Planeta Privilegiata. Planeta noastra este unica in univers! Creatie sau evolutie?

Acest articol este o sumarizare a documentarului Planeta Privilegiată (în engleză: The Privileged Planet) produs de Illustra Media, documentar care este bazat pe cartea cu acelaşi nume scrisă de astronomul Guillarmo Gonzalez împreună cu filosoful Jay Richards. În România documentarul este tradus şi distribuit de Alfa Omega TV Timişoara^[1].

Este planeta noastră doar un fir de praf pierdut fără semnificaţie prin Univers? Sau, este Pământul creaţia unui Proiectant inteligent? Cele mai recente descoperiri ştiinţifice indică faptul că mulţi factori care fac posibilă existenţa vieţii complexe pe Terra furnizează de asemenea cele mai bune condiţii pentru cercetare ştiinţifică. Planeta privilegiată exploreză această corelaţie surprinzătoare şi implicaţiile care afectează înţelegerea originii şi scopului Cosmosului.

În 1543 Astronomul polonez Nicolaus Copernicus a argumentat în lucrarea Despre mişcările de revoluţie ale corpurilor cereşti că Pământul nu se află în centrul Universului cum se credea de optsprezece secole, de la Aristotel şi Ptolemeu, ci se roteşte în jurul Soarelui. Această descoperire a condus la formularea unui principiu mai larg, numit Principiul Copernican: Pământul nu ocupă un loc preferenţial, special în Univers. Locaţia cosmică a Pământului este mediocră, neexceptională, neprivilegiată.

Această reinterpretare a Principiului Copernican a devenit proeminentă în sec. XX, odată cu lărgirea descoperirilor astronomice. Până în sec. XX se credea că Universul este format doar din galaxia noastră. Hubble a schimbat această percepţie. Între anii 1921-1926, astronomul Edwin Hubble a descoperit adevărata magnitudine a Universului, folosind telescopul de la Mount Wilson Observatory.  El a folosit telescopul pentru a fotografia pete luminoase distincte de lumină care s-au dovedit a fi galaxii individuale. Descoperirea lui lărgea graniţele Universului şi consolida Principiul Copernican. Despre locul Pământului în Univers Carl Sagan, astronom şi astrobiolog spunea: “Planeta noastră este o pată nesemnificativă şi singuratică într-un întuneric cosmic care o învăluie.”

Deşi tot ce a demonstrat Copernicus a fost că Pământul nu este staţionar, în “centrul lumii”, ci se învârte în jurul Soarelui, aceasta a condus la extrapolarea ultimă a principiului derivat din pierderea locului privilegiat care i se atribuise planetei noastre, anume că “Pământul şi viaţa de pe el există fără scop sau semnificaţie în Univers”. O implicaţie a Principiului Copernican este că viaţă şi planete ca Pământul sunt abundete în Univers. Programul S.E.T.I. (Search for ExtraTerrestrial Intelligence – Căutarea Inteleligenţei Extraterestre) a fost pornit bazându-se tocmai pe acesta prespunere. De ce se crede asta? Pentru că Universul e foarte vast. Se estimează că galaxia noastră, Calea Lactee are ~100 miliarde de stele, iar în Universul observabil există aproximativ ~100 miliarde de galaxii.  Dacă nu cumva e ceva special sau miraculos cu Pământul nostru, ce avem aici trebuie să se fi intâlmplat de multe ori în Univers.

Trecând dincolo de estimările probabilistice bazate pe numărul de stele din Univers, este valid să ne întrebăm dacă cercetările moderne ale ştiinţei confirmă şi azi pretenţiile Principiului Copernican că Pământul şi viaţa de pe el există fără scop sau semnificaţie în Univers?Sunt planetele locuibile rare sau dese în Univers? La aceata întrebare ne ajută să răspundem Guillermo Gonzalez, cercetător la programul astrobiologic al NASA pentru studiul planetelor extra-solare^[2]. El studiază condiţiile necesare pentru existenţa vieţii în Univers. Pentru că numărul de stele nu este singurul factor ce trebuie considerat, nici măcar cel mai important,  trebuie investigat şi care sunt factorii necesari pentru a avea o planetă locuibilă. Pentru că legile fizice şi chimice sunt permanente oriunde în Univers, şi legile necesare pentru existenţa vieţii la fel, planetele căutate vor fi cele cu caracteristici asemănătoare cu ale Pământului.

