Prawie prawda o lewoskrętności
i
rysunek: Marek Raczkowski
Wiedza i niewiedza

Prawie prawda o lewoskrętności

Tomasz Sitarz
Czyta się 14 minut

Nasz nieustraszony reporter podczas pełnej wrażeń nocy spenetrował kilka hermetycznych środowisk naukowych i po licznych perypetiach uzyskał odpowiedź na jedno z najbardziej fundamentalnych pytań nauki. Czy jest to jednak odpowiedź właściwa? Nie możemy zaręczyć.

Byłem ostatnio na przedziwnym przyjęciu. Zabrał mnie na nie zaprzyjaźniony fizyk, który ostrzegł, że gośćmi będą zapewne sami naukowcy. Nie zniechęciło mnie to, ponieważ uwielbiam przysłuchiwać się specjalistycznym dyskusjom – zbyt wiele z nich co prawda nie rozumiem, ale pobudzają moją wyobraźnię. Gdy tylko weszliśmy, mój przyjaciel niepostrzeżenie zniknął, a ja znalazłem się w kuchni, gdzie grupa chemików mieszała coś w garnkach i dywagowała żywiołowo. Wtedy jeszcze nie wiedziałem, że wsiąknę w sprawę głęboko, a nowe idee zmienią moje postrzeganie kosmicznej równowagi. Nie spodziewałem się też, że wieczór przyjmie aż tak szalony obrót. Jednak po kolei.

– Panowie, co tam pichcicie? – zagaiłem. Chemicy spojrzeli na mnie niechętnie, jak na natrętną muchę, ale byli na tyle uprzejmi, że rozszerzyli krąg i dopuścili mnie do konferencji.

– Próbujemy wykazać, że życie na Ziemi było od zarania skazane na lewactwo – rzucił enigmatycznie chemik alfa, a widząc absolutny brak zrozumienia rysujący się na mojej twarzy, zaczął wyjaśniać: – Niektóre cząsteczki cechują się podwójnym obliczem. Mimo że mają taką samą liczbę tych samych atomów, które powiązane są ze sobą tymi samymi wiązaniami chemicznymi, to różnią się budową przestrzenną.

Informacja

Z ostatniej chwili! To druga z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

– Jeśli są takie same, to jaką różnicę sprawia układ przestrzenny?

– Najłatwiej wyobrazić to sobie, porównując cząstki do dłoni. Wyciągnij ręce. Są niemal identyczne. Spróbuj jednak nałożyć je na siebie.

– Nie pasują.

– Tak samo jest z enancjomerami, czyli cząstkami, które na pierwszy rzut oka są takie same, ale okazują się lustrzanymi odbiciami.

– W skali cząsteczek kształt pewnie nie gra zbyt wielkiej roli? – podpuszczałem go. Domyślałem się przecież, że sprawa musi być poważna, skoro warto się nią zajmować na imprezie. Chemicy zbiorowo westchnęli, a ich przewodniczący kontynuował:

– Wręcz przeciwnie. Enancjomery lewo- i prawoskrętne często znacznie różnią się właściwościami. Weźmy na przykład ketaminę. Enancjomer lewoskrętny znajduje zastosowanie głównie jako środek przeciw­bólowy i znieczulający, natomiast prawa wersja wykazuje właściwości przeciwdepresyjne. A gdy chemia przechodzi w biologię, to z enancjomerami nie ma żartów. Nad tym właśnie głowiliśmy się z kolegami, zanim nam przerwałeś.

– Czyli nad czym?

– Idź, pogadaj z biologami. To ci, którzy zajmują od godziny łazienkę. Oni ci wytłumaczą.

Skierowałem się więc do toalety, w której znalazłem grupę biologów pochylonych nad muszlą klozetową. Dźgali ją patyczkami kosmetycznymi i wydawali pełne zadumy chrumknięcia.

– Witam biologów. W czym przeszkadzam?

– Próbujemy ustalić czynniki wpływające na formowanie się biofilmu bakteryjnego na porcelanie.

– Przysłali mnie chemicy. Bredzili coś o enancjomerach oraz ich znaczeniu w biologii. Czy możecie mi to wyjaśnić?

