razne načine koji bi smanjili njegovo škodljivo djelovanje. Neki otrovi mogli bi se staviti izvan zakona i mogli bi se potpuno prestati proizvoditi, ili bi se uništili ako su već proizvedeni. Ako dođe do eutrofikacije vode, alge bi se mogle vaditi iz jezera da bi se uklonile prevelike količine nitrata i fosfata — koji bi se potom ponovno mogli upotrijebiti kao umjetno gnojivo na kopnu.

A kad već govorimo o kopnu, postoji i kruti otpad koji ne ulazi ni u atmosferu ni u hidrosferu — smeće, odbačeni predmeti, otpaci. Ljudska bića stvaraju takav otpad od početaka civilizacije. Antički gradovi Srednjeg istoka dopuštali su da se njihovo smeće skuplja da bi na njemu gradili nove kuće. Svaki srušeni antički grad nalazi se na svojoj vlastitoj gomili smeća te arheolozi kopaju po tom otpadu da bi iz njega saznali kakav je bio život u onim vremenima.

U suvremenom dobu kruti se otpad odvozi i deponira na pustim mjestima. Svaki grad prema tome ima svoje mjesto na kojem rđajući leže bezbrojni stari automobili i svoja brda smeća koja služe kao vesela lovišta milijardama štakora.

To se smeće skuplja beskonačno, svaki dan treba odvesti bezbrojne tone otpada (više od tone po osobi na godinu prosjek je

293

industrijaliziranih područja) te gradovima počinje nedostajati mjesta za podizanje takvih planina-smetlišta.

Ozbiljan aspekt toga problema je činjenica da se sve veći postotak krutog otpada ne može lako reciklirati prirodnim putem. Aluminij i plastični materijali osobito su dugotrajni. Pa ipak je moguće pronaći načine za njihovu reciklažu. Zapravo, ti se načini moraju pronaći. Upravo ta smetlišta, kako već rekoh, čine neku vrstu rudnika iskorištenih metala.

Energija: stara

Problemi iscrpljivanja resursa i zagađenja okoliša imaju, prema tome, isto rješenje — recikliranje.* Resursi su ono što se oduzima okolišu, a zagađivanje je ono što se vraća okolišu u obliku viška koji se ne može posve reciklirati prirodnim procesima. Ljudska bića moraju ubrzati procese recikliranja kako bi obnovila resurse onako brzo kako ih troše, i kako bi uklonila zagađivače onako brzo kako ih stvaraju. Kretanje ciklusa mora se ubrzati, a u nekim slučajevima u smjeru kakav ne postoji u prirodi.

To zahtijeva vrijeme, rad i razvitak novih i boljih postupaka recikliranja. Zahtijeva još nešto — energiju. Energija je potrebna da bi se u rudničkom smislu iskorištavalo morsko dno, da bi se prešlo na Mjesec, ili da bi se koncentrirale male i raspršene količine elemenata, ili da bi se napravile složenije supstance iz jednostavnih. Energija je potrebna da bi se uništio nepoželjan otpad, ili da bi se taj otpad obradio tako da postane neškodljiv, ili da bi se skupio, ili preradio. Ma kako odlučno, mudro i novatorski naučili mijenjati ciklus u nastojanju da se resursi obnavljaju i da zagađenje nestaje, za to će biti potrebna energija.

Za razliku od materijalnih resursa, energija se ne može beskonačno upotrebljavati i ponovno upotrebljavati; ona se ne može reciklirati. Iako se energija ne može uništiti, udio svake određene količine energije koji se može pretvoriti u rad postupno se smanjuje u skladu s drugim zakonom termodinamike. Zbog toga imamo više razloga da budemo zabrinuti poradi energije nego radi ostalih resursa.

Ukratko, kad govorimo o mogućem iscrpljivanju resursa općenito, činilo bi se da moramo uzeti u obzir jedino mogućnost

* Ovdje smo bili govorili o materijalnom zagađivanju. Postoje i drugi oblici polucije koji se ne mogu reciklirati. O njima ćemo govoriti kasnije.

294

iscrpljivanja naših zaliha energije. Imamo li bogatu i stalnu zalihu energije, tada je možemo upotrijebiti da bismo reciklirali materijalne resurse te nećemo iscrpiti ništa. Imamo li samo skromne zalihe energije, ili ako se bogate zalihe iskoriste, tada gubimo mogućnost upravljanja okolišem te gubimo i sve ostale resurse.

Kakav je, dakle, naš položaj s obzirom na energiju? Glavni izvor energije ovdje na Zemlji je zračenje Sunca koje

nas stalno obasjava. Biljni svijet pretvara energiju Sunca u kemijsku energiju pohranjenu u tkivu bilja. Životinje, jedući bilje, stvaraju svoje vlastite zalihe kemijske energije.

Sunce se također pretvara u nežive oblike energije. Zbog nejednolikog zagrijavanja Zemlje, u oceanu i u zraku stvaraju se struje i ta se energija ponekad može žestoko koncentrirati u obliku orkana i tornada. Isparivanjem oceanskih voda i njihovim kondenziranjem u kišu stvara se energija tekuće vode na kopnu.

Postoje, u manjem opsegu, i nesolarni izvori energije. Po-stoji unutrašnja toplina Zemlje koja se manifestira manje ili više bezopasno u obliku toplih vrela i gejzira, i silovito u obliku potresa i vulkana. Postoji energija Zemljine rotacije koja se osjeća kroz pojavu morskih doba. Postoji energija zračenja iz ostalih izvora osim Sunca (zvijezde, kozmičke zrake) te prirodna radioaktivnost elemenata kakvi su uran i torij u tlu.

Bilje i životinje većinom iskorištavaju zalihe kemijske energije u svome tkivu, iako čak i jednostavni oblici života mogu isto tako iskoristiti i neživu energiju — primjerice, kad vjetar raznosi pelud ili sjeme bilja.

To je vrijedilo i za prva ljudska bića. Oni su koristili energiju svojih mišića, prenoseći je i skupljajući je uz pomoć oruđa. To se, samo po sebi, ne smije olako odbaciti. Mnogo se toga može učiniti uz pomoć kotača, poluga i klinova koje podupiru samo čovjekovi mišići. Egipatske su piramide sagrađene na taj način.

Čak i prije osvita civilizacije ljudska su bića naučila upotrebljavati mišiće životinja da bi njima nadopunila svoj rad. To je predstavljalo prednost u odnosu na robove s obzirom na brojne aspekte. Životinje su bile poslušnije od čovjeka. Životinje su mogle jesti hranu koju ljudska bića nisu mogla jesti, tako da one nisu smanjivale zalihe hrane. Napokon, neke životinje imaju veće koncentracije energije koju mogu oslobađati brže no što to može čovjek.

Najuspješnija pripitomljena životinja sa stajališta brzine i snage bio je vjerojatno konj. Do početka devetnaestoga stoljeća

295

čovjek nije mogao putovati kopnom brže nego što je konj mogao galopirati, a cijela poljoprivreda jedne nacije kakva su Sjedinjene Države ovisila je o broju i zdravlju njezinih konja.

Ljudska su bića upotrebljavala i nežive izvore energije. Roba se moga transportirati niz vodu na splavima, iskorištavanjem riječne struje. Jedra su mogla hvatati vjetar koji bi zatim tjerao brod uz struju. Vodene struje mogle su okretati kotače vodenica, a vjetar je mogao pokretati vjetrenjače. U oceanskim lukama, brodovi su mogli pomoću plime i oseke kretati na putovanja.

Svi su ti izvori energije bili, međutim, ograničeni. Ili su raspolagali samo stanovitom količinom snage, kao npr. konj, ili su bili podložni fluktuacijama koje se nisu mogle nadzirati, kao recimo vjetar, ili su bili ograničeni na pojedine geografske lokacije, kao što su to brze rijeke.

Prekretnica je nastala kad su ljudska bića, prvi puta, počela upotrebljavati jedan neživi izvor energije koji je bio dostupan u svim razložnim količinama i u svako doba, Koji se mogao prenositi i potpunoma kontrolirati — vatru.

Kad je riječ o vatri, nijedna druga vrsta organizama osim hominida nikada nije postigla ni najmanji napredak u smjeru njezine upotrebe. To je najoštrija razdjelnica koja odvaja homi-nide i ostale organizme. (Kažem »hominide« zato što vatru nije prvi upotrijebio Homo sapiens. Postoje dokazi da se vatra upo-trebljavala u pećinama u Kini u kojima je živjela prva čovjekolika vrsta, Homo erectus, prije najmanje pola milijuna godina).

Vatra nastaje prirodnim načinom kad munja pogodi drveće i nema dvojbe da se prva upotreba vatre odnosila samo na upotrebu tog fenomena kad je već postojao. Djelići vatre nastale od munje spašavali su se, hranili drvom i čuvali da se ne ugase. Izgubljena logorska vatra značila je nepriliku jer je u tom slučaju valjalo pronaći neku drugu vatru koja će poslužiti za potpalu, a ako se nije mogla pronaći, neprilika se pretvarala u katastrofu.

Vjerojatno su tek oko 7000. godine prije n.e. pronađeni načini za dobivanje vatre trenjem. Kako je do toga došlo i gdje i kad je taj način prvi puta upotrijebljen ne zna se i možda se nikad neće saznati, ali znamo barem da je to otkriće Homo sapiensa, jer je tada (i već mnogo prije) on bio jedini hominid koji je postojao.

Glavno gorivo za vatru u antičkom i srednjevjekovnom dobu bilo je drvo.* Poput ostalih izvora energije, drvo se moglo

* Masnoće, ulja i vosak dobiveni od životinja ili bilja upotrebljavali su se za svjetiljke i svijeće, no njihov je udio bio vrlo malen.

296

beskonačno obnavljati — ali s jednom razlikom. Ostali izvori energije ne mogu se trošiti brže nego što se obnavljaju. Ljudi i životinje se umaraju i moraju se odmoriti. Vjetar i voda imaju određenu količinu energije i iz njih se više od te količine ne može izvući. U slučaju drva nije tako. Biljni svijet, naravno, stalno raste i nadomještava se, tako da do stanovite granice zahvaćanje u nj može biti uspješno. Drvo se može upotrebljavati brzinom koja nadmašuje brzinu obnavljanja tako da ljudska bića, zapravo, iscrpljuju buduće zalihe.

Kako je upotreba vatre stalno rasla s povećavanjem broja stanovnika i s razvojem sve naprednije tehnologije, u neposrednoj blizini čovjekovih središta civilizacije počele su nestajati šume.

Drvo nije bilo moguće čuvati, jer je doslovno svaki napredak tehnologije povećavao zahtjeve za energijom, a ljudska bića nikad nisu bila spremna odreći se svoga tehnološkog napretka. Tako je, na primjer, taljenje bakra i kositra zahtijevalo toplinu, a to je značilo spaljivanje drva.

Taljenje željeza zahtijevalo je još više topline, a drvo nije moglo proizvesti dovoljno visoku temperaturu. Ako se, međutim, drvo spaljivalo u uvjetima koji su dopuštali samo slabu, ili nikakvu, cirkulaciju zraka, središte gomile drva pougljenilo bi i pocrnilo, pretvorivši se u gotovo pravi ugljen (»drveni ugljen«). Taj je drveni ugljen sagorijevao sporije od drva, nije stvarao gotovo nikakvu svjetlost, no zato je proizvodio mnogo više temperature nego zapaljeno drvo. Drveni je ugljen omogućio taljenje željeza (i osiguravao je ugljik zahvaljujući kojemu je površina postala čelično tvrda te je željezo bilo upotrebljivo). Proizvodnja drvenog ugljena zahtijevala je, međutim, trošenje velikih količina samog drva.

Šume su se tako počele povlačiti i prije pravog juriša civilizacije, no ipak nisu posve nestale. Oko deset milijardi rali Zemljina kopnenog područja, ili oko 30 posto ukupne površine, još je pošumljeno.

Danas se, naravno, čine napori da bi se šume sačuvale te da se ne troši više no što se može nadomjestiti. Svake se godine može posjeći jedan posto trupaca i to obuhvaća oko dvije milijarde kubičnih metara drva. Od toga se gotovo polovica još upotrebljava kao gorivo, uglavnom u manje razvijenim zemljama svijeta. Danas se vjerojatno spaljuje više drva nego što se spaljivalo u pradavnim vremenima kad je drvo bilo gotovo jedino gorivo, no kad je svjetsko stanovništvo bilo daleko malobrojnije nego što je danas. Šume koje su preostale održavaju se zapravo

297

ovako dobro (što, usput, i nije savršeno dobro) samo zato što drvo više nije glavni izvor goriva i energije čovječanstva.

Velik dio drva nastalog u najranijim razdobljima Zemljine povijesti nije potpuno istrunuo, već je pao u močvare pod uvjetima koji su isključili ostale atome i zadržali samo ugljik. Taj je ugljik ostao pokopan pod taložnim stijenjem gdje se sabio. Velike količine takvog ugljika nalaze se pod zemljom i predstavljaju vrstu fosilnog drva poznatoga danas kao »ugljen«. Ugljen je kemijska zaliha energije koju je proizvela sunčana svjetlost u razdoblju od nekoliko stotina milijuna godina.

Procjenjuje se da danas u svijetu postoji oko 8 bilijuna metričkih tona ugljena raspoređenog u mnogim područjima. Ako je tome tako, sadržaj ugljika u Zemljinim zalihama ugljena dva puta je veći od količine ugljika koja danas postoji u živih organizama na Zemlji.

Čini se da se ugljen spaljivao u Kini u srednjevjekovno doba. Marko Polo koji je u trinaestom stoljeću posjetio dvor Kublaj--kana, izvještavao je o crnom kamenju koje se spaljivalo kao gorivo; tek nakon toga ugljen se počeo povremeno upotrebljavati tu i tamo u Evropi, najprije u Nizozemskoj.

Upotreba ugljena u velikom opsegu počela je, međutim, u Engleskoj. Unutar uskih granica te kraljevine nestanak je šuma postajao sve ozbiljniji. Postajalo je sve teže zadovoljiti potrebu da se zagriju domovi u engleskoj klimi koja je daleko od sunčane, i to uz pomoć drva koje je svatko sadio za se, i da se gorivom opskrbi rastuća industrija, a uz to su postojale i potrebe engleske mornarice o kojoj je ovisila sigurnost zemlje.

Srećom za Englesku, u sjevernom području zemlje nalazio se ugljen do kojeg se lako moglo doći. Zapravo, u Engleskoj je bilo više površinskih kopova ugljena nego u ma kojem drugom području slične veličine. Oko 1660. godine Engleska je proizvodila dva milijuna tona ugljena svake godine, više od 80 posto ukupne proizvodnje ugljena u svijetu toga doba, i to je najviše utjecalo na očuvanje sve dragocjenijih i vrednijih šuma. (Danas proizvodnja ugljena u Velikoj Britaniji iznosi oko 150 milijuna tona na godinu, no to je samo 5 posto svjetske proizvodnje.)

Ugljen bi mogao biti osobito koristan ako bi se upotrebljavao za taljenje željeza, jer je potreba za drvenim ugljenom tako rastrošno proždirala drvo da je taljenje željeza bilo glavni pokretač uništavanja šuma.

Godine 1603. Hugh Platt (1552—1608) prvi je pronašao kako valja zagrijavati ugljen da bi se uklonile preostale količine tvari te

298

da ostane samo čisti ugljik u obliku koji je nazvan »koksom«. Pokazalo se da je koks sjajna zamjena za drveni ugljen pri taljenju željeza.

Kad je 1709. godine engleski talioničar Abraham Darby (1678—1717) usavršio proces proizvodnje koksa, ugljen je počeo zauzimati svoje pravo mjesto kao osnovni izvor energije u svijetu. Upravo je ugljen pokrenuo industrijsku revoluciju u Engleskoj, jer je baš zapaljeni ugljen zagrijavao vodu koja je stvarala paru, a ta je para pokretala parne strojeve koji su opet okretali kotače tvornica, lokomotiva i parnih brodova. Upravo je ugljen bazena Ruhr, Appalachian i bazena Donjec omogućio industrijalizaciju Njemačke, Sjedinjenih Država i Sovjetskog Saveza.

Drvo i ugljen su kruta goriva, no uz to postoje i tekuća te plinovita goriva. Biljna ulja mogu se upotrijebiti kao tekuća goriva za svjetiljke, a drvo koje se zagrijava ispušta zapaljive pare.

Kombinacija tih para sa zrakom stvara ples plamenih jezičaca vatre. Kruta goriva koja ne stvaraju pare, kao na primjer drveni ugljen i koks, jednostavno tinjaju.

No, tek u osamnaestom stoljeću zapaljive pare mogle su se proizvoditi i pohranjivati. Engleski kemičar Henry Cavendish (1731—1810) izolirao je i 1766. godine proučavao vodik, nazvavši ga »plamenim plinom« s njegove zapaljivosti. Gorući vodik razvija veliku količinu topline, 250 kalorija po gramu, u usporedbi sa 62 kalorije po gramu u najboljeg ugljena.

Nezgoda je s vodikom da gori vrlo lako i brzo i, ako se pomiješa sa zrakom prije zapaljenja, eksplodira uništavajućom snagom nastane li negdje iskra. A miješanja su vrlo lako moguća.

Ako se, međutim, ugljen obične kakvoće zagrijava bez prisutnosti zraka, nastajat će zapaljive pare (»ugljeni plin«) koje sadrže samo polovicu vodika. Druga polovica sastavljena je od ugljikovodika i ugljičnog monoksida; ta mješavina može gorjeti, no teže će eksplodirati.

Škotski pronalazač William Murdock (1754—1839) upotrije-bio je 1800. godine mlaznice sa zapaljenim ugljenim plinom da bi osvijetlio svoju kuću, dokazujući da je opasnost od eksplozije mala. Godine 1803. upotrijebio je plinsku rasvjetu u svojoj tvornici, a oko 1807. londonske je ulice počeo osvjetljavati plin.

U međuvremenu, iz stijenja se probijala zapaljiva uljasta tvar koja je nazvana »petrolejem« (od latinske riječi za »kameno ulje«) ili, uobičajenije, jednostavno naftom. Dok je ugljen proizvod pradavnih razdoblja šuma, nafta je proizvod pradavnih razdoblja postojanja jednostaničnoga morskog života.

299

Najbliži kruti oblici takvih materijala bili su poznati antičkim narodima kao »bitumen« ili »katran«, a upotrebljavali su se za razne svrhe kao sredstva koja su osiguravala nepromočivost. Arapi i Perzijanci zapazili su i zapaljivost tekućih sastojaka tih materijala.

U devetnaestom stoljeću ljudi su tražili plinove ili tekućine koje su se mogle lako isparavati, kako bi zadovoljili potrebu da se usavrši osvjetljavanje za koje se tada upotrebljavao ugljeni plin i kitovo ulje. Mogući je izvor bila nafta; ona se mogla destilirati, a tekući dio, »kerozin«, bio je idealan za svjetiljke. Bile su dakle potrebne velike količine nafte.

