Od čarobnih celic čebule do črnega, z zvezdami posejanega neba

Najprej me je povlekla k sebi kemija. Z bratoma Slak smo delali eksplozive in “rakete” na karbidni pogon. Izstrelitve so bile bolj žalostne, tako da me je mikroskop bolj pritegnil tja k drobnemu svetu kaplje vode ali k celicam čebule. Kaj vse je v drobni kapljici in kako lepo je izdelana celica navadne čebule! Ob covidu so nas pitali s posnetki celic, a čebulne so bile bolj čarobne. Enostavno sem odkril svetove, ki so nam drugače skriti in se jih sploh ne zavedamo. Še dobro, da nas kakšen covid popelje vanje.

Za mikroskopom je prišel teleskop

No, za drugi svet, ki me je povsem očaral, pa je poskrbel teleskop. Črno, z zvezdami posejano nebo me je vedno privlačevalo. Tako majhen si ob njem! Neskončne globine te kar posrkajo. A s teleskopom vidiš, da so na Luni morja in hribovja, da ima Mars dve luni in Saturn nek čuden obroč. Zaslutiš, da je tudi ta brezkončnost posejana z zanimivostmi, drugačnimi od naše bližnje okolice. Naša čutila nam dobro razlagajo vsakdanjost, a šele posebni tehnološki pripomočki nam omogočajo sprehode po novih, čudovitih svetovih zelo majhnega in zelo velikega.

Lahko sem opazoval okolico, a da bi razumel, kaj in kako se dogaja, sem moral spoznati matematiko. Če nam teleskop omogoča gledati dogajanja, moramo za razumevanje zakonitosti delovanja teh dogodkov dobiti orodje za ureditev naših zmedenih misli v čisto in popolno strukturo. In to je ta čudovita matematika, ki je tako čista in nepokvarjena. Vsaka njena trditev je neskončnokrat preverjena in vsaka nova je do zadnje podrobnosti utemeljena z že znanimi. Najčistejši plod našega uma je! Žal je preklop na njeno abstraktnost marsikomu tuj, a jaz sem imel to srečo, da me je očarala. Neutrudno sem najprej računal, potem reševal enačbe, dodal odvode in integrale, spoznaval množice, grafe ... A končal sem na fiziki, ker je vseeno bolj ukoreninjena v življenje, čeprav gradi vse s pomočjo matematike. Kajti želel sem razumeti, kako deluje narava. In ugotovil sem, da razlage niso enostavne in tudi ne iste za različne situacije. Delovanje narave je fizikalno pokrito z raznimi (recimo temu) zgodbami, ki jih je kar precej. Vsaka zgodba se ukvarja s svojim področjem dela, a je tesno vtkana v celoto.

Brez zgodb ne gre

No, to pokritost z zgodbami začnimo kar z nami: ena zgodba pokriva človeka - posameznika. Vsak od nas je poln zaznav okolice, begajočih misli, čustev, načrtov, občutij ... Nikoli nisem razumel, kako sem jaz ravno jaz v tem prostranem vesolju. Moj svet je res samo moj! Misli mi nihče ne bere (zaenkrat - pazite se UI), mojih čustev nihče ne dojema v polno, saj o njih lahko le pripovedujem, a jih ne morem prenesti (pozor - UI), strahovi, veselja  ... - vse to je le moje in z menoj se bo enostavno ugasnilo. Tudi vaše notranjosti ne morem v polnosti dojeti, saj je le vaša. Eno življenje živimo in ga kažemo za druge, eno pa živi v nas za nas same. In to zgodbo razkrivamo drugim s čutili in govorom, pa malo še s pisanjem in drugo umetnostjo.

Kot posameznika pa nas strogo gleda psihologija, ki skuša ugotavljati pravila, po katerih delujemo. Druga zgodba: ker smo družabna bitja, se radi družimo. Tudi združeni delujemo po nekih pravilih - obdeluje jih resna sociologija, slabosti v njih pa izkorišča neresna politika. Pa zgodovina, arheologija - vsaka s svojo zgodbo ter ustreznimi pravili, strokovnjaki (recimo), orodji ...

Tako je polno zgodb tudi delovanje narave iz fizikalnega stališča. Tudi tu pokrivamo razna področja z ustreznimi pravili, orodji, specialisti. Ne bomo napadali razlage prometne nesreče z orodji, ki nam povedo, kako deluje nuklearna električna centrala. V glavnem so zgodbe odvisne od velikosti ključnih igralcev: razdalj, hitrosti, mase, energije ... Mi se bomo tu najprej osredotočili na zgodbe vezane na dimenzije (razdalje, velikosti) in čas. Ker smo se mi razvili v bitja, ki znajo meriti razdalje in čas, vse okoli sebe primerjamo najprej s seboj - imamo meter (toliko smo veliki) in sekundo (že Galileo je meril čas z bitjem srca - ker moje ni hotelo ubogati, sem dobil pacemaker in sedaj mi tolče res točno vsako sekundo).

Koliko je kaj “časovno” in tudi sicer veliko

Pa poglejmo, koliko je kaj drugega časovno veliko. Najprej se nekako ugnezdimo v to, čemur pravimo vesolje. Glede starosti čisto na kratko in po vrsti: naša ljuba Zemljica (planet) - 3,5 milijarde let, Sonce (zvezda) - 7 milijard let, vesolje (naše vesolje) - 14 milijard let. OK, malo sem zaokrožil številke, da si jih laže zapomnimo! Uf, številke, da se ti zvrti, čeprav malo nas pa že privajajo nanje - na primer pomoč Ukrajini enkrat 40 milijard, pa drugič 60 milijard, pa spet 120 milijard, pa nakupi orožja 800 milijard ... Smo postali kar mački! Pa milijarda za nuklearko, pa pomoč poplavljencem, pa sanacija bank deset milijard ...

