„Tam, gdzie nic nie wiemy, możemy spekulować bez obawy o sprzeczność”. Tymi słowami, napisanymi w Scientific American w 1909 roku, angielski astronom F. W. Henkel, Fellow of the Royal Astronomical Society, opisał bez widocznego zażenowania wiele z kultury astronomii sto lat temu. Była to epoka, w której eksperci używali bardzo ograniczonych danych do wygłaszania wszechogarniających twierdzeń na temat formowania się i ewolucji Układu Słonecznego, istnienia planety o nazwie Vulcan i obecności życia na innych planetach.
Przykuwające, lecz ostatecznie błędne, idee na temat naszego Układu Słonecznego są widoczne w wielu wczesnych artykułach Scientific American zebranych w tym wydaniu specjalnym. Nowsze artykuły, chcielibyśmy myśleć, przedstawiają bardziej solidne twierdzenia, ponieważ są one oparte na czymś, a nie na niczym. Razem zbiór ten wspaniale ilustruje, jak nauka astronomii ewoluowała przez ostatnie 150 lat.
Dziś astronomowie uczą się pić z węża strażackiego. Sama ilość bitów zbieranych przez nowoczesne teleskopy zalewa nasze komputery i przytłacza nasze zdolności do przechowywania i analizowania informacji. Wkroczyliśmy w złoty wiek informacji astronomicznej i jesteśmy niezwykle pewni tego, co twierdzimy, że wiemy. Przeszłość zawiera jednak pewne lekcje pokory.
Sto lat temu nasi poprzednicy, mający problemy z danymi, nadrabiali swoje braki zgadywaniem przebranym za wyrafinowaną argumentację. Na tych łamach w 1879 roku niezidentyfikowany astronom napisał: „Podczas najspokojniejszej nocy jest prawie niemożliwe, by udało się zrobić dobry rysunek planety takiej jak Mars, ponieważ obraz widziany w reflektorze jest falisty, drżący i zdezorientowany.” Rysunek! Obecnie astronomowie używają gigantycznych teleskopów zwierciadlanych, które nieustannie uginają się pod wpływem siły grawitacji i są przywracane do pierwotnego kształtu kilka razy na sekundę przez setki sterowanych komputerowo silników. Tymczasem inne komputery wysyłają wiązki laserowe w niebo, gdzie odbijają się one od warstwy sodu w stratosferze, tworząc „gwiazdy przewodnie”, które pozwalają nowoczesnym teleskopom mierzyć – i korygować – zniekształcenia obrazu spowodowane turbulencjami w ziemskiej atmosferze.
Kiedy próbuję wyłowić jeszcze jedno odkrycie z zestawu danych pełnego jeszcze nie dokonanych odkryć, przepełnia mnie ogromny szacunek i podziw, a nawet respekt, dla tych, którzy byli przede mną, których imponujące odkrycia były niezwykle ciężko wypracowane, nawet jeśli wnioski, jakie wyciągnęli ze swoich danych, były często błędne. Astronomowie, których poznajemy na tych stronach, byli pomysłowi i niezwykle pewni siebie. Weźmy na przykład Charlesa A. Younga z Uniwersytetu Princeton, jednego z najwybitniejszych astronomów swojej epoki; jego uczniem był Henry Norris Russell, jeden z najważniejszych astronomów wszechczasów. „Co jakiś czas gazety ogłaszają odkrycie nowej planety” – pisał Young w Scientific American w 1877 roku. (Dziś nazywamy te obiekty asteroidami, a nie planetami, ale to już inna historia). Następnie informuje swoich czytelników: „Obecnie liczba znanych tych ciał wynosi 172; całą ich liczbę należy prawdopodobnie liczyć w tysiącach”. Tysiące!
W 1928 roku nie kto inny jak Russell, wówczas już dziekan amerykańskich astronomów, napisał swój własny artykuł o planetoidach. Jak wiele naukowcy nauczyli się w ciągu tego półwiecza? „Jeśli planetę zdefiniujemy tak, jak astronomowie zwykli to robić, czyli po prostu jako ciało poruszające się po niezależnej orbicie wokół Słońca, to odkrycie jednej lub kilkunastu z nich nie jest żadną nowością” – pisał Russell. „Ponad tysiąc takich małych ciał zostało już wymienionych (…) i jest prawdopodobne, że kolejne tysiąc lub więcej zostanie jeszcze dodane, zanim ta opowieść dobiegnie końca”. Obecnie katalog Minor Planet Center Międzynarodowej Unii Astronomicznej wymienia ponad milion planetoid, a astronomowie każdego roku dodają do tej bazy ponad 50 tysięcy nowych obiektów. Nieograniczeni przez dane, zarówno Young jak i Russell zgadywali. Obaj bardzo się mylili.