U Titusvilleu u Pennsylvaniji nafta je na nekim mjestima sama izbijala te su je ljudi skupljali i prodavali poput rijetkoga lijeka. Jedan željeznički kondukter, Edwin Laurentine Drake (1819—80), zaključio je da pod zemljom postoje velike zalihe nafte te se prihvatio bušenja u potrazi za njom. Godine 1859. uspio je napraviti prvu produktivnu naftnu bušotinu. Nakon toga bušenja su počela i drugdje te je tako rođena suvremena naftna industrija.

Svake godine otada iz zemlje se izvlači sve više nafte. Pojava automobila i motora s unutrašnjim sagorijevanjem koje pokreće »benzin« (tekuća frakcija nafte koja se isparuje još lakše od kerozina) dala je industriji silan zamah. Postoje i plinovite frakcije nafte koje se sastoje uglavnom od metana (s molekulama sas-tavljenima od jednoga ugljikova atoma i četiri vodikova atoma), a nazivaju se »prirodni plin«.

S početkom dvadesetog stoljeća nafta je počela stjecati znatnu prednost nad ugljenom, da bi nakon drugoga svjetskog rata postala glavnim gorivom industrije cijeloga svijeta. Dok je ugljen zadovoljavao 80 posto evropskih energetskih potreba prije drugoga svjetskog rata, njegov udio u zadovoljavanju tih potreba 1970-ih godina bio je samo 25 posto. Svjetska potrošnja nafte više se nego učetvorostručila nakon drugoga svjetskog rata i sada se kreće oko 60 milijuna barela dnevno.

Ukupna količina nafte izvađene u svijetu nakon Drakeove prve bušotine premašuje 350 milijardi barela, a od toga je polovica potrošena u posljednjih dvadesetak godina. Procjenjuje se da ukupne preostale zalihe nafte u tlu iznose oko 660 milijardi barela; uz sadašnju stopu potrošnje to bi dostajalo za još samo trideset i tri godine.

To je ozbiljan problem. Nafta je najprikladnije gorivo, uz to pristupačno u velikim količinama, koje je čovjek ikada uspio pronaći. Lako se dobiva, lako se transportira, lako se rafinira,

300

lako se upotrebljava — i ne samo kao izvor energije, već i za proizvodnju brojnih sintetičkih organskih materijala kao što su boje, lijekovi i otrovi, vlakna i plastični materijali. Baš zahvaljujući nafti industrijalizacija se proširuje svijetom nevjero-jatnom brzinom.

Preorijentacija s nafte na neki drugi izvor energije izazvat će silne neprilike i ogromne troškove — pa ipak će se to jednoga dana sigurno morati učiniti. Stalan rast stope potrošnje i izgledi za neizbježan pad proizvodnje već su 1970-ih godina vratolomno povećali cijenu nafte, a to je poremetilo svjetsku privredu do zabrinjavajućeg stupnja. Do 1990. godine proizvodnja će nafte vjerojatno biti manja od potražnje, pa ako ostali izvori energije ne ispune tu prazninu, svijet će se suočiti s nestašicom energije. Sve opasnosti iscrpljivanja resursa i zagađivanja zraka i vode tada će se zaoštriti, kao što oskudica energije u kući, u tvornicama, na poljoprivrednim dobrima, stvara problem nedostupnosti topline, robe, čak i hrane.

Bilo bi stoga neprilično strahovati od katastrofa svemira, Sunca, Zemlje. Ne moramo se plašiti crnih rupa i izvanzemaljskih invazija. Umjesto toga, moramo se zapitati neće li, još za ove generacije, zaliha dostupne energije koja je stalno rasla kroz cijelu povijest čovječanstva, konačno doseći vrhunac i početi se smanjivati, i neće li to povući za sobom čovjekovu civilizaciju, izazvati očajnički nuklearni rat zbog preostalih mrvica i tako srušiti sve nade u oporavak čovječanstva.

To je katastrofa s kojom smo suočeni neposrednije od svih ostalih što sam ih opisao.

Energija: nova

Iako se predviđanja o energetskoj gladi mogu smatrati i neposrednima i strašnima, ona nije neizbježna. Tu je katastrofu stvorio čovjek, pa je čovjek prema tome može odgoditi ili izbjeći.

Kao i u slučaju iscrpljivanja ostalih izvora, postoje moguće protumjere.

Ponajprije, postoji očuvanje. Dva je stoljeća čovječanstvo bilo dovoljno sretno te je raspolagalo dostupnom jeftinom energijom, a to je imalo svoja manje sretna popratna djelovanja. Bilo je malo razloga za težnju očuvanju, uz snažno iskušenje da se krene putem rastrošne potrošnje.

301

No, era jeftine energije je prošla (barem zasada). Sjedinjene Države, na primjer, ne mogu više same podmiriti svoje potrebe za naftom. One su proizvele daleko više nafte od ma koje druge zemlje, ali baš s tog razloga njihove se rezerve naglo smanjuju, iako se nacionalna stopa potrošnje i dalje povećava.

To znači da Sjedinjene Države moraju uvoziti sve više i više nafte. A to opet okreće trgovinsku bilancu u sve nepovoljnijem smjeru, stvara neizdržive pritiske na dolar, potiče inflaciju i, općenito, postupno potkopava američki ekonomski položaj.

Štednja energije, prema tome, nije samo poželjna, već je i apsolutno nužna.

Prostora za štednju energije ima dovoljno, počevši od ukidanja najvećega među svim rasipnicima energije — različitih vojnih mašinerija svijeta. Budući da je rat nemoguć bez uništenja, održavanje suparničkih vojnih mašinerija uz astronomske troško-ve energije, kad se glavni svjetski izvor energije naglo smanjuje, očito je ludost.

Uz izravnu štednju nafte, postoje sigurni načini da se poveća efikasnost pri eksploatiranju nafte iz već postojećih izvora, tako da bi se presahle bušotine mogle do određenog stupnja ponovno aktivirati.

Moguće je također povećati efikasnost kojom se iskorištava energija sagorijevanja nafte (ili sagorijevanjem goriva općenito). U sadašnjem trenutku, toplina zapaljenoga goriva stvara eksploziju koja pokreće dijelove motora s unutrašnjim sagorijevanjem; ili pretvara vodu u paru, pritisak koje pokreće turbinu da bi se proizvela električna energija. U takvim se napravama samo 25 do 40 posto energije sagorijevanja goriva pretvara u koristan rad; ostatak je izgubljen kao neiskorištena toplina. Male su nade da bi se efikasnost mogla znatno povećati.

Postoje, međutim, i druge strategije. Zapaljeno gorivo može zagrijavati plinove tako dugo dok se atomi i molekule ne raspadnu na električki nabijene fragmente koji se mogu propustiti kroz magnetsko polje, stvarajući tako električnu struju. Takvi »magnetohidrodinamički« (MHD) procesi bili bi znatno efikasniji od konvencionalnih postupaka.

Moguće je čak, u teoriji, stvoriti elektricitet izravno kombiniranjem goriva i kisika u električnoj stanici, bez prijelazne proizvodnje topline. Pri tome bi se lako mogla postići efikasnost od 75 posto, a moguće je čak zamisliti i gotovo 100 posto. Upotrebljive »gorive stanice« dosad još nisu izumljene, pa ipak bi se poteškoće koje stoje na putu mogle svladati.

302

Uostalom, možda se pronađu novi izvori nafte. Povijest posljednjih pedesetak godina jest povijest uzastopnih predviđanja o iscrpljivanju nafte, predviđanja koja se nisu ostvarila. Prije drugoga svjetskog rata smatralo se da će proizvodnja nafte prijeći vrhunac i početi se stalno smanjivati u 1940-im godinama; poslije rata taj je datum odgođen za 1960-e godine; sadašnja odgoda govori o 1990. godini. Hoće li se odgode jednostavno i dalje nastavljati?

Očito, na to se ne možemo osloniti. Ono što je najviše pridonijelo odgađanju predviđena datuma bilo je pronalaženje novih izvora nafte od vremena do vremena. Najveći je pronalazak bilo prilično iznenađujuće otkriće u godinama poslije drugoga svjetskog rata, da su naime rezerve nafte na Srednjem istoku neočekivano velike. Danas je 60 posto poznatih zaliha nafte koncentrirano na malom području oko Perzijskog zaljeva (koje je uz to bilo, nekom čudnom podudarnošću, glavno mjesto najranije civilizacije čovječanstva).

Nije vjerojatno da ćemo opet naići na još jedno tako bogato nalazište. U svakom se desetljeću pročešljavalo sve više i više Ze-mlju u potrazi za naftom, uz pomoć sve naprednijih tehnologija. Pronašli smo nešto nafte u sjevernoj Aljasci, nešto u Sjevernome moru, sve podrobnije bušimo kontinentalne podvodne grebene — no doći će dan, vjerojatno brzo, kad više neće biti novih nalazišta.

Uza sve što možemo učiniti štednjom, povećanjem efikasnosti i pronalaženjem novih izvora, čini se izvjesnim na dvadeset prvo stoljeće neće mnogo odmaći prije no što naftni izvori gotovo usahnu. Što tada?

Nafta se, međutim, može dobiti i iz drugih izvora, ne samo iz bušotina, u kojima su male količine smještene u međuprostorima podzemnoga materijala, odakle se mogu relativno lako ekstrahira-ti. Postoji vrsta stijenja, takozvani »škriljci« s kojima je povezan katranast, organski materijal nazvan »kerogen«. Ako se škriljci zagrijavaju, molekule kerogena se razbijaju i dobiva se tvar vrlo slična sirovoj nafti. Količina uljnih škriljaca u Zemljinoj kori mogla bi biti 3000 puta veća od količine nafte u bušotinama. Jedno nalazište uljnih škriljaca u zapadnom dijelu Sjedinjenih Država možda ukupno sadrži sedam puta više nafte nego cijelo područje Srednjeg istoka.

Problem je u tome što škriljce valja vaditi; što ih valja zagrijavati; i što bi proizvedenu naftu (čak i najbogatiji škriljac davao bi samo dva barela nafte po toni) valjalo rafinirati postupcima koji se donekle razlikuju od sadašnjih. Nadalje,

303

potrošene škriljce trebalo bi nekako ukloniti. Problemi i troškovi vrlo su veliki, a nafte u naftnim izvorima još ima toliko da to ljude ne može natjerati na kapitalna ulaganja. U budućnosti, međutim, kad se naftni izvori počnu smanjivati, uljni bi škriljci mogli nadomjestiti prazninu (uz, naravno, višu cijenu).

Uz to, naravno, postoji ugljen. Ugljen je bio glavni izvor energije prije nego što ga je nadmašila nafta, i on još stoji na raspolaganju. Općenito se smatra kako su zalihe ugljena u svijetu dovoljno velike da mogu čovječanstvo održati u pokretu pri sadašnjoj stopi potrošnje energije još tisuće godina. Zasad se, međutim, sav taj ugljen ne može izvaditi poznatim rudarskim postupcima. Ipak, čak i prema najsuzdržanijim procjenama, ugljen će potrajati još nekoliko stotina godina, a do tada se rudarski postupci mogu usavršiti.

S druge strane, rudarstvo je opasno. Postoje eksplozije, gušenja, odroni. To je fizički težak posao i rudari umiru od plućnih bolesti. Rudnička proizvodnja može razoriti i zagaditi područje oko rudnika i pretvoriti ga u pustopoljinu punu šljake. Kad se iskopa, ugljen se mora transportirati, a to je mnogo tegobniji posao od crpljenja nafte naftovodima. Ugljenom je daleko teže rukovati i teže ga je zapaliti nego naftu, a uz to ostavlja za sobom obilan pepeo i stvara dim koji zagađuje zrak (ako se ne učine posebni napori kako bi se ugljen pročistio prije upotrebe).

No, možemo očekivati da će se ugljenu prići uz pomoć novih i složenijih postupaka. Nakon rudničke proizvodnje zemljište bi se moglo obnoviti tako da se barem donekle vrati u prvobitno stanje. (Da bi se to učinilo potrebni su, dakako, vrijeme, rad i novac). K tome, mnogo bi se toga moglo obaviti u samome rudniku, čime bi se izbjegli veliki troškovi i neprilike masovnoga transporta.

Ugljen bi se, primjerice, mogao spaljivati blizu rudnika kako bi se proizveo elektricitet uz pomoć magnetohidrodinamičkih postupaka. U tom bi slučaju trebalo prenositi električnu energiju, a ne ugljen.

Uz to, ugljen bi se mogao zagrijavati u rudniku, pri čemu bi stvarao plinove, uključujući ugljični monoksid, metan i vodik. Ti bi se plinovi mogli podvrgnuti postupcima koji bi omogućili proizvodnju ekvivalenata prirodnoga plina, benzina i ostalih naftnih proizvoda. U tom bi se slučaju transportirali nafta i plin, a ne ugljen, te bi ugljenokopi postali naši novi izvori nafte.

Čak i ugljen koji se mora upotrijebiti kao takav (u proizvodnji željeza i čelika, na primjer), mogao bi se trošiti efikasnije. Mogao

304

bi se možda pretvoriti u finu prašinu koju bi se moglo transportirati, paliti i kontrolirati jedva nešto teže nego naftu.

S uljnim škriljcima i ugljenokopima, mogli bismo imati naftu i kad bušotine presahnu, i naša bi se tehnologija mogla zadržati u biti takvom kakva je sada još nekoliko stoljeća.

To oslanjanje na naftu i ugljen, međutim, nosi u sebi ozbiljnu poteškoću, bez obzira na to kako bili napredni naši postupci. Ta su »fosilna goriva« ležala pod zemljom stotine milijuna godina i ona predstavljaju mnogo bilijuna tona ugljika koji se za sve to vrijeme nije nalazio u Zemljinoj atmosferi ni u kojem obliku.

Sada ta fosilna goriva spaljujemo sve brže i opsežnije, pretvarajući ugljik u ugljični dioksid i ispuštajući ga u atmosferu. Stanovita će se količina rastvoriti u oceanu. Nešto će možda apsorbirati bujniji biljni rast što ga može potaći prisutnost ugljika. Stanovita će količina, međutim, ostati u zraku i povećati atmosferski sadržaj ugljičnog dioksida.

Od 1900. godine, primjerice, sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi povećan je sa 0,029 posto na 0,032 posto. Procjenjuje se da će do 2000. koncentracija doseći 0,038 posto, a to je povećanje od 30 posto u toku jednoga stoljeća. To mora biti posljedica, barem dijelom, sagorijevanja fosilnih goriva, iako bi se moglo djelomično pripisati povlačenju šuma koje apsorbiraju ugljični dioksid mnogo djelotvornije od ostalih oblika vegetacije.

Povećanje količine ugljičnog dioskida u atmosferi nije, dakako, veliko. Čak ako se proces sagorijevanja fosilnih goriva nastavi i ubrza, procjenjuje se da bi najviša koncentracija koju možemo doseći iznosila 0,115 posto. Ni to nam ne bi otežavalo disanje.

Disanje, međutim, nije ono zbog čega se moramo zabrinjavati. Nije potrebno veliko povećanje koncentracije ugljičnog dioksida da bi se znatno pojačao staklenički efekt. Prosječna temperatura Zemlje mogla bi 2000. godine biti jedan stupanj Celzija viša nego 1900. zbog pridodanoga ugljičnog dioksida.* Bilo bi potrebno mnogo više od toga da se dosegne točka na kojoj će klima na Zemlji biti ozbiljno poremećena, i to toliko da bi se ledene kape

* Staklenički efekt dobiva, međutim, svoju protutežu u činjenici da industrijska aktivnost izbacuje u zrak i sve više prašine. Zbog toga atmosfera reflektira natrag u svemir više svjetlosti Sunca nego što bi bio slučaj bez toga, a to bi moglo rashladiti Zemlju. I doista smo imali nekoliko neobično hladnih zima u 1970-im godinama. No, sigurno je da će na kraju pobijediti zagrijavajući efekt ugljičnog dioksida — osobito ako poduzmemo mjere za pročišćavanje atmosfere kad njezino zagađenje dosegne opasne razine.

305

počele otapati, s katastrofalnim posljedicama po kontinentalne nizinske predjele.

Neki ljudi zapravo naglašavaju da bi, ako se sadržaj ugljičnog dioksida poveća iznad određene točke, mali porast prosječne temperature oceana oslobodio ugljični dioksid iz otopine u oceanskoj vodi; to bi dalje pojačalo staklenički efekt, podižući još više temperaturu oceana, oslobađajući još više ugljičnog dioksida i tako dalje. Takav »galopirajući staklenički efekt« mogao bi konačno povećati temperaturu Zemlje iznad vrelišta vode, učinivši je nepodobnom za život. A to bi sigurno bila katastrofalna posljedica sagorijevanja fosilnih goriva.

Prema nekim nagađanjima, jedno kratko razdoblje blagoga »stakleničkog« djelovanja stvorilo je drastične posljedice u povijesti Zemlje. Prije oko 75 milijuna godina, tektonika ploča tako je promijenila Zemljinu koru da je to prouzročilo isušivanje nekih plitkih mora. Ta su mora bila osobito bogata algama koje su apsorbirale ugljični dioksid iz zraka. Kad su plitka mora nestala, količina algi u moru se smanjila, pa prema tome i apsorpcija ugljičnog dioksida. Količina atmosferskog ugljičnog dioksida prema tome se povećala pa je Zemlja postala toplija.

Velike životinje teže gube tjelesnu toplinu nego male životinje i teže im je zadržati hladniju tjelesnu temperaturu. Posebno su sjemenske stanice, koje su osobito osjetljive na toplinu, mogle u to vrijeme biti oštećene te su velike životinje izgubile plodnost. Možda su dinosaurusi izumrli upravo na taj način.

Čeka li slična, ili još gora sudbina — sudbina koju smo sami sebi dosudili — i nas?

U ostalim takvim slučajevima oslanjao sam se na napredak tehnologije koji bi nam pomogao da otklonimo ili izbjegnemo katastrofu, pa bismo stoga mogli zamisliti čovječanstvo koje je u stanju obrađivati atmosferu tako da ukloni iz nje višak ugljičnog dioksida. Ako, međutim, naiđe galopirajući staklenički efekt, on će (za razliku od katastrofa kakve su buduće ledeno doba ili širenje Sunca) vjerojatno doći tako naglo da je teško zamisliti tako brz napredak naše tehnologije koji bi nas mogao spasiti.

Lako je, prema tome, moguće da su izgledi za pronalaženje novih izvora nafte, ili za njihovo nadomještavanje uljnim škriljcima ili ugljenom, bez praktične važnosti; da postoji oštra granica do koje se može povećavati izgaranje fosilnih goriva bilo koje vrste i iz bilo kojeg izvora, bez rizika stakleničke katastrofe. Ostavlja li nam to ikakve alternative, ili moramo čekati u očajanju

306

da se civilizacija raspadne na ovaj ili onaj način u toku slijedećeg stoljeća?

Alternative postoje. Postoje stari izvori energije koje je čovječanstvo poznavalo prije no što su na scenu stupila fosilna goriva. Postoje naši mišići i mišići životinja. Postoje vjetar, tekuća voda, plima i oseka, Zemljina unutrašnja toplina, drvo. Zagađenje koje ti izvori proizvode bez ikakva je značenja, svi se oni mogu obnavljati i neiscrpni su. Štoviše, svi se oni mogu upotrebljavati na mnogo razvijenije načine nego u prošlosti.

