Czy świat gra jakąś melodię? Czy została ona zapisana w jakiejś partyturze? Ks. prof. Heller uważa, że tak. Dowód przeprowadził podczas otwartego wykładu w Filharmonii Podkarpackiej, który zorganizowała Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania pod patronatem „Tygodnika Powszechnego”. Wybitny filozof sprawił, że publiczność usłyszała, co „zaśpiewał” Wszechświat stygnący po Wielkim Wybuchu i jaki dźwięk „wydały” wpadające na siebie czarne dziury. Partyturę tej kosmicznej melodii skonfrontował z muzyką Bacha. Sonaty i partity tego najlepszego matematyka wśród kompozytorów grał na skrzypcach podczas wykładu prof. Krzysztof Jakowicz.
Wykład otwarty ks. prof. Hellera, na który rezerwacje wyczerpały się długo przez 12 grudnia br., zatytułowany został „Od Bacha do gwiazd”. Wygłoszony został w ramach wykładów „Wielkie pytania w nauce i kulturze” organizowanych przez Wyższą Szkołę Informatyki i Zarządzania w Rzeszowie pod patronatem „Tygodnika Powszechnego”. – Patronat honorowy nad wydarzeniem objęło Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Podkarpackie Kuratorium Oświaty. Przedsięwzięcie realizowane jest we współpracy z Fundacją Centrum Kopernika w Krakowie oraz z wydawnictwem Copernicus Center Press. Partnerem strategicznym wydarzenia jest Urząd Miasta Rzeszowa – przypomniał dr Wergiliusz Gołąbek, rektor WSIiZ, witając publiczność w Filharmonii Podkarpackiej im. Artura Malawskiego.
Spotkanie poprowadził Wojciech Bonowicz – poeta, redaktor i felietonista „Tygodnika Powszechnego”. W podróż „O Bacha do gwiazd” zabrali publiczność filharmonii dwaj znakomici twórcy. Prof. Krzysztof Jakowicz, wybitny skrzypek i interpretator m.in. Witolda Lutosławskiego i Jana Sebastiana Bacha. Zdobywca nagród i juror na najważniejszych konkursach skrzypcowych. W 2012 nagrał „ Sonaty i partity na skrzypce solo” Jana Sebastiana Bacha i fragmenty tych właśnie utworów zagrał we wtorek w Rzeszowie.
Muzyka Bacha stała się pretekstem do rozważań o muzyce sfer i partyturze wszechświata. Wnioskami, jakie z nich płyną, podzielił się prowadzący wykład ks. prof. Michał Heller, wybitny kosmolog, filozof, popularyzator wiedzy o nauce, filozofii w nauce i teologii. Za swoje dokonania wielokrotnie nagradzany. Najistotniejszym wyróżnieniem jest Nagroda Templetona. Otrzymał ją „za budowanie mostów pomiędzy nauką a religią. Jest honorowym doktorem wielu uniwersytetów i honorowym obywatelem wielu miast, autorem kilkudziesięciu książek, a przy tym człowiekiem obdarzonym wspaniałym poczuciem humoru i znakomitym mówcą. – Aby polecieć do gwiazd i oderwać się od ziemi, musimy pokonać grawitację i codzienne troski, pomoże nam w tym Bach – uśmiechał się wskazując na prof. Jakowicza, a wykład zaczął od muzyki sfer.