– Nie wyglądasz na zbyt pojętnego, ale spróbujemy wyłożyć to w prosty sposób. Zjawisko występowania par podobnych, lecz innych substancji nazywa się izomerią optyczną, ponieważ wersje tych substancji inaczej oddziałują ze światłem spolaryzowanym.

– I jakie to ma znaczenie dla biologii?

– Daj dokończyć. Oddziaływanie ze światłem pozwala nam wykrywać i rozróżniać enancjomery. Jednak naprawdę ważny jest fakt, że życie, jakie znamy, wykorzystuje zazwyczaj tylko jedną wersję związków chemicznych. Praktycznie wszystkie białka, które – jak na pewno wiesz – ­stanowią podstawę działania wszelkich organizmów, zbudowane są z lewoskrętnych wersji aminokwasów. Prawoskrętne, chociaż czasem występują w naturze, są niczym odwrócone puzzle. ­Nie pasują.

– Skąd taka dyskryminacja?

– Wygląda na to, że kiedyś, u zarania dziejów, życie zdecydowało się na jedną wersję cząsteczek. Każdy organizm wchłania, produkuje i wykorzystuje lewoskrętne aminokwasy, a druga strona lustra pozostaje bezużyteczna. Mówimy na to homochiralność.

– Zapewne to mieli na myśli chemicy, mówiąc, że życie jest skazane na lewactwo.

– Ten problem zajmuje także nas, biologów.

– A jak to właściwie się stało, że z martwej materii powstało życie?

Biolodzy zbiorowo parsknęli śmiechem. Najwyraźniej według nich to wiedza pow­szechna.

– Próby opisu procesów, które doprowadziły do powstania życia, bazują najczęściej na różnych odmianach zupy pierwotnej. Nazywamy tak hipotetyczną kałużę, w której mieszały się i reagowały ze sobą związki chemiczne. Łączyły się one, generując twory coraz to większe i bardziej skomplikowane. Kałuża wysychała i znów zalewana była wodą. Czasem coś się z niej wypłukało, a czasem wpadły do niej nowe składniki.

– Ale skąd wiadomo, jakie składniki mieszały się w zupie?

– Mamy dane, z których możemy wnosić o składzie wczesnej atmosfery. Poza tym wiemy, jakie skały występowały wtedy na planecie. Eksperymenty próbujące wyjaś­nić powstanie podstawowych cegiełek ­budulcowych świata ożywionego biorą te dane pod uwagę i symulują reakcje chemiczne mogące zachodzić w ówczesnych warunkach. Ziemia tamtych czasów znacznie różniła się od tego, co widzisz dziś za oknem. Powietrze przesycone było związkami siarki, a niebo rozdzierały potężne wyładowania elektryczne. Przypuszcza się, że właśnie takie wyładowania zainicjowały syntezę pierwszych aminokwasów.

– Czy dobrze rozumiem, że według was życie powstało z rażonego prądem, mieszanego, podgrzewanego i ochładzanego gulaszu?

– Tak podejrzewamy. Przeprowadzono setki eksperymentów tego typu, a ich wyniki są wielce obiecujące. W probówce symulującej pierwotną zupę udało się wytworzyć znaczną część aminokwasów biogennych, czyli takich, które wykorzystywane są przez organizmy żywe. Obok nich powstały też inne niezbędne do życia składniki.

– Czyli da się z nieorganicznego gulaszu wyprodukować proste komórki?

– Przytoczone eksperymenty miały raczej na celu wytworzenie cegiełek budulcowych komórek, a nie samych komórek. Jedną sprawą jest zmusić martwy gulasz do zsyntetyzowania części składowych, a drugą sklejenie tych części w białka i materiał genetyczny. Zamknięcie tego w bąbelkach zdolnych do replikacji i metabolizmu to już wyższa szkoła jazdy. Ale nauka należy do cierpliwych. Próbujemy przecież symulować proces, który trwał miliony, jeśli nie miliardy lat.

– Nie rozumiem jednak, co mają do tego lustrzane odbicia cząstek.

– Występowanie dwóch enancjomerów zostało odkryte przez Ludwika Pasteura, który zauważył, że sztucznie otrzymany kwas winowy krystalizuje się w dwóch formach. O ile w laboratoryjnej syntezie otrzymywane są dwie wersje substancji, o tyle w naturze występuje zazwyczaj jedna. Podobnie ma się sprawa z symulacją zupy pierwotnej: w eksperymentach otrzymywano mieszaniny prawych i lewych form w równych stężeniach. W którymś momencie życie musiało zdecydować się na jedną stronę. Problem polega na tym, że prawdopodobieństwo wyboru każdej z nich wydaje się równe. Co więc spowodowało, że jest tak, a nie inaczej?