Viaţă bazată pe carbon depinde de prezenţa apei lichide. Apa se dizolvă şi transportă nutrienţii chimici vitali tuturor organismelor, reglează temperatură de la suprafaţa Pământului absorbind căldura de la soare, etc. Existenţa apei lichide depinde de locaţia planetei faţă de steaua ei. De exemplu, dacă Pământul ar fi mai aproape de Soare cu 5%, apa s-ar evaporta, iar dacă ar fi mai departe cu 20%,  ar îngheţa. Există aşadar un coridor numit zona locuibilă care la Pământ este aproximativ între orbita lui Venus şi cea a lui Marte. Apa lichidă e o condiţie necesară dar nu suficientă pentru ca viaţă să existe. Alţi factori necesari sunt:

• Plasarea planetei în zona locuibilă galactică.
• Orbitarea unei stele pitice din secvenţa spectrală G2. Dacă Soarele ar fi mai masiv, zona locuibilă ar fi mai aproape, iar creşterea gravitaţiei ar duce la oprirea rotaţiei pământului în jurul propriei axe (cum este cazul Lunii), fiind cu o faţă întotdeauna la Soare; partea de către Soare ar fi fierbinte iar cea întunecată îngheţată.
• Protecţia unor planete de gaz gigantice care protejează planeta de comete.
• Localizare în zonă locuibila circumstelară.
• Orbită aproape circulară.
• Atmosferă bogată în oxigen. Cea a Pamtntului are 1% din diametrul planetei şi asigură un climat temperat, protecţie de radiaţiile solare şi combinaţia corectă de gaze necesara apei lichide şi vieţii comlexe.
• Masă corectă a planetei.
• Existenţa unui satelit natural mare. Se crede ca dacă Luna n-ar există, nici noi n-am fi aici. Cu o dimensiune de 1/4 din mărimea Pământului, gravitaţia puternică a lunii stabiliezeaza înclinaţiei Pământului la 23.5 grade şi ajută la circulaţia apelor reci şi calde ale oceanelor. Această înclinaţie generează schimbări temperate de anotimpuri, şi singurul climat îndeajuns de blând care poate susţine organisme complexe.
• Existenţa câmpului magnetic.
• Este nevoie de o proporţie adecvată între oceane şi continente.
• Viteză de rotaţie moderată.
• Scoarţă Terestră. Cea a Pământului are o grosime potrivită între 4 şi 48 km, formată din 132 plăci tectonice care se mişcă continuu şi reglează temperatura internă, reciclează carbonul, amestecă elementele chimice esenţiale vieţii, conturează continentele.
• Mişcarea fierului lichid din interiorul planetei generează un câmp magnetic protector esenţial pentru viaţa complexă. Pe o planetă fără un astfel de câmp magnetic protector vântul solar ar îndepărta atmosfera, lucru care s-ar întâmpla şi dacă Pământul ar avea o dimensiune mai mică, cum este Marte.

Numărul de factori necesari susţinerii vieţii complexe a crescut până la 20 (la data producerii documentarului), ceea ce duce la o şansă de 10^-15 (1/1.000.000.000.000.000) că aceştia să apară la întâmplare.

Dacă ne întrebăm din nou dacă planetele asemănătoare Pământului sunt rare, chiar dacă există 100 de miliarde de galaxii cu câte 100 de miliarde de stele fiecare, răspunsul este de data această Da!, având în vedere probabilitatea scăzută a convergenţei factorilor de mai sus. Pământul este aproape ca un organism gigantic unde diferite sisteme interacţionează astfel încât viaţa să poată exista.

Dacă o planetă ca Pământul este rară, există ea pentru un scop? Dacă da, putem spune ceva despre acest scop?

Eclipsa totală de Soare din 24 octombrie 1995 din India a fost evenimentul astronomic care a declanşat căutarea unui răspuns pentru Guillarmo Gonzalez. Privind frumuseţea misterioasă a ceea ce vedea pe cerul Indiei, medita şi la factorii ce au făcut posibil acest eveniment.

Pentru o eclipsă totală e nevoie de un corp luminos (Soarele), un corp eclipsator (Luna) şi o platformă de observaţie (suprafaţa Pământului), iar toate acestea trebuie să fie în linie dreaptă în spaţiu. Mărimea aparentă a lunii în spaţiu trebuie să fie aproape aceeaşi cu mărimea aparentă a soarelui pe cer. O coincidenţă spectaculoasă este că Soarele are o mărime de 400 de ori mai mare ca Luna, dar este şi la o distanţă de 400 de ori mai mare faţă de Pământ, fiind tocmai condiţiile necesare pentru ca o eclipsă să fie totală.

Eclipsele solare perfecte l-au făcut pe Jay Richards să se gândească dacă nu cumva acestea sunt un vârf de iceberg dintr-un şir mai lung de dovezi care asigură o cale de a judeca dacă Universul este rezultatul unei întâmplări sau procese impersonale, sau e rezultat al scopului şi al proiectării.