Primjerice, nije potrebno da suludo obaramo stabla kako bismo se njima grijali ili proizvodili drveni ugljen potreban čeličanama. Možemo uzgajati posebne kulture koje brzo apsorbiraju ugljični dioksid, stvarajući od njega tkivo (»bioma-sa«). Mogli bismo izravno spaljivati te kulture ili, još bolje, uzgajati posebne vrste iz kojih bismo izlučivali zapaljiva ulja ili koje bismo fermentirali da bismo dobili alkohol. Takva goriva proizvedena prirodnim putem mogu pokretati naše buduće automobile i tvornice.

Velika je prednost takvoga goriva biljne proizvodnje u tome da ono ne predstavlja stalno dodavanje ugljičnog dioksida u zrak. Gorivo se proizvodi iz ugljičnog dioksida koji je apsorbiran nekoliko mjeseci ili godina prije toga i koji se jednostavno vraća atmosferi iz koje je nedavno stigao.

Zatim, mogle bi se graditi vjetrenjače ili odgovarajući uređaji koji bi radili mnogo djelotvornije od srednjevjekovnih građevina što su ih inspirirale, i koji bi izvlačili mnogo više energije iz vjetra.

U stara vremena morskim su se dobima ljudi koristili da bi izvodili brodove iz luka. Sad bi se pomoću njih mogli puniti rezervoari za vrijeme plime, da bi za oseke stvarali tekuću vodu koja će pokretati turbine i proizvoditi električnu struju. U područjima gdje je Zemljina unutrašnja toplina blizu površine to bi se moglo iskoristiti za proizvodnju pare koja bi pokretala tur-bine i stvarala električnu energiju. Spominje se čak da je moguće iskoristiti temperaturnu razliku između površine i dubljih slojeva vode u tropskim oceanima, ili neprestanu energiju oceanskih valova, za proizvodnju električne struje.

Svi su ti oblici energije, u cijelosti, sigurni i vječni. Oni ne stvaraju opasno zagađenje i uvijek će se obnavljati, tako dugo dok postoje Zemlja i Sunce.

No, tih oblika energije nema u izobilju. To će reći, oni ne mogu svaki za se, ili čak svi zajedno, zadovoljiti sve potrebe čovječanstva za energijom, kao što su to u posljednja dva stoljeća

307

činili ugljen i nafta. To ne znači da oni nisu važni. U prvome redu, svaki taj izvor može, na određenome mjestu, u određeno vrijeme i za određenu svrhu, biti najprikladniji mogući oblik energije. A svi oni zajedno mogli bi produljiti upotrebu fosilnih goriva.

Uz pomoć svih tih ostalih oblika dostupne energije, sagorijevanje fosilnih goriva može se nastaviti brzinom koja nije dovoljno velika da bi ugrozila klimu, i to može potrajati još dugo vremena. Za to vrijeme može se razviti neki oblik sigurne, vječne i obilne energije.

Prvo pitanje glasi: postoji li energija s takvom kombinacijom svojstava? Odgovor je: da, postoji.

Energija: obilna

Samo pet godina nakon što je, 1896, francuski fizičar Antoine Henri Becquerel (1852—1908) otkrio radioaktivnost, Pierre Curie izmjerio je toplinu koju ispušta radij pri raspadanju. To je bio prvi nagovještaj da se negdje unutar atoma nalaze velike količine energije, postojanje koje nitko do tada nije ni naslućivao.

Ljudi su gotovo smjesta počeli razmišljati o mogućnosti da se ta energija iskoristi. Engleski pisac znanstvene fantastike H. G. Wells čak je umovao o mogućem postojanju »atomske bombe«, kako ju je bio nazvao, gotovo odmah nakon što je objavljeno Curiejevo otkriće.

Postalo je, međutim, jasno da će se atomima, ako se želi osloboditi ta atomska energija (ili, govoreći ispravnije, »nuklearna energija«, jer je to bila energija koja je držala na okupu atomsku jezgru i nije uključivala vanjske elektrone u kojima su se odvijale kemijske reakcije), morati najprije dodati energija. Atom je trebalo bombardirati snažnim subatomskim česticama koje su imale pozitivan naboj. Samo je nekoliko čestica pogodilo jezgru, a od njih su samo neke mogle nadvladati odbijanje pozitivno nabijene jezgre i dovoljno poremetiti njezino ustrojstvo da bi se omogućilo oslobađanje energije.. Rezultat je bio taj da je trebalo utrošiti mnogo više energije no što se moglo izvući, te se činilo da je iskorištavanje nuklearne energije bio samo besplodan san.

No, 1932. godine James Chadwick (1891—1974) otkrio je novu subatomsku česticu. Čestica nije imala električnog naboja pa joj je nadjenuo ime »neutron«, a baš stoga što nije bila električki nabijena, mogla se približiti električki nabijenoj atomskoj jezgri a da ne bude odbijena. Stoga nije bilo potrebno mnogo energije da

308

bi se neutronu omogućio sudar s atomskom jezgrom i ulaženje u nju.

Neutron je brzo postao omiljenim subatomskim »metkom« te je 1934. godine talijanski fizičar Enrico Fermi (1901—54) bombardirao atome neutronima na takav način da ih je promijenio u atome elementa rednoga broja većeg za jedno mjesto. -Redni broj urana bio je 92, najviši u periodnom sistemu. Nije bio poznat nikakav element rednoga broja 93 pa je Fermi bombardirao i uran, u nastojanju da stvori taj nepoznati element.

Rezultati su bili zbunjujući. Taj su eksperiment ponovili i drugi fizičari nastojeći pronaći neki smisao, osobito njemački fizičar Otto Hahn (1879—1968) i njegova austrijska suradnica Lise Meitner (1878—1968). Upravo je Meitnerova, potkraj 1938, shvatila da se uranov atom, nakon što ga pogodi neutron, cijepa na dva dijela (»uranova fisija«).

U to je vrijeme bila u Švedskoj jer je, kao Židovka, morala napustiti nacističku Njemačku. Svoje je ideje saopćila danskom fizičaru Nielsu Bohru (1885—1962) početkom 1939, a on ih je prenio u Sjedinjene Države.

Mađarsko-američki fizičar Leo Szilard (1898—1964) shvatio je kakvo je značenje toga Uranov atom, kad je podvrgnut fisiji, oslobađa mnogo energije za jedan jedini atom, mnogo više no što iznosi mala količina energije sporog neutrona koji ga je pogodio. Štoviše, u toj fisiji uranov atom oslobađa dva ili tri neutrona od kojih svaki može pogoditi drugi uranov atom, kod tog će drugog atoma doći do cijepanja, opet će se osloboditi dva ili tri neutrona i opet će svaki od njih moći pogoditi druge uranove atome i tako dalje.

U sićušnom djeliću sekunde »lančana reakcija« stvorena na taj način mogla bi prouzročiti silnu eksploziju, samo na račun onoga početnog neutrona koji je mogao vrludati zrakom a da se nitko nije ni potrudio kako bi ga tamo smjestio.

Szilard je prisilio američke znanstvenike da drže u tajnosti svoja istraživanja (jer se Njemačka spremala započeti rat protiv civiliziranog svijeta), a potom je nagovorio predsjednika Roosevelta da potpomogne taj rad privoljevši Alberta Einsteina da mu o tome napiše pismo. Prije nego što je završen drugi svjetski rat, izrađene su tri uranove fisione bombe. Jedna je iskušana kod Alamogordoa u New Mexicu, 16. srpnja 1945, i pokazala se uspješnom. Druge su dvije bačene na Japan.

U međuvremenu su znanstvenici pronašli način na koji se uran može podvrgnuti fisiji u kontroliranim uvjetima. Stupanj fisije

309

dopirao je samo do sigurne razine i mogao se održavati na toj razini neograničeno dugo. Razvilo bi se toliko topline da bi to omogućilo udvostručenje one vrste rada što ga obavljaju ugljen ili nafta i omogućilo bi proizvodnju električne energije.

U toku 1950-ih godina, elektrane na pogon uranovom fisijom podignute su u Sjedinjenim Državama, Velikoj Britaniji i Sovjetskom Savezu. Otada su takvi »nuklearni fisioni reaktori« sagrađeni u mnogim zemljama, znatno pridonoseći zadovoljava-nju energetskih potreba svijeta.

Brojne su prednosti takvih nuklearnih fisionih reaktora. Ponajprije, kad je riječ o težinski istoj količini, uran stvara mnogo više energije nego ugljen ili nafta. Zapravo, iako uran nije baš čest metal, procjenjuje se da svjetske zalihe dostaju za proizvodnju deset do sto puta više energije nego što se očekuje od zaliha fosilnih goriva.

Jedan od razloga zašto uran ne može dati još bolje rezultate jest činjenica da postoje dvije vrste tog metala, a samo jedna od njih sposobna je za fisiju. Te su vrste uran-238 i uran-235, a samo uran-235 sposoban je za fisiju ako se bombardira sporim neutronima. Kao što biva, udio urana-235 u količinama pronađenima u prirodi iznosi samo 0,7 posto.

Moguće je, međutim, konstruirati takav nuklearni fisioni reaktor gdje je aktivna zona reaktora okružena običnim uranom--238 ili sličnim metalom, torijem-232. Neutroni koji izbijaju iz te aktivne zone pogodit će uranove ili torijeve atome i, iako neće u njih izazvati cijepanje jezgre, pretvorit će ih u druge tipove atoma koji su, pod odgovarajućim uvjetima, sposobni za fisiju. Takav reaktor oplođuje gorivo u obliku plutonija-239 ili urana-233. podložnih fisiji, iako se prvobitno gorivo — uran-235 — polako troši. Zapravo, takav reaktor proizvodi više goriva nego što ga troši te se shodno tome naziva »oplodni reaktor«.

Gotovo svi nuklearni fisioni reaktori koji su dosad u upotrebi nisu oplodni, ali nekoliko je oplodnih reaktora sagrađeno, već 1951. godine prvi od njih, a novi se mogu sagraditi u svako doba. Uz pomoć oplodnih reaktora sav bi se uran i torij u svijetu mogli podvrgnuti fisiji i iskoristiti za proizvodnju energije. Na taj bi način čovječanstvo imalo na raspolaganju izvor energije koji bi bio najmanje 3 000 puta veći od sveukupnih zaliha fosilnih goriva.

Upotrebljavajući obične nuklearne fisione reaktore, čovječan-stvo će imati zalihu energije koja će trajati stoljećima, uz sadašnju stopu potrošnje. S oplodnim reaktorima, zalihe energije potrajat će stotine tisuća godina — a to je obilje vremena u kojem se mogu

310

izumiti još bolji postupci, mnogo prije no što se zalihe iskoriste. Štoviše, nuklearni fisioni reaktori, bili obični ili oplodni, ne stvaraju ugljični dioksid i ne zagađuju zrak u kemijskom smislu.

Uza sve te prednosti, mogu li uopće postojati kakve nepovoljne popratne pojave? Ponajprije, uran i torij raspršeni su u cijeloj Zemljinoj kori i teško ih je pronaći i skupiti. Možda će se moći upotrijebiti samo mala količina postojećeg urana i torija. Drugo, nuklearni fisioni reaktori vrlo su skupi, nije ih lako održavati i teško ih je popravljati. Treće, i najvažnije, nuklearni fisioni reaktori uvode nov i osobito opasan oblik zagađivanja — prodorno zračenje.

Kad je uranov atom podvrgnut fisiji, on stvara cijelu seriju manjih atoma koji su radioaktivni, i ta je radioaktivnost mnogo intenzivnija nego u samog urana. Radioaktivnost se smanjuje do sigurne razine vrlo sporo, u slučaju nekih vrsta tek nakon nekoliko tisuća godina. Taj »radioaktivni pepeo« je izuzetno opasan jer njegovo zračenje može izazvati smrt, jednako kao i nuklearna bomba, iako daleko podmuklije. Kad bi se potrebe čovječanstva za energijom zadovoljavale isključivo fisionim reaktorima, količina radioaktivnosti u pepelu koji nastaje svake godine odgovarala bi milijunima eksplozije fisionih bombi.

Radioaktivni pepeo mora se pohraniti na neko sigurno mjesto, i to tako da ne može prodrijeti u okoliš nekoliko tisuća godina. Mjesta pohrane mogu biti nerđajući čelični kontejneri; pepeo se može uz to pomiješati s rastopljenim staklom koje se potom skrutne. Kontejneri ili staklo mogu se smjestiti u podzemne rudnike soli, na Antarktik, u slojeve oceanskog dna i tako dalje. Dosad su predloženi brojni načini za uklanjanje tog pepela, svi su oni bili donekle pouzdani, no nijedan nije bio toliko siguran da bi to moglo svakoga zadovoljiti.

Uz to, uvijek je moguće da nuklearni fisioni reaktor izmakne kontroli. Reaktor je tako konstruiran da ne može eksplodirati, no u njemu se moraju upotrebljavati velike količine fisionog materijala, pa ako se fisiona reakcija nehotice ubrza tako da premaši sigurnosno talište, aktivna zona će se zagrijati, probiti zaštitnu oblogu i veliko područje može biti izloženo smrtonosnom zračenju.

Smatra se da su oplodni reaktori osobito opasni jer je gorivo koje upotrebljavaju često metal pluton, a on je mnogo radioaktivniji od urana i zadržava radioaktivnost stotine tisuća godina. Prema nekim mišljenjima to je najsmrtonosnija supstanca na Zemlji, pa stoga postoje strahovanja da bi pluton, bude li se

311

suviše upotrebljavao, mogao izmaknuti u okoliš i toliko zatrovati Zemlju da više ne bi bila pogodna za nastavanje.

Postoje također bojazni da bi pluton mogao ojačati terorizam do novih granica djelotvornosti. Ako bi teroristi nabavili stanovitu količinu plutona, mogli bi ga upotrijebiti kao prijetnju eksplozijom ili zatrovanjem kojom bi ucjenjivali svijet. To bi bilo mnogo stravičnije oružje nego sve što im je dosad bilo dostupno.

Nema nikakva načina da se ljude uvjeri kako se takve stvari neće nikada dogoditi te su sve brojnija protivljenja gradnji nuklearnih fisionih reaktora. Nuklearna fisiona energija širi se mnogo sporije nego što se predskazivalo u 1950-im godinama kad se počela upotrebljavati, uz blistave najave novog razdoblja izobilja energije.

No, fisija nije jedini način da se dobije nuklearna energija. U svemiru općenito, glavni izvor energije nastaje fuzijom vodikove jezgre (najjednostavnije koje postoji) u helijevu jezgru (slijedeću po jednostavnosti). Upravo ta »vodikova fuzija« priskrbljuje energiju zvijezdama, kao što je 1938. godine istakao njemačko--američki fizičar Hans Albrecht Bethe (1906—).

Nakon drugoga svjetskog rata, fizičari su pokušavali ostvariti vođikovu fuziju u laboratoriju. Za to su im bile potrebne ekstremno visoke temperature, u milijunima stupnjeva, a uz to su morali zadržati plin vodik na odgovarajućem mjestu u procesu podizanja njegove temperature do tako ogromnih stupnjeva. Sunce i ostale zvijezde zadržavaju svoje jezgre na mjestu uz pomoć silnih gravitacijskih polja, no na Zemlji se fo nije moglo kopirati.

Jedno je rješenje bilo da se temperatura vodika podigne vrlo brzo kako ne bi bilo vremena da ekspandira i raziđe se prije no što je dovoljno vruć za fuziju. Ta se nakana mogla ostvariti uz pomoć nuklearne fisione bombe pa je tako 1952. u Sjedinjenim Državama izvršena eksplozija bombe u kojoj je fisija urana pokrenula fuziju vodika. Sovjetski Savez odmah je odgovorio vlastitom takvom bombom.

Takva »nuklearna fuziona bomba«, ili »hidrogenska bomba«, bila je neizmjerno snažnija od fisionih bombi; nijedna nikad nije upotrijebljena u ratu. Budući da je za djelovanje fuzionih bombi potrebna vrlo visoka temperatura, nazivaju se još i »termonu-klearnim bombama«. Upravo sam za njihovu upotrebu u nekom »termonuklearnom ratu« istakao da bi mogla prouzročiti katastrofu četvrte vrste.

No, bi li se vodikova fuzija mogla zadržati pod kontrolom i bi li mogla proizvoditi energiju jednako pokorno kao što to čini

312

uranova fisija? Engleski fizičar John David Lawson (1923—) razradio je 1957. zahtjeve koji su za to potrebni. Vodik bi morao imati stanovitu određenu gustoću, morao bi doseći određenu temperaturu i morao bi tu temperaturu zadržati stanovito vrijeme a da se pri tome ne raziđe. Svaki nedostatak u nekog od tih svojstava zahtijeva povećanje u jednom od preostala dva, ili oba. Znanstvenici u Sjedinjenim Državama, Velikoj Britaniji i (Sovjetskom Savezu otada neprekidno pokušavaju udovoljiti tim zahtjevima.

Postoje tri tipa vodikovih atoma, vodik-1, vodik-2 i vodik-3. Vodik-2 zove se »deuterij«, a vodik-3 »tritij«. Vodik-2 podložan je fuziji pri nižoj temperaturi nego vodik-1, a vodik-3 pri još nižoj i od toga (iako je i najniža temperatura za fuziju na razini desetaka milijuna stupnjeva, pod uvjetima na Zemlji).

Vodik-3 je radioaktivni atom koji jedva da i postoji u prirodi. Može se napraviti u laboratoriju, no upotrebljiv je samo u malom opsegu. Vodik-2 je prema tome glavno fuziono gorivo, a male količine vodika-3 dodaju se da bi se snizila fuziona temperatura.

Vodik-2 javlja se mnogo rjeđe nego vodik-1. Među svakih 100 000 vodikovih atoma samo je 15 atoma vodika-2. Pa ipak, u otprilike četiri litre morske vode nalazi se toliko vodika-2 da to predstavlja energiju koja se može dobiti sagorjevanjem oko 1 400 litara benzina. A ocean (u kojem su od svaka tri atoma — dva vodikova) tako je prostran da je vodik-2 sadržan u njemu dovoljan za proizvodnju energije, uz sadašnju stopu rasta potrošnje u svijetu, još milijarde godina.

Čini se da nuklearna fuzija ima niz prednosti pred nuklearnom fisijom. Ponajprije, ako je riječ o istoj količini materije, fuzijom će se dobiti oko deset puta više energije nego fisijom, a osim toga, vodik-2, gorivo za fuziju, mnogo se lakše nabavlja nego uran ili torij i njime je mnogo lakše rukovati. Kad jedanput počne proces fuzije vodika-2. u svakom će se pojedinom trenutku upotrebljavati samo mikroskopske količine, pa ako čak fuzija izmakne kontroli i ako sav fuzioni materijal »umakne«, posljedica će biti samo vrlo slaba eksplozija koja se neće ni zamijetiti. Nadalje, vodikova fuzija ne stvara nikakve radioaktivne otpatke. Njezin glavni proizvod, helij, najmanje je opasan od svih poznatih supstanci. U toku fuzije nastaju vodik-3 i neutroni i ti su produkti opasni. No. količine koje se stvaraju vrlo su male, a uz to se mogu reciklirati i upotrijebiti u toku nove fuzije.

U svakom bi se dakle smislu činilo da je nuklearna fuzija idealan izvor energije. No, stvar je u tome da je još nemamo.