– Pytacie mnie? Może wczesne życie ceniło sobie wolność, dlatego wybrało lewą stronę?

Biolodzy się oburzyli. Burczeli coś o nieupolitycznianiu nauki, lecz przerwał im ich przewodniczący.

– Podejrzewać można, że rzecz leży w kryształach. Rozpuszczone substancje chemiczne mają tendencję do krystalizowania, jeżeli ich stężenie jest zbyt wysokie. Jesteśmy prawie pewni, że zupa pierwotna musiała podlegać podgrzewaniu, a więc i parowaniu. Rosło wtedy stężenie obecnych w niej aminokwasów i zaczynały one tworzyć kryształy na ściankach naczynia. Wiadomo też, że kryształy lubią przyciągać do siebie taki sam enancjomer, na którym się narodziły.

– Czyli jeśli krystalizacja zaczęła się na lewej wersji aminokwasu, to lewe aminokwasy z roztworu były bardziej skore do przylepienia się do kryształu?

– Dokładnie tak. Oczywiście dla prawej wersji krystalizacja również zachodziła. Rzecz w tym, że zupa nie tylko parowała, lecz także była zalewana. Kryształy ulegały wtedy powolnemu rozpuszczaniu. Mogłoby to trwać właściwie w nieskończoność i żadna ze stron nie zdominowałaby mieszaniny. Jednak przeprowadzono eksperymenty symulujące takie powtarzalne krystalizacje i rozpuszczania. Wynika z nich, że jeśli w mieszaninie występuje nadmiar którejś ze stron, choćby malutki, to będzie on popychał całą mieszaninę ku tej właś­nie stronie. Jest tak też w przypadku mieszanin różnych aminokwasów.

– Wystarczy zatem, by w zupie chociaż przez chwilę wystąpił nadmiar lewych aminokwasów, a poprzez kolejne cykle krystalizacji, wypłukiwania i rozpuszczania mieszanina zdecyduje się na lewą stronę. Tę, którą wybrało życie. Czy to nie rozwiązuje zagadki?

– Tylko częściowo. Znamy mechanizm, który mógł stać za wyborem strony, ale nie znamy pierwotnego źródła nadmiaru ­lewoskrętnych aminokwasów.

– Gdzie go szukać?

– Spróbuj pogadać z astronomami. To ta grupka na balkonie.

Czułem, że towarzystwo próbuje się mnie pozbyć, dlatego opuściłem łazienkę. Mojego kumpla wciąż nie było nigdzie widać, wyszedłem więc na balkon. Astronomowie wpatrywali się w niebo i nawet nie spojrzeli na mnie, gdy spróbowałem do nich zagadać. Najwyraźniej sprawy nieba są ciekawsze niż moja osoba. Postanowiłem zatem spróbować zainteresować ich nowo zdobytą wiedzą.

– A wiecie panowie, że w toalecie ważą się kwestie życia i śmierci?

Nadal patrzyli w niebo.

– Mówi się, że wystarczy niewielki nadmiar jednego z enancjomerów, by popchnąć całą biologię ku wybraniu właśnie jego jako fundamentu.

Wciąż nie zwracali na mnie uwagi.

– Zagadką pozostaje jednak, skąd na Ziemi wziął się nadmiar lewoskrętnych aminokwasów, które rozpuszczone w zupie mogły być odpowiedzialne za zdominowanie biologii przez jeden enancjomer.

Tutaj ich miałem. Jak jeden mąż odwrócili się w moją stronę i zgodnie stwierdzili:

– Z kosmosu.

Tego mogłem się spodziewać. Świata poza kosmosem nie widzieli. Postanowiłem drążyć temat.

– Nie na wszystkie pytania można znaleźć odpowiedź w gwiazdach – oznajmiłem z niewinną miną. – Na przykład moja siostra przeczytała ostatnio w horoskopie, że spotka na osiedlu miłość swojego życia i będzie to smukły brunet bez lewej trójki, a dwa tygodnie później wygrała na loterii i wyprowadziła się na Malediwy.