Eclipsele deschid o poartă către chimia şi fizica Universului, fiind un experiment fizic gigantic care permite măsurarea constituenţilor stratului superior la atmosferei solare, din cauză că Luna se aşează aşa perfect peste Soare, că acoperă lumina ortbitoare şi lasă să se vadă atmosferă Soarelui, care este imposibil de văzut altfel. Stratul interior al atmosferei, cronosfera, se poate vedea la momentul de vârf al eclispsei, împreună cu un curcubeu de lumină numit spectrul luminos (en: flash spectrum). Eclipsa din 1870 a dus la înţelegerea structurii cronosferei soarelui şi la descoperirea heliului, al doilea element chimic ca abundenţă în Univers. Spectrul este cea mai mare sursă de informaţii despre o stea.

Circumstanţele în care se produce o eclipsă totală sunt exacte şi cruciale: o lună mai mare ar bloca parţial imaginea cronosferei şi ar diminua lumina spectrală. O lună mică ar permite prea mult lumină din soare, şi spectrul nu ar mai fi vizibil.

În 29 mai 1919, o echipă condusă de astronomul britanic Arthur Edington a fotografiat Soarele şi stelele dn grupul stelar Hyades în timpul unei eclipse totale. El a observat că gravitaţia soarelui curbează lumina de la stelele depărtate exact la unghiul pe care îl prezisese Albert Einstein. Teoria Relativităţii a primit o confirmare puternică chiar în timpul unei eclipse solare totale.

În tot sistemul nostru solar, cel mai bun loc de unde se observă eclipsele totale este suprafaţa pământului. Mai sunt 65 de luni care orbitează planetele sistemului nostru solar, dar este uimitor că locul care are observatori (Pământul) este şi locul de unde se văd cel mai bine eclipsele.

A fost o constatare surprinzătoare pentru Jay Richards şi Guillermo Gonzalez să descopere că aceiaşi factori care fac o planetă locuibilă sunt necesari şi pentru a face observaţii şi decoperiri ştiinţifice. Cei doi au descoperit 12 exemple de corelări între aceşti factori ce favorizează viaţa şi descoperirile.

Dintre cele 70 de planete şi luni din sistemul nostru solar, Pământul e una din cele 7 învelite într-o fâşie transparentă de gaz (atmosferă) şi singurul care poate susţine viaţă complexă. Dacă ar fi prea mult carbon în atmosferă, am avea parte de ceaţă organică cum este pe luna lui Titan. Nici una din celelalte 6 lumi străine nu cunoaşte Soarele, nici nu are o vedere clară a lui. În timp ce se mişcă în spaţiu, Pământul este bombardat cu radiaţii emise de Soare dar şi alte obiecte cum sunt supernove sau galaxii distante: radiaţii gamma, X, ultraviolete, intrarosii, microunde, radio. Majoritatea radiaţiilor din spectrul electromagnetic sunt invizibile pentru ochi şi sunt letale sau nefolositoare pentru viaţă. Doar o felie subţire de radiaţii este esenţială pentru plante (fotosinteză), animale şi fiinţe umane. Aceste radiaţii care permit plantelor să facă mâncare şi astronomilor să observe cosmosul reprezintă mai puţin de 1*10^-24 din emisiile naturale electromagnetice din Univers. Din fericire acest tip de radiaţii este produs de Soare în abundenţă şi acestea sunt şi razele care pătrund cu cea mai mare uşurinţă scutul filtrant al atmosferei noastre pentru a ajunge la suprafaţa pământului.

Faptul că atmosofera de care e nevoie pentru viaţă complexă nu împiedică acea viaţă să observe Universul îndepărtat e o supriză, ceva ce nu te aştepţi ca şansa să producă.

Locaţia specifică a Pământului în galaxie a dus la dovezi pentru corelarea între viaţă şi descoperire. Locaţia în sistemul solar este optimă pentru locuire, dar la fel e şi locaţia în galaxie. Galaxia noastră are o formă plată cu un centru sferic şi braţe în spirală. Pământul se găseşte la jumatea distanţei dintre centrul galaxiei şi margine. Există multe locuri periculoase în galaxie: în centru e denstiate mare de stele, sunt multe supernove care pot deranja viaţa; există o gaură neagră în centru cu radiaţii mortale lângă ea. La margine abundenţa elementelor fier, magneziu, siliciu, oxigen e mai redusă. Există deci un spaţiu fericit median între periculosul centrul galactic şi margine numit Zona locuibilă galactică. Obstacolele pentru locuibilitate sunt minimizate departe de centru sau de margine, dar chiar şi în Zona locuibilă galactică sunt locuri mai puţin ospitaliere vieţii complexe.

