Calea LacteeDezbaterea cea mai faimoasă a sec. XX a avut ca scop să determine ce este de fapt centrul Universului. Concluzia cea mai importantă pe care omul modern o poate trage din dezbatere este că fiecare dintre participanţi a avut şi dreptate, dar a şi greşit.

 

 

 

Ştiinţa nu a fost niciodată lipsită de controverse. Fie că este un conflict ideologic, de modelare sau de interpretare a unor date ambigue, pare ca şi cum  majoritatea oamenilor s-ar lupta în cea mai mare parte a timpului. O dezbatere, mai puţin cunoscută în prezent, era denumită în epoca sa pur şi simplu „Marea Dezbatere”. Astronomii şi-au îmbunătăţit telescoapele, au pus laolaltă datele şi au început să realizeze un model al Universului. Doi participanţi la o dezbatere extrem de mediatizată, au încercat să demonstreze cum arată Universul şi unde este situat Pământul în acesta. Ei au ajuns în cele din urmă să dovedească cu totul altceva.

Harlow Shapley a fost un om ambiţios, în jur de treizeci de ani, care era cu ochii pe poziţia de director al Observatorului de la Colegiul Harvard - deşi s-a dovedit că el nu era un candidat pentru acest post, în acel moment. El nu agrea ideea unei dezbateri publice în urma căreia ar fi putut pierde şansa avansării. Poziţia sa era că Calea Lactee cuprindea aproape întreg Universul şi tot ce era în afara ei nu erau decât bule de gaz propulsate în spaţiu de presiunea radiaţiilor provenind de la masiva galaxie centrală.

Harlow Shapley
Harlow Shapley



Heber Curtis era mai în vârstă şi a devenit un expert mai degrabă în privinţa obiectelor despre care Shapley credea că sunt bule de gaz. El a făcut studii ample asupra obiectelor confuze, asupra micilor obiecte strălucitoare care păreau să se situeze în afara planului Căii Lactee. Curtis era convins că aceste pete erau adevărate „universuri insulare”, altfel cunoscute sub numele de galaxii. După publicarea mai multor imagini uimitoare ale acestor obiecte, el  era pe cale să devină director al Observatorului Allegheny. Câştigarea dezbaterii nu i-a adus însă nimic. Totuşi, reputaţia lui Curtis se baza pe ideea că lucrarea publicată de el era corectă. El nu putea permite altcuiva să-şi însuşească victoria asupra lui Shapley. Curtis a plănuit să doboare teoria lui  Shapley care se referea la o galaxie singulară.

Heber Curtis
Heber Curtis



Dezbaterea a avut loc în aprilie 1920, fiecare dintre cei doi astronomi vorbind aproximativ patruzeci şi cinci de minute. Pe baza cunoștințelor noastre actuale, s-ar părea că Shapley a fost cu siguranţă cel care a pierdut, dar o privire mai atentă asupra celor întâmplate ne arată cât de încurcată este ştiinţa şi modul în care datele pot determina oamenii să pună laolaltă imagini ale lumii care sunt atât adevărate, cât şi false.  

Concepţia lui Shapley despre Univers a fost greşită. Există galaxii în afara Căii Lactee. El şi-a bazat ipoteza pe date care nu-i permiteau să se gândească la nimic altceva. Prima sa greşeală a fost să creadă în observaţiile unui coleg astronom, Adriaan van Maanen. Maanan a afirmat că a observat unul dintre aceşti nori strălucitori - despre care Curtis susţinea că ar fi galaxii întregi - rotindu-se. Dar având în vedere dimensiunea acestei presupuse galaxii, în cazul în care o fiinţă umană ar putea  observa mişcarea sa de rotaţie în timpul vieţii, ar însemna că marginile exterioare ale galaxiei se mişcă cu o viteză mai mare decât cea a luminii. Ori asta era imposibil. Astfel a tras concluzia că obiectele observate trebuie să fie mult mai mici decât o galaxie.

O eroare şi mai mare, făcută de Shapley însuşi, a constat în localizarea cefeidelor. Descoperite de astronomul de la Harvard, Henrietta Swan Leavitt, cefeidele sunt un grup de stele care variază în strălucire, pulsând mai strălucitor şi mai puţin strălucitor. Cu cât este mai mare perioada pulsaţiei, cu atât este steaua mai strălucitoare. Deci, dacă strălucirea unei cefeide cu perioadă mare păleşte, micşorarea strălucirii se datorează distanţei la care se află. Dacă cefeida a fost strălucitoare, înseamnă că se afla aproape. Calculând distanţa la oricare dintre aceste stele, se poate calcula distanţa până la celelalte. Problema a fost că la acea vreme nu se putea calcula distanţa la niciuna din cefeide. Shapley a făcut unele calcule ingenioase şi simple, dar a inclus din greşeală o populaţie suplimentară de stele, care i-a stricat calculele. Când calculele au fost terminate, rezultatele indicau că principalul roi de stele al cefeidei şi galaxiile pitice care îl adăposteau, erau aproape de Calea Lactee. Ele erau la o depărtare de Calea Lactee de aproximativ jumătate din dimensiunea acesteia. Prin urmare, Shapley a concluzionat că acestea sunt o extensie a Căii Lactee şi nu alte galaxii îndepărtate. În realitate, cefeidele erau mult mai departe decât credea Shapley, dar la acea vreme nu exista posibilitatea de a trage concluzii sigure.    