Komentarz ten zezłościł astronomów, którzy zaczęli mi wykładać różnice między astronomią a astrologią. Udało mi się przerwać ten atak i skierować ich uwagę na nurtujący biologów, a teraz także mnie, problem.

– Panowie niebiescy, uspokójcie się, błagam. Powiedzieliście, że równowagę między lewymi a prawymi aminokwasami mogło zaburzyć coś z kosmosu. Wyjaśnijcie, proszę.

– Wiesz zapewne, że każdego dnia na Ziemię spadają niezliczone odłamki skał.

– Z kosmosu?

– Jasne, że z kosmosu. Skąd by miały spadać, przecież wszędzie jest kosmos. Rzecz w tym, że w epoce formowania się naszej planety i w czasach pierwotnej zupy Ziemia była bombardowana znacznie mocniej.

– Ale co to ma do aminokwasów?

– Bardzo wiele. Z badań nad asteroidami – zarówno tymi, które uderzyły w powierzchnię planety, jak i tymi, które nadal dryfują sobie w przestrzeni kosmicznej – wynika, że zawierają one całkiem pokaźne ilości związków chemicznych, które biolodzy z łazienki nazwaliby niechybnie „cegiełkami budulcowymi życia”.

– O! To dla mnie nowość. Czy można zatem przypuszczać, że pierwotna zupa wcale nie musiała wszystkich tych cegiełek syntetyzować, ponieważ były one już obecne jako materiał przyniesiony na asteroidach?

– Tego byśmy nie powiedzieli. W asteroidach jest ich raczej zbyt mało, by wystarczyło na uruchomienie lokomotywy zwanej życiem. Zakładamy jednak, że kos­­miczny gruz mógł odegrać rolę w wykształceniu się homochiralności.

– Według biologów i chemików do zdeterminowania jednostronności zupy, a co z tego wynika także życia, wystarczy niewielki nadmiar któregoś z enancjomerów. Podejrzewacie, że mogło to być związane z asteroidami?

– Jesteśmy o tym właściwie przekonani. Analizy składu kosmicznego gruzu mówią, że prawie wszystkie znane nam asteroidy zawierają nadmiar lewostronnych aminokwasów. Czyli takich, jakie ziemskie życie wybrało do swojej struktury. Domyślamy się więc, że o ile asteroidy nie przyniosły wystarczającej ilości aminokwasów i musiały one zostać zsyntetyzowane na Ziemi, o tyle mogły odpowiadać za nadmiar jednej ze stron.

– Historyjka powstania homochiralnego życia zaczyna nabierać sensu. Zastanawia mnie za to, skąd na asteroidach wzięły się aminokwasy.

– Nie mamy pewności. Niewykluczone, że asteroidy te powstały przez rozpadnięcie się jakiegoś większego ciała i od początku zawierały w sobie związki chemiczne na nim obecne.

– To logiczne, ale nie rozwiązuje problemu, a jedynie oddala go w czasie i przestrzeni. Gdyby nadmiar lewych aminokwasów rzeczywiście istniał na tym ciele niebieskim, to on również musiałby jakoś powstać, prawda?

– Racja. Takie wytłumaczenie nie rozwiązuje zagadki. Istnieje jednak alternatywa. Aminokwasy wcale nie były obecne na asteroidzie na początku jej podróży. Zostały zsyntetyzowane na jej powierzchni.

– Ale czy asteroidy nie marzną? Z tego, co wiem, reakcje chemiczne zachodzą w temperaturze kosmicznej bardzo wolno. A takie, które mają z kamieni wytworzyć aminokwasy, wymagają zapewne przynajmniej kilku przemian alchemicznych.

– To fakt, asteroidy te miały jednak niewyobrażalnie dużo czasu: miliony, jeśli nie miliardy lat. Nawet najpowolniejsze reakcje chemiczne mają szansę wydarzyć się podczas tak długiego lotu. Ponadto są one poddawane wielu wpływom, które mogą indukować i przyśpieszać reakcje. Świecą na nie mijane gwiazdy, a nie mają przecież atmosfery, która chroniłaby je przed promieniowaniem UV. Bombardowane są też różnymi innymi promieniami. Kosmos drży przecież od wibracji pola elektromagnetycznego, a drgania wprawiają w dygot atomy, co może katalizować zachodzenie reakcji chemicznych.