313

Unatoč dugogodišnjim pokušajima, znanstvenici još nisu zadržali dovoljno vodika na mjestu pri dovoljno visokoj temperaturi i dovoljno dugo vremena da bi to omogućilo fuziju pod kontroliranim uvjetima.

Znanstvenici prilaze tom problemu na nekoliko načina. Snažna, pažljivo osmišljena magnetska polja drže nabijene fragmente na mjestu, dok se temperatura polako povećava. Ili se temperatura povećava naglo, ne uz pomoć fisione bombe, već pomoću laserske svjetlosti ili elektronskog mlaza. Realni su izgledi da bi u toku 1980-ih godina jedna od tih metoda mogla uspjeti, ili možda sve tri, i da bi kontrolirana fuzija u laboratoriju postala činjenicom. Možda bi potom potrajalo nekoliko desetljeća da se sagrade velike fuzione elektrane koje bi mogle znatno pridonijeti zadovoljavanju energetskih potreba čovječanstva.

Ostavimo li međutim vodikovu fuziju po strani, postoji još jedan izvor obilate energije koji je siguran i vječan, a to je Sunčevo zračenje. Dva posto energije Sunčeve svjetlosti omogućuje fotosintezu čitavoga biljnog svijeta na Zemlji, a kroz to je omogućen sav animalni život. Preostala energija u Sunčevoj svjetlosti najmanje je deset tisuća puta veća od svih energetskih potreba čovječanstva. Taj veći dio Sunčeva zračenja nije nipošto beskoristan. Ono postiže isparivanje oceana te tako stvara kišu, tekuću vodu i zalihe pitke vode na Zemlji općenito. Ono podržava oceanske struje i vjetar. Ono zagrijava Zemlju u cijelosti i čini je pogodnom za nastavanje.

Unatoč tome, nema nikakva razloga zašto ljudska bića ne bi najprije mogla iskoristiti Sunčevo zračenje. Kad to činimo, zračenje se pretvara u toplinu i ništa na kraju nije izgubljeno. Bilo bi to poput hodanja ispod vodopada: voda bi ipak doprla do razine tla i krenula nizvodno, no mi bismo je, privremeno, ipak iskoristili da se okupamo i osvježimo.

No, velika je poteškoća sa Sunčevom energijom u tome što je ona, iako obilata, vrlo raspršena. Rasprostranjena je oskudno na velikom prostoru te ne bi bilo lako skupiti je i primijeniti.

Sunčeva se energija, u malom opsegu, već dugo upotrebljava. Prozori okrenuti jugu zimi propuštaju Sunčevu svjetlost i relati-vno su nepropusni kad je riječ o ponovnom izlučivanju infra-crvene svjetlosti, tako da kuću zagrijava staklenički efekt te je potrebno manje goriva.

Tim bi se načinom moglo učiniti još više. Rezervoari s vodom na južnim kosinama krovova (na južnoj polutki na sjevernim kosinama) mogu upijati sunčevu toplinu i opskrbljivati kuću

314

stalnim izvorom tople vode. Ta bi se voda mogla upotrijebiti i za opće zagrijavanje kuće ili, isto tako, za kondicioniranje zraka ljeti. Uz to, solarno se zračenje može pretvarati izravno u elektricitet, izlaganjem solarnih stanica Sunčevoj svjetlosti.

Sunčevo zračenje, dakako, nije uvijek dostupno. Noću ga nema uopće, a čak i u toku dana oblaci mogu smanjiti svjetlost do neupotrebljive razine. K tome, u razna doba dana kuća se može nalaziti u sjeni koju stvaraju druge kuće ili prirodni objekti kakvi su stabla i brežuljci. Zasad također ne postoji neki potpuno adekvatan način da se solarna energija pohrani za sunčanih razdoblja, kako bi se upotrijebila kad je tmina.

Ako bi solarna energija trebala opskrbljivati cijeli svijet, a ne samo pojedine zgrade tu i tamo, desetke tisuća četvornih kilometara pustinjskog područja valjalo bi prekriti solarnim stanicama. I instaliranje i održavanje takvih stanica bilo bi vrlo skupo.

No, postoji mogućnost da se Sunčeva energija ne skuplja na površini Zemlje, već blizu na nebu. Široka baterija solarnih stanica postavljena u orbitu na ekvatorijalnoj ravnini oko 33 000 kilometara (21 000 milja) iznad Zemljine površine, napravila bi krug oko Zemlje za dvadeset četiri sata. To je »sinhrona putanja« pa bi se činilo da je svemirska stanica nepokretna u odnosu na Zemljinu površinu.

Takva baterija solarnih stanica bila bi izložena punom intenzitetu Sunčeva zračenja, bez ikakvih atmosferskih smetnji. Nalazila bi se u sjeni Zemlje samo oko 2 posto vremena u toku godine, i tako bi uveliko smanjila potrebu da se energija pohranjuje. Prema nekim procjenama, određena površina solarnih stanica u sinhronoj putanji proizvela bi šezdeset puta više električne energije nego takva ista površina na Zemlji.

Električna energija koja bi se stvarala u svemirskoj stanici pretvarala bi se u mikrovalno zračenje; to bi se zračenje usmjeravalo prema prijemnoj stanici na Zemlji i tamo bi se opet pretvaralo u električnu energiju. Stotinjak takvih stanica razmještenih u ekvatorijalnoj ravnini predstavljalo bi izvor obilne energije koji bi potrajao tako dugo kao što traje Sunce.

Pogledamo li u budućnost pod pretpostavkom da će ljudska bića surađivati kako bi mogla preživjeti, do 2020. godine mogli bismo imati u pogonu ne samo nuklearne fuzione elektrane, nego također i prvih nekoliko solarnih svemirskih elektrana. Do 2020. godine sigurno bismo mogli izdržati s fosilnim gorivima i ostalim izvorima energije. Bude li mira i dobre volje, moglo bi se pokazati

315

da energetska kriza koja nas sada pogađa nije uopće kriza u dugoročnoj perspektivi. Nadalje, eksploatiranje svemira u vezi sa solarnom energijom odvelo bi nas mnogo dalje od toga. U svemiru će se sagraditi laboratoriji i opservatoriji, uz svemirska naselja za smještaj ljudi koji će stvarati te objekte. Na Mjesecu će se nalaziti rudnički pogoni koji će namirivati veći dio materijala potrebnog za svemirske objekte (iako će se ugljik, dušik, vodik i dalje, još neko vrijeme, morati pribavljati sa Zemlje).

Jednoga dana, znatan dio zemaljskih industrijskih postrojenja preselit će se u svemir. Na asteroidima će se otvoriti rudnici. I čovječanstvo će se početi širiti Sunčevim sustavom, a u dogledno vrijeme čak prema zvijezdama. Uz takav scenarij, mogli bismo pretpostaviti da će svi problemi biti riješeni — osim što će pobjeda, sama po sebi, donijeti probleme. U zadnjem poglavlju prihvatit ću se upravo te moguće katastrofe koja izrasta iz pobjede.

316

15 Pogibelji pobjede

Stanovništvo

Zamislimo li društvo u miru, s obiljem energije pa prema tome i mogućnostima da reciklira izvore i unapređuje tehnologiju, moramo također zamisliti da će to društvo ubirati plodove svoje pobjede nad okolicom. Najočitiji plod bit će točno ono što je čovječanstvo već iskusilo kao rezultat slične pobjede u prošlosti — povećanje stanovništva.

Ljudska vrsta, poput svih živih vrsta na Zemlji, ima sposobnost da brzo povećava broj svojih pripadnika. Nije nemoguće da žena, recimo, rodi šesnaestoro djece u toku godina u kojima je sposobna za trudnoću. (Navode se i slučajevi gdje je jedna majka imala čak tridesetoro djece). Ako započnemo s dvoje ljudi, muškarcem i ženom, to znači da ćemo poslije trideset godina imati ukupno osamnaestoro ljudi. Starija djeca do tada bi se mogla međusobno vjenčati (ako zamislimo društvo koje dopušta incest) i izroditi još oko desetoro djece. Dakle, od dva do dvadeset osam — četrnaest puta više za trideset godina. Uz tu stopu, prvobitan par ljudskih bića za dva bi stoljeća dosegao 100 milijuna ljudi.

No, pučanstvo se ne povećava uz takvu stopu rasta, i nikad se nije povećavalo, i to iz dva razloga. Ponajprije, broj poroda ne iznosi jedinstvenih šesnaest za sve žene, nego je u prosjeku znatno manji iz brojnih razloga. Drugim riječima, broj poroda općenito je manji od potencijalnog maksimuma.

Na drugome mjestu, bio sam pretpostavio da svi ljudi koji se rode ostaju na životu, a to naravno nije točno. Svi ljudi moraju jednom umrijeti; vrlo često prije no što donesu na svijet onoliko djece koliko bi mogli; ponekad prije no što su uopće donijeli na svijet ijedno dijete.

317

Ukratko, uz stopu poroda postoji i stopa smrtnosti, i za većinu vrsta u većem dijelu vremena te su dvije stope izjednačene.

Ako, u dugom razdoblju, broj smrti i broj rođenja ostaje isti, brojnost svake razmatrane vrste ostaje stabilna, no ako smrtnost nadmaši broj rođenja, makar i neznatno, tada se broj pripadnika vrste smanjuje, sve do konačnog istrebljenja. Ako je broj rođenja stalno samo nešto malo veći od broja smrti, brojnost vrste postupno će se povećavati.

Stopa smrtnosti svake vrste teži povećanju ako okolica iz nekog razloga postane za nju nepovoljna, a smanjivanju ako okolica postane povoljna. Brojnost svake vrste raste za dobrih godina i smanjuje se kad su godine loše.

Jedino ljudska bića, među svim vrstama, koje su živjele i žive na Zemlji, posjeduju inteligenciju i sposobnost da svoju okolicu radikalno mijenjaju na način koji će im odgovarati. Ona su poboljšala svoju klimu, na primjer, upotrebom vatre; povećala su opskrbu hranom namjernim uzgajanjem bilja i držanja stada životinja; izumivši oružje, smanjila su opasnost od grabežljivaca; a razvojem medicine smanjila su pogibeljnost nametnika. Kao rezultat toga, čovječanstvo je moglo održati stopu rođenja koja je, u cijelosti, bila viša od stope smrtnosti sve otkako se Homo sapiens prvi puta pojavio na ovom planetu.

Oko 6000. godine prije n.e., kad su ratarstvo i stočarstvo bili tek u začecima, ukupan broj stanovnika na Zemlji popeo se na deset milijuna. U doba gradnje piramida pučanstvo Zemlje brojilo je vjerojatno oko 40 milijuna ljudi; u vrijeme Homera, 100 milijuna; u vrijeme Kolumba, 500 milijuna; u vrijeme Napoleona, 1 milijardu; u vrijeme Lenjina, 2 milijarde. A danas, na kraju 1970-ih godina, žiteljstvo Zemlje doseglo je brojku od 4 milijarde.

Budući da tehnologija teži kumulativnosti, brzina kojom je čovječanstvo povećavalo svoju dominaciju nad okolicom i nad suparničkim oblicima života, i brzina kojom se unapređivala fizička sigurnost, postupno je rasla. To znači da je disparitet između stope nataliteta i stope smrtnosti stalno rastao u korist broja novorođenčadi. To opet znači da se čovječanstvo nije samo povećavalo, već da je to povećavanje imalo stalno sve više stope rasta.

U tisućljećima prije ratarstva, kad su ljudska bića živjela od lova i skupljanja hrane, opskrba hranom bila je oskudna i nesigurna te se brojnost čovječanstva mogla povećavati samo kroz rasprostiranje ljudi na sve većim površinama lica Zemlje. Stopa porasta žiteljstva morala je tada biti manja od 0,02 posto na

318

godinu te je bilo potrebno više od 35000 godina da se čovječanstvo udvostruči.

S razvitkom ratarstva i stočarstva i s osiguranjem sve sigurnijih i obilnijih zaliha hrane, te uz ostala tehnološka poboljšanja, stopa porasta stanovništva počela se povećavati, dosežući 0,3 posto 1700. godine (razdoblje udvostručenja od 230 godina) i 0,5 posto 1800. (razdoblje udvostručenja od 140 godina).

Pojava industrijske revolucije, mehanizacije poljoprivrede i brzog napretka medicine dalje je povećala stopu porasta populacije na 1 posto na godinu u 1900. (razdoblje udvostručenja od 70 godina) i na 2 posto na godinu u 1970-im godinama (razdoblje udvostručenja od 35 godina).

Povećanje stanovništva i povećanje stope porasta stanovništva umnožava brzinu kojom se čovječanstvu stalno dodaju nova usta. Tako je 1800. godine, kad je ukupno stanovništvo brojilo milijardu ljudi a stopa porasta iznosila 0,5 posto na godinu, to značilo da je svake godine trebalo nahraniti 5 milijuna novih usta. U 1970-im godinama, uz ukupno žiteljstvo od 4 milijarde i stopu porasta od 2 posto na godinu, svake godine valja nahraniti 80 milijuna novih usta. Čovječanstvo se za 170 godina učetverostruči-lo, no dodatna je brojka svake godine potom bila šesnaest puta veća.

Iako je sve to dokaz čovjekova trijumfa nad okolicom, isto je tako i velika prijetnja. Stanovništvo koje se smanjuje može se smanjivati bezgranično, sve dok konačno ne dosegne nulu. Stanovništvo koje raste ne može se, međutim, ni pod kakvim okolnostima, bezgranično povećavati. Jednoga dana, sve brojnije pučanstvo će preteći svoje zalihe hrane, preteći će mogućnosti okoliša, prerast će svoj životni prostor, i tada, vrlo vjerojatno katastrofalnom brzinom, situacija će se obrnuti te će nastati oštar pad broja stanovnika.

Takav populacijski uspon-i-pad primijećen je u mnogih drugih vrsta koje su se prekomjerno razmnožile u nizu godina kad su klima i ostali aspekti okolice slučajno pogodovali njihovu napredovanju — no samo zato da bi potom hrpimice ugibale kad bi neizbježna loša godina smanjila količine hrane.

Ta populacijska sudba prijeti i čovječanstvu. Sama pobjeda koja povećava naše pučanstvo dovest će nas do vrhunca s kojega ćemo se, jer neće biti drugoga izbora, strovaliti — a što je vrhunac viši, to će pad biti pogibeljniji.

Možemo li računati da će nas tehnološki napredak očuvati od zla u budućnosti, kao što je to učinio u prošlosti? Ne možemo, jer

319

je lako dokazati s apsolutnom sigurnošću da će sadašnja stopa porasta stanovništva, ako se nastavi, ne samo lako prestići vjerojatni tehnološki napredak, već i svaki pojmljivi tehnološki napredak.

Započnimo s činjenicom da je stanovništvo Zemlje 1979. godine brojilo 4 milijarde ljudi (zapravo nešto više) te da stopa porasta stanovništva iznosi, i da će i dalje iznositi, 2 posto na godinu. Mogli bismo polemizirati da je pučanstvo od 4 milijarde ionako previše brojno a da bi to Zemlja mogla podnijeti te novo povećanje nije ni važno. Oko 500 milijuna ljudi, osmina čovječanstva (uglavnom u Aziji i Africi), kronično je i ozbiljno pothranjeno, a stotine tisuća svake godine umiru od gladi. Nadalje, nužnost da se svake godine proizvede sve više i više hrane kako bi se nahranilo više usta nagnala je ljudska bića da kultiviraju lošu zemlju, da upotrebljavaju pesticide i umjetna gnojiva, da provode irigaciju, i to ne razložno već pretjerano, te da time sve drastičnije poremećuju ekološku ravnotežu Zemlje. Kao posljedica toga, tlo zahvaća erozija, pustinje se šire, a proizvodnja hrane (koja se povećavala s pučanstvom, čak nešto brže, u posljednjim očajničkim desetljećima eksplozije stanovništva) približava se platou i uskoro bi se mogla početi smanjivati. U tom slučaju, glad će se svake godine sve više širiti.

S druge strane, moglo bi se tvrditi da su nestašice hrane djelo čovjeka, posljedica rasipništva, nesposobnosti, lakomosti i nepravde. Uz humanije i bolje vlade, racionalniju upotrebu obradive zemlje, štedljiviji način života i pravedniju raspodjelu hrane, Zemlja bi mogla nahraniti mnogo brojnije pučanstvo od današnjega, bez nepotrebna opterećivanja svojih kapaciteta. Najveća brojka koja se spominje iznosi 50 milijardi ljudi, ili 12 i pol puta više od današnjeg broja stanovnika.

Uz sadašnju stopu porasta od dva posto na godinu, broj stanovnika Zemlje udvostručit će se svakih 35 godina. Godine 2014. iznosit će 8 milijardi; 2049. — 16 milijardi i tako dalje. To znači da će, uz sadašnju stopu rasta, stanovništvo Zemlje brojki 50 milijardi oko 2100. godine, za samo 120 godina. A što tada? Ako, dosegavši tu točku, tada preteknemo svoje zalihe hrane, iznenadni slom bit će utoliko katastrofalniji.

Naravno, za 120 godina čovjek će svojom tehnologijom pronaći nove načine da prehrani čovječanstvo — uništavajući sve ostale oblike animalnog života i uzgajajući bilje koje je sto posto jestivo, i tada se prehranjujući tim biljem bez konkurencije. Na taj bi način Zemlja mogla prehraniti 1,2 bilijuna ljudi, ili 300 puta,

320

više nego što broji sadašnje pučanstvo. No, uz sadašnju stopu porasta, stanovništvo će brojki 1,2 bilijuna 2280. godine, za otprilike 300 godina. Što tada?

Zapravo je besmisleno tvrditi da postoje neki specifični brojevi ljudi koje možemo prehraniti ovim ili onim znanstvenim napretkom. Geometrijska progresija (a porast stanovništva to jest) može premašiti svaki broj. Hajde da to razložimo.

Pretpostavimo da prosječna težina ljudskog bića (uključimo li žene i djecu) iznosi 45 kilograma. U tom bi slučaju ukupna masa čovječanstva koje danas živi na Zemlji težila 180 milijardi kilograma. Ta bi se težina udvostručavala svakih 35 godina, s udvostručenjem broja stanovnika. Uz tu stopu porasta, dovedemo li stvari do ekstrema, za 1800 godina ukupna bi masa čovječanstva bila jednaka ukupnoj masi Zemlje. (To nije veliki vremenski razmak. Od vremena imperatora Marka Aurelija prošlo je samo 1 800 godina.)

Nitko naravno ne može zamisliti da bi se broj stanovnika na Zemlji mogao povećavati sve dok zemaljska kugla ne postane grumen čovjekova mesa i krvi. To zapravo znači da, bez obzira što činili, ne možemo održati sadašnju stopu porasta stanovništva na Zemlji dulje od 1 800 godina.

No zašto da se ograničimo na Zemlju? Mnogo prije nego što mine 1 800 godina, čovječanstvo će doprijeti do drugih svjetova i sagradit će umjetna svemirska naselja, gdje će se moći smjestiti sve veći broj ljudi. Mogli bismo čak ustvrditi da bi jednoga dana, šireći se svemirom, ukupna masa mesa i krvi čovjeka mogla doista premašiti masu Zemlje. Ipak ni to ne bi moglo odoljeti snazi geometrijske progresije.

