Kluczowa idea 1. Jak nauka poznaje Wszechświat

Zanim zaczniemy mówić o czarnych dziurach, Wielkim Wybuchu czy naturze czasu, warto zatrzymać się nad pytaniem podstawowym. Skąd w ogóle wiemy cokolwiek o Wszechświecie? Hawking rozpoczyna od wyjaśnienia, czym jest teoria naukowa i dlaczego to ona, a nie intuicja czy wiara, pozwala nam rozumieć kosmos.

Dobra teoria, jak zauważa Hawking, musi spełniać dwa warunki:

• Trafnie opisywać obserwowane zjawiska. Powinna wyjaśniać to, co widzimy, na podstawie spójnego modelu, dopuszczając co najwyżej nieliczne wyjątki.

• Trafnie przewidywać przyszłe wyniki. Prawdziwą wartość teorii poznajemy wtedy, gdy zapowiada ona rzeczy, których jeszcze nie zaobserwowaliśmy, a późniejsze pomiary to potwierdzają.

Jest jednak pewien haczyk. Hawking przypomina, że żadnej teorii nie da się udowodnić raz na zawsze. Możemy zbierać kolejne potwierdzenia i nabierać do niej coraz większego zaufania, ale wystarczy jeden wynik sprzeczny z jej przewidywaniami, by ją obalić. Każda teoria naukowa jest więc z natury tymczasowa. Obowiązuje tak długo, jak długo zgadza się z obserwacjami. To nie słabość nauki, lecz jej siła, bo dowodzi gotowości do porzucenia nawet uznanych przekonań, gdy pojawi się lepsze wyjaśnienie.

Właśnie dlatego nasza wiedza o kosmosie rozwijała się przez wieki jako ciąg teorii wymyślanych, sprawdzanych i poprawianych. Już w 340 roku przed naszą erą Arystoteles twierdził, że Ziemia jest okrągła, a nie płaska. Zakładał jednak, że to Słońce, Księżyc, gwiazdy i planety krążą wokół nieruchomej Ziemi po idealnych okręgach. Ten pogląd utrzymał się przez stulecia, aż w XVII wieku obserwacje ostatecznie potwierdziły inny model. Okazało się, że to Ziemia i pozostałe planety krążą wokół Słońca, i to nie po okręgach, lecz po elipsach, czyli wydłużonych okręgach.