Skąd wziął się Wszechświat?
12 Sie 2005r. w
Kosmologia napisał/a
Marcin Gładkowski
Jedna z teorii na temat powstania Wszechświata głosi, iż Wszechświat powstał w wyniku zderzenia dwóch odrębnych i pustych Wszechświatów.
Ekspansję Wszechświata odkrył Edwin Hubble, który wcześniej udowodnił także, że mgławice spiralne są w istocie galaktykami, nie obiektami naszej galaktyki - Drogi Mlecznej. Stwierdził, że linie widmowe promieniowania niemal wszystkich galaktyk są przesunięte ku czerwieni, a co za tym idzie oddalają się od nas. Niedługo potem stwierdził, że im większa odległość do danej galaktyki, tym większe staje się przesunięcie ku czerwieni.
Kilka lat wcześniej (dokładnie w 1915 roku), Albert Einstein ogłosił Ogólną Teorię Względności, obejmującą relacje pomiędzy czasem a przestrzenią wraz z rozkładem materii i energii we Wszechświecie. Z tej teorii wynikało także, że Wszechświat nie może być statyczny. Nasuwają się więc dwa scenariusze - jeden w którym Wszechświat będzie się rozszerzał, drugi, w którym będzie się kurczył. Odkrycia teoretyczne potwierdzone obserwacyjnymi znalazły potwierdzenie.
Wyniki prac takich ludzi jak Aleksander Friedman, Georges Lemaitre, George Gamowa a także wielu innych, powstała teoria ujmująca aspekty życia Wszechświata od swych narodzin, w której takie parametry jak gęstość i temperatura były bliskie nieskończoności do stanu dzisiejszego. Jednak jak każda teoria, nie została przyjęta z otwartymi ramionami. W latach pięćdziesiątych 20 wieku Fred Hoyle podczas cyklu wykładów popularnonaukowych dla radia nadał jej ironiczną nazwę "Big Bang" (z ang. "Wielki Wybuch"). Do dziś znamy tą teorię pod tą właśnie nazwą i stała się powszechnie przyjmowaną teorią dotyczącą ewolucji Wszechświata.
Obecnie wiadomo także, że Wielki Wybuch miał miejsce ok. 14 mld lat temu. Skończona prędkość światła (dokładnie 299 792 458 m/s) powoduje, że im głębiej spoglądamy w nasze Uniwersum, tym bardzie patrzymy w przeszłość. Nawet naszego naturalnego satelitę, Księżyca, widzimy z opóźnieniem rzędu 1,3 sekundy, a Słońce widzimy takim jakim było około 8 min 29 sek temu.
Każda teoria jest ograniczona i obowiązuje do czasu, kiedy jest w stanie wyjaśnić coraz to nowe dane astronomiczne. Z czasem raczej nie dojdziemy do wniosku, że jest po prostu błędna; może okazać się tylko ogólnym przedstawieniem znacznie głębszych praw natury. Skoro Edwin Hubble odkrył, że Wszechświat się rozszerza, to kiedyś galaktyki były znacznie bliżej siebie. To prowadzi nas do stwierdzenia, że kiedyś cały Wszechświat zgromadzony był w jednym punkcie. Gdy Wszechświat miał już rozmiar atomu, zaczęły obowiązywać normalne prawa mechaniki kwantowej. Kilka minut po Wielkim wybuchu, kiedy zaczęły powstawać lekkie pierwiastki, dzieje Wszechświata są dla nas bardziej klarowne. Natomiast podróż do punktu zero oraz wstecz staje się niemożliwa, gdyż materia znajduje się w takim stanie, że nie jest w stanie opisać jej żadna (istniejąca) teoria fizyczna. Gęstość i temperatura dążą do nieskończoności w skutek czego wszelkie teorie wykraczają poza granicę stosowalności.
Teoria Wielkiego wybuchu nie udziela odpowiedzi na pytania typu: co uczyniło materię bliską nieskończonych wartości lub co było wcześniej o ile to ostatnie pytanie w ogóle ma jakiś sens. Pojawiają się także niepokojące paradoksy. Mianowicie jak rejony kosmosu, które nie mogły się z żaden sposób ze sobą skomunikować, mają identyczne własności. Być może w przyszłości któraś z teorii odpowie na niektóre z tych pytań.
Niektórzy za taką teorię uważają będącą jeszcze w powijakach Teorię Strun. Dla chętnych gorąco polecam książkę "PIĘKNO WSZECHŚWIATA - SUPERSTRUNY, UKRYTE WYMIARY I POSZUKIWANIE TEORII OSTATECZNEJ" autorstwa Brian'a Greene'a, będącą światowym bestsellerem. Przedstawiono w niej wspaniałe przykłady obrazujące istotę Teorii Strun oraz problemy z nią związane i z niej wynikające. ( Osobiście byłem nią zachwycony :-) ).
Jakiś czas temu ukazała się praca kilku fizyków pracujących w USA i Anglii, w której to posługując się Teorią Strun dążyli do wyjaśnienia przyczyn Wielkiego Wybuchu. Nazwano tą teorię "ekpyrotyczną". Słowo to pochodzi z greki i oznacza pożar. Zgodnie z nią, początkowo pusty Wszechświat został wypełniony w skutek zderzenia dwóch pustych i trójwymiarowych wszechświatów. Dzięki temu energia zderzenia dała początek cząstkom i fotonom, które tworzą nasz materialny świat. Ci sami naukowcy znaleźli także drogę do uniknięcia nieskończoności i paradoksów związanych z klasyczną Teorią Wielkiego Wybuchu. Wszystko wydaje się bardzo logiczne i obiecujące, ale wstrzymajmy się jeszcze jakiś czas, gdyż wszystko jest na razie w fazie badań i testów. Trzymajmy jednak kciuki!
buletz
25.04.2011, 15:46