Należę do tych, którzy potrafią cieszyć się nawet okruchami wiedzy. Niejednokrotnie to właśnie one wciągają mnie w swoje głębiny i prowokują do dalszych poszukiwań. Szczególnie ciekawi mnie historia nauki – to, w jaki sposób dawni ludzie odkrywali zasady funkcjonowania Wszechświata.

          Pamiętam anegdotę o Pitagorasie, który, odwiedzając kowala, usłyszał różne dźwięki wydobywające się podczas uderzeń młotów. Niektóre z nich łączyły się w przyjemną harmonię, inne natomiast tworzyły wyraźny dysonans. Okazało się, że młoty o wagach pozostających w prostych proporcjach liczbowych wydawały dźwięki zgodne, przyjemne dla ucha. Pitagoras, zachwycony tą odkrytą harmonią, rozszerzył swoje rozważania na inne dziedziny. Tak narodziła się idea słynnych „sfer pitagorejskich” – harmonii planet, ich orbit i całego kosmosu.

          Dla Pitagorasa liczba nie była jedynie narzędziem do liczenia, lecz zasadą porządkującą całą rzeczywistość. Widział w niej most między światem materialnym a duchowym, a harmonia dźwięków stała się dla niego obrazem kosmicznego ładu. W tej perspektywie muzyka nie była wyłącznie sztuką, lecz odbiciem matematycznej struktury Wszechświata.

          Ta wizja przeniknęła później myśl filozoficzną i naukową Zachodu. Platon mówił o „muzyce kosmosu”, Kepler poszukiwał proporcji planet w „harmonii świata”, a wielu myślicieli wierzyło, że poznanie zasad matematycznych jest równoznaczne z dotarciem do najgłębszych prawd bytu. Można powiedzieć, że od tamtej chwili dźwięk, liczba i gwiazdy zaczęły tworzyć jedną opowieść – o pięknie i porządku ukrytym w rzeczywistości.

          Od dawna fascynowały mnie wzory opisujące zjawiska fizyczne. W prostych symbolach i zapisach można utrwalić prawa rządzące światem. Przyroda wydaje się być głęboko matematyczna. Newton, który sformułował prawo powszechnego ciążenia, sam zapewne nie zdawał sobie sprawy, jak wiele informacji można z niego odczytać. To równanie pozwala nie tylko zrozumieć, że planety nie poruszają się po idealnych kołach, lecz po elipsach, ale także przewidywać zachowanie innych ciał niebieskich.

          Niezwykłym przykładem potęgi tego wzoru jest historia odkrycia Neptuna. W 1846 roku Urbain Le Verrier, badając anomalie w ruchu Urana, obliczył – wyłącznie na podstawie prawa Newtona – że przyczyną zaburzeń musi być inna, nieznana jeszcze planeta. Co więcej, podał jej przybliżone położenie na niebie. Gdy astronomowie skierowali tam teleskopy, rzeczywiście odkryli nowy glob – Neptuna.

          To wydarzenie pokazuje, że matematyka jest czymś więcej niż tylko językiem opisu. Staje się narzędziem odkrywania, zdolnym odsłaniać przed nami to, co ukryte i jeszcze niewidoczne. Wzory nie tylko opisują świat – one potrafią go przewidywać, a czasem wręcz stwarzać na nowo w ludzkiej świadomości.

          Podobnie było w XX wieku, gdy Albert Einstein zapisał swoje równania ogólnej teorii względności. Wynikało z nich, że czasoprzestrzeń może się zakrzywiać, że istnieją obiekty tak masywne, iż nawet światło nie może się z nich wydostać – czarne dziury, a także że Wszechświat nie jest statyczny, lecz się rozszerza. Z tych samych wzorów wypływała jeszcze inna, niemal fantastyczna konsekwencja: istnienie fal grawitacyjnych. Przez dziesięciolecia były one tylko matematyczną wizją. Aż w 2015 roku, dzięki obserwacjom w detektorze LIGO, potwierdzono ich realność. To, co przez sto lat żyło jedynie w równaniach, nagle stało się faktem empirycznym.

          Sam Albert Einstein nie przypuszczał, jak wiele wiedzy i głębokich praw natury zakodowanych zostało w jego równaniach. Wyniki rozważań nad nimi nieraz zaskakiwały nawet samego twórcę. Doszedł do wniosku, że siła grawitacji nie różni się istotnie od siły bezwładności – i właśnie to stało się podstawą zasady równoważności. Okazało się również, że prawa fizyki są niezależne od wyboru układu odniesienia, a więc obowiązują w całym Wszechświecie tak samo.

          Z jego równań odczytano także koncepcję osobliwości początkowej, czyli momentu narodzin Wszechświata, znanego dziś jako Wielki Wybuch. Same równania sugerowały, że Wszechświat się rozszerza, czego Einstein początkowo nie chciał przyjąć do wiadomości, zakładając, że jest on statyczny i niezmienny. W tym celu wprowadził do swoich równań tzw. stałą kosmologiczną. Później uznał to za „największą pomyłkę swojego życia”.

          Paradoksalnie, współczesna kosmologia przywróciła jej znaczenie. Dziś wiadomo, że ekspansja Wszechświata nie tylko trwa, lecz także przyspiesza, a stała kosmologiczna może być matematycznym opisem tajemniczej energii próżni – ciemnej energii, która dominuje we Wszechświecie.

          Ostatnie dekady potwierdziły niezwykłą trafność równań Einsteina. Obrazy czarnych dziur, uchwycone przez teleskop Event Horizon, ukazały kształty dokładnie zgodne z przewidywaniami ogólnej teorii względności. Z kolei detektory LIGO i Virgo w 2015 roku po raz pierwszy zarejestrowały fale grawitacyjne – zmarszczki czasoprzestrzeni powstające podczas zderzeń czarnych dziur, które Einstein przewidział sto lat wcześniej. To tak, jakby równania sprzed wieku zaczęły dziś przemawiać własnym głosem, potwierdzając, że matematyka potrafi wyprzedzać nasze zmysły i otwierać drzwi do rzeczywistości, której długo nie mogliśmy zobaczyć.