POZNAĆ WSZECHŚWIAT -
WSTĘP
Będzie to cykl
artykułów "POZNAĆ WSZECHŚWIAT". Dziś zapraszam do WSTĘPU.
Żyjąc na naszej małej, ale
raczej niezwykłej planecie, krążącej wokół zwykłej gwiazdy, znajdującej się
wraz z prawie 200 miliardami innych gwiazd w całkiem przeciętnej galaktyce
nie wiele nas interesuje co się poza naszą planetą dzieje. Nasza Ziemia i
wszystko co się na niej odbywa są niemal głównymi naszymi problemami... i
słusznie, w końcu to nasz jedyny "dom" możliwy w dostępie bezpośredniego
kontaktu. Wiemy dużo o naszej Ziemi (chociaż ma jeszcze trochę tajemnic), znamy
jej historie - powstanie lądów, oceanów, pojawienie się życia i jej
ewolucja... Ale co wiemy o wszechświecie? O całej tej przestrzeni, w której
się znajdujemy? O Kosmosie, którego jesteśmy częścią? Jak dużo o nim
wiemy?
To właśnie będę
starał się wam przybliżyć. Z pewnością części osób nie będzie to nic
nowego, ale myślę, że dla znacznej większości będzie to poszerzenie swojej
wiedzy o wszechświecie. Wszechświat! A cóż to takiego? Przestrzeń w której
znajduje się materia? Czyli zbiór galaktyk, mgławic i wszelkiej materii? W
zasadzie tak... Ale w tych mgławicach, czy w
galaktykach powstają zjawiska oraz obiekty o bardzo ciekawych, niesamowitych, a
nawet wręcz tajemniczych właściwościach. Muszą istnieć jakieś zasady
działania tego wszystkiego co się dzieje w naszym wszechświecie,
jakieś prawa według których powstają takie obiekty i według których istnieje i
działa cały wszechświat. Nad tym głowili się i głowią uczeni od wielu pokoleń.
Oczywiście nie na wszystkie pytania znaleźli odpowiedź, ale sformułowali (a
właściwie odkryli) prawa w na tyle wystarczający sposób aby stworzyć
model działania wszechświata. Tak! Człowiek jest na tyle inteligentny, że bez
żadnych potężnych maszyn, bez okien do innych wymiarów potrafi określić skład
chemiczny gwiazd i zrozumieć zachodzące w ich wnętrzu procesy, jak i odkryć całą
ewolucje wszechświata. Dziś wiemy wiele, jutro będziemy wiedzieć więcej, ale i
tak może się okazać, że wciąż wiemy za mało...
O czym będę pisał?
Napiszę coś nie coś o samych gwiazdach, ich ewolucji - od narodzin aż po śmierć.
Podczas swego życia gwiazda przybiera niezwykłe postacie z których najbardziej
tajemnicza jest tzw. czarna dziura. Będzie o początku wszechświata i o jego
końcu. Będzie też o czterech głównych siłach rządzących naszym
wszechświatem. I o próbie połączenia ich w jeden, uniwersalny wzór - teorii
wszystkiego! A też o (z tego wynikającej) hiperprzestrzeni - czyli przestrzeni
wielowymiarowej, której istnienie fizycy teoretycy uznają za niemal pewną. Nie w
sposób też ominąć tematykę dotyczącą tuneli czasoprzestrzennych - rzeczy,
która jest tematem znanym z
publicystyki fantastycznej - obecnie rozważana przez naukowców.
Nie ominę też teorii istnienia wielu wszechświatów. Poruszę zagadnienia
dotyczące rozwoju myśli ludzkiej i dążenia człowieka do gwiazd oraz możliwości
istnienia obcej, inteligentnej formy życia, a także paru innych
tematów.
Ale zanim do tego
przejdę (w następnych rozdziałach), powinniśmy sobie chociaż w części uświadomić
potężny rozmiar naszego wszechświata. Odległości, które dzielą gwiazdy,
galaktyki, grupy galaktyk są tak olbrzymie, że wyrażenie ich w liczbach nic nam
nie mówi. Bo cóż może nam powiedzieć "kilkaset bilonów kilometrów" czy
"kilka tysięcy lat świetlnych" (ta druga odległość jest 100 razy większa od
pierwszej). Dla przypomnienia podam, że 1 rok świetlny to odległość jaką
pokonuje światło mknąc przez cały rok (Prędkość światła jest stała i wynosi
prawie 300 000 km/s (w próżni). Jest to największa prędkość we wszechświecie
jaką znamy i żadna cząstka posiadająca masę nie może uzyskać podobnej prędkości,
ponieważ jej masa rośnie wraz z prędkością, a dążąc do prędkości światła masa
dąży do nieskończoności. Innymi słowy taka cząstka pędząca z prędkością światła
musiała by mieć nieskończonej wielkości masę co jest oczywiście niemożliwe.
