Aristotelov model svemira

Aristotel (383 - 332 god. pr. Kr.) je razradio kozmološku teoriju koja je bila u potpunoj suprotnosti s teorijom atomista. On je smjestio Zemlju u centar, okružen s osam sfera koje su nosile Mjesec, Sunce, zvijezde i pet tada poznatih planeta (Merkur, Venera, Mars, Jupiter, Saturn). Zemlja je bila centar gibanja, a i jedina promjenjljiva za razliku od vječno nepromjenjljivih sfera. Aristotel je također smatrao da se sve giba s obzirom na Zemlju, jer je ona središte svega - element zemlje se prirodno kretao prema Zemlji, element vatre se kretao od Zemlje, a voda i zrak su bili neutralni, u sredini. Postojanje drugih svjetova bi poremetilo takvo prirodno gibanje elemenata zemlje, vatre, vode i zraka. Budući da je Aristotel utemeljio svu svoju fiziku na teoriji prirodnog gibanja, gdje je Zemlja u sredini, te uvjerenja o četiri elementa (zemlja, vatra, zrak, voda), nije mu ostalo drugo nego da zaključi da je naš svijet jedini. Kršćanstvo je prihvatilo takav model svemira iako on nije bio sasvim u skladu s kršćanskom filozofijom. Kako je moguće da Bog nije stvorio više svjetova, ako je svemoguć? Neki pisci i znanstvenici 13. st. podržavaju Aristotela obrazlažući da, ako postoji više svjetova, onda mora postojati i praznina među njima, a praznina nije moguća po Aristotelu. Prema tome, baš jedinstvenost Zemlje upućuje na božji perfekcionizam i svemogućnost. Drugi znanstvenici tog doba tvrde da postojanje mnoštva svjetova nije nemoguće, jer Bog može djelovati povrh Aristotelovih prirodnih zakona. Bog može stvoriti druge svjetove i posložiti elemente na način da se gibaju po Aristotelovim zakonima s obzirom na taj svijet.

Keplerov neuspio pokušaj da poveže staze planeta sa sustavom pravilnih tijela upisanih u sferu kugle

Veliki korak naprijed prema biološkom svemiru i teoriji mnoštva svjetova učinjen je početkom 16. st. zahvaljujuću Koperniku. On je 1514. godine predložio heliocentrični model Sunčeva sustava. Budući da nije bio ozbiljno shvaćen, kasnije su tu ideju proširili Galileo Galilei i J. Kepler. Kopernikova spoznaja donijela je nove argumente za teoriju mnoštva svjetova, jer Zemlja i čovjek više nisu bili u središtu. Ako Zemlja i čovjek nisu u središtu, onda to znači da mogu postojati i ostali planeti poput Zemlje, a samim time i drugi svjetovi i drugi životi. Ideje Kopernika osobito su utjecale na filozofa Giordana Bruna (1548-1600), koji je oštro zastupao mnoštvo svjetova i beskonačnost svemira sve do svoje tragične smrti 1600. godine kad je spaljen na lomači kaznom inkvizicije. Giordano je smatrao da veličina božje moći i savršenosti prirode leži u postojanju beskonačno mnogo individua, uključujući i mnogobrojne svjetove. Pod utjecajem atomista i njihovog principa obilja, on argumentira "Priroda si ne može pomoći do da stvori bezbroj svjetova".

Prvi kompletni fizički ustroj svemira nakon Aristotela pod utjecajem spoznaje Kopernika predložio je Rene Descartes (1596-1650). On je bio pod utjecajem atomista i filozofije mehanike, prema kojoj gibajući atomi tvore kozmos. Descartes je smatrao, da je svemir u početku bio ispunjen atomima do posljednjeg mjesta te da su atomi, koje je Bog pokrenuo, formirali niz vrtloga sa centralnom zvijezdom, sličnih našem Sunčevom sustavu. Iako je Descartes bio oprezan te iz religioznih razloga nije specificirao da su ti vrtlozi zapravo sastavljeni od naseljenih planeta, mnogi su to kasnije tako interpretirali. Obzirom na sličnost ustrojstva našeg sunčevog sustava i ostalih sustava (vrtloga), i ti, ostali sustavi, trebali bi biti naseljeni. Astronom Christian Huygens je primjerice razvio teoriju temeljenu na tezi da su sve zvijezde stajačice zapravo sunca.