Artykuły na kolejnych stronach ujawniają inne przykłady źle ulokowanej pewności siebie pod koniec XIX i na początku XX wieku. Autor nieopatrzonego podpisem artykułu z 1879 roku, „Inny świat zamieszkany jak nasz własny”, napisał, że roślinność na Marsie jest odpowiedzialna za czerwony odcień planety i zalecił prowadzenie obserwacji Marsa, gdy jego mieszkańcy „cieszą się piękną pogodą.”
Na początku XX wieku obecność życia na Marsie była mniej oczywista. Oczekiwania, że życie było obfite w całym Układzie Słonecznym pozostawały wysokie, ale jak donosił artykuł z 1905 roku zatytułowany „Życie na innych światach”, „Nie znamy żadnego innego świata nadającego się do życia poza Układem Słonecznym…. nasz system wydaje się być absolutnie wyjątkowy w znanym stworzeniu.” Dziś astronomowie są o krok od odkrycia planet wielkości Ziemi o podobnych do ziemskich temperaturach wokół podobnych do Słońca gwiazd. Tyle o absolutnej wyjątkowości.
Cztery lata później Henkel zauważył: „Nic nie wydaje się stać na przeszkodzie istnieniu całkowicie odmiennych istot na każdej z planet.” Nawet księżyce Jowisza i Saturna powinny być zaludnione, rozumował: „Nie ma żadnego powodu, o ile nam wiadomo, dla którego przynajmniej niektóre z ich satelitów nie miałyby być miejscem zamieszkania istot żywych”. Jeśli chodzi o Wenus, Henkel napisał, że „obraca się ona raz wokół własnej osi” co 23 godziny i 21 minut. Błędnie. „Powietrze, woda, lądy, kontynenty, góry, śniegi polarne, etc., wszystkie wydają się być obecne.” Nieprawda. „Tak więc, tak dalece jak sięga nasza ograniczona wiedza, dowody na istnienie żywych istot, o charakterze nie tak bardzo różniącym się od tych, które są nam znane, wydają się tak kompletne, jak tylko możemy rozsądnie oczekiwać.” Błąd ponownie.
Co z Marsem? Mars pokazuje „zielone i fioletowe plamy”. Niestety, nie. Atmosfera jest „obciążona chmurami i mgłą”, a powierzchnia pokryta jest „licznymi wąskimi 'morzami'”. „Nie. „Chociaż niektórzy entuzjastyczni obserwatorzy są przekonani o istnieniu istot rozumnych, w zaawansowanym stanie cywilizacji, zamieszkujących Marsa, możemy się wstrzymać, zanim dojdziemy do takiego wniosku.” Powinniśmy przyklasnąć końcowej uwadze Henkela o ostrożności.
Inny artykuł, „The Red God of the Sky”, ujawnia, że do 1909 roku poczyniono postępy: projekt obserwacyjny prowadzony na 14 501-stopowym szczycie Mount Whitney w Kalifornii ujawnił, że „Mars nie ma więcej wody niż Księżyc … obszary polarne nie mogą być lodem, śniegiem lub szronem; najbardziej rozsądną sugestią jest to, że są one wykonane ze zestalonego dwutlenku węgla.” W końcu, mając w ręku dobre dane, astronomowie doszli do wniosku, że Mars był jałowym pustkowiem, z bardzo słabą atmosferą złożoną z dwutlenku węgla, zalegającą nad „martwym światem”. Pełne sto lat temu technologie nowego wieku zaczynały hamować nawyk astronomów do spekulowania bez obawy przed sprzecznościami.
Postęp dokonany przez światową społeczność astronomów, udokumentowany na tych stronach, jest pocieszający. Nauka jest samonaprawiająca się; nasi następcy wyrzucą nasze błędy do kubła na śmieci, który nazywamy historią. Czy rozszerzający się wszechświat przyspiesza z powodu ciemnej energii? Być mo „e. Czy 80 procent masy we wszechświecie to zimna ciemna materia? Mo „e. Czy mikroskopijne ycie istnieje pod skałą w pobli „u równika marsjańskiego? Mo „e. Czy inne wszechświaty istnieją w 10-wymiarowym multiwszechświecie? Być może.
Mamy petabajty danych, ale prawie na pewno jesteśmy ubodzy w dane w porównaniu z tym, co będą miały przyszłe pokolenia. Spekulujemy z niewielką obawą przed sprzecznościami. Granica między nauką a zgadywaniem jest wciąż niewyraźna. Jeśli jesteśmy ze sobą szczerzy, uznajemy, że wiemy mniej, niż twierdzimy, że wiemy.
Ten specjalny numer Scientific American otwiera okno na naszą naukową przeszłość, ale oferuje nam znacznie więcej niż to. Artykuły te ujawniają coś niezwykle ważnego o przedsięwzięciu naukowym: tak jak w przypadku naszego ewoluującego układu słonecznego, wiedza sama w sobie zmienia się w czasie. Spojrzenie wstecz dostarcza zdrowego przypomnienia o tym, jak nauka działa, gdy jest robiona dobrze.