Choď si svojou cestou a ľudia nech si vravia čo chcú...

Vytlač príspevok
Odporuč príspevok
Bookmark and Share PRIDAŤ NA VYBRALI.SME.SK

Ako to všetko začalo... a skončí (?) - očami vedy

Tak tu by som Vám chcela priblížiť pár teórií o vzniku a zániku vesmíru
Na začiatok by som mala asi napísať, že podľa jednej teórie big bang (alebo veľký tresk) odštartoval pred 13,7 miliardami  rokov rozpínanie vesmíru. Tento pojem zaviedol v roku 1949 Hoyle, keď túto teóriu v rozhlasovom vysielaní odmietol. V roku 1964 sa však teória big bangu potvrdila, keď Penzias a Wilson (nevedomky) objavili reliktové žiarenie, čo je pozostatok samotného big bangu, prejavujúci sa aj miliardy rokov po vzniku vesmíru.
Svetlo sa nešíri okamžite, ale postupuje rýchlosťou 300 000 km/s (za rok prejde cca 9,5 tisíc miliárd km). Keď sa pozeráme von do vesmíru, pozeráme sa doslova späť v čase. Polárka je vzdialená asi 430 svetelných rokov. Svetlo z nej, ktoré práve teraz vidíme ju opustilo okolo roku 1576 a nejaký tamojší astronóm s veľmi dobrým ďalekohľadom by sa mohol teraz pozrieť na Zem a vidieť Anglicko v čase Shakespeara. Najvzdialenejšie galaxie, ktoré vyfotografoval Hubbleov ďaľekohľad, vidíme také aké boli pred 12 miliardami rokov.
Pozorovaniami sa zistilo, že galaxie sa od nás vzďaľujú. Je to dokázané červeným posunom. Svetlo je vlna, má vlnovú dĺžku, ktorá určuje jeho energiu a farbu. Ako sa priestor rozpína, naťahuje svetlo a tak zväčšuje jeho vlnovú dĺžku. (keď sa predmety od nás vzďaľujú, tak ich vlnová dĺžka sa posúva do červeného spektra). Ak sa vesmír rozpína, musel byť sústredený na začiatku v jednom bode.
Priestor, čas aj hmota vznikli s big bangom. Ale čo bolo predtým? Keďže čas začal existovať spolu s vesmírom, tak nemohlo byť žiadne "predtým". Otázka "kde sa big bang udial" je tiež zbytočná, kedže priestor pred big bangom neexistoval. V prvých zlomkoch sekúnd bol vesmír v maličkej oblasti, menšej ako atómové jadro. Big bang sa udial všade a nemal nijaký stredový bod. Peknú ilustráciu toho možno vidieť na Escherovom obraze Kubické rozdelenie priestoru  (inak odporúčam pozrieť aj iné Escherove obrazy). Predstavte si, že stojíte na niektorej z kociek, každá z tyčí spájajúcich kocky expanduje. Mohlo by sa zdať, že stojíte v strede rozpínania a všetko sa od vás vzďaľuje. Expanzia však vyzerá rovnako z hociktoreého miesta. Nijaký stred neexistuje. V našom vesmíre je situácia veľmi podobná.



Ďalšia dôležitá otázka je "aký veľký je vesmír?". Zdá sa, že sú dve možnosti. Buď má vesmír konečnú alebo nekonečnú veľkosť. Ak je konečný tak čo leží mimo neho? Odpoveď je NIČ pretože priestor existuje len vrámci vesmíru. Nemôžeme sa tiež spýtať "aký veľký je vesmír", pretože odpoveď sa s časom mení. Nemôžme sa ani spýtať "aký veľký je vesmír teraz", pretože dôsledok relativity je, že nemôžme definovať jediný okamih nazývaný "teraz", ktorý by mal rovnaký význam v celom vesmíre. Vesmír je to, čo matematici nazývajú konečné a neohraničené. Predstaviť sa to dá na príklade mravca, ktorý lezie po lopte vždy v rovnakom smere. Nikdy sa nevynorí oproti prekážke a môže ubehnúť nekonečnú vzdialenosť aj napriek konečnej veľkosti lopty. Ani na tej najrýchlejšej kozmickej lodi by sme nedosiahli okraj vesmíru. To neznamená, že vesmír je nekonečný, ale že aj priestor môže byť zakrivený.
V súčastnosti prevláda teória, že v krátkom období medzi 10-35 až 10-32  sekúnd po big bangu došlo k zvýšeniu rýchlosti rozpínania vesmíru, známej ako inflácia. V tomto období narástla veľkosť vesmíru mnoho miliardkrát.