Sir Isaac Newton

Newtonova gravitacijska teorija pobudila je niz rasprava. Prema Newtonovoj teoriji, postoje atomi i praznina, u kojoj su svi atomi podložni gravitacijskim zakonima. U skladu s gravitacijskim zakonima, u svemiru mogu nastati sustavi slični Sunčevom, ali i ne moraju. Newton (1642-1727) je stvaranje drugih Sunčevih sustava pridao Božjoj volji, ali newtonovi zakoni su upravo umanjili potrebu za božanstvom, jer svime zapravo upravljaju gravitacijski zakoni. No, idejom o mnoštvu svjetova dana je božanstvu snaga i mudrost da stvara brojne naseljene planete i Sunčeve sustave. Tako je ideja o mnoštvu svjetova postala donekle u skladu s kršćanstvom i prirodnom teologijom. Ova kozmologija je kasnije dovedena do ekstrema (oko 1750 g.) pod utjecajem tri filozofa (T. Wright, I. Kant, J. Lambert). Oni su smatrali da je svemir složena hijerarhija koja se pokorava načelima zakona gravitacije, počevši od Sunčevog sustava do Mliječne Staze i dalje. Wright, Kant i Lambert bili su čvrsti zastupnici teorije o mnoštvu naseljenih svjetova.

Širenjem ideje o mnoštvu svjetova pojavili su se religijski problemi. Ako drugi svjetovi i postoje, što je s Mesijom koji treba spasiti svijet? Znači li to da Mesija mora patiti od svijeta do svijeta i spašavati bezbrojne svjetove? Kršćani su se našli pred odlukom da izaberu između tri mogućnosti: odbaciti mnoštvo svjetova, odbaciti kršćanstvo ili ujediniti oboje. U uvjerenju da mnoštvo svjetova treba odbaciti, bio je filozof i znanstvenik William Whewell (1794-1866). Iako je u početku bio pluralist i pod utjecajem škotskog teologa Thomasa Chalmersa vjerovao je da se ideja o mnoštvu svjetova može uklopiti u kršćanstvo, oko 1850. god. promijenio je svoje mišljenje i u anonimnom eseju žestoko napao mnoštvo svjetova. Moćan filozofski argument pluralista je bio da sav prostor u svemiru mora imati neku namjenu, no Whewell je tome doskočio argumentiravši da je trajanje čovječanstva na Zemlji tek treptaj oka u usporedbi sa starošću Zemlje. Budući da čovjek ionako nije bio prisutan većinu vremena u svemiru, ta činjenica ne može biti protiv Božje volje, te nema potrebe da i drugi svjetovi postoje. Whewell je također smatrao da je broj mogućih lokacija na kojima bi mogli postojati drugi svjetovi daleko precijenjen. Upozorio je, da sve zvijezde i maglice (za koje se vjerovalo da su sastavljene od zvijezda) ne moraju biti slične našem Suncu i stoga pogodovati nastajanju života. Tvrdio je da nema dokaza da su zgusnute zvijezde u kuglastim skupovima slične Suncu. Takve zvijezde mogu biti slabije i manje stabilne od našeg Sunca. Suprostavio se mišljenju da oko Algola kruži planet, zbog njegove promjenjivosti sjaja, uočivši da taj objekat ne mora nužno biti planet (moguće je postojanje primjerice male zvijezde). Nadalje, Whewell je tvrdio da nema dokaza da su planeti u Sunčevom sustavu naseljeni. Svi ti razlozi natjerali su pluraliste, a i ostale, da promisle o argumentu sličnosti i odgovarajućoj ideologiji - ako postoje druge zvijezde, one moraju biti slične našem Suncu. Whewell je načinio veliki korak naprijed u rješavanju problema mnoštva svijetova. Svemir u kojem je život smješten samo na Zemlji nije, prema mišljenju Whewella, bio u proturiječnosti sa teologijom, jer iako se čini da ogroman dio svemira nema svoju namjenu, zapravo se čitava praznina svemira može opravdati vrijednošću jedne ljudske duše.

