Wszechświat wątpliwości

Wszechświat wątpliwości

Dodano:   /  Zmieniono: 
Koniec Wielkiego Wybuchu?
Niedługo minie 80 lat od czasu, gdy amerykański astronom Edwin Hubble opracował koncepcję Wielkiego Wybuchu, ale im więcej wiemy o wszechświecie, tym mniej go rozumiemy. Teoria Wielkiego Wybuchu, do niedawna uważana niemal za doskonałą, nadaje się przynajmniej do generalnego remontu. Nie tłumaczy ani początku wszechświata, ani jego końca.
Wszechświat - zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu - miał swój początek w nieskończenie małym, gęstym i gorącym punkcie. Od tej "chwili zero", która wydarzyła się 13,7 mld lat temu (a jak wskazują najnowsze pomiary, nawet 15,8 mld lat temu), przestrzeń miała pęcznieć, niosąc z sobą materię. Tylko czym był ów początkowy punkt? Skąd się wziął i dlaczego wybuchł? Na te pytania teoria Wielkiego Wybuchu nie odpowiada.

Relikt kosmosu
Przed Wielkim Wybuchem - według teorii - nie było przestrzeni ani czasu. Zatem pytania, dlaczego wszechświat narodził się w tej chwili, a nie kilka minut wcześniej, nie mają sensu. Bez sensu jest też pytanie o miejsce, w którym znajdował się początkowy punkt. Był nieskończenie mały, ale jednocześnie zajmował całą przestrzeń.
W 1929 r. Edwin Hubble ogłosił, że galaktyki cały czas się od siebie oddalają. Podobnie do wybuchającego fajerwerku, w którym ogniki świetlne rozbiegają się na boki, choć powstały w jednym punkcie, także oddalające się galaktyki wyglądały, jakby podróż rozpoczęły w tym samym miejscu. W 1959 r. ukraiński fizyk George Gamow przewidział, że skutkiem eksplozji musi być istnienie swoistego echa, świadczącego o tym, że w okresie niemowlęcym wszechświat był gęstą i gorącą zupą