– Czuję, jakby odpowiedź była na wyciągnięcie ręki. Widzę jednak pewien problem. Nawet jeśli aminokwasy narodziły się na powierzchni asteroid, to według mojej nowo nabytej wiedzy synteza ta miała równe szanse wytworzyć lewe i prawe wersje aminokwasów.

– Wydaje się więc, że nie ma odpowiedzi – odparli zrezygnowani astronomowie.

Byłem już prawie gotów przyjąć, że zagadka pozostanie nierozwiązana, i zwyczajnie zacząć się bawić oraz korzystać z życia, bez względu na przyczynę jego homochiralności. W tym momencie drzwi balkonowe się otworzyły. Stanął w nich mój przyjaciel fizyk i wciągnął mnie do mieszkania. Opowiedziałem mu o wcześ­niejszych rozmowach, a także przedstawiłem zagadkę, do której dotarłem dzięki wyjaśnieniom biologów, chemików i astronomów.

– To bardzo interesujące pytanie – przyznał. – Można powiedzieć, że kluczowe. Nie dość, że dotyczy początków życia na Ziemi, to dodatkowo sięga znacznie dalej i wcześniej. Myślę, że można śmiało powiedzieć, iż pytanie to sprowadza się do jeszcze bardziej podstawowego zagadnienia: dlaczego jest coś, a nie nic?

Fizyk musiał chyba odczytać z mojej twarzy zupełne niezrozumienie, gdyż pociągnął mnie za sobą w ustronne miejsce i zamknął drzwi.

– Co robimy w schowku na miotły? – wyszeptałem.

– Nie zastanawiałeś się, gdzie byłem przez cały ten czas? Nie przyszliśmy na tę imprezę dobrze się bawić, lecz by poznać odpowiedzi. Mówiłeś ostatnio, że nic w życiu nie kręci cię tak jak dobra zagadka.

– Tak, i rzeczywiście trafiła mi się zagadka. Zdziwiło mnie jednak, że wśród gości nie spotkałem żadnych fizyków. Może oni potrafiliby wytłumaczyć homochiralność aminokwasów.

– Rzecz w tym, że fizycy raczej nie wychodzą z domu. Masz szczęście, gdyż ja jestem inny i może zdołam przybliżyć cię do odpowiedzi. Usłyszałem ostatnio, że gospodarz tej imprezy ma w swoim posiadaniu eliksir, który zwiększa chłonność umysłu i pozwala na wyobrażenie sobie niewyobrażalnego. To tej substancji szukałem przez cały czas. Skusisz się?

Nie trzeba mnie było namawiać. Eliksir zaczął działać prawie natychmiast.

– W moich dociekaniach dotarłem do punktu, w którym jakaś siła spowodowała, że wszechświat pełen jest lewoskrętnych enancjomerów aminokwasów – przypomniałem.

– Mam pewne przypuszczenia – oznajmił fizyk. – Myślę, że dominację lewego można wytłumaczyć nadmiarem przyniesionym z kosmosu, a także pewnymi właściwościami wszechświata, o których zaraz ci opowiem.

– To może opowiedz teraz.

– Pozwól mi zbudować napięcie. Na razie myśl o młodej Ziemi, bryle kosmicznego gruzu. Zalewanej tym samym promieniowaniem, w którym kąpią się dryfujące asteroidy. Wyobraź sobie teraz Układ Słoneczny, a nawet całą naszą Drogę Mleczną w ich niemowlęcych czasach. To właściwie gigantyczna chmura pyłu penetrowana przez różnorodne kosmiczne promieniowanie.

– Coś jak kurz w powietrzu w słoneczny dzień?

– Coś takiego. Na Ziemi promieniowanie jest słabsze dzięki atmosferze. Pamiętaj jednak, że pole elektromagnetyczne wszechświata to niespokojny ocean, targany ogromnymi falami i muskany przez delikatne fluktuacje. Wyobraź sobie stópki nartnika, który drepcze po wzburzonym morzu. Zmarszczki generowane przez jego kroki są znikome przy wielometrowych bałwanach, ale nadal istnieją. Dla nartnika wielka fala jest tak duża, że właściwie nie potrafi jej dostrzec, za to ślady stóp jego sąsiada są wyraźne i znaczące.