Sunce je 330 000 puta masivnije od Zemlje, a naša je galaksija 150 milijardi puta masivnija od Sunca. U cijelom svemiru postoji možda ukupno 100 milijardi galaksija. Pretpostavimo li da prosječna galaksija ima masu jednaku našoj (to je gotovo sigurno pretjerana procjena, no nije bitno), tada je ukupna masa svemira 5 000 000 000 000 000 000 000 000 000 puta veća od mase Zemlje. I uz to, ako se sadašnje stanovništvo na Zemlji nastavi povećavati neprekidno po stopi od 2 posto na godinu, ukupna masa čovjekovog mesa i krvi bit će jednaka masi svemira za nešto više od 5 000 godina. Toliko je otprilike vremena prošlo od pronalaska pisma.

Drugim riječima, u toku prvih 5 000 godina pisane povijesti dosegli smo fazu u kojoj smo donekle ispunili površinu jednog

321

malog planeta. Za slijedećih 5 000 godina, uz sadašnju stopu porasta, prepunit ćemo ne samo taj planet, već i cijeli svemir.

Ako želimo izbjeći stanje u kojem ćemo nadmašiti svoje zalihe hrane, svoje resurse i životni prostor, slijedi iz toga, moramo zaustaviti sadašnju stopu porasta stanovništva za manje od 5 000 godina, čak ako zamislimo da će naša tehnologija napredovati do krajnjih granica mašte. A hoćemo li iskreno biti realistični, pravu mogućnost da izbjegnemo tu katastrofu pete vrste imat ćemo samo ako stopu porasta stanovništva počnemo smanjivati sada!

No kako? To je doista problem, jer u cijeloj povijesti života nijedna vrsta nije dobrovoljno pokušala kontrolirati broj svojih pripadnika.* To nije pokušala čak ni ljudska vrsta. Ona je, sve dosad, slobodno rađala potomstvo i povećavala svoj broj do granice mogućega.

Da bi se populacija obuzdala, razlika između broja poroda i broja smrti mora se nekako smanjiti, mora se naime smanjiti rastuća prevlast broja poroda nad smrtnošću. Da bismo postigli stagnantnu populaciju, ili privremeno čak smanjivanje broja stanovnika, stoje nam na raspolaganju samo dvije alternative: ili se stopa smrtnosti mora povećati dok ne dostigne ili nadmaši stopu rođenja, ili se broj rođenja mora smanjiti dok se ne izjednači sa smrtnošću ili postane još manji od nje.**

Povećanje stope smrtnosti je lakša alternativa. Među svim biljnim i životinjskim vrstama, u toku cijele povijesti života, iznenadno i dramatično povećanje smrtnosti bilo je uobičajeni odgovor na povećanu brojnost vrste koja ju je dovela do razine na kojoj se, u dugom razdoblju, nije mogla prehraniti. Smrtnost se povećava prvenstveno kao posljedica gladovanja. Zbog slabosti koja prethodi skapavanju od gladi, pojedini pripadnici vrste isto tako lakše podliježu bolestima i grabežljivcima.

To se isto može reći za ljudska bića u prošlosti, a ako pogledamo u budućnost možemo računati na to da će naša populacija biti obuzdana (ako sve drugo propadne) glađu, bolestima i nasiljem — iza čega će slijediti smrt. Da to nije nova ideja, može nam posvjedočiti činjenica kako su ta četiri činitelja —

* Pokusi sa štakorima pokazali su da pretjerana brojnost dovodi do psihotične zajednice u kojoj se mladi uopće ne rađaju ili, ako se rađaju, o njima se ne vodi briga. To, međutim, nije dobrovoljna kontrola, i kad bi ljudska bića čekala da pretjerana napučenost izludi društvo, to bi značilo čekati katastrofu.

** Moguća je i kombinacija obje te varijante, tako da se stopa smrtnosti povećava, a istodobno broj poroda smanjuje.

322

gladovanje, bolest, nasilje i smrt — Četiri jahača Apokalipse opisana u biblijskoj Knjizi otkrivenja, gdje opsjedaju čovječan-stvo u njegovim zadnjim danima.

Ako bi se problem pučanstva rješavao povećanjem smrtnosti, jasno je da bi to značilo samo iskusiti katastrofu pete vrste u kojoj se uništava civilizacija. Ako se, u trzavicama zbog zadnjih ostataka hrane i resursa, pokrene termonuklearni rat kao očajničko sredstvo, mogla bi uslijediti katastrofa četvrte vrste koja bi istrijebila čovječanstvo.

Preostalo nam je, dakle, smanjivanje broja porođaja kao jedini način da se izbjegne katastrofa. Kako to učiniti?

Kontrola broja rođenja nakon što je do njih već došlo, čedomorstvom ili čak pobačajem, odbojna je mnogim ljudima. Čak ako se to i ne shvati kao pitanje »svetosti života« (princip koji je u čovjekovoj povijesti predstavljao uglavnom tek prazne riječi), mogli bismo se upitati zašto bi se žena morala izlagati neugodnostima trudnoće samo zato da bi se plod toga uništio, ili zašto bi morala pretrpjeti neugodnosti pobačaja? Zašto da se jednostavno ne spriječi već samo začeće!

Jednostavan način da se izbjegne začeće je izbjegavanje spolnih odnosa, no svi razlozi govore u prilog tome da to nikad neće biti popularna metoda obuzdavanja populacije. Umjesto toga, potrebno je razdvojiti spolne odnose od začeća, omogućavajući da imamo prvo bez drugoga, osim ako se djeca doista žele ili ako su nužna da bi se održala snošljiva populacijska razina.

Kontracepcija se može ostvariti na brojne načine, kirurške, mehaničke i kemijske, od kojih su svi dobro poznati te ih samo valja razumno primjenjivati. Postoje zapravo dobro poznati oblici seksualnih aktivnosti koji se primjenjuju pružajući potpuno zadovoljstvo i koji ne nanose nikakvu zamjetljivu štetu partnerima ili bilo kome drugom, a ne nose u sebi apsolutno nikakvu mogućnost začeća.

Prema tome, ne postoje nikakve praktične poteškoće u smanjivanju broja poroda — one su samo socijalne i psihološke. Društvo je već tako dugo naučeno na višak djece (zbog visoke stope smrtnosti među njima) da se na nj oslanja ekonomija na mnogim mjestima, a gotovo svugdje individualna psihologija. Mnoge tradicionalističke grupe ogorčeno se bore protiv kontrace-pcije smatrajući je nemoralnom, a mnogo djece u obitelji još se uvijek, po tradiciji, smatra blagoslovom.

Što će se dakle dogoditi? Imajući mogućnost da se spasi, hoće li se čovječanstvo ipak omaći u katastrofu samo zato što je

323

naviklo na jedan zastario način mišljenja? Moguće je da će se upravo to dogoditi. A ipak, sve više i više ljudi (i ja sam) govori i piše o populacijskoj pogibelji i o vidljivom uništenju okoliša kao posljedici sve brojnijeg čovječanstva i sve većih potreba sve više ljudi za većim količinama hrane, većim količinama energije i više životnih užitaka. Vlade i njihovi predsjednici sve više počinju shvaćati da se nijedan problem ne može riješiti tako dugo dok se ne riješi problem populacije, i da je svako rješenje uzaludno ako stanovništvo i dalje raste. A posljedica toga je sve veći pritisak, na ovaj ili onaj način, za smanjenje nataliteta. To ulijeva snažno pouzdanje, jer društveni pritisak može učiniti više za smanjenje nataliteta od bilo čega drugoga.

Na izmaku 1970-ih godina natalitet u svijetu počeo se smanjivati i stopa se porasta stanovništva spustila sa 2 posto na 1,8 posto. To, naravno, nije dovoljno, jer će u sadašnjem trenutku svako povećanje donijeti sa sobom konačnu katastrofu ako se takav rast nastavi. Ipak, i to smanjenje je znak koji ulijeva nadu.

Iako će stanovništvo i dalje rasti, ipak je moguće da će se stopa porasta smanjivati te će ono doseći maksimum koji možda neće premašiti 8 milijardi, a nakon toga će se smanjivati. I taj će proces prouzročiti dovoljno nevolja, ali možda će civilizacija odoljeti oluji, i možda će čovječanstvo, teško oštećeno, preživjeti, obnoviti Zemlju i njezinu ekološku ravnotežu te ponovno izgraditi mudriju i praktičniju kulturu temeljenu na stabilnom pučanstvu koje će se zadržavati na podnošljivoj razini.

Obrazovanje

Mogli bismo dakle zamisliti vrijeme, recimo za sto godina od danas, u kojem je problem pučanstva riješen, u kojem je energija jeftina i obilna, u kojem čovječanstvo reciklira svoje resurse i živi u miru i vedrini. Sigurno će tada svi problemi biti riješeni i sve katastrofe izbjegnute.

No, ne mora baš biti tako. Svako rješenje, postigavši pobjedu, može s njom donijeti i svoje vlastite probleme. Svijet u kojem se pučanstvo kontrolira je svijet u kojem je natalitet jednako nizak kao i mortalitet, a kako je zahvaljujući suvremenoj medicini stopa smrtnosti danas mnogo manja no što je bila ikada u prošlosti, takva mora biti i stopa nataliteta. To znači da će, kad je riječ o postocima, biti manje djece i mladih ljudi nego ikada te da će biti više zrelih i starijih ljudi. I doista, zamislimo li da će medicinska

324

tehnologija napredovati, prosječni životni vijek i dalje će se povećavati. To znači da će se stopa smrtnosti nastaviti smanjivati — a stopa nataliteta morat će opadati zajedno s njom.

Društvo koje dakle moramo očekivati, hoćemo li postići postojano pučanstvo, vrsta je društva u kojem ima sve više ljudi srednje dobi. Bit ćemo svjedoci, da tako kažemo, »starenja Zemlje«. Zapravo već možemo vidjeti da se to događa u onim dijelovima svijeta gdje se stopa nataliteta smanjila, a očekivani životni vijek produljio — na primjer u Sjedinjenim Državama.

Godine 1900, kad je prosječno predviđeno trajanje života u Sjedinjenim Državama iznosilo samo 40 godina, od ukupno 77 milijuna stanovnika 3 100 000 ljudi bilo je starije od 65 godina, ili oko 4 posto. Godine 1940. od ukupno 134 milijuna stanovnika 9 je milijuna bilo starije od 65 godina, ili 6,7 posto. Godine 1970. iznad 65 godina bilo je 20,2 milijuna ljudi od ukupno 208 milijuna, gotovo 10 posto. Do 2000. godine moglo bi biti čak 29 milijuna ljudi starijih od 65 godina, od ukupno procijenjenih 240 milijuna, što je 12 posto. Za sto godina, kad će se stanovništvo nešto više nego utrostručiti, broj ljudi starijih od 65 godina povećat će se gotovo deset puta.

Posve je jasno djelovanje te pojave na američku politiku i ekonomiju. Vremešni ljudi sve su utjecajniji dio biračkih tijela te se državne, političke i financijske institucije moraju sve više baviti mirovinama, socijalnom skrbi, zdravstvenim osiguranjem i slično.

Svatko, dakako, želi dug život i želi da se o njemu vodi briga kad ostari, no sa stajališta civilizacije u cijelosti to bi mogao biti problem. Ako, kao rezultat stabilizacije pučanstva, razvijemo društvo koje stari, neće li možda duh, pustolovnost i stvaralaštvo mladih oslabiti i ugasiti se pod krutim konzervativizmom zrelog doba? Neće li teret inovacija i smionosti ostati na tako malom broju ljudi da će beskorisna težina starih slomiti civilizaciju? Neće li civilizacija, izbjegavši smrt od populacijske eksplozije, shvatiti da polagano umire od starenja civilizacije?

No jesu li starenje i krutost duha nužno povezani? Naše je društvo prvo koje to prihvaća kao gotovu činjenicu, jer je naše društvo prvo u kojem su starci postali prekobrojni. U polupismenim društvima u kojima se nisu vodili povijesni zapisi, stari su bili riznice i čuvari tradicije, živi priručnici, biblioteke i nepogrešivi autoriteti. Danas, međutim, ne trebamo sjećanja starih; posjedujemo mnogo bolje načine bilježenja i čuvanja podataka. Kao posljedica toga, starci gube svoju funkciju i moć da sačuvaju naše poštovanje.

325

I dalje, u društvima u kojima se tehnologija sporo mijenjala, upravo se na stare majstore, bogate iskustvom i znanjem, moglo osloniti s povjerenjem u njihovo izvježbano oko, mudar sud i dobar posao. Danas se tehnologija mijenja naglo i ljudima su potrebni golobradi diplomanti od kojih se očekuje da donesu sa sobom najnovija postignuća. Da bismo im napravili mjesta, stare prisilno umirovljujemo te starost opet gubi svoju funkciju. A kako se broj beskorisnih staraca povećava, čini se doista da su oni mrtav teret. Moraju li to biti?

Ljudi danas žive u prosjeku dva puta dulje nego što su živjeli naši preci prije stoljeća i pol. Dug život, međutim, nije jedina promjena. Ljudi su danas također zdraviji i snažniji, u prosjeku, u svakom određenom životnom dobu nego što su bili njihovi preci u tom istom dobu.

Nije riječ samo o tome da su ljudi umirali mladi u danima prije suvremene medicine. Mnogi su od njih bili izgledom starci već u tridesetoj. Tako dug ili još dulji život značio je da su ljudi morali preživjeti ponovljene napade infektivnih bolesti koje danas možemo ili spriječiti ili lako izliječiti. To je značilo hraniti se oskudno, i kvalitativno i kvantitativno. Nije bilo načina da se bori protiv bolesnih zuba ili kroničnih zaraza, nikakva načina da se ublaži djelovanje hormonalnih poremećaja ili nedostatka vitami-na, nikakva načina da se suprotstavi tucetima drugih slabosti. Kao kruna svega, mnogi su se ljudi morali iscrpljivati mukotrpnim radom kakav danas obavljaju za nas strojevi.*

Kao rezultat toga, stare su osobe danas krepke i mlade u usporedbi s ljudima iste dobi u srednjevjekovnim danima viteštva i čak u pionirskim danima Sjedinjenih Država.

Može se pretpostaviti da će se to kretanje prema krepkijim starim ljudima nastaviti u budućnosti ako civilizacija preživi i ako medicina i dalje napreduje. Cijeli pojam »mladost« i »starost« mogao bi se zapravo poništiti u budućem društvu stabilne populacije. No, ako se i izbriše fizička razlika između mladosti i starosti, što je s mentalnim razlikama? Može li se što učiniti sa stagniranjem u starosti, njezinom nesposobnošću da prihvati stvaralačku promjenu?

* Mnogi ljudi danas sanjare o prošlosti u kojoj je čovjek »živio blizu prirodi«, zdraviji i srčaniji nego danas, u napučenim gradovima zahvaćenima zagađenjem. Takvi bi sanjari bili neugodno iznenađeni kad bi se^ašli u stvarnoj prošlosti — pogođeni bolestima, izgladnjeli i prljavi, čak i na najvišim društvenim razinama.

326

No, koliko je od te stagnacije plod tradicije i društva usredotočenog na mladost? Unatoč postupnom produljivanju razdoblja školovanja, obrazovanje se i dalje povezuje s mladima, i dalje ima neku vrstu roka kad ga valja prekinuti. I dalje postoji snažan osjećaj da nastupa vrijeme kad je obrazovanje dovršeno, i da to vrijeme ne traje dugo u čovjekovu životnom vijeku.

U stanovitom smislu, to obrazovanje daje neki okus sramotnosti. Većina mladih ljudi, ogorčenih zbog discipline prinudnog školovanja i neugodnosti nekompetentnog podučava-nja, ne može a da ne zamijeti kako odrasli ne moraju ići u školu. Jedna od nagrada zrelosti, sigurno se mora činiti buntovničkoj omladini, jest odbacivanje okova obrazovanja. Za njih ideal prerastanja djetinjstva znači doći do faze u kojoj više nikada ništa neće morati učiti.

Priroda je današnjeg obrazovanja takva da se ono neizbježno smatra kaznom za mlade, a to znači da neuspjeh donosi nagradu. Mladi čovjek koji prerano izađe iz škole i koji napusti dalje obrazovanje da bi se odmah zaposlio, po mišljenju svojih kolega postaje zrelim čovjekom. Ako odrastao čovjek, s druge strane, pokuša naučiti nešto novo, mnogi će ga često promatrati podrugljivo i smatrat će da je zapravo podjetinjio.

Poistovjetivši obrazovanje samo s mladima i otežavši, u društvenom smislu, prosječnoj osobi učenje nakon što su prošli dani formalnog školovanja, možemo biti sigurni da većini ljudi nije ostalo ništa do informacija i stavova stečenih u ranoj mladosti kojih se uz to još nejasno sjećaju — a tada se žalimo na krutost starosti.

Taj nedostatak obrazovanja s obzirom na pojedinca može biti zasjenjen još jednim nedostatkom s obzirom na društvo u cijelosti. Može se dogoditi da cijelo društvo bude prisiljeno prestati učiti. Može li se dogoditi da će se napredovanje čovjekova znanja morati zaustaviti jednostavno sa svoga vlastitog izvanrednog uspjeha? Naučili smo toliko mnogo da postaje teško pronaći specifična područja koja su nam potrebna među ogromnom masom cjeline, specifična područja koja mogu biti ključna za daljnji napredak. A ako čovječanstvo ne može više napredovati na putu znanstvenog i tehnološkog uspona, znači li to da više nećemo biti u stanju održavati svoju civilizaciju? Je li to još jedna pogibelj pobjede?

Tu bismo pogibelj mogli sažeti ako kažemo da ukupnom čovjekovu znanju nedostaje indeks i da ne postoji djelotvorna metoda za pribavljanje informacija. Kako to možemo ispraviti

327

osim pribjegavanjem memoriji boljoj od čovjekove koja će poslužiti kao indeks, i sistemu pronalaženja informacija bržem od Čovjekova koji će upotrijebiti taj indeks?

Ukratko, potreban nam je kompjuter, i već gotovo četrdeset godina razvijamo bolje, brže, sažetije i svestranije kompjutere vratolomnom brzinom. To se nastojanje mora nastaviti ako civilizacija ostane netaknutom, a u tom će slučaju kompjuterizaci-ja znanja biti neizbježna. Sve će se više i više informacija bilježiti na mikrofilmovima i sve će više tih informacija biti dostupno uz pomoć kompjutera.

Stvorit će se težnja za centraliziranjem informacija, tako da će se pri traženju nekog podatka moći pretražiti izvori svih biblioteka neke regije, neke zemlje ili, konačno, svijeta. Na kraju će se organizirati nešto poput svjetske kompjuterizirane biblioteke u kojoj će biti pohranjeno sveukupno znanje čovječanstva i u ko-joj će se, na zahtjev, moći pronaći svaki djelić cjeline.

Način na koji bi se ljudi koristili takvom bibliotekom nije misterija; postupak je već na putu. Već imamo komunikacijske satelite koji omogućuju da se povežu bilo koje dvije točke na globusu u djeliću sekunde.