Ko smo uredili starost in se navadili na milijarde, pa uredimo še razdalje. Najbolj domače so nam torej dimenzije naše velikosti. Tako so naša čutila, telesa, možgani - prilagojeni dimenziji okoli enega metra. Tam od debeline lasu do kakšnih par kilometrov si znamo stvari predstavljati, kar je večje ali manjše od tega, pa nam že povzroča težave.

Najprej veliko: kar dolgo so ugotavljali, kako izgleda ta naša Zemljica, ki je eden od planetov okoli Sonca. Pa so jo obkrožili in izmerili. Okoli trebuha jo je za 40.000 km, do sredine pa okoli 6000 km. Tista trdna skorja debela največ 100 km pa plava na razbeljeni lavi. Mimogrede: kaj, če izvrtamo luknjo in se grejemo in delamo elektriko z njeno pomočjo? Kaj pa provizije za nuklearko in vetrnice in sončne celice? Ne, ne, preveč je preprosto! Ima pa Zemlja svojo luno (Mesec), ki je od nas oddaljena okoli 300.000 km. To pa so že prehude številke, zato si pomagamo s hitrostjo svetlobe, ki je res zelo hitra: to razdaljo opravi v eni sekundi! To nam je že bliže. Od Sonca do nas potuje precej več: 15 minut. No, tudi to je sprejemljiva številka. In tako si pri plezanju po oddaljenih svetovih pomagamo z njo.

Žal pa smo precej osamljeni s tem našim Soncem, ki sveti in je torej zvezda. Njena najbližja soseda zvezda je oddaljena približno štiri svetlobna leta. Če nam od tam pošljejo TV sliko, jo bomo videli šele čez štiri leta. Z najhitrejšimi raketami pa bi do tja potovali 10.000 let. Nekam dosti, torej mi verjamete, da smo kar osamljeni. Velik preskok v razdaljah pa naredimo z ogromno kopico zvezd, ki se tiščijo - galaksijo. Z milijardami drugih zvezd smo domačini galaksije, imenovane Rimska cesta. Da, to so tiste zvezde, ki so nakopičene na nebu, ko gledamo proti sredini naše galaksije. Vsi skupaj tvorimo precej ploščat disk s premerom okoli 100.000 svetlobnih let. Ampak naša prva soseda galaksija, imenovana Andromeda, s svojimi milijardami zvezd je pa že oddaljena od nas približno dva milijona svetlobnih let. Pa smo že milijonarji!

Odkrili smo že milijarde galaksij, od najbolj oddaljenih je svetloba potovala do nas okoli 13 milijard let. Pa smo spet milijarderji. Naše vidno vesolje, ki se sicer stalno širi, ima pa že premer okoli 80 milijard svetlobnih let. Tu se bomo ustavili.

Zanje je že las velik kot Everest

Sedaj pa še majhno: z mikroskopom sem zagledal celice. Sicer res drobcene, a pod njimi so še svetovi. Molekule in atomi (po grško nedeljivi) so dolgo veljali za najmanjše. Tam okoli deset tisočinke milijoninke metra so veliki (še bolje: majhni in za njih je las že Everest). Kar dobro smo razumeli kemijo z njihovo pomočjo. Pa je Rutherford našel še bolj drobcen svet: atomi so praktično prazni. Eno majceno jedro na sredini in okoli frleči elektroni kot planeti okoli Sonca. Ena sama praznina. Evo, pa smo na koncu. Ma jok! Tudi jedra so sestavljena, in sicer iz kvarkov. Konec? Zadnje novice (še nepotrjene): kvarke sestavljajo strune. No, tu smo pa res trenutno na koncu, ampak smo že v območju tako majhnih dimenzij, da jih ne znam niti enostavno zapisati. Plujemo v območja, kjer je naše znanje fizike na hudi preizkušnji. Tam so zgodbe čisto drugačne že od tistih v atomih, kaj šele od tistih vsakodnevnih.

Vsako območje glede na razdalje in ustrezen čas fiziki pokrivamo z razlagami in enačbami, ki jih opisujejo. Ampak razlage delovanja najbolj ekstremnih fizikalnih zgodb so postale že tako komplicirane, da jih le tisti prav vrhunski razumejo in vse dokažejo (in res jih je malo). Naslednji v vrsti njihovo delo razumejo, ga preverijo in jim prikimajo. Oni potem vse zelo poenostavijo in nam fizikalni raji v knjigah to razložijo. A vseeno moramo njihove razlage trikrat prebrati, da se nam nekako svita vsebina.

In potem mi še bolj divje poenostavimo in pišemo poljudne članke, da vi ostali to nekako prebavite in sprejmete na znanje. Brez panike, v tem niste sami. Ko sem bral Žižka, sem najprej prebral odstavek, nato ponovno stavek za stavkom in šele v tretje sem končno razumel, kaj mi pripoveduje.

Kateri svet si bomo torej najprej ogledali: neskončne razsežnosti zvezd, galaksij, vesolja ali še manjše od majhnega - drobcena atomska jedra, elektrone, fotone? Sicer sta si pa ta svetova precej podobna. Za njuno opazovanje potrebujemo orodja - teleskope za vesolje in mikroskope za svet malega. •