Dlatego darujmy sobie opowieści ze statkami kosmicznymi uzyskującymi prędkość
światła, nie mówiąc o prędkości ponadświetlnej!). Na przykładzie prostego modelu
spróbuje przedstawić pewne wyobrażenie takich odległości. Zacznę od naszego
Układu Słonecznego... Jak wiemy nasza Ziemia o średnicy (w przecięciu
równikowym) 12 756 km. obiega Słońce (średnica - prawie 1,4 mln km.) w średniej
odległości ok. 150 mln kilometrów. Czy te wielkości sobie wyobrażamy?? Z
pewnością pomoże nam model układu w odpowiednio zmniejszonej skali. Zmniejszmy
naszą ogromną gwiazdę, jaką jest Słońce do rozmiarów kuli o średnicy 10 cm. Przy
tej wielkości Słońca Ziemia będzie miała rozmiar ziarenka maku o
średnicy nie całego milimetra. Natomiast odległość między nimi wynosić
będzie prawie 11 m. Tak to właśnie wygląda! A jak daleko oddalony będzie Pluton
- ostatnia planeta naszego Układu Słonecznego (właściwie nie jest to planeta, a
planetozmala dysku Kuipera - ponad 5 razy mniejsza od Ziemi)? Średnio 422 m.
będzie dzielić go od naszego Słońca! Czyli nasz Układ planetarny będzie miał
średnice wielkości 844 m. z 10 centymetrowym Słońcem w środku! Czy widzimy
to...?! Te 844 metry to prawie 12 mld kilometrów, przez które światło przeleci
w nie całe 11 godzin (Czyli średnica naszego Układu wynosi 11 godzin
świetlnych). Idźmy dalej... Najbliższa gwiazdą naszego Słońca widoczną gołym
okiem jest Alfa Centauri oddalona o 4,3 lata świetlne (Najbliższą gwiazdą Słońca
jest Proxima Centauri - o 0,065 roku świetlnego bliżej niż Alfa Centauri, ale
jest ona dziesięciokrotnie mniejsza od naszej gwiazdy i świeci 2 tys. razy
słabiej, widoczna jest tylko przez duże teleskopy. Obydwie gwiazdy. które są
bardzo bliskimi sąsiadkami widoczne są tylko na półkuli południowej). Według
poprzedniego modelu odległość ta w tej skali wyniosła by jakieś 3000
km. Trzy tysiące kilometrów do naszego 844 metrowego układu!! A to
jeszcze nic! Teraz dla potrzeb większych odległości musimy zmniejszyć nasz Układ
Słoneczny do zaledwie 1 cm., czyli o prawie 85 tys. razy zmniejszymy go w
stosunku do poprzedniego modelu. Jest to naprawdę duże zmniejszenie. Model
układu, który poprzednim razem wymykał się nam setki metrów poza nasz dom teraz
mieści się na naszej dłoni - 1 cm! Spróbujmy to sobie wyobrazić... W tej skali
Alfa Centauri jest oddalona od nas o 35 metrów. Przejdźmy do większych
odległości. Z pewnością wiecie, że na niebie widzimy przy dość dobrych warunkach
ok. 3 tys. gwiazd. Jest to bardzo skromniutki kawałek naszej Galaktyki, która
zawiera prawie 200 miliardów gwiazd! Średnica naszej Galaktyki (zwaną Drogą
Mleczną) wynosi ok. 100 000 lat świetlnych, a my możemy obserwować gwiazdy
odległe do 3 tys. lat świetlnych (resztę zasłaniają obłoki gazowo-pyłowe). Taki
np. Betelgeuza - czerwony nadolbrzym (500 - 800 razy większy od Słońca!) w
Orionie oddalony jest od nas o 1040 lat świetlnych, w naszym nowym
modelu jest to 8,3 km! Czym przy takiej odległości jest nasz 1 centymetrowy
Układ Słoneczny?! Będąc przy tym zmniejszonym modelu do środka
Galaktyki jest 216 km (27 000 l.ś.), a cała Galaktyka długa jest na 800
km! To jest odległość Warszawa - Sztokholm, spójrzmy na mapę trzymając w
dłoni nasz malutki Układ Słoneczny. Czyż nie jest to ogromna przestrzeń? A jak
daleko jest do najbliższej galaktyki? Jest nią galaktyka Andromedy (widoczna
gołym okiem) odległa od nas o 2,2 mln l.ś. (bliższe są Obłoki
Magellana, ale są to małe galaktyki nieregularne towarzyszące naszej
Galaktyce). W podanym modelu jest to 17 600 km (odległość Warszawa -
Wellington w Nowej Zelandii). Galaktyka Andromedy wraz z Drogą Mleczną tworzy
Grupę Lokalną w skład której wchodzi jeszcze kilkadziesiąt znacznie mniejszych
galaktyk karłowatych. Wielkość naszej Grupy Lokalnej sięga kilka milionów
lat świetlnych. A wraz z innymi grupami galaktyk tworzymy Supergromadę Lokalną
Panny, której wielkość wynosi ok. 100 mln l.ś. W naszym modelu jest to 800 tys.
km. - dwukrotnie dalej, niż stąd do Księżyca (Trzymamy jeszcze nasz
jednocentymetrowy Układ Słoneczny?)! Dochodzimy już do granic wszechświata...
Tak, nasz wszechświat jest skończony... Obecnie nikogo to nie dziwi, a jeszcze
nie dawno wszechświat równał się nieskończoności. Wielkość naszego wszechświata
wynosi kilkanaście miliardów lat świetlnych. Czy jest to dużo? Ależ tak!
Odnosząc się do naszego modelu jest to ponad 100 mln km. Szacuje się, że liczba
galaktyk istniejących w naszym wszechświecie sięga nawet biliona! Jest to
potężna suma! Mimo wszystko potrafiliśmy okiełznać wielkość wszechświata. A co,
jeśli istnieje więcej takich wszechświatów, które tworzą gromady i supergromady
wszechświatów...?
W tym rozdziale to wszystko. Mam
nadzieję, że wzbudziłem wasze zainteresowanie Kosmosem. Wszelkie uwagi
i pytania proszę kierować na niżej podany adres.
JakBym