Bezbrojne rasprave odnosa kršćanstva i mnoštva svjetova protežu se tijekom čitavog devetnaestog stoljeća, a težile su nekoj vrsti ujedinjenja.

John Locke je smatrao da su ljudske ideje ograničene ljudskim osjetilima, a da vanzemljci možda nemaju takva ograničenja ili imaju neka druga. Njemački filozof G. Wilhelm Leibnitz je bio uvjerenja da je naš svijet najbolji od svih koji postoje.

Dva su značajna napretka postignuta u znanosti baš kad su rasprave oko Whewellovih teza dosegle vrhunac. 1859. godine je Charles Darwin objavio svoju teoriju evolucije i prirodne selekcije. Neposredno iza toga otkrivena je spektroskopija - nova metoda u astronomiji. Teorija prirodne selekcije ne samo da je dala temelje diskusiji o evoluciji života pod drugačijim uvjetima na drugim planetima, već je začela ideju o fizičkoj evoluciji svemira. Spektroskopija je konačno dala priliku znanstvenicima da pomoću promatranja provjere teoriju mnoštva svjetova, koja je do tada bila temeljena samo na argumetima sličnosti. Motiviran Darwinovom teorijom evolucije, britanski astronom Richard A. Proctor je tvrdio da će planeti koji za sad vjerojatno nisu naseljeni, kao Jupiter i Saturn, biti naseljeni u budućnosti, a da su sad vjerojatno naseljeni Venera i Mars. Slično mišljenje zastupao je francuski astronom Camile Flammarion.

Znanstveni pristup Proctora i Flammariona mnogo je pridonio ideji mnoštva svjetova. No znanost je pružila oslonac i antropocentrističkom gledištu prema kojem se Zemlja smatra jedinom svrhom svemira. Antropocentrističko gledište uočljivo je u djelima A. Russela Wallacea (1823-1913) koji je neovisno od Darvina razradio teriju evolucije i prirodne selekcije. Njegov pristup temi temelji se više na biološkom stajalištu nego na astronomskom, a uporište svojeg razmišljanja našao je u tvrdnji J. Herschela, S. Newcomba i N. Lockyera da je naše Sunce smješteno otprilike u središtu Mliječne Staze. Brojna istraživanja načinjena u ono vrijeme ukazivala su da su Sunce i pripadajući planeti smješteni u centru cijeloga svemira, za koji se je tada mislilo da je konačan. Svoju teoriju o jedinstvenosti Zemlje u svemiru Wallace je temeljio argumentima prikazanim u shemi:

Zemlja je jedini naseljeni planet u svemiru

Život je moguć samo u "Sunčevom skupu" zvijezda argument pozicije

Ne postoji život oko drugih zvijezda u "Sunčevom skupu" zvijezda argument o naseljenim planetarnim sustavima

Ne postoji život u Sunčevom sustavu osim na Zemlji argument o uvjetima na planetima

Zvijezde koje su blizu sunca imaju centralnu poziciju u svemiru

Ta specijalna pozicija je potrebna za život

Samo malen broj zvijezda ima planete

Vjerojatnost nastanka života u svemiru je vrlo mala zbog kompliciranih uvjeta koji su potrebni za to

Uvjeti za život moraju biti slični onima na Zemlji

U Sunčevom sustavu nema planeta koji bi imali uvjete slične Zemlji

Wallace je, dakle, smatrao da se Sunce i Zemlja nalaze u središtu Mliječne staze u jednoj sfernoj nakupini od par tisuća zvijezda koju je nazvao "Sunčev skup", jer se otprilike jednak broj zvijezda vidi sa obje polutke Zemlje. Po njemu je "Sunčev skup" zvijezda odvojen od ostalih zvijezda u Mliječnoj stazi, za koju je procijenio da je velika par tisuća svjetlosnih godina (danas znamo da je velika 100 000 svjetlosnih godina). Centralan položaj Sunca je važan za život, jer bi samo u tom položaju zvijezda poput Sunca mogla biti tijekom dugog vremena (par milijuna godina) stabilan izvor energije za nastanak života. U to vrijeme još nije bio poznat proces fuzije koji se odvija u svakoj zvijezdi pa je Wallace mislio da blizina gravitacijskog centra Mliječne staze, gdje upada materija iz ostalih dijelova, omogućava zvijezdi neprekinutu opskrbu gorivom. Zbog toga ostale zvijezde izvan "Sunčevog skupa" zvijezda nisu pogodne za život, jer mnogo kraće traju. Wallace je također usmjerio pažnju na složenost života na Zemlji. Za nastanak i održanje života potrebno je vrlo mnogo važnih faktora, kao što su određena temperatura, izobilje vode, atmosfera dovoljne gustoće i pravilnog sastava, izmjene noći i dana koje održavaju temperature u ravnoteži itd. Nedostatak samo jednog faktora može biti koban za razvitak života na nekom planetu. Wallace je nadalje tvrdio da je mala vjerojatnost da zvijezde u "Sunčevom skupu" zadovoljavaju uvjete za život, jer su neke od njih premalene, neke prevelike, neke ne zrače dovoljnu količinu topline potrebnu za život, neke su binarne itd. No ako su i ti uvjeti zadovoljeni, ostaje pitanje da li te zvijezde imaju, planete i ako ih imaju da li su oni pogodni za život (određena udaljenost od zvijezde, određena masa planeta itd.). Wallace je smatrao, da izuzev Zemlje u našem Sunčevom sustavu nema planeta pogodnih za život. Merkur i Mars imaju premale mase da zadrže vodenu paru, veliki planeti poput Jupitera imaju premalu gustoću da bi na njima postojalo išta čvrsto na čemu bi se život mogao razviti, a za Veneru se smatralo da je uvijek istom stranom okrenuta prema Suncu (Venera ima revoluciju od 243 dana). Valja istaknuti da je Wallace upotrijebio najbolje znanstvene argumente na početku dvadesetog stoljeća da bi dokazao svoje antropocentrističko gledište. Wallaceova ideja nije bila protivna ni filozofiji ni religiji, jer po njegovim riječima: "Život na svakoj planeti bi značio monotoniju u svemiru, čiji je glavni karakter beskonačna raznovrsnost. To bi značilo da je stvoriti ljudsku dušu i tijelo lak zadatak, te da čovjek nema skoro nikakvu važnost u svemiru...". Služeći se teorijom evolucije dokazivao je da su šanse postojanja ljudske forme života na drugim planetima jako male, jer je čovječanstvo rezultat dugog lanca modifikacija organskog života, jer se te modifikacije zbivaju samo pod određenim uvjetima, jer su šanse jednakih uvjeta i modifikacija u svemiru jako male. Štoviše čovjek je jedino inteligentno biće između ogromnog broja vrsta koje žive na Zemlji.

Wallaceove teze, iako strogo znanstveno argumentirane, dobile su mnoštvo protivnika. Većina astronoma zamjerila je Wallaceu tvrdnju da je svemir konačan i da je naše Sunce centralno smješteno. Čak i astronom Simon Newcomb, pod čijim je utjecajem Wallace razvio dio svoje hipoteze, nije se u cijelosti slagao s Wallaceom obrazlažući da u svemiru ima vjerojatno preko sto milijuna zvijezda, a ako je tako, tada šanse da postoji život na nekom drugom planetu i nisu toliko malene. Mnogo astronoma se je međutim slagalo s tvrdnjom Wallacea da u Sunčevom sustavu ne postoji život, osim možda na Marsu. Odgovarajuće rasprave pokazale, su da se antropocentrizam temelji na dobrim argumentima, ali da postoje i izvrsni suprotni argumenti koji motiviraju da se istražuje dalje.

Samo desetak godina poslije Wallaceove smrti došlo je do fundamentalnih otkrića u znanosti i astronomiji koja će do kraja pobiti njegove argumente. Einstainova teorija relativnosti (1905) donijela je radikalne promjene u poimanju prostora i vremena, ali nije odmah utjecala na debatu mnoštva svjetova. Na temelju proučavanja kuglastih skupova zvijezda koji kruže oko naše galaksije, Harlow Shapley je 1918. god. obznanio da se naš Sunčev sustav ne nalazi u centru Mliječne staze već na periferiji u jednom spiralnom kraku. To je bila druga revolucija u debati mnoštva svjetova poslije Kopernikova otkrića heliocentričnog sustava. Već šest godina kasnije Edwin P. Hubble došao je, na temelju izračunatih brzina nekih galaksija, do otkrića da se svemir širi. Tako je svemir iz statičnog prerastao u beskonačan i dinamičan svemir. Tih godina su Eddington i još neki znanstvenici postavili modele za proizvodnju energije u zvijezdama i odbacili Wallaceove teorije o upadajućoj materiji koja služi kao gorivo zvijezdama. Sva ova otkrića dala su jake argumente u prilog teoriji mnoštva svjetova. Ako je život mogao nastati na periferiji jedne galaksije, zašto ne bi mogao nastati bilo gdje drugdje u toj galaksiji? Ako je ta galaksija jedna od milijun galaksija, zašto svemir ne bi bio prožet životom? Već samim nedostatkom argumenta centralnog položaja Zemlje u svemiru, antropocentrisiti su izgubili bitku. No to nije značilo totalnu pobjedu ideje mnoštva svjetova.

Teleskop od 5m na Mt. Palomaru - suvremena tehnologija i promatračke tehnike proširili su naše poglede u svemir

Astronom James Jeans je 1916. god. objavio tezu da je Sunčev sustav nastao u sudarima zvijezda a budući da su takvi sudari vrlo rijetki, slijedi, da su planeti, a time i život, vrlo rijetki. No dvadesetak godina kasnije Rusell i još neki astronomi su odbacili Jamesovu tezu i objavljena je nova teorija o nastanku Sunčevih sustava iz maglica koje su uobičajena pojava u svemiru. Negdje polovicom dvadesetog stoljeća Harlod Spencer Jones napisao je knjigu "Život na drugim svjetovima", koju je utemeljio na modernim saznanjima da je vidljivi svemir velik 500 milijuna godina (u to doba je najveći teleskop bio 100-inčni teleskop na Mount Wilsonu) i da je Zemlja samo maleni planet na periferiji jedne od mnogo miljuna vidljivih galaksija koje se sastoje od mnogo milijardi zvijezda. Jones je u knjizi postavio retoričko pitanje: "Je li moguće da u tom ogromnom, mogli bismo reći beskonačnom prostoru, nigdje osim na Zemlji ne postoji život?" Ponudio je sljedeći odgovor: "Bilo bi nemoguće da je u ovom svemiru, koji je konstruiran u tako velikim mjerilima, jedino naša malena Zemlja utočište životu". Shapley je također bio sličnog gledišta: "Svuda u svemiru, gdje su na površini nekog planeta, fizički, kemijski i klimatski uvjeti dobri, život će se razviti i održati". Daljni doprinos ideji mnoštva svjetova donio je Carl Sagan u svojim brojnim djelima u drugoj polovici dvadesetog stoljeća. Nastaje doba intenzivnog procvata svih znanosti, a time i ukorjenjenja ideje mnoštva svjetova. Razvojem teorije o velikom prasku ili nastanku svemira u drugoj polovici dvadesetog stoljeća, pojavilo se pitanje antropskog načela. Antropsko načelo govori da zvijezde i planeti, odnosno samim time i život u svemiru, ne bi postojali, da su uvjeti i parametri pri nastanku svemira bili malo drugačiji. Da je primjerice električni naboj elektrona malo drugačiji, u zvijezdama se vodik i helij ne bi mogli pretvarati u teže elemente, niti bi zvijezda mogla eksplodirati u supernovi stvarajući teže elemente koji su bitni za život na Zemlji. Razvoj bilo kakvog inteligentnog života moguć je u samo relativno uskom rasponu vrijednosti tih brojeva. Ne znači li to da je život ipak glavna namjena svemira?

Iako je debata o životu u svemiru doživjela veliki napredak i mnoge stvari su nam jasnije nego u doba atomista, rješenja još uvijek nema. Novim otkrićima i današnjim spoznajama o svemiru, ideja o mnoštvu svjetova je ojačana i potkrijepljena. Možda je jedno od najvažnijih novih otkrića veličina svemira, koja je gotovo ista kao i njegova relativna starost (oko 10 milijardi svjetlosnih godina). Tek sada, u svjetlu tih otkrića, možemo jasno sagledati koliko je bio obiman zadatak filozofa i znanstvenika u prošlosti da pokušaju prozrijeti biologiju svemira i time fizički svemir preobratiti u biološki svemir.