Međusobna veza današnjih komunikacijskih satelita ovisi, međutim, o radio-valovima, a broj mogućih kanala koji oni dopuštaju oštro je ograničen. U budućim generacijama takvih satelita za međusobno će se povezivanje upotrebljavati laseri koji koriste vidljivu svjetlost i ultraljubičasto zračenje. (Prvi je laser konstruirao 1960. godine američki fizičar Theodore Harold Maiman (1927—). Valne dužine vidljive svjetlosti i ultraljubiča-stog zračenja nekoliko su milijuna puta kraće od dužina radio-valova, tako da laserske zrake mogu prenositi milijune puta više kanala nego snopovi radio-valova.

Moglo bi dakle doći vrijeme kad bi svako ljudsko biće dobilo vlastiti televizijski kanal koji bi se mogao uključiti u kompjuter, i to bi bila njegova ili njezina veza sa skupljenim znanjem svijeta. Aparat sličan televizijskom željeni bi materijal reproducirao na ekranu, ili na filmu ili papiru — burzovne kotacije, dnevne novosti, mogućnosti kupnje, dijelove ili kompletne novine, magazine ili knjige.

Globalna kompjuterizirana biblioteka bila bi prijeko potrebna znanstvenicima i istraživačkom radu, (no to bi predstavljalo manji dio njezine upotrebe. Ona bi značila pravu revoluciju za obrazovanje i, po prvi put, pružila bi nam obrazovnu shemu koja bi bila istinski otvorena svim ljudima svake dobi.

328

Ljudi naime žele učiti. Oni u lubanji imaju mozak težak kilo-gram i pol koji traži da stalno bude nečim zaokupljen kako bi se spriječila bolest dosade. U nedostatku nečega boljeg ili korisnijeg, može se ispuniti besciljnim vizijama loših televizijskih programa ili besmislenim zvukom loših snimaka.

Čak i taj oskudan materijal bolji je od škola današnjega ustrojstva, gdje se pojedini đaci masovno kljukaju stereotipnim predmetima stanovitom naloženom brzinom, bez ikakva obazira-nja na to što pojedinac želi saznati i kako brzo ili polako može apsorbirati informacije.

Kako bi bilo kad bi, međutim, u čovjekovu životnom prostoru postojao uređaj koji bi nju ili njega opskrbljivao podacima o točno onome što on ili ona žele znati: kako izraditi kolekciju maraka, kako popraviti ogradu, kako ispeći kruh, kako voditi ljubav, pojedinosti o privatnom životu engleskih kraljeva, pravila nogometa, povijest kazališta? Kako bi bilo kad bi sve to bilo prikazano s beskrajnim strpljenjem, s beskrajnim ponavljanjem ako je potrebno, u vrijeme i na mjestu koje učenik sam odabere?

A ako, svladavši dio predmeta, učenik zatraži nešto naprednije, ili neko dodatno područje? Što ako neka informacija iznenada zapali novo zanimanje i uputi učenika u posve novom smjeru?

Zašto ne? Sigurno bi sve više i više ljudi prihvatilo taj lagan i prirodan način da zadovolje svoju znatiželju i želju za znanjem. A svaka osoba, budući obrazovana prema svojim vlastitim zanimanjima, mogla bi tada početi davati vlastiti doprinos. Osoba koja bi imala neku novu misao ili zapažanje bilo koje vrste na nekom polju mogla bi o tome izvijestiti, i ako to ne bi bilo ponavljanje nečega što već postoji u biblioteci, moglo bi se provjeriti i eventualno na kraju dodati zajedničkoj riznici. Svaka bi osoba bila i učitelj i učenik.

Kad bi jedinstvena biblioteka bila i jedinstven stroj za podučavanje, ne bi li tada učitelj-učenik izgubio svaku želju za međusobnim djelovanjem ljudi? Ne bi li se civilizacija razvila u veliku zajednicu osamljenika i ne bi li se na taj način raspala?

Zašto bi se to moralo dogoditi? Nikakav nastavnički stroj ne bi mogao zamijeniti ljudske kontakte na svim područjima. U atletici, javnim govorima, dramskim umjetnostima, u istraživanji-ma, plesu, u vođenju ljubavi — nikakva količina knjiškog znanja ne bi zamijenila praksu, iako bi je teorija mogla unaprijediti. Ljudi bi i dalje uzajamno djelovali, i to s više raznolikosti i užitka zato što bi znali što rade.

329

Zapravo, možemo se pouzdati u to da svako ljudsko biće posjeduje misionarski instinkt u vezi s ma kojim predmetom za koji su on ili ona strastveno zainteresirani. Oduševljeni šahisti nastoje i druge ljude zainteresirati za šah, a isto se to može reći, analogno, za ribiče, plesače, kemičare, povjesničare, trkače--amatere, kupce antikviteta i sve drugo. Osoba koja iskuša stroj za učenje i oduševi se. tkanjem, ili poviješću odijevanja, ili rimskim novčićima, vrlo će vjerojatno odlučno uznastojati pronaći i druge ljude sličnoga zanimanja.

Ta metoda obrazovanja uz pomoć kompjutera sigurno neće praviti dobne razlike. Mogao bi je upotrijebiti svatko u bilo kojoj dobi, pri čemu bi se neki novi interesi možda mogli javiti u šezdesetoj godini, dok bi stari izblijedjeli. Stalno vježbanje znatiželje i misli održavalo bi mozak jednako gipkim kao što stalno gimnasticiranje održava liniju tijela. Iz toga bi slijedilo da kasne godine ne mora pratiti krutost duha; barem ne tako brzo i tako neizostavno.

Lako bi se moglo dogoditi da, unatoč besprimjernom starenju svjetske populacije i maloj zastupljenosti omladine kakva nikad prije nije zabilježena, rezultat bude svijet stabilne populacije s brzim tehnološkim napretkom i intelektualnim međusobnim oplođivanjem neusporediva intenziteta.

No, ne bi li čak i novo, slobodno obrazovanje moglo sobom donijeti neku opasnost? Kad bi svatko mogao slobodno učiti ono što želi, ne bi li gotovo svi krenuli putem trivijalnosti? Tko bi učio dosadne, teške stvari potrebne da svijet i dalje kroči naprijed?

U kompjuteriziranom svijetu budućnosti, upravo zaista dosadne stvari ne bi se više nalazile u nadležnosti ljudskih bića. Za njih bi se brinuli automatski strojevi. Ljudskim bi bićima bili ostavljeni oni stvaralački aspekti svijesti koji bi osobama što se njima bave predstavljali zabavu.

Uvijek će biti ljudi koji će nalaziti zadovoljstvo u matematici i znanosti, u politici i vođenju poslova, u istraživanju i razvoju. Oni bi pomagali »kretanje« svijeta, no činili bi to iz želje i zadovoljstva, jednako kao i ljudi zaokupljeni podizanjem kamenjara ili pisanjem gurmanskih recepata.

Bi li se oni koji »pokreću« svijet obogatili i ugnjetavali ostale? Ta mogućnost vjerojatno postoji, no možemo se nadati da bi u prikladno kompjuteriziranom svijetu mogućnost korupcije ipak bila manja i da bi svijet vođen mirno i bez trzavica donio više probitaka ljudima općenito nego što bi korupcija plus nered mogli donijeti pojedincima.

330

Prikazuje nam se slika utopije. Bio bi to svijet u kojem bi nacionalna suparništva bila izglađena i rat odbačen. Bio bi to svijet u kojem bi rasizam, razlike medu spolovima i razlike među dobima izgubili važnost u jednom društvu suradnje, naprednih komunikacija, automatizacije i kompjuterizacije. Bio bi to svijet obilnije energije i razvijene tehnologije.

No može li čak i utopija donijeti svoje pogibelji? Napokon, u svijetu dokolice i zabave, ne bi li se unutrašnji značaj i volja čovječanstva mogli opustiti, oslabiti i uvenuti? Homo sapiens razvio se i postao snažan u atmosferi stalnog rizika i pogibelji. Kad se jednom Zemlja pretvori u univerzalno nedjeljno poslijepodne u predgrađima, bi li civilizacija, izbjegavši silovitu smrt od populacijske eksplozije i plačljivu smrt od starenja pučanstva, bi li mogla podleći tihoj smrti od dosade?

Možda bi, kad bi Zemlja bila sve što postoji, no čini se izvjesnim da, do trenutka kad se ostvari takva malogradskost, Zemlja neće biti jedino sveukupno čovjekovo prebivalište. Uz pomoć brzog tehnološkog napretka omogućenog kompjuterizira-nim znanjem, svemir će se istraživati, eksploatirati i naseljavati brzinom većom no što se danas čini mogućim, i upravo će svemirske naseobine predstavljati nova oštrilišta čovječanstva.

Tamo na novim granicama, najvećim i gotovo beskrajnima, kakve čovjek još nije spoznao, naći će se izobilje rizika i opasnosti. Ma koliko Zemlja postala mirnim središtem ograničenih poticaja, uvijek će preostati beskrajni izazovi koji će iskušavati čovječan-stvo i održavati ga snažnim, ako ne na samoj Zemlji, tada na vječnoj granici svemira.

Tehnologija

Bio sam opisivao tehnologiju kao osnovnoga graditelja podnošlji-vog, čak utopijskog svijeta niskog nataliteta. Zapravo, kroz cijelu sam se ovu knjigu oslanjao na tehnologiju kao na glavnu snagu kojom se može izbjeći katastrofa. Ipak, ne može se zanijekati činjenica da je i tehnologija u stanju prouzročiti katastrofu. Termonuklearni je rat izravni proizvod napredne tehnologije, i upravo napredna tehnologija troši danas naše resurse i gura nas u zagađenje.

Ako riješimo sve probleme s kojima smo danas suočeni, dijelom zahvaljujući čovjekovu razumu a dijelom s pomoću same

331

tehnologije, nitko ne može jamčiti da nam u budućnosti neće zaprijetiti neka katastrofa izazvana stalnim uspjehom tehnologije.

Pretpostavimo, primjerice, da razvijemo obilatu energiju bez kemijskog ili radijacijskog zagađenja, kroz nuklearnu fuziju ili izravnu Sunčevu energiju. Ne bi li ta obilna energija mogla izazvati druge vrste zagađenja koje se od nje ne bi mogle razlučiti?

Prema prvom zakonu termodinamike, energija ne nestaje, već samo mijenja oblik. Dva su takva oblika svjetlost i zvuk. Nakon 1870-ih godina, otkako je Edison izumio električnu svjetlost, Zemljina je noćna strana, svakim desetljećem postajala svjetlija.

Takvo »svjetlosno zagađenje« razmjerno je manji problem (osim za astronome koji će, uostalom, premjestiti područje svoga djelovanja u svemir za nekoliko desetljeća), no što je sa zvukom? Vibriranje onih pokretnih dijelova koji su vezani uz proizvodnju ili upotrebu energije je »buka«, a industrijski svijet je doista bučno mjesto. Zvuk automobilskog prometa, aviona koji uzlijeću, željeznice, sirena za maglu, vozila za snijeg u zimskoj pustoši, motornih čamaca na inače mirnim jezerima, gramofona, radio--aparata i televizora, izlaže nas stalnoj buci. Hoće li to postajati sve gore i hoće li svijet postati nepodnošljiv?

To nije osobito vjerojatno. Mnogi izvori neželjene svjetlosti i zvuka nalaze se pod strogom čovjekovom kontrolom i ako ih teh-nologija proizvodi, ona isto tako može ublažiti njihovo djelovanje. Električni automobili, da navedemo jedan primjer, bili bi mnogo tiši od automobila s benzinskim motorom.

Svjetlost i zvuk su, međutim, uvijek bili s nama, čak i u predindustrijsko doba. Što je s onim oblicima energije koji su svojstveni našem vremenu? Kako stoje stvari s mikrovalnim zagađenjem?

Mikrovalovi, dakle radio-valovi relativno kratkih valnih dužina, prvi su puta opsežnije upotrijebljeni u vezi s radarima u toku drugoga svjetskog rata. Otada njihova primjena nije rasla samo u sve brojnijim radarskim instalacijama, već i u mikrovalnim pećnicama za brzo kuhanje, jer mikrovalovi prodiru u hranu i pretvaraju se u toplinu kroz cijeli volumen jela, za razliku od običnih načina kuhanja gdje se jelo polako zagrijava izvana prema unutra.

No, mikrovalovi prodiru i u nas, gdje ih apsorbira naša nutrina. Bi li sve veće količine lutajućih mikrovalova u blizini naprave koja ih koristi mogle jednom štetno djelovati na naše tijelo na molekularnoj razini?

332

Neki su paničari preuveličali pogibelj od mikrovalova, no to ne znači da ona ne postoji. U budućnosti, ako će se Zemlja opskrbljivati energijom sa solarnih elektrana u svemiru, energija će se prenositi od tih stanica do površine Zemlje u obliku mikrovalova. Pri tome će biti nužan oprez, kako se ne bi moglo dogoditi da se to pokaže pogubnim. Svi su izgledi da se to neće dogoditi, no ipak to nije nešto što se može uzeti zdravo za gotovo.

I napokon, sva energija bilo koje vrste na kraju se pretvara u toplinu. To je mrtva točka energije. Zemlja, ako nema čovjekove tehnologije, dobiva toplinu sa Sunca. Sunce je daleko najveći izvor Zemljine topline, no manje količine potječu iz Zemljine unutrašnjosti i prirodne radioaktivnosti kore.

Tako dugo dok se ljudska bića ograničavaju na upotrebu ener-gije Sunca, unutrašnjosti planeta i prirodne radioaktivnosti, i to ne više nego što je u prirodi dostupno, tako dugo nema sveobuhvatnih posljedica na konačno formiranje topline. Drugim riječima, možemo koristiti Sunčev sjaj, hidroelektričnu energiju, plimu i oseku, temperaturne razlike oceana, tople izvore, vjetar i tako dalje, a da pri tome nećemo stvarati nikakvu dodatnu toplinu koja bi premašivala količine što bi nastajale i bez našeg uplitanja.

Ako, međutim, spaljujemo drvo, tada stvaramo toplinu brže nego što bi bio slučaj kad bi se drvo polako raspadalo. Ako spaljujemo ugljen i naftu, tada stvaramo toplinu tamo gdje se ona uopće ne bi stvarala. Ako bismo u potrazi za toplom vodom kopali duboko u tlu, izazvali bismo izbijanje unutrašnje topline na površinu brže nego što se to normalno događa.

U svim tim slučajevima toplina se dodaje okolici brže nego što bi se to događalo bez čovjekove tehnologije, a ta dodatna toplina morat će se noću, u obliku toplinskog zračenja, odvesti sa Zemlje. Povećanje količine toplinskog zračenja znači automatsko poveća-vanje prosječne temperature Zemlje, a time nastaje »termalno zagađenje«.

Sva dodatna energija koju smo dosad proizveli, uglavnom spaljivanjem fosilnih goriva, nije znatnije utjecala na prosječnu temperaturu Zemlje. Čovječanstvo proizvodi 6,6 milijuna megava-ta topline na godinu, prema 120 000 milijuna megavata koje Zemlja svake godine primi iz prirodnih izvora. Drugim riječima, mi dodajemo samo 1/18 000 ukupne količine. No, naša je energija koncentrirana na malom broju relativno ograničenih područja te je zbog lokalnog zagrijavanja u velikim gradovima klima tamo

333

znatno drukčija nego što bi bila da su ti gradovi netaknute plohe vegetacije.

Što da se tek kaže o budućnosti? Nuklearna fisija i nuklearna fuzija dodaju toplinu okolišu i u stanju su to činiti u mnogo većem opsegu nego naše današnje sagorijevanje fosilnih goriva. Upotreba Sunčeve energije na površini Zemlje ne dodaje toplinu našem planetu, ali to zato čini skupljanje Sunčeve energije u svemiru i prenošenje na Zemlju.

Uz današnju stopu rasta populacije i upotrebe po stanovniku, energija koju stvara čovjek mogla bi porasti šesnaest puta u slijedećih pedeset godina; tada će to biti količina jednaka 1/1000 ukupno proizvedene energije. Tada bi moglo započeti približava-nje stanju u kojem će se temperatura Zemlje povećati katastrofalnim učinkom, otapajući polarne ledene kape ili, još gore, pokrećući galopirajući staklenički efekt.

Ako broj stanovnika čak ostane nizak i postojan, energija koja nam je potrebna da bismo nastavili sa sve složenijom i naprednijom tehnologijom dodavat će sve više i više topline Zemlji, a to bi se jednoga dana moglo pokazati pogibeljnim. Da bi se izbjeglo štetno djelovanje termalnog zagađenja, možda će biti nužno da ljudska bića strogo odrede maksimalan opseg upotrebe energije — ne samo na Zemlji, već i na svim svjetovima, prirodnim ili umjetnima, na kojima žive i razvijaju tehnologiju. Druga je alternativa mogućnost da se izume metode za usavršavanje količine toplinskog zračenja pri zadanim, prihvatljivim temperaturama.

Tehnologija može biti opasna i s aspekta koji nemaju nikakve veze s energijom. Primjerice, već sada čovjek postupno povećava svoju sposobnost uplitanja u genetičko ustrojstvo života, uključujući i život ljudskih bića. To zapravo nije posve nova stvar.

Otkako ljudska bića uzgajaju životinje i bilje, otada ih namjerno sparuju ili križaju na način koji će naglasiti one značajke koje čovjek smatra korisnima. Kao rezultat toga, uzgojeno bilje i domaće životinje u mnogim su se slučajevima potpuno promijenili u usporedbi s prvobitnim organizmima kojima su se okoristila primitivna ljudska bića. Konji su veći i brži, krave daju više mlijeka, ovce više vune, kokoši više jaja. Među psima i golubovima uzgojeni su tuceti korisnih i ukrasnih pasmina.

Suvremena znanost, međutim, omogućuje poigravanje naslije-đenim značajkama većom brzinom i uz svrsishodniji konačni cilj.

334

U jedanaestom sam poglavlju opisao početke našeg shvaćanja genetike i naslijeđa i naša otkrića o bitnoj ulozi DNA.

Početkom 1970-ih godina pronađeni su postupci koji omogućuju da se pojedine DNA molekule raskole na specifičnim mjestima uz pomoć djelovanja encima. Nakon toga se mogu rekombinirati. Na taj se način raskoljena DNA iz jedne stanice ili organizma može rekombinirati s drugom raskoljenom DNA iz druge stanice ili organizma, čak iako ta dva organizma pripadaju vrlo različitim vrstama. Takvim »rekombinirajućim DNA« postupcima može se stvoriti novi gen sposoban da izazove nova kemijska svojstva. Neki se organizam može namjerno mutirati i podvrgnuti nekoj vrsti dirigirane evolucije.

S rekombiniranjem DNA mnogo se radilo na bakterijama, u prvenstvenom pokušaju da se otkriju bitne kemijske pojedinosti procesa genetskoga naslijeđa. No, pri tome se pojavljuju i jasni praktični popratni rezultati.

Dijabetes je česta bolest. U dijabetičara dolazi do poremećaja mehanizma za proizvodnju inzulina, hormona potrebnog da bi unutar stanica šećer bio propisno obrađen. To je vjerojatno posljedica oštećenoga gena. Inzulin se može priskrbiti izvana, a dobiva se od gušterače zaklanih životinja. Svaka životinja ima samo jednu gušteraču, a to znači da su količine inzulina ograničene i da se ne mogu lako povećati. Štoviše, inzulin koji se dobiva od stoke, ovaca ili svinja nije posve jednak humanome inzulinu.