– Tkanka wszechświata drga w różnych skalach.

– Tak. I o ile olbrzymie fale powodują, że pyłki zbliżają się do siebie i lepią w coraz to większe grudki, które połączą się kiedyś w asteroidy oraz planety, o tyle drobne kroki nartnika ledwie łaskoczą pyłek i powstające na nim aminokwasy.

– Łaskoczą pyłek. Ładne, ale jaki to ma związek z chiralnością aminokwasów?

– Bardzo ścisły. Około 17% promieniowania płynącego przez kosmos charakteryzuje się spolaryzowaniem. Oznacza to, że porusza się ono w przestrzeni jak śruba skręcona w lewo lub prawo. Zapewne jedna z grupek, z którą rozmawiałeś, powiedziała ci, że enancjomery rozpoznaje się dzięki ich oddziaływaniu ze światłem spolaryzowanym?

– Tak. I zaczynam rozumieć, gdzie to wszystko zmierza.

– Spolaryzowane światło wkręca się w chmurę pyłu i oddziałuje z aminokwasami na jego powierzchni. A ściślej mówiąc, bombardowanie promieniowaniem powoduje dezintegrację aminokwasów. Rzecz w tym, że nasza Galaktyka ma takie pole elektromagnetyczne i taki wewnętrzny spin, że faworyzuje światło spolaryzowane w jednym kierunku.

– Niech zgadnę… w prawo.

– Tak jest. W Drodze Mlecznej mamy nadmiar prawego światła, które oddziałując z aminokwasami w pyle, niszczy prawoskrętne enancjomery, oszczędzając lewe. Stąd już prosta droga do asteroid z nadmiarem lewych aminokwasów, planet wybierających nadmiar lewości i życia decydującego się na lewoskrętną biochemię.

– Pięknie to wszystko z siebie wynika. Biegnę teraz oświecić moich nowych znajomych. Warto czasem być laikiem w każdej sprawie, by móc spojrzeć na cały obraz z naiwnej perspektywy.

– Zaraz pobiegniesz. Nie zastanawia cię jednak, dlaczego dominująca polaryzacja światła jest taka, a nie inna?

– Chcesz powiedzieć, że to nie koniec?

– Zawsze można sięgnąć głębiej, o czym się już chyba dziś przekonałeś. Porównałem tkankę wszechświata do wzburzonego oceanu. Ale nie wymieniłem wszystkich sił, które targają nim, a jednocześnie trzymają w całości. Obok grawitacji i elektromagnetyzmu mamy jeszcze oddziaływanie silne i słabe. Trzy pierwsze są symetryczne. Oznacza to, że ich odbicie lustrzane będzie identyczne z oryginałem. Sprawa ma się inaczej z oddziaływaniem słabym. Jest ono tak delikatne i ma tak mały zasięg, że obserwuje się je głównie przez jego efekty, przede wszystkim rozpad radioaktywny beta.

– Ale co to właściwie oznacza? Że nie da się go odbić w lustrze?

– Podczas rozpadu beta emitowany jest elektron. Gdyby oddziaływanie słabe respektowało symetrię jak trzy wcześniejsze siły, to kierunek obrotu tego elektronu byłby przypadkowy, jak wynik rzutu monetą.

– Ale tak nie jest?

– Nie jest. Emitowane elektrony będą preferować jedną ze stron i polecą gdzieś hen daleko, w kosmos, a tam spotkają kiedyś jakąś chmurę pyłu i jakieś aminokwasy. Chmura ta skupi się później w asteroidę, z kolei asteroida znajdzie jakąś Ziemię. Jedna z tych Ziem wykoncypuje w przyszłości biologię, a biologia ta zorientuje się na jeden z enancjomerów i wyewoluuje sobie kogoś ciekawskiego, kto zada odpowiednie pytania.

– A więc wszechświat jednak nie jest symetryczny?

– Tego nie wiem. To abstrakcyjne pytanie. Niewykluczone, że mogą istnieć gdzieś galaktyki, w których preferowana jest prawa strona aminokwasów. Trudno stwierdzić. Ciekawe jest na pewno to, że gdybyśmy tam trafili, żaden pokarm by nas nie nakarmił. Musielibyśmy zabrać ze sobą naszą biologię, zorientowaną na lewoskrętne aminokwasy.

