W 1917 roku, niedługo przed
opublikowaniem ogólnej teorii względności, Albert Einstein, do
opisu przestrzeni, skonstruował statyczny model kosmologiczny przy założeniu, że
materia we wszechświecie jest rozłożona równomiernie. Uczynił to po konsultacji
z innymi uczonymi, którzy twierdzili, że Wszechświat nie
rozszerza się i ma stałe rozmiary. Przestrzeń jest
zamknięta, a więc można obliczyć
objętość Wszechświata. Czas rozciąga się od minus nieskończoności do plus
nieskończoności. Materia, ogólnie rzecz biorąc, średnio pozostaje w spoczynku.
Fizyk odkrył, że efekty grawitacyjne są równoważne efektom, jakie występują w
ruchu przyspieszonym. Wiązka światła odgina się w polu grawitacyjnym. Masy
grawitacyjne mają wpływ na czas (dylatacja czasu). Wszechświat jest skończony,
ale jest nieograniczony. Wysłany promień światła, po pewnym czasie wraca z
przeciwnego kierunku. Statyczny model kosmologiczny miał jednak wady. Edwin Hubble
(1889–1953) odkrył, że Wszechświat się rozszerza.
Statyczny model A. Einsteina nie było jedynym rozwiązaniem równań pól
grawitacyjnych. Analizując jego równanie przestrzeni, odkryto, że jednym z
wielu rozwiązań jest czasoprzestrzeń bez materii. Biorąc pod uwagę zmienną
czasową, powstał model Willema de Sittera (holenderski matematyk
1872–1934). W
1915 roku A. Einstein uzupełnił swoje równania dodatkowym członem, zawierającym
nową stałą fizyczną A – stałą kosmologiczną. Miała ona pomóc w wyjaśnieniu jego
modelu kosmologicznego. Po odkryciach Hubble'a stała kosmologiczna wydaje się
tworem sztucznym. Po latach Einstein powiedział: "to największa głupota
jaka palnąłem w życiu".
Jednak od wielu lat niektórzy uważają, że jest ona niezbędna z
obserwacyjnego punktu widzenia.
Model A. Einsteina okazuje się błędny. Gęstość Wszechświata jest średnio
jednorodna w konkretnych przedziałach
czasowych, ale z czasem zmienia się.
Średnia gęstość np. miliard lat temu była większa niż obecnie.
O
koncepcji stałej kosmologicznej przypomniano sobie podczas prób kwantowania pola grawitacyjnego. Energia
próżni, zakrzywiająca przestrzeń, zachowuje się analogicznie do stałej
kosmologicznej: ciśnienie jest równe minus gęstości energii. Jednakże na
gruncie obecnej teorii cząstek elementarnych, wartość energii próżni oszacowana
na podstawie skali Plancka, przekracza o kilkadziesiąt rzędów wielkości
wielkość akceptowalną z punktu widzenia kosmologii, a w szczególności
obserwowanych rozmiarów Wszechświata.
Od lat 90-tych. o stałej kosmologicznej mówi się z powodu obserwacji
dalekich gwiazd supernowych, z których wynika, że Wszechświat rozszerza się
coraz szybciej zamiast coraz wolniej. Można to wyjaśnić zakładając, że gęstość
energii-materii jest zdominowana przez ciemną energię lub właśnie stałą
kosmologiczną.
Ponadto okazało się, że wiek Wszechświata oszacowany na podstawie
obserwacji najstarszych gromad
kulistych, powinien wynosić ponad 13 miliardów lat. W modelu Einsteina – de
Sittera (bez stałej kosmologicznej) byłby on za mały w porównaniu z
obserwacjami, przy założeniu stałej
Hubble'a około 70-73 km/s/Mpc.
W 2017 roku kilka zespołów badawczych przedstawiło
analizy danych obserwacyjnych, zgodnie z którymi wartość stałej kosmologicznej
zwiększa się wraz z wiekiem wszechświata. Przyjmuje się, że stała
kosmologiczna jest bardzo bliska zera. Stała kosmologiczna o
wartości dodatniej oznacza ujemne ciśnienie, a zatem przyspieszoną ekspansję
próżni
Wszechświat wypełniony jest ciemną energią w 70 %, ale
wywiera ujemne ciśnienie. Stała kosmologiczna sprzeciwia się zasadzie
zachowania energii. Ona rozpycha Wszechświat, bo jest ważniejsza nić
grawitacja.
Zamieszanie wokół stałej kosmologicznej jest powodem do wprowadzenia w
obraz Świata ciemnej energii, która uzupełnia bilans energetyczny. I tak nauka
tworzy nowe byty i pojęcia, aby zrozumieć istniejący stan rzeczy.
Nasuwa się refleksja szersza. Naukowcy przez wprowadzanie
modeli sami zniekształcają obraz Świata. Rzeczywistość zamieniają na obrazy
abstrakcyjne (zjawiska które nie mają miejsca). Niektórych może to zniechęcać
do nauki sensorycznej (odbieranej zmysłami). Oczekiwania idą w kierunku
faktograficznego opisu rzeczywistości. Trudno się zgodzić, ale przez
niedoskonałość obserwacji i ludzkie ograniczenia człowiek jest skazany na
konceptualizm. Rezygnacja z niego
cofałaby rozwój nauki.
Świat jest dziwnym tworem. Aby go zrozumieć trzeba
posługiwać się pojęciami abstrakcyjnymi. Dziwnie to brzmi, bo dla wielu, Świat
wydaje się rzeczywisty, widzialny, dotykalny, realny, mechaniczny itp.
Świat w każdej chwili staje się.
Przez religię, która jest jakby zaprogramowana w
człowieku odbiór świata duchowego też opiera się na metafizyce. Dla mnie
istnienie Stwórcy stałą się wiedzą oparta na logice, ale komunikacja z Nim
odbywa się na autostradzie abstrakcyjnej – duchowej.
Wieczność jest
dla żyjących nieznana, ale umysł abstrakcyjny podpowiada, że będzie to trwanie
poprzez świadomość. Czy z tym wiąże się przyjemność i szczęście? Pozostaje nam
zaufać słowom: "ani oko nie widziało, ani ucho nie słyszało, ani serce
człowieka nie zdołało pojąć, jak wielkie rzeczy przygotował
Bóg tym, którzy Go miłuj " (1 Kor 2,9).
Nigdy nie dowiemy się o zjawiskach poza granicami
poznania. Czas Oświecenia był okresem panowania człowieka. Okazał się złudny.
Dzisiaj wiemy, że nie wszystko można poznać.
Aby zrozumieć trzeba wyjść ponad rzeczywistość i z
zewnątrz próbować zrozumieć. Wyjście na zewnątrz to wkraczanie w świat
transcendencji. Nie wszystkim się to podoba, ale chyba nie ma innego wyjścia.