– Od niepamiętnych czasów mówiło się o muzyce sfer. Czym jest muzyka sfer? Świat gra jakiś koncert, jakąś melodię. Trzeba nauczyć się ją czytać – mówił prof. Heller i opowiedział o genezie tego terminu. – Pewnego razu, jak głosi legenda, Pitagoras przechodząc obok warsztatu kowalskiego usłyszał harmonijne dźwięki kowadeł, wydawane przez uderzające młoty. I rozpoznał w nich znane współbrzmienia – oktawy, kwinty i kwarty – tzw. interwały czyste. Zauważył, że są one uzależnione od stosunku ciężaru kowalskich młotów. Ciężary w proporcji 1:2 dawały oktawę, w stosunku 2:3 brzmiały jak czysta kwinta, a 3:4 – czysty kwartet. Bardzo to zafrapowało Pitagorasa. Po powrocie do domu zaczął eksperymentować z dzwoneczkami, instrumentami i odkrył proporcje muzyczne. Pitagoras i jego następcy zaczęli szukać analogii w kosmosie, który uznawali za zbudowany w oparciu o liczby. Dopatrzyli się w nim także muzyki sfer. Mogli już ocenić względną odległość planet, na podstawie ich jasności, czasu obrotów. Stwierdzili, że odległość między Ziemią a Księżycem wydaje dźwięk o wysokości jednego tonu. Odległość między Księżycem a Merkurym – pół tonu, między Merkurym a Wenus – pół tonu itd. Od Ziemi do gwiazd stałych jest pełna oktawa. Zwykły śmiertelnik tych głosów nie słyszy, ale matematyk jak się wsłucha w matematyczne proporcje, może ten dźwięk intelektualnym uchem usłyszeć.
Ks. prof. Heller, aby pomóc jednak słuchaczom wykładu uwierzyć w istnienie muzyki sfer, spróbował przybliżyć im tę wyższą matematykę. Posługując się rysunkami, opowiedział wpierw o fali dźwiękowej. – To elementarna arytmetyka muzyczna – tłumaczył. – Partyturę jakiegoś utworu muzyk wykonuje i w jakimś sensie urzeczywistnia to, co jest w niej zapisane, wszechświat też odgrywa swoją symfonię, a jego partyturą jest matematyka.
Skoro w muzyce Bacha odnajdujemy matematyczne prawidłowości, to i w matematycznych zapisach Wszechświata brzmi jakaś muzyka. Krytyk muzyczny Paweł Ciepliński napisał artykuł, w którym zadaje pytanie, na czym polegała naukowość Bacha. I odpowiedział: „Zmierza ona według mnie w kierunku systemowości, poszukiwaniu harmonicznych form opartych na zależnościach i proporcjach matematycznych. Sam artysta żyje wszakże w czasach, gdzie myśl naukowa zmierza właśnie w tym kierunku. Bach tworzy po kartezjańskim przełomie epistemologicznym, po metafizyce Pascala, w czasach odkryć Newtona. Jest to więc czas formowania się nowożytności i myśli formotwórczej, a więc tej, która skierowana jest na dynamikę kształtowania, poszukuje form, organizuje i komponuje.”
– Nie wiem, czy Bach słyszał o Newtonie i znał jego dzieła, ale duch czasów na pewno na niego oddziaływał – zauważał ks. prof. Heller. – Zajrzyjmy głębiej poza partyturę muzyczną i poza partyturę matematyczną. Newton opowiadał o różnych prostych urządzeniach matematycznych. Opisał równaniem matematycznym ruch wahadła. Ale jeśli to równanie rozwiążemy, to zawiera ono w sobie strukturę, która można przedstawić jako portret fazowy wahadła. Z charakteru tego wykresu można wiele powiedzieć o ruchu wahadła nawet nie rozwiązując równania matematycznego. Pod partyturą kryje się taka struktura, która jest niewidoczna. Ucho jej nie słyszy, jedynie rozum wychwytuje. Portrety fazowe są w nauce bardzo eksploatowane, ponieważ wiele można z nich wyczytać. To samo dzieje się z muzyką. Mamy instrument, gitarę, pod dźwiękami drgającej struny również kryje się taka struktura. Kiedy muzykolodzy analizują utwory Bacha, również odnajdują w nich takie struktury matematyczne.