– Skala tej myśli zaczyna mnie przerastać, a eliksir chyba powoli wyparowuje z mojej głowy. Zanim przestanę być tak chłonny, odpowiedz mi, proszę, jeszcze na jedno pytanie. Powiedziałeś, że moje dociekania mogą dotyczyć fundamentalnej kwestii, dlaczego jest coś, a nie nic. Co miałeś na myśli?

– Nie wiem, czy wystarczy nam czasu i eliksiru. Podobno na początku nie było nic, a w tym nic zawierał się potencjał wszystkiego. Mówi się, że z początku wszystko, co istniało, kisiło się w homogenicznym miksie energii oraz sił. Fizycy powiadają, że z niczego można zrobić coś i zapewne w ten sposób powstało we wszechświecie coś z niczego. Rzecz w tym, że podczas tworzenia czegoś pojawia się też antycoś. Gdy powstaje materia, powstaje również antymateria; gdy wyłania się elektron, wyłania się także jego antycząstka – pozyton. W gęstwinie wczesnego kosmosu cząstki oraz ich antycząstki spotykały się natychmiast po powstaniu. Efektem takiego spotkania jest wzajemna anihilacja i wydzielanie energii. Tuż po rozpoczęciu wszechświata sprawy miały się więc dosyć stabilnie. Formowała się identyczna ilość materii i antymaterii, które unicestwiały się wzajemnie.

– A co z siłami, o których wcześniej mówiłeś? Czy były obecne we wszechświecie od samego początku?

– Eliksir chyba nadal działa, ponieważ zadajesz perfekcyjne pytania. Z jednolitego kisielu prawszechświata kolejno wyłoniły się siły. Ostatnią z nich było właśnie oddziaływanie słabe – jedyne, które nie respektuje symetrii. Dzięki temu oddziaływaniu ze spotkania cząstek i antycząstek pozostaje coś więcej niż tylko energia.

– I tym czymś więcej jest cała materia we wszechświecie?

– Tak podejrzewamy. Mówimy na to bariogeneza: proces tworzenia barionów, cegiełek materii.

– Czyli da się poprowadzić ciągłą linię między pierwszymi chwilami wszechświata, zaburzeniem równowagi między materią i antymaterią, całym tym promieniowaniem i w końcu jego wpływem na aminokwasy oraz wynikającą z tego homochiralnością życia na Ziemi?

– Na to pytanie nie potrafię odpowiedzieć. Eliksir najwyraźniej przestał już działać, a na kolejną dawkę nie mam siły. Co powiesz na to, żebyśmy włączyli się w tkankę imprezy i znaleźli antycząstki dla naszych cząstek?

– Miejmy tylko nadzieję, że coś z nas po tym spotkaniu pozostanie.

I poszliśmy.

 

PS W gronie naukowców, których spot­kałem na opisanym przyjęciu, byli m.in. Michael A. Famiano, Josep M. Ribó, Pao­la Modica i Ronald Breslow. Choć co do ostatniego nie mam zupełnej pewności, bo przecież zmarł w 2017 r.

Czytaj również:

Fizykochemiczne zen
i
"Szkielety na linie", obraz gwaszowy japońskiego malarza/Wellcome Collection (domena publiczna)
Wiedza i niewiedza

Fizykochemiczne zen

Szymon Drobniak

Świat zasadza się na harmonii, która jednak nie jest statyczna, ale rodzi się w ciągłym napięciu, grze przeciwieństw. Życie i śmierć, ruch i spoczynek, stałość i zmiana trwają w nieustającym tańcu. A nauka? Tylko to potwierdza.

Eukaliptus jest ciepły, nasączony popołudniowym słońcem. Jego kora przyjemnie drapie mnie po plecach – a ja mu się odwdzięczam, bo przecież on też na pewno coś czuje. Grube liście, niczym zrobione z wyprawionej skóry, klekoczą cicho na wietrze. Wieczorna bryza, jak przeciągły wydech, opuszcza miasto i sunie ku cichemu dzisiaj oceanowi. Wokół unosi się zapach eukaliptusowych soków, mieszanka olejków eterycznych i lotnych alkoholi przywodząca na myśl aptekę.

Czytaj dalej