Što ne znamo o onome što znamo da postoji, ali nitko za to nema potpun i konačan dokaz? Malo nešto ili ništa. No ‘neznalice’ nisu samo ljudi koje iscrpi i sama pomisao na čitanje poduljega novinskog teksta, nego i znanstvenici. Ali oni, za razliku od prvih, stalno uče, istražuju i – proizvode nove poznato – nepoznate činjenice. Kad su znanstvenici švicarskog CERN-a 2012. otkrili Božju česticu, Higgsov bozon, koja je sastavni dio svake tvari, nastavili su i dalje proučavati taj fenomen te nakon samo godinu dana analizirali dva i pol puta više podataka nego što su imali na raspolaganju tijekom velikog otkrića.
Iz tog primjera mogli bismo zaključiti da je neznanje beskonačno, a znanje ograničeno. No ono što je pretpostavka nije neznanje, nego nešto što tek treba dokazati. Postojanje Božje čestice davne 1964. predvidjelo je nekoliko fizičara, ali prošlo je više od pola stoljeća da se i dokaže njezino postojanje. U ono vrijeme tri su se neovisne skupine znanstvenika bavile Božjom česticom, a među njima su bili i François Englert i Peter Higgs, koji su 2013. dobili Nobelovu nagradu za to otkriće.
Možda ipak neće proći još pola stoljeća da netko uspije snimiti kamerom crnu rupu, utvrdi točan izvor gravitacijskih valova, nazove pravim imenom mužjaka kornjače te zabilježi kamerom razmnožavanje jegulja. Bezbroj je pitanja vezanih i uza svemirsku tajnu Oortov oblak, kao i gdje se nalaze magnetni prijemnici golubova, šišmiša, kornjača i ostalih životinja koje se orijentiraju prema magnetnom polju… Ipak najviše se poznatih nepoznanica skriva u svemiru, djelomično čak i onaj matematički pojam beskonačnosti. Ali u matematici ima različitih vrsta beskonačnosti koje se upotrebljavaju u operacijama koje igraju vrlo važnu ulogu u programima računala.
Zašto znanost nije u stanju trenutačno objasniti nejasnoće za ono što znamo da postoji, a ne znamo kako, gdje i koliko postoji?
Objašnjava to astrofizičar prof. dr. sc. Dejan Vinković s PMF-a u Splitu, koji se bavi proučavanjem zvjezdane prašine, procesa njezina izgaranja i fizikom plazme te vodi svoj Institut sinergije znanosti i društva. Također je voditelj projekta razvoja znanja i tehnologije upotrebe velikih količina podataka u astroinformatici i geoinformatici, čiji je nositelj Institut sinergije i znanosti, a u kojem sudjeluju znanstveni timovi iz 24 države. Vinković je jedan od rijetkih hrvatskih znanstvenika koji se nakon desetogodišnjeg školovanja i rada u SAD-u vratio u Hrvatsku. Doktorirao je na Sveučilištu Kentucky i radio kao znanstvenik na Institutu za napredne studije u Princetonu, a na splitski PMF došao je radi otvaranja studija astrofizike.
Tvrdi da razvoj novih tehnologija stvara sve veći pritisak na znanost jer otvara nove mogućnosti koje znanstvenik želi iskoristiti i razvija nove numeričke modele. Druga vrsta pritiska dolazi iz pozicije memorije; ima previše podataka koje treba skladištiti i analizirati, a u njima se nalaze činjenice koje ne znamo i čiji je znanstveni potencijal vrlo velik.
– Zbog prevelike količine podataka i brzine dobivanja novih, mijenja se i točnost jer 99 posto podataka znanstvenici ne uspiju ni taknuti. Otud i pretpostavka da nešto postoji, ali nije potpuno dokazano. Postoji poznata poznatost – znate da neke stvari postoje i sve o njima, postoji poznato nepoznato – znate da neke stvari postoje, ali ne znate dovoljno o njima i postoje nepoznate poznatosti – u kojima se kriju činjenice za koje se ne zna.
Vinković drži da bi trebalo pokrenuti revoluciju u otkrivanju nepoznatog jer bi mnogi podaci za koje ne znamo bili od velike koristi. Također ističe da se prije deset godina, zbog sve veće količine dostupnih podataka, javila potreba mijenjanja znanstvene metodologije na temelju koje se otkrivaju nove spoznaje.
– Postoje neke stvari za koje ne znamo da ih ne znamo – ističe prof. dr. sc. Vinković podsjećajući da je prije četiristo godina s Galileom Galileijem počelo razvijanje matematičkih modela koji su iz temelja promijenili načine na koji proučavamo svijet, a što je dovelo do industrijskih revolucija. A prije 40 godina pojavila su se računala i iz temelja promijenila znanost. Zapljusnuo nas je tsunami količine podataka i gomila znanosti se krije u statističkim pregledima te količine podataka.
– Svaki eksperiment u znanosti ima to poznato nepoznato ugrađeno kao sastavni dio mjerenja. Ali ako govorimo o nekim velikim primjerima ciljanih istraživanja poznatoga nepoznatog, najjednostavniji primjer je – istraživanje tamne materije i tamne energije. Znamo indirektno da ti fenomeni postoje, dali smo im i imena, ali još uvijek ne znamo što su. U biti, u znanosti novi iskoraci često dolaze zahvaljujući nepoznatim nepoznatostima – fenomenima koje otkrijemo a da ih unaprijed nismo ni očekivali, tj. znali predvidjeti da postoje. Uostalom, tako je otkriveno i postojanje tamne materije i tamne energije – kaže Vinković.
Kao primjer poznatoga nepoznatog ističe svakodnevne situacije gdje znate da postoji vjerojatnost da se dogodi neka očekivana vrsta problema. Između ostalog, to su rizici na koje se računa kad se upušta u neki projekt ili aktivnost. U znanosti se to tretira i kao pogreška, koju se ukalkulira u konačni rezultat jer je poznato da se ne može neku vrijednost izmjeriti ili izračunati savršeno precizno. Ističe da poznatoga nepoznatog ima svuda, a ne samo u znanosti. U svakodnevnom životu prisiljeni smo donositi niz odluka a da nemamo na raspolaganju sve potrebne informacije, pa stoga te odluke donosimo znajući da postoje nepoznanice. Nepoznanica je, primjerice, i to kako će drugi ljudi reagirati na neki naš potez, zbog čega se treba pripremiti za nekoliko mogućih scenarija.
Ali zašto, primjerice, znamo da postoji Oortov oblak, a nemamo više informacija o njemu?
– Oortov oblak je područje daleko od Sunca gdje ‘žive’ kometi. Toliko su daleko da je gravitacija Sunca iznimno mala, ali ipak dovoljna da ih drži gravitacijski vezanima uza Sunčev sustav. No dovoljne su male preturbacije iz susjedstva da se te komete izbaci iz njihovih putanji i tad se događaju dvije opcije – ili će se komet pomaknuti bliže Suncu ili će zauvijek izletjeti iz sustava. Znamo da Oortov oblak postoji upravo stoga što vidimo putanje kometa koji dolaze iz tih dalekih pozicija. A budući da su kometi maleni objekti, smrznuti i neaktivni kad su tako daleko, nemoguće ih je direktno detektirati. Tek kad neki komet dođe bliže Suncu i postane aktivan, možemo ga detektirati teleskopima – objašnjava prof. dr. sc. Vinković.
Još nitko nije otkrio ni izvor gravitacijskih valova za koje odnedavno znamo da postoje, ali Vinković ističe da su oni vrlo vjerojatno rezultat kolizije dviju crnih rupa.
– Kad se pokrene još detektora gravitacijskih valova, usporedbom svih njihovih signala bit će moguće još preciznije odrediti odakle dolaze, pa ćemo istovremeno moći usmjeriti i teleskope u tom pravcu – kaže Vinković objašnjavajući i što su crne rupe, još jedna poznata nepoznatost.
Danas ih je poprilično uobičajeno detektirati zbog njihove okoline, koja zrači vrlo intenzivno. Kod gigantskih crnih rupa u središtima galaksija to zračenje bude toliko intenzivno da ga vidimo s ‘ruba’ svemira, odnosno s udaljenosti tako velikih da je signal putovao gotovo toliko koliko je star i svemir. Njihova okolina zrači zbog okolne materije (plin, zvijezde) koja upada u njih te pritom bude zagrijana na vrlo velike temperature i ubrzana na velike brzine.
Znanstvenici još traže odgovor i zašto se neke životinje poput kornjača, šišmiša, golubova… orijentiraju prema magnetnom polju, ali zasad nitko nije otkrio njihov magnetni prijemnik.
Prof. dr. sc. Vinković ističe da se u tom slučaju zna otprilike što se događa i koje su mogućnosti. Na staničnoj razini postoje nanočestice koje reagiraju na magnetsko polje, ali upravo zato što je to iznimno sitan mehanizam, a eksperimenti su dosta kompleksni, ne mogu na jednostavan način pokazati kako se proces detekcije odvija. Ali kako vrijeme prolazi tako se i saznanja o tome gomilaju.
– Znanost je uvijek otvorena mogućnosti da je neko saznanje pogrešno ili nepotpuno. Često se u javnosti ne shvaća razlika između ta dva pojma. Pogrešno znači da ste mislili kako je nečemu uzrok A, a ispada da je to B. No u znanosti najčešće je riječ o tome da nova saznanja bolje, opširnije i potpunije objašnjavaju neku pojavu. Često se, primjerice, kaže kako je Einsteinova teorija gravitacije pokazala da je Newton u krivu. To nije točno. Mi se i danas uglavnom koristimo Newtonovom teorijom gravitacije, ali postoje fizikalni uvjeti u kojima gubi na točnosti i potrebno je uključiti Einsteinove formule, primjerice, kod jake gravitacije ili visoke preciznosti – ističe prof. dr. sc. Vinković.
Zbog toga je važan razvoj tehnologije jer donosi sve sofisticiranije detektore i računalne mogućnosti koje pomažu u istraživanju i objašnjavanju poznatoga nepoznatog.