Curtis a petrecut ani de zile studiind aceşti presupuşi nori de gaz şi astfel argumentele sale cele mai convingătoare constau din date concrete. El a prezentat dovezi că mulţi dintre aceşti presupuşi nori au fost modelaţi în acelaşi mod în care a fost modelată Calea Lactee. Ei emit lumină la fel ca şi Calea Lactee. Apoi, el a indicat galaxia Andromeda şi a prezentat istoria ei. Astronomii au observat de mai multe ori puncte strălucitoare de lumină care răzbat din acest presupus nor. Curtis credea că acestea erau nove (explozii nucleare cataclismice ale unor stele pitice albe). Astronomii, a spus el, au văzut mai multe nove în Andromeda decât în Calea Lactee. Cum poate un nor mic cu franjuri - despre care Shapely spunea uneori că s-ar putea să nu fie mai mult decât un sistem solar în dezvoltare - să producă toate aceste nove?

Curtis a păşit apoi pe teren mişcător. Făcând o retrospectivă, vedem cum calculele lui Shapley pentru cefeide au dat greş, dar el a făcut câteva descoperiri foarte importante cu privire la Calea Lactee. Shapley a observat roiuri globulare în galaxia Calea Lactee.  Calculând distanţa la fiecare, precum şi la alte câteva forme vizibile, Shapley a realizat cât de mare era galaxia. Este adevărat că estimarea sa finală s-a oprit la un factor de trei. Calea Lactee are dimensiunea de 100.000 ani-lumină, în timp ce Shapley credea că are 300.000 ani-lumină, de la un capăt la altul, dar oricum, el a venit cu o aproximare mai bună decât oricine altcineva. Curtis a afirmat că Calea Lactee era mult mai mică, iar distanţele la alte galaxii erau mult mai mari. El a contestat, de asemenea, afirmaţia lui Shapley că sistemul solar era situat la marginea Căii Lactee. Deşi Shapley a arătat că distribuţia tuturor roiurilor globulare într-o jumătate a cerului demonstrează că Pământul se află la marginea galaxiei, Curtis credea că acesta era amplasat confortabil în centrul galactic. Cu toate că în afara Căii Lactee ideile lui  Shapley erau greşite, în interiorul galaxiei Shapley avea datele corecte iar Curtis se pierduse în calcule greşite.         

În cele din urmă, nici unul dintre cei doi oameni de ştiinţă nu şi-au depăşit epoca. Pur şi simplu nu existau suficiente date concludente. A trebuit să treacă timp până când observaţiile ulterioare asupra presupusului nor rotitor al lui Van Maanen au demonstrat că, deşi se mişcă, rotaţia sa nu era nici de departe galopul pe care îl credea Van Maanen. A trebuit de asemenea, să se aştepte până ce Hubble a înlăturat ideea că ar exista o singură galaxie şi a fost răsplătit pentru aceasta cu fiecare din telescoapele ce-i poartă numele.     

Ambii oameni de ştiinţă s-au îndreptat spre poziţii academice şi au avut descoperiri importante. Curtis a conceput, folosind prisme şi plăci, o modalitate prin care astronomii să poată suprapune două imagini ale cerului nopţii şi să vadă diferenţa. A continuat apoi cu studiul eclipselor. Shapley a venit cu teoria aşa numitei „centuri de apă lichidă” - zona din jurul unei stele care permite unei planete ce o orbitează să aibă apă sub formă lichidă. Este cunoscută în prezent ca „zona locuibilă”.   

În concluzie, ceea ce a demonstrat dezbaterea, în context istoric, este modul în care luând în considerare anumite date, se pot amesteca concluzii false cu cele corecte. Ambii oameni de ştiinţă au fost în totală contradicţie unul cu celălalt, ambii au făcut presupuneri greşite, dar ambii au adus de asemenea argumente pentru adevăruri care pot schimba pentru totdeauna modul în care oamenii văd universul şi locul lor în el.



Traducere de Mircea Moldovan după the-great-debate