Teraz preskočím dlhé obdobie vzniku galaxií, našej slnečnej sústavy a života a prejdem k teóriám, ktoré hovoria o zániku vesmíru.
Konečný osud vesmíru závisí od relatívnej sily dvoch hráčov - gravitácie a sily, ktorá zrýchľuje rozpínanie vesmíru ( je charakterizovaná kozmologickou konštantou).
Keby zvíťazila gravitácia, rozpínanie by sa zastavilo a zmenilo na zmršťovanie, galaxie by sa približovali a videli by sme ich spektrá posunuté k modrému koncu. Teplota vesmíru by rástla a boli by časté zrážky kôp galaxií. Celý vesmír by skončil v tzv. big crunchi (ako keby big bang naopak). Vesmír by sa mohol následne odraziť tak, že by vznikol nový vesmír s možno inými fyzikálnymi zákonmi. Táto teória nám umožňuje obísť predpoklad okamihu stvorenia, v ktorom sa začal čas.
Nanešťastie, súčastné teórie naznačujú, že big crunch nikdy nenastane (vo vesmíre je jednoducho primálo hmoty na odvrátenie expanzie). Prítomnosť druhého hráča, kozmologickej konštanty, situáciu len zhoršuje - zdá sa, že vesmír sa bude večne rozpínať trvale rastúcou rýchlosťou. Nie je však isté, či je kozmologická konštanta naozaj konštantná. V prípade, že konštantná je, bude zánik vesmíru asi takýto:
 Vybuchujúce hviezdy budú po sebe zanechávať čierne diery. Približne za nejakých 1013 rokov prestanú hviezdy žiariť, nebudú nijaké zásoby jadrového paliva. Po zhruba 1020 rokoch (to je desať miliardkrát dlhšie ako terajší vek vesmíru) bude vesmír tvorený len mŕtvymi hviezdami, pozostatkami planét, obrovskými čiernymi dierami, fotónmi (častice svetla) a elementárnymi časticami. Napokon sa rozpadnú aj protóny, ktoré sú zložené z kvarkov. Rozpadnú sa na napríklad na pozitrón (antielektrón) a pión, ktorý sa okamžite rozpadne na fotóny. Životnosť protónu sa odhaduje na 1031 rokov a keďže je vesmír starý len 1010 rokov, nebol ešte žiadny rozpad protónu zaznamenaný. Ak je toto tvrdenie pravdivé, tak za 1033 rokov tu nebude nič, len fotóny a elementárne častice. Podľa odhadov bude o 1066 rokov priemerná vzdialenosť medzi elektrónmi väčšia než stotisícnásobok polomeru vesmíru, ktorý pozorujeme dnes. Uplynie googol (10100) rokov a možno o 10116 rokov sa zostávajúce častice rozpadnú na žiarenie. Vesmír sa stane chladným a tmavým a zrejme sa už nič neudeje.
A tu je prípad ak by hodnota kozmologickej konštanty rástla:
Gravitácia pôsobí len medzi objektami, ktoré su blízko seba ale sila, ktorá spôsobuje urýchľovanie rozpínania vesmíru so zväčšujúcou vzdialenosťou rastie. Nastane tzv. big rip. Kopy galaxií budú roztrhané pričom po sebe zanechajú iba samotné galaxie. 600 miliónov rokov pred koncom budú aj jednotlivé galaxie roztrhané. Rýchlosť expanzie sa zväčšuje, a tak budú roztrhané aj hviezdy a všetky planéty, ktoré ešte existujú budú zničené len 30 minút pred koncom. Zostanú iba atómy, ktoré sa môžu  tiež rozpadnúť. Dokonca sily, ktoré držia pohromade atómové jadrá, nemôžu ďalej odolávať odpudivej sile a vesmír sa premení na more žiarenia a častíc.
Toto je triezva veda - a predsa sa zdá, že niečo nie je v poriadku. Vesmír, ktorý končí niektorým z týchto spôsobov sa zdá byť zbytočný a je možné, že vedci niečo veľmi dôležité prehliadajú. Je ťažké uveriť, že tento úžasne zložitý a usporiadaný vesmír sa môže skončiť v beztvarom chaose.
Na koniec ešte spomeniem teóriu paralelných vesmírov, ktoré existujú súčasne s naším, no v odlišných rozmeroch, čo znemožňuje kontakt. Zatiaľ o nich nie je nijaký dôkaz ale ak existujú, budú zničené spolu s našim vesmírom? V súčastnosti nepoznáme nijaký spôsob ako ich vypátrať.
Snažila som sa vám priblížiť teóriu, ktorá je v súčastnosti najpresvedčivejšia, ale či bude pravdivá aj o 100, alebo dokonca o 10 rokov, to neviem.

Poďakovanie: Jednej bytosti (ktorá si sama vymyslela toto oslovenie aby bola neodhaliteľná XD) za to, že mi vnukla myšlienku  napísať tento článok a za to, že mi vymyslela pútavý názov :D
 

Moje myšlienky... | stály odkaz

Komentáre

  1. ~!@#$%^&*()_+
    Zaujimave, poucne, tesim sa na dalsie clanky. /no1 :-)
    (Z dovodu utajenia mojej osoby, nebude z mojej strany verejne podana ziadna konstruktivnejsia kritika. :-D)

    --
    publikované: 17.02.2008 19:19:10 | autor: Jedna bytost (neodhalitelna!) (e-mail, web, neautorizovaný)
Pozor, na konci je potreba spočítať neľahkú matematickú úlohu! Inak komentár nevložíme. Pre tých lenivejších je tam tlačidlo kúzlo.



Prevádzkované na CMS TeaGuru spoločnosti Singularity, s.r.o., © 2004-2014