Cel mai bun loc pentru observaţiile astronomice este între braţele galactice, nu în interiorul lor unde explodează supernove sau se formează stele. Se pare că pământul este aşezat chiar într-un astfel de loc relativ sigur şi neaglomerat între braţul Săgetător şi Perseu al Caii Lactee unde locuibilitatea este optimizată şi riscurile sunt minimizate.

Pământul e nu numai în zona critică pentru viaţă ci în mod surprinzător şi în locul ideal pentru a face descoperiri ştiinţifice: aproape de mijlocul distanţei dintre centru şi margine, între braţe, unde este puţin praf cosmic. Chiar dacă galaxia este lată, locaţia Pământului nu întunecă o mare parte din cer, ci locul unde ne aflăm a permis astronomilor să descopere şi să studieze structura Caii Lactee.

Privind spre constelaţia Săgetător, vedem că stelele nu sunt distribuite uniform. Există zone mai aglomerate şi zone mai relaxate, întinse pe un diametru de 100 mii de ani lumină. Dacă am fi în centru ar fi mai greu să distingem între lucruri din interiorul şi exteriorul galaxiei. Acolo e mai mult praf şi ar fi greu să vedem imagini din Universul indeparatat, să distingem stelele din galaxia noastră de cele din restul Universului. Suntem în locul ideal din care putem vedea şi Calea Lactee, dar şi restul cosmosului. Cea mai bună locaţie pentru locuibilitate e şi cea mai bună poziţie pentu descoperiri ştiinţifice, de data aceasta la o scară galactică.

Masa electronilor, masa atomică, masa protonilor, forţa nucleară tare (care ţine protonii şi neutronii laolaltă în nucleu), forţa nucleară slabă, forţă electromagnetică (care “leagă” elementele chimice), viteza luminii, constanta cosmologică, gravitaţia, viteza luminii, gravitaţia, etc, toate acestea trebuie să fie la locul lor ca viaţa să poate exista. Oamenii de ştiinţă au determinat puterea relativă pentru fiecare din aceste legi şi forţe primare. Fiecare din ele se află într-un balans aşa de critic încât se spune că echilibrul lor este fin reglat. Dacă aceste constante ar fi mai mari sau mai mici cu puţin, sau dacă ar avea valori la întâmplare, viaţa în Univers nu ar fi posibilă. Această e ideea reglării fine.

Oare de ce fiinţe ca noi sunt capabile să descopere lucruri despre Univers? De ce modul în care gândim corespunde cu felul în care Universul e în realitate? Einstein credea cu putere că principiile Universului sunt atât frumoase cât şi simple. Într-adevăr, cele mai importante ecuaţii din fizica teoretică pot fi scrise pe o foaie de hârtie. Universul nu este doar fin reglat pentru ca viaţa să poată exista, ci are şi o structură matematică elegantă şi frumoasă, astfel încât oamenii o pot descoperi. Din presupoziţii naturaliste nu te aştepţi ca Universul să fie inteligibil de raţiunea umană. Te aştepţi ca omul să aibă aptitudini de vânător, de a se descurce în lume, de a atrage parteneri de reproducere. Dar în mod uimitor avem şi capacitate să ne dăm seama ce se întâmplă în atomi sau găuri negre. Pentru a exista nu aveam nevoie ca Universul să poate fi descoperit, aceasta e ceva pe deasupra, ceea ce te face să te gândeşti că sursa Universului a intenţionat observatori care să-l poată descoperi. Aceste lucruri te duc cu gândul la o “conspiraţie” mai degrabă decât la un accident. Iar pentru a descoperi acest lucru trebuie mers dincolo de Univers, pentru că aceste lucruri nu se pot înţelege doar din mecanica ciocnirii atomilor.

Copernicus a încercat să înţeleagă mecanismul Universului, “elaborat şi ordonat pentru noi de un creator de o bunătate şi ordine supremă, sistem pe care cel mai ordonat artist l-a alcătuit de dragul nostru”. Fondatorii ştiinţei moderne cum sunt Galileo Galilei, Johannes Kepler, Nicolaus Copernicus sau John Newton au crezut că Universul e produsul unei minţi, că era inteligibil unor fiinţe ca noi tocmai pentru că Universul însuşi e produsul unei minţi inteligenţe.

Explorarea Planetei Privilegiate este concluzionată de Jay Richards în cuvintele: “Scopul nostru nu este doar ca să existăm ci să ne extindem dincolo de mica şi îngusta noastră casă, de a vedea Universul şi de a-l descoperi, şi de a considera dacă acesta arată spre ceva dincolo de el.”

Note de subsol:

1. Documentarul cu subtitrare în limba română este disponibil pentru vizionare şi pe YouTube, în şase părţi: I, II, III, IV, V, VI. [↩]
2. În acest moment (mai 2009) Guillermo Gonzalez este profesor la Groove City College. [↩]