Pretpostavimo, međutim, da se gen koji upravlja nastajanjem inzulina priskrbljuje iz čovjekovih stanica te da se dodaje bakterijskom genetičkom ustrojstvu uz pomoć postupaka rekom-biniranjem DNA. Bakterija bi tada možda bila u stanju proizvesti ne samo inzulin, već i humani inzulin, i prenijela bi tu sposobnost na svoje potomke. Budući da se bakterije mogu kultivirati u gotovo neograničenim količinama, to bi značilo da bi postale dostupne gotovo neograničene količine inzulina. Godine 1978. to je i postignuto u laboratorijskim uvjetima te su bakterije navedene na proizvodnju humanog inzulina.

Mogle bi se izvesti i druge slične majstorije. Mogli bismo izmisliti (da tako kažemo) bakterije sposobne za proizvodnju i drugih hormona, ne samo inzulina; ili takve koje bi proizvodile neke sastojke krvi ili antibiotike, ili cjepiva. Mogli bismo stvoriti takve bakterije koje bi bile osobito aktivne pri kombiniranju atmosferskoga dušika u spojeve koji bi tlo činili plodnijim; ili koje bi mogle obavljati fotosintezu; ili koje bi mogle pretvarati slamu u

335

šećer i otpadna ulja u masnoće i proteine; ili koje bi mogle razgrađivati plastične materijale; ili koje bi mogle koncentrirati ostatke korisnih metala iz otpada i morske vode.

No što bi se dogodilo kad bi, sasvim nehotice, nastala bakterija koja može prouzročiti bolest? To bi mogla biti bolest protiv koje čovjekovo tijelo nikad nije razvilo obranu, zato što se s njom nikad nije susrelo u prirodi. Takva bi bolest mogla biti samo neugodna, ili bi mogla samo privremeno oslabiti organizam, no mogla bi biti i smrtonosna, opustošujući cijelo čovječanstvo gore od crne smrti.

Mogućnosti da se dogodi takva katastrofa vrlo su male, no sama pomisao na to navela je grupu znanstvenika s tog područja da 1974. godine predlože poduzimanje mjera predostrožnosti kako bi se spriječilo da nehotično mutirani mikroorganizmi prodru u okoliš.

Neko se vrijeme činilo da je tehnologija dala povoda mori čak goroj od užasa nuklearnog ratovanja pa su se pojavili pritisci da se prekine svaka primjena našeg sve većeg poznavanja genetičke mehanike (»genetski inženjering«).

Takve se bojazni doimlju pretjeranima, i, u cijelosti, mogućnosti probitaka koje proistječu iz istraživanja na polju genetskoga inženjeringa toliko su velike, a mogućnosti katastrofe toliko su male i toliko se nadziru, da bi bilo tragedija odreći se prvoga iz nerazmjernoga straha od drugoga.

Ipak. mnogi "bi ljudi vjerojatno osjetili olakšanje kad bi se, jednoga dana, oni genetski pokusi koji se smatraju riskantnima (zajedno s riskantnim znanstvenim ili industrijskim radom na drugim područjima) obavljali u laboratorijima na putanji oko Zemlje. Izolirajuće djelovanje tisuća kilometara vakuuma između naseljenih središta i eventualne opasnosti neizmjerno bi smanjilo rizike.

Ako genetski inženjering primijenjen na bakterije, kako se čini, predskazuje moguću katastrofu, što da se kaže za genetski inženjering primijenjen izravno na ljudska bića? To je stvaralo strahove čak i prije nego što su razvijeni sadašnji genetički postupci. Medicina je više od jednog stoljeća nastojala spasiti živote koji bi inače bili izgubljeni i na taj je način smanjivala stopu eliminiranja gena loše kakvoće.

Je li to mudro? Dopuštamo da se gomilaju geni loše kakvoće; hoće li oni dovesti do izopačenja ljudske vrste kao cjeline, sve dok ona ljudska bića koja su normalna ili superiorna neće više moći podnositi sve veći teret defektnih gena u vrste kao cjeline?

Pa, možda, iako je teško reći kako bi se ljudskim bićima moglo dopustiti da pate ili umru kad im se može lako pomoći ili kad ih se može spasiti. Ma koliko se pojedinci mogli nepokolebljivo zalagati za »tvrdokornu« politiku u tom pogledu, argumenti bi im bili manje uvjerljivi kad bi bili u pitanju oni sami ili njihovi bliski.

Pravo rješenje moglo bi naići s tehnološkim napretkom. Medicinski tretman urođenih efekata zasad je samo ublažujući. Inzulin će pribaviti ono što dijabetičarima nedostaje, no poremećeni gen u njima ostaje i prenosi se na djecu.* Možda će doći vrijeme kad će se postupcima genetskog inženjeringa mijenjati i ispravljati izravno poremećeni geni.

Neki se ljudi plaše da bi naša vrsta mogla oslabiti i izopačiti se kroz smanjenje nataliteta. Argument se sastoji u tome da će natalitet smanjiti do neproporcionalnih razmjera ljudi s boljim obrazovanjem i višom društvenom odgovornošću, tako da će se superiorni pojedinci izgubiti u poplavi inferiornih ljudi.

Ta su strahovanja naglašena tvrdnjama nekih psihologa da se inteligencija može naslijediti. Oni iznose podatke koji, kako se čini, pokazuju da su ljudi boljega ekonomskog položaja također i inteligentniji od siromašnih. Osobito, kažu takvi psiholozi, testovi inteligencije pokazuju da crnci stalno postižu slabije rezultate od bijelaca.

To podrazumijeva da je svaki pokušaj ispravljanja onoga što se čini socijalnom nepravdom osuđen na propast, jer da su potlačeni ljudi glupi točno do stupnja do kojega ih drugi tlače pa zato i zaslužuju da budu ugnjetavani. Dalja se implikacija sastoji u tome da ograničavanje populacije valja provoditi intenzivnije među siromašnima i potlačenima, jer oni ionako ništa ne vrijede.

Engleski psiholog Cyril Burt (1883—1971), svetac-zaštitnik takvih psihologa, iznio je podatke kako bi pokazao da su britanske više klase pametnije od nižih klasa, da su britanski arijevci pametniji od britanskih Zidova, da su britanski muškarci pametniji od britanskih žena te da su Britanci općenito pametniji od Iraca općenito. Te je podatke, kako se pokazalo, izmišljao on sam, u nastojanju da prikaže rezultate koji se poklapaju s njegovim predrasudama.

Čak i tamo gdje bi se činilo da su promatranja poštena, postoji znatna sumnja u to mogu li testovi inteligencije izmjeriti bilo što

* Defektan gen može se pojaviti, mutacijom, i u djeteta normalnih roditelja, tako da okrutno eliminiranje pojedinaca ionako ne bi nužno značilo i eliminaciju poremećenih gena.

337

osim sličnosti između testiranoga i osobe koja testira — pri čemu onaj koji provodi test smatra sebe, prirodno, kremom inteligencije.

K tome, kroz cijelu su povijest niže klase prerastale u više klase; seljaštvo je prelazilo u srednje klase; potlačeni su dolazili na mjesto ugnjetača. Kao posljedica toga, pokazuje se da gotovo svi odlični, superiorni ljudi naše kulture, potražimo li unatrag njihove pretke, potječu od ljudi koji su bili seljaci ili na neki drugi način ugnjetavani i koje su, u njihovo vrijeme, ondašnje više klase smatrale beznadno nižom vrstom.

Budući da se natalitet mora smanjiti, želimo li preživjeti, čini se stoga razložnim pretpostaviti da se ne trebamo zabrinjavati ako taj pad i ne bude raspoređen uravnoteženo u svim grupama i klasama. Čovječanstvo će preživjeti taj potres i vjerojatno zbog toga neće biti manje inteligentno.

Vratimo li se bliže našem dobu, pojavljuje se jedan novi izvor moguće degeneracije koji izrasta iz novoga umijeća znanstvenika da proizvedu droge koje su narkotične, stimulirajuće i halucinoge-ne. Sve više inače normalnih pojedinaca počinje osjećati privlačnost tih droga i ovisnost o njima. Hoće li se takva tendencija pojačavati, sve dok čovječanstvo kao cjelina ne postane beznadno izopačeno?

Moglo bi se, dakako, učiniti da su droge najkorisnije kao sredstvo za bijeg od dosade ili nevolje. Budući da bi cilj svakog razumnog društva moralo biti ublažavanje dosade i nevoljnosti, uspjeh u tom smislu može umanjiti i pogibelj od droga. Neuspjeh u smanjivanju dosade i jada može prouzročiti katastrofu neovisno o drogama.

Napokon, postupci genetskoga inženjeringa mogu poslužiti kao putokaz za promjene, mutacije i evoluciju čovjeka u smislu otklanjanja nekih opasnosti koje nas plaše. Uz njihovu bi se pomoć mogla poboljšati inteligencija, ukloniti defektni geni, usavršiti neke sposobnosti čovjeka.

No zar ne mogu čak i dobre namjere krenuti ukrivo? Primjerice, jedna od prvih pobjeda genetskog inženjeringa mogla bi biti sposobnost da se nadzire spol djece. Ne bi li to moglo radikalno poremetiti društvo? Budući da ljudi najčešće žele sinove, ne bi li roditelji svijeta nadmoćnom brojnošću odabirali sinove?

Možemo zamisliti da bi bilo baš tako, a prva bi posljedica bio svijet u kojem bi muškarci brojem znatno nadmašivali žene. To bi značilo vrtoglav pad nataliteta, jer broj poroda ovisi o broju žena u godinama plodnosti, a tek neznatno o broju muškaraca. U

338

prenapučenom bi svijetu to moglo biti dobro, osobito stoga što je predrasuda u korist sinova, kako se čini, najsnažnija u najnapučenijim zemljama.

S druge strane, djevojčice bi se iznenada našle na najvišoj cijeni kako bi nadmetanje za njih postajalo sve gorljivije, i dalekovidni bi se roditelji odlučivali za njih u slijedećoj generaciji smatrajući ih mudrim ulaganjem. Ljudi bi vrlo brzo shvatili da je omjer jedan--prema-jedan jedini koji doista ima smisla.

A kako stvari stoje s »bebama iz epruvete«? Prema novinskim naslovima 1978. godine činilo se da je jedno takvo dijete rođeno, no to je bila samo oplodnja u epruveti, postupak kakav se već dugo primjenjuje kod domaćih životinja. Oplođeno jajašce mora se prenijeti u maternicu žene i fetus tamo mora dozrijeti.

To nam dopušta da zamislimo budućnost u kojoj će zaposlene poslovne žene davati jajne stanice da bi se oplodile i usađivale u »posuđene« majke. Kad se dijete rodi, toj bi se majci-nadomjestku platilo i beba bi se uzela.

Hoće li to biti popularno? Dijete, uostalom, nije samo stvar gena. Velik dio njegova razvoja u fazi embrija ovisi o majci; o prehrani majke-gostoprimca, o stanju njezine posteljice, o biokemijskim svojstvima njezinih stanica i krvotoka. Biološka majka možda ne bi osjećala da je dijete koje je dobila iz tuđe maternice doista njezino, a kad bi se u djeteta javili nedostaci i mane (stvarni ili umišljeni), biološka majka možda ih ne bi podnosila s ljubavlju i strpljenjem, već bi zbog njih okrivljavala »posuđenu« majku.

Iako oplodnja u epruveti može postojati kao dodatna mogućnost slobodnog izbora, ne bi bilo iznenađujuće kad bi se pokazala vrlo slabo popularnom. Naravno, mogli bismo ići do kraja i osloboditi se potpuno ženine maternice. Kad jednom razvijemo umjetnu posteljicu (a to nije nipošto jednostavan zadatak), humana jajna stanica, oplođena u laboratoriju, mogla bi proći devet mjeseci daljeg razvoja u laboratorijskim napravama, s hranjivim mješavinama zasićenima zrakom koje bi cirkulirale kroz njih hraneći embrio i odvodeći otpatke. To bi bila prava beba iz epruvete.

Kad se maternica ne bi upotrebljavala, bi li se rasplodni organi žena degenerirali? Bi li ljudska vrsta postala ovisnom o umjetnoj posteljici, bi li joj zaprijetilo istrebljenje ako tehnologija zataji? To nije vjerojatno. Evolucijske se promjene ne odvijaju tako brzo. Ako bismo upotrebljavali reproduktivne tvornice kroz stotinu generacija, maternice bi i dalje zadržale svoju funkciju. Osim toga,

339

nije vjerojatno da će bebe iz epruvete postati isključivi način rođenja, ako i postanu mogući izbor. Mnoge će se žene vjerojatno odlučiti za prirodni tok trudnoće i poroda, već i zato što su tako sigurnije da je dijete odista njihovo. One isto tako mogu osjećati da su im njihova djeca bliskija zato što su othranjena majčinim krvotokom i zato što su bila okružena majčinom prirodnom tjelesnom sredinom.

S druge strane, bebe iz epruvete imaju stanovite prednosti. Embrio u toku razvoja nalazio bi se cijelo vrijeme pod strogim nadzorom. Manje bi se mane mogle ispraviti. Zameci s ozbiljnim oštećenjima mogli bi se odbaciti. Neke bi žene mogle preferirati tu sigurnost da će imati zdravo dijete.

Možda će doći vrijeme u kojem ćemo biti u stanju odrediti točan položaj svih gena u čovjekovim kromosomima i utvrditi njihovu prirodu. Možda ćemo moći točno locirati ozbiljno oštećene gene u pojedinaca i procijeniti mogućnost da se rodi defektno dijete, na temelju eventualnog spajanja oštećenih gena obaju roditelja.

Pojedinci, podrobno obaviješteni o svome genetskom ustroj-stvu, mogli bi potražiti partnere s genima koji bi najviše odgovarali njihovim genima, ili bi se mogli vjenčati iz ljubavi, no potražiti pomoć izvana kako bi njihova djeca imala ispravnu kombinaciju gena. Uz pomoć tih postupaka i uz pomoć izravnoga modificiranja gena moglo bi se upravljati evolucijom čovjeka.

Postoji li u tome opasnost da će doći do rasističkih pokušaja usmjerenih na postizanje kombinacija gena koje će stvarati samo visoku, plavokosu i plavooku djecu? Ili, suprotno tome, pokušaja da se uzgoji velik broj tupih, slaboumnih ljudi, ravnodušnih i strpljivih, koji bi obavljali sve poslove i služili u vojskama svijeta?

Obje su te pomisli prilično nerazložne. Valja pretpostaviti da će u mnogim dijelovima svijeta postojati laboratoriji opremljeni za genetski inženjering; zašto bi Azijati, na primjer, željeli stvarati prave nordijske tipove? A što se tiče rase tupih podljudi — pa, u svijetu bez rata i u svijetu kompjuterizirane automatizacije što bi oni uopće mogli raditi?

Kako stoje stvari s kloniranjem? Ne bismo li mogli posvema zaobići normalnu reprodukciju tako što bismo uzeli neku stanicu iz tijela pojedinca, muškarca ili žene, i zamijenili jezgru te stanice jezgrom neke jajne stanice? Jajna bi se stanica potom mogla potaknuti na diobu i razvoj te bi dijete imalo točno genetsko ustrojstvo osobe koja je klonirana.

340

No zašto bismo to činili? Normalna je reprodukcija, uostalom, dovoljno djelotvoran način rađanja djece, a prednost joj je upravo miješanje gena koje stvara nove kombinacije.

Bi li neki ljudi željeli da se sačuvaju baš njihovi vlastiti geni, da se njima udahne novi život? Možda, no klon neće biti točna kopija. Ako biste bili klonirani, vaš bi klon mogao imati vaš izgled, ali on se ne bi bio razvio u maternici vaše majke kao što ste se vi razvili, a kad se jednom rodi imao bi društvenu okolinu različitu od vaše. To se isto tako ne bi pokazalo vjerojatnim načinom da se sačuvaju Einsteini i Beethoveni budućnosti. Klon nekog matematičara možda ne bi razvio sklonost za matematiku do visokog stupnja u svojoj vlastitoj društvenoj sredini. Klonu nekog glazbenika mogla bi, u njegovim ili njezinim specifičnim prilikama, glazba biti dosadna, i tako dalje.

Ukratko, mnogi strahovi od genetskoga inženjeringa i mnoge slutnje katastrofe posljedica su pojednostavljenog načina mišlje-nja. S druge strane, neke moguće prednosti kloniranja, na primjer, obično se previđaju.

Uz pomoć postupaka genetskog inženjeringa koji još nisu razvijeni, kod klonirane bi se stanice mogao pospješiti razvoj u iskrivljenu obliku, tako da bi ona stvorila srce koje normalno funkcionira, dok bi ostatak tijela bio samo rudimentarni okvir. Na taj bi se način mogla stvarati jetra, bubrezi ili drugi organi. Oni bi se zatim mogli upotrijebiti za zamjenu oštećenih ili neispravnih organa u tijelu originalnog davatelja stanice koja je klonirana. Tijelo bi prihvatilo novi organ koji je, uostalom, i napravljen od stanica s baš njegovim genetskim ustrojstvom.

Nadalje, kloniranjem bi se mogle spasiti ugrožene vrste životinja. No hoće li evolucija, bila upravljana ili ne, značiti kraj čovječanstva? Mogla bi, ako čovječanstvo definiramo Homo sapiensom. No zašto bismo to morali učiniti? Ako ljudska bića nasele svemir na mnogim umjetnim naseobinama koje će se jednoga dana razdvojiti i razići svemirom, tada će pojedine grupe na raznim naseobinama sigurno evoluirati na donekle različite načine i, za milijun godina, možda će postojati tuceti, stotine, ili milijarde različitih vrsta; sve će one potjecati od čovjeka, no sve će se međusobno razlikovati.

Utoliko bolje, jer različitost i mnogovrsnost može samo ojačati humanu porodicu vrsta. Možemo pretpostaviti da će se inteligencija zadržati ili, najvjerojatnije, napredovati, jer vrste s unatraženom inteligencijom neće biti u stanju održavati svoju naseobinu i na taj će način biti iskorijenjene. A postoji li i dalje

341

inteligencija koja napreduje, je li važno ako se promijene pojedinosti našega vanjskog obličja i unutrašnji psihički mehanizmi?

Kompjuteri

Za vrijeme dok se čovječanstvo razvija i, vjerojatno, usavršava, je li moguće da i druge vrste učine to isto? Bi li nas te druge vrste mogle dostići i istisnuti?

U stanovitom smo smislu mi dostigli i nadmašili dupina koji je imao mozak čovjekove veličine milijune godina prije čovjeka. No, između kitova koji su prebivali u vodi i primata koji su prebivali na kopnu nije bilo nadmetanja, i samo su ljudska bića razvila tehnologiju.

Mi sami teško da ćemo dopustiti nadmetanje; ili, ako to učinimo, bilo bi to u smislu dopuštanja nekoj drugoj vrsti, inteligentnoj poput nas samih, da nam se pridruži kao saveznik u borbi protiv katastrofe. K tome, ne postoji nikakva mogućnost, osim ako ne potaknemo evoluciju neke vrste u smjeru inteligencije primjenom postupaka genetskoga inženjeringa, da se takvo sustizanje dogodi za manje od nekoliko milijuna godina.

Pa ipak na Zemlji postoji još jedna vrsta inteligencije, vrsta koja nema nikakve veze s organskim životom, već je isključiva tvorevina čovječanstva. To je kompjuter.

O računskim strojevima sposobnima da riješe zamršene matematičke probleme mnogo brže i mnogo pouzdanije nego što to mogu ljudi (kad su kompjuteri jednom ispravno programirani) sanjalo se već 1822. godine. Upravo je te godine engleski matematičar Charles Babbage (1792—1871) počeo izrađivati računski stroj. Potrošio je na to godine rada i nije postigao uspjeh, ne zato što je njegova teorija bila loša, već stoga što su mu na raspolaganju bili samo mehanički dijelovi, a oni jednostavno nisu bili dovoljno primjereni tom zadatku.

Tražilo se elektronike; baratanja subatomskim česticama, a ne glomaznim pokretnim dijelovima. Prvi veliki elektronski kompju-ter izradili su na Sveučilištu Pennsylvania u toku drugoga svjetskog rata John Presper Eckert, mladi (1919—) i John William Machly (1907—), povodeći se za sistemom što ga je prethodno razradio američki inženjer elektrotehnike Vannevar Bush (1890— 1974). Taj elektronski kompjuter, ENIAC (»Electronic Numerical

342

Integrater and Computer« — elektronski numerički integrator i kompjuter) stajao je tri milijuna dolara, sadržavao je 19000 vakuumskih cijevi, težio je 30 tona, zauzimao je 450 četvornih metara podne površine i trošio je energije kao kakva lokomotiva. Prestao je raditi 1955. godine, a 1957. je rastavljen — beznadno zastario.

Slabe, nepouzdane vakuumske cijevi koje su proždirale energiju zamijenjene su tranzistorima krutog tijela, mnogo manjima, mnogo pouzdanijima, koji su trošili mnogo manje energije. Kako su godine prolazile, elementi krutog tijela postajali su još manji i još pouzdaniji. Konačno su sićušni kristali silikona, kvadratići veliki pola centimetra, tanki poput papira, fino dotaknuti tu i tamo trunčicama drugih tvari, sastavljeni u kompaktne spletove opremljene tankim aluminijskim žicama i spojeni da bi tvorili mikrokompjutere.

Kako se primicao konac 1970-ih godina, čovjek je za tristo dolara mogao nabaviti, od svake tvrtke koja poštom isporučuje robu ili gotovo u svakoj uličnoj trgovini, kompjuter koji ne troši više energije od žarulje, toliko malen da se može lako prenositi, i koji može činiti daleko više, dvadeset puta brže i tisuću puta pouzdanije nego što je to mogao ENIAC.

Kompjuteri koji postaju sve kompaktniji, sve svestraniji i sve jeftiniji počinju osvajati domove. U 1980-im godinama mogli bi postati sastavni dio svakodnevnog života, kao što su to televizijski aparati postali 1950-ih godina.

Kompjuter je zasad naprava koja rješava probleme, strogo određena programiranjem i sposobna za obavljanje samo najjednostavnijih operacija — ali to čini izvanrednom brzinom i strpljenjem. No, neka vrsta rudimentarne inteligencije ipak se počinje iskazivati, kako kompjuteri postaju sposobni da sami sebe ispravljaju i da modificiraju svoje programe.

Kako će kompjuteri i njihova »umjetna inteligencija« preuzimati sve više i više rutinskih mentalnih poslova svijeta a zatim, možda, i ne-tako-rutinskih mentalnih napora, hoće li se um ljudskih bića degenerirati zbog neupotrebe? Hoćemo li postati budalasto ovisni o strojevima, a kad više nećemo imati inteligencije da bismo ih ispravno upotrebljavali, hoći li naša izrođena vrsta propasti, a s njom i civilizacija?

Isti takav problem i strah sigurno je uznemirivao čovječanstvo u prvim razdobljima njegove povijesti. Možemo zamisliti prezir, primjerice, prvih graditelja kad se počeo upotrebljavati štap s mjerilom. Hoće li se staložen pogled i uvježbano procjenjivanje

343

vještog graditelja zauvijek izopačiti kad će jednom svaka budala moći zaključiti kako dugačko drvo ili kamen pristaju na neko mjesto jednostavnim očitavanjem oznaka na štapu? A bardi iz davnina sigurno su bili užasnuti pronalaskom pisma, zbirke znakova koja je pamćenje učinila nepotrebnim. Desetogodišnje je dijete, naučivši čitati, moglo tada deklamirati Ilijadu iako je nikad prije nije vidjelo, jednostavno slijedeći znakove. Kako će se um izopačiti!

Pa ipak upotreba neživih pomagala za prosuđivanje i memoriju nije uništila ni prosuđivanje ni pamćenje. Dakako, danas nije lako pronaći čovjeka s tako uvježbanim pamćenjem da bi mogao odverglati dugačke epske poeme. No kome je to potrebno? Ako naši nepotpomognuti talenti više ne demonstriraju vještine koje više nisu potrebne, zar dostignuće nije vrijedno gubitka? Bi li se Tadž Mahal ili most Golden Gate uopće mogli sagraditi samo uz pomoć oka? Koliko bi ljudi poznavalo Shakespeareove komade ili Tolstojeve romane da smo morali ovisiti o pronalaženju nekoga tko ih zna napamet i tko je voljan da ih pripovijeda — ako bi ta djela, uostalom, uopće bila nastala bez pisma?

Kad je industrijska revolucija privela fizičkome radu ljudskog roda snagu pare, a potom električnu energiju, jesu li kao posljedica toga čovjekovi mišići postali mlitavi? Spretnost i vještine na igralištima i u gimnastičkim dvoranama to opovrgava-ju. Čak i običan gradski službenik može zadržati dobru liniju tijela uz pomoć trčanja, tenisa, tjelovježbe — nadoknađujući dobrovolj-no ono što više ne mora činiti teško podjarmljen ropskom prisilom.

S kompjuterima bi se moglo dogoditi isto. prepustili bismo im mehaničke poslove suhoparnog računanja, kartoteka, pronalaže-nja podataka, dokumentacije, omogućujući time da oslobodimo svoj um za istinske stvaralačke zadatke — kako bismo na mjestu zemljanih straćara mogli graditi Tadž Mahale.

To, naravno, pretpostavlja da kompjuteri nikad neće služiti ni za što drugo do za šablonske poslove i obnavljanje znanja. No što ako se kompjuteri nastave beskrajno razvijati i ako nas nastave slijediti do zadnjih uporišta naše svijesti? Što ako će i kompjuteri moći graditi Tadž Mahale, i pisati simfonije, i pojmiti nova, velika uopćavanja u znanosti? Što ako nauče oponašati svaku mentalnu sposobnost ljudi? Što, zapravo, ako će se kompjuteri moći upotrijebiti kao mozgovi robota koji će biti umjetni srodnici ljudi i koji će moći činiti sve što i čovjek, no bit će izrađeni od čvršćih,

344

trajnijih materijala te će lakše podnositi nesmiljen okoliš? Ne bi li čovječanstvo moglo postati zastarjelim? Ne bi li kompjuteri mogli »preuzeti ulogu«? Ne bi li upravo to mogla biti katastrofa četvrte vrste (ne samo pete), katastrofa koja će zatrti ljudska bića i ostaviti iza sebe njihove nasljednike koje su sami stvorili?

Razmotrimo li to, mogli bismo postaviti prilično cinično pitanje: a zašto ne? Povijest evolucije života je povijest polaganog mijenjanja vrsta, ili fizičke zamjene jedne vrste posve drugom, kadgod je promjena ili zamjena posljedovala boljom prilagodbom određenoj okolici. I tako je duga, zamršena povijest konačno doprla do Homo sapiensa prije nekoliko stotina tisuća godina, no zašto bi to bila zadnja stepenica?

Sad kad smo ovdje, zašto bismo držali da je igra završena? Zapravo, kad bismo mogli poći unatrag i osvrnuti se na cijelu zamršenu stazu evolucije u svjetovima koji su se smjenjivali, moglo bi nam se učiniti da je vrlo sporo, kroz iskušenja i pogreške, uspjehe i promašaje, život evoluirao, sve dok se nije uspjela pojaviti vrsta koja je bila dovoljno inteligentna da uzme proces evolucije u svoje vlastite upravljačke ruke. Moglo bi nam se učiniti da će evolucija početi doista napredovati tek s pojavom umjetne inteligencije, daleko bolje od svega što je dotad ostvareno.

U tom bi slučaju zamjena čovječanstva naprednim kompjuteri-ma bila prirodna pojava koja bi, objektivno, bila dočekana s pohvalom, kao što smo i mi sami aplaudirali zamjeni reptila sisavcima, i kojoj bismo se mogli usprotiviti samo iz zaljubljenosti u same sebe, razlozima što su u biti ništavni i nevažni. A želimo li biti još ciničniji, ne bismo li mogli ustvrditi da zamjena čovječanstva ne samo što nije zlo, već je i istinsko dobro?

U prethodnim sam poglavljima bio pretpostavio da će čovječanstvo poduzeti razumne korake za odustajanje od rata, ograničavanje populacije i stvaranje humanoga društvenog poretka — no hoće li to učiniti? Htjeli bismo u to povjerovati, no povijest čovječanstva nije u tom smislu baš ohrabrujuća. A što ako ljudska bića ne prestanu s međusobnim svojim vječnim sumnjičenjima i nasiljem? Što će se dogoditi ako ne mogu ograničiti pučanstvo? Što ako ne postoji način na koji bi se pristojnost i ćudoređe čovjeka mogli učiniti usmjerivačima društva? U tom slučaju, kako možemo izbjeći uništenje civilizacije i možda čak samoga čovječanstva?

Možda jedini spas leži u zamjeni vrste koja je beznadno iznevjerila očekivanja, vrstom koja će, možda, bolje uspjeti. S tog

345

stajališta, ne bismo se trebali bojati da će čovječanstvo zamijeniti kompjuteri, već prije da čovječanstvo neće biti u stanju razviti kompjutere dovoljno brzo kako bi na vrijeme pripremilo nasljednike koji će preuzeti igru do trenutka neizbježne propasti civilizacije.

Pa ipak, što ako ljudska bića riješe probleme s kojima su danas suočena, i ako doista stvore časno društvo temeljeno na miru, suradnji i mudrom tehnološkom napretku u toku idućeg stoljeća? Što ako to učine uz dragocjenu pomoć sve razvijenijih kompjutera? Unatoč čovjekovu uspjehu, ne bi li ljudska bića ipak mogle istisnuti stvari koje su ona sama stvorila, i zar to ne bi bila istinska katastrofa?

No, tada bismo se mogli zapitati što podrazumijevamo pod superiornom inteligencijom?

Mjeriti kvalitete kao što ravnalom mjerimo dužine znači krajnje, pretjerano pojednostavljenje. Navikli smo na jednodimen-zionalne usporedbe te shvaćamo savršeno dobro što mislimo kad kažemo da je jedna dužina veća od druge, da je jedna masa veća od druge i da je jedno trajanje duže od drugoga. Uobičajili smo podrazumijevati da se sve stvari mogu tako površno uspoređivati.

Na primjer, zebra može stići do nekoga udaljenog mjesta brže od pčele, ako obje krenu istodobno s istog mjesta. Činilo bi se, prema tome, da imamo pravo kad kažemo da je zebra brža od pčele. A ipak je pčela mnogo manja od zebre i, za razliku od zebre, može letjeti. Obje su te razlike važne u kvalificiranju onoga »brža«.

Pčela može izletjeti iz jame koja zebru ostavlja bespomoćnom; ona može izletjeti kroz rešetke kaveza koje zebru drže zarobljenom. Koja je sad brža? Ako A nadmašuje B u jednoj kvaliteti, B može nadmašivati A u nekoj drugoj kvaliteti. Ako se uvjeti promijene, jedna ili druga kvaliteta mogu poprimiti veće značenje.

Ljudsko biće u avionu leti brže od ptice, no ono ne može letjeti tako sporo kao ptica, a u nekim će trenucima baš sporost biti potrebna da bi se preživjelo. Ljudsko biće u helikopteru može letjeti jednako sporo kao i ptica, no ne tako bešumno kao ptica, a u nekim će trenucima upravo tišina biti potrebna da bi se preživjelo. Ukratko, održanje zahtijeva skup značajki, i nijedna se vrsta ne zamjenjuje drugom samo zbog različitosti jedne značajke, ni onda kad je ta značajka inteligencija.

To dovoljno često viđamo u životnim situacijama ljudi. U trenutku kakve žestoke nevolje, ne pobjeđuje uvijek nužno osoba s

346

najvišim testom inteligencije; možda će to biti netko s najvećom odlučnošću, najvećom snagom, najvećom sposobnošću da izdrži, najvećim bogatstvom, najvećim utjecajem. Inteligencija jest važna, da, ali nije najvažnija.

Uostalom, inteligencija nije svojstvo koje je lako definirati; ona se javlja u izobilju oblika. Visokoobrazovan i učen profesor koji je pravo dijete u svim stvarima izvan njegove specijalnosti stereotipan je lik suvremenoga folklora. Ne bismo bili ni najmanje iznenađeni pojavom oštroumnog poslovnog čovjeka koji je dovoljno inteligentan da može sigurno voditi organizaciju vrijednu milijardu dolara, a ipak nije u stanju naučiti ispravno govoriti. Kako da dakle usporedimo čovjekovu inteligenciju i inteligenciju kompjutera, i što zapravo mislimo pod pojmom »superiorne« inteligencije?

Kompjuter već sada može izvoditi mentalne majstorije koje čovjek vjerojatno ne bi mogao obaviti, pa ipak zbog toga ne kažemo da je kompjuter inteligentniji od nas. Mi zapravo nismo spremni priznati da je on uopće inteligentan. Prisjetimo se također da je razvitak inteligencije ljudskih bića i inteligencije kompjutera prolazio, i da prolazi, različitim putovima; da su ga pokretali, i da ga pokreću, različiti mehanizmi.

Čovjekov se mozak razvijao kroz uspjehe i promašaje, kroz slučajne mutacije, koristeći se jedva zamjetnim kemijskim promjenama, i uz poticaje što su ih pokretali prirodna selekcija i potreba da se preživi u specifičnome svijetu određenih kvaliteta i opasnosti. Kompjuterov se mozak razvija kroz promišljenu nakanu kao rezultat pomna čovjekova razmišljanja, uz korištenje jedva zamjetnih električnih promjena, a taj razvitak tjera naprijed tehnološki napredak i potreba da se ispune određeni čovjekovi zahtjevi.

Bilo bi vrlo neobično kad bi, prošavši tako različitim putovima, mozak i kompjuter završili toliko slični jedan drugome da bi se za jednoga od njih moglo reći kako je nedvosmisleno inteligentniji od drugoga.

Čak ako će obje inteligencije biti u cijelosti jednake, mnogo je vjerojatnije da će se svojstva tih inteligencija toliko međusobno razlikovati da neće biti moguće nikakvo pojednostavljeno uspoređivanje. Nekim će djelatnostima biti bolje prilagođeni kompjuteri, nekima opet čovjekov mozak. To će biti osobito točno ako se genetski inženjering smotreno upotrijebi kako bi se čovjekov mozak razvio upravo onim smjerovima u kojima kompjuter pokazuje slabosti. Bilo bi zapravo poželjno da se i

347

čovjekov mozak i kompjuter stalno specijaliziraju u različitim pravcima, jer bi dupliciranje sposobnosti bilo rastrošno te bi se na kraju ili kompjuter ili mozak pokazali nepotrebnima.

Shodno tome, pitanje zamjene ne mora se nikad ni pojaviti. Ono što bismo umjesto toga mogli doživjeti bila bi simbioza ili upotpunjavanje; mozak i kompjuter koji rade zajedno, svaki dajući ono što drugom nedostaje, tvoreći »par inteligencija« mnogo moćniji no što bi to bio svaki od njih zasebno; koji bi otvorio nove horizonte i omogućio osvajanje novih vrhunaca. Jedinstvo mozgova, čovjekova mozga i onoga koji je djelo čovjekovo, moglo bi zapravo poslužiti kao prolaz kroz koji će ljudsko biće izroniti iz svoga samotnog djetinjstva u svoju sjedinjenu zrelost.

348

Pogovor

Osvrnimo se sada unatrag na dugo putovanje kroz prostranu divljinu mogućih katastrofa koje nam prkose.

Sve katastrofe koje opisah mogli bismo podijeliti u dvije grupe: (1) one koje su vjerojatne ili čak neizbježne, kao što je pretvaranje Sunca u crvenog diva, i (2) one koje su posve nevjerojatne, poput upada velikoga grumena antimaterije koji bi pogodio Zemlju pod pravim kutom.

Nema mnogo smisla zabrinjavati se zbog katastrofa druge grupe. Vjerojatno nećemo mnogo pogriješiti ako jednostavno zaključimo da se one neće nikada dogoditi, te ako se usredotočimo na katastrofe prve grupe. Njih ćemo podijeliti u dvije podskupine: (a) one koje izranjaju u neposrednoj budućnosti, poput rata i gladovanja, i (b) one koje će nam zaprijetiti vjerojatno tek za desetak tisuća ili milijardi godina od danas, kao što su jače zagrijavanje Sunca ili studen ledenoga doba.

I opet, nema svrhe sada se uznemirivati zbog katastrofa druge podskupine, jer ako ne izađemo na kraj s onima iz prve podskupine, sve je ostalo samo akademsko pitanje.

Razmotrimo li prvu podskupinu, katastrofe koje su vrlo vjerojatne i koje se pomaljaju u bliskom vremenu, i njih možemo dalje podijeliti na dvije pod-podskupine: (i) katastrofe koje se mogu izbjeći, i (ii) one koje se ne mogu izbjeći.

Smatram da u drugoj pod-podskupini nema katastrofa: ne po-stoje katastrofe neposredno pred nama koje se ne bi mogle izbjeći; nema ničega što nam prijeti skorim uništenjem na takav način da bismo bili bespomoćni. Ako se ponašamo razumno i humano; ako se usredotočimo staloženo na probleme s kojima je suočeno cijelo

351

čovječanstvo, a ne emocionalno na takve stvari iz devetnaestoga stoljeća kakve su nacionalna sigurnost i lokalni ponos; ako shvatimo da nam neprijatelji nisu naši susjedi, već bijeda, neznanje i nehajna ravnodušnost prema zakonima prirode — tada možemo riješiti sve probleme koji nas očekuju. Svojom voljom možemo odlučiti da uopće ne dođe do katastrofa.

A ako to učinimo u toku slijedećeg stoljeća, moći ćemo se proširiti svemirom i osloboditi se svoje ranjivosti. Više nećemo ovisiti o jednom planetu ili jednoj zvijezdi. A tada čovječanstvo, ili njegovi inteligentni potomci i saveznici, može živjeti dalje unatoč propasti Zemlje, unatoč propasti Sunca, unatoč (tko zna?) čak i propasti svemira.

I baš to jest, i mora biti, naš cilj. Kad bismo ga mogli ostvariti!

352