Uczony wskazał także wiele innych analogii między partyturą świata a partyturą muzyczną. – To co w geometrii jest konstrukcją, w muzyce jest współbrzmieniem – mówił. – Partytura do muzyki ma się tak jak matematyka do świata fizycznego. Partytura zadaje muzykę, ta muzyką jest zapisana w partyturze, a twórca ją odtwarza, podobnie matematyka jest partyturą świata i świat matematyczny świat fizyczny realizuje. W komponowaniu muzyki też jest element przymusu jak w matematyce jest element przymusu. Równanie ma taki a nie inny wynik, a kiedy słuchamy Bacha też czujemy, że po tej nucie nie może być innej. Jest w tym jakiś przymus. To co Leonardo powiedział o rzeźbie – rzeźba już jest w kamieniu trzeba ją tylko stamtąd wydobyć. Tak samo jest we wszechświecie. Z muzyką jest tak, że ją się tworzy, natomiast strukturę świata się odkrywa. Ale partyturą świata jest matematyka. A matematykę się tworzy czy odkrywa? – pytał filozof. – Trwa na ten temat naukowy spór.
Dalej tłumaczył, że nuty są symbolami wymyślonymi przez nas. Ale nuty nie są muzyką. Tak samo przez nas wymyślone są symbole matematyczne, ale one nie są matematyką. Muzykę komponuje się z nut, ale muzyka jest bogatsza od nut. Tak samo świat jest bogatszy od naszych matematycznych zapisów. Wykonania utworów są mniej lub bardziej doskonałe, a nasze matematyczne modele świata są tylko przybliżeniem rzeczywistego wszechświata.
– Czy w kosmosie panuje cisza? – zastanawiał się ks. prof. Heller. – Wydaje się, że tak, bo aby rozchodziła się fala głosowa musi być atmosfera. Fala głosowa to przecież zagęszczenia i rozrzedzenia powietrza, które docierają do naszego ucha. W kosmosie wydaje się nie istnieć. Ale nie jest to do końca prawdą. W kosmosie mamy do czynienia z falami uderzeniowymi. Wybuchająca gwiazda wyrzuca gazy, które się spotykają z innymi gazami albo polami magnetycznymi i powstaje fala uderzeniowa.
Prof. Heller pokazał obraz z satelity Planck, która od 2009 do 2013 roku obserwowała mikrofalowe promowanie tła oraz badała ewolucję gwiazd i galaktyk. Dzięki przesłanym przez nią danym udało się stworzyć mapę bardzo wczesnego wszechświata, obraz mniej więcej 400 tys. lat po Wielkim Wybuchu, czyli właściwie tuż po, bo dziś od tego wydarzenia dzieli nas już przecież 14 mld lat. Z tamtej epoki wciąż dociera do nas promieniowanie elektromagnetyczne, które w pewnych miejscach jest bardziej gorące, w innych bardziej zimne. Te różnice temperatur są bardzo malutkie, ale bardzo ważne, bo mówią nam o rozkładzie materii w bardzo wczesnym okresie wszechświata. Z tego obrazu może wiele dowiedzieć się o fizyce tamtego okresu.
– Jeżeli naszą partyturę dopasujemy do tej mapy, to używając mechanizmu tej partytury możemy odczytać to, co jest pod nią ukryte – mówił uczony. – Okazuje się, że we wczesnym wszechświecie świat był wypełniony gorącą plazmą. Działały tam dwie siły: jedna grawitacji, która cząstki do siebie przyciągała; druga promieniowania, która odpychała cząstki w przeciwnym kierunku. Współdziałanie tych sił powodowało zagęszczenia i rozrzedzenia tej gorącej plazmy. Czyli powodowało powstanie fali akustycznej, tyle że nie w powietrzu, a w pierwotnej plazmie. I rzeczywiście, rozpracowując to, co widzimy na tym zdjęciu, fizycy odkryli fale akustyczne z wczesnego wszechświata i udało im się tę falę odtworzyć. Pamiętam dzień, kiedy doniesiono, że odkryto te fale akustyczne. Akurat byłem w Polskiej Akademii Umiejętności i była to ta totalna sensacja. Czy można te fale usłyszeć? Tylko po odpowiednim przestrojeniu – ich długość to 22 tys. lat świetlnych, więc inaczej by się nie dało. Inne wielkie odkrycie, sprzed 2-3 lat, to dźwięk dwóch zderzających się czarnych dziur. Nie jest to fala wytwarzająca się w plazmie ani w powietrzu. To jest fala w czasoprzestrzeni – fala grawitacyjna. Udało się ją odkryć i odcyfrować zapis. Z tego wykresu można odczytać ciekawe rzeczy – czarne dziury krążą wokół siebie, coraz bardziej się zbliżając, w końcu na siebie wpadają i tworzą jedną czarną dziurę, której już nie widać. Fale są coraz krótsze, coraz krótsze. Te fale również udało się przekalibrować tak, by usłyszało ją nasze ucho. Nazwali ten dźwięk „ćwierkiem”. Zjawisko trwało ułamek sekundy, dlatego trzeba było je rozciągnąć w czasie na nagraniu. Naukowcy, którzy odkryli fale grawitacyjne w tym roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Einstein już w 1918 roku dowodził istnienia fal grawitacyjnych.
I „ćwierk”, i fale, która rozeszły się w pierwotnej plazmie, ks. prof. Heller odtworzył z nagrania opracowanego przez naukowców. Tak w filharmonii zabrzmiała muzyka sfer.
A potem uczony przypomniał zapis nutowy ostatniego dzieło Bacha – Die Kunst der Fuge i ostatnie akordutworuru. Dźwięki B, A, C, H. – Bach się podpisał – uśmiechnął się naukowiec, po czym pokazał serię zdjęć Wszechświata. – Te obrazy wydają się statyczne, zamarłe, ale tak nie jest. Świat jest pełen dynamiki, wykonuje partyturę w sposób dynamiczny. A zdjęcie wydają nam się statyczne, bo całe nasze życie, cała historia naszej Ziemi to tylko momencik. Zamrożony. My widzimy tylko ten momencik, a on się rozciąga na miliardy lat. Tutaj też mamy podpis kompozytora. Wszystko to jest jego podpisem. Cały Wszechświat jest jednym wielkim podpisem.
Wykład profesora przeplatał się z muzyką wykonywaną przez prof. Jakowicza. – Czy Bach harmonizuje czy rozstraja, czy cieszy? – dociekał Wojciech Bonowicz. A skrzypek odpowiedział: – Jest parę rzeczy, które czynią mnie szczęśliwym. Koncert skrzypcowy Beethovena. I takie miejsce w drugiej części, gdzie skrzypce grają cichusieńko prostą melodyjkę, długie nuty trzyma kwintet. Zawsze, kiedy to gram, czuję szczęście, że mogę to zagrać.
A Bach? Z nim jest tak, jak to napisał krakowski filozof Karol Tarnowski: „Muzyka Bacha nie prześladuje słuchacza czy wykonawcy po jej usłyszeniu jak np. muzyka Chopina, od której dominującego i wyrazistego piękna nie sposób się uwolnić. Muzyka Bacha wchodzi raczej w nasze istnienie, przemieniając je i uzdrawiając, po stronie wykonawcy i słuchacza zatem odpowiedzią na piękno Bacha jest z jednej strony zachwyt, a z drugiej coś takiego jak wyprostowanie się, podniesienie głowy, poczucie się sobą.”
***
Kolejne odsłony cyklu „Wielkie pytania w nauce i kulturze”
Druga odsłona cyklu odbędzie się 19 lutego 2018 r. w Teatrze im. Wandy Siemaszkowej. Wykład pt. „Terroryzm i piękno. Między historią a literaturą” wygłosi prof. Stefan Chwin. Cykl zwieńczy spotkanie z udziałem Anny Dymnej oraz Wojciecha Bonowicza pt. „Sztuka życia”, które odbędzie się 16 kwietnia 2018 r. w Filharmonii Podkarpackiej im. Artura Malawskiego w Rzeszowie. Informacja o możliwości rezerwacji biletów pojawi się na stronie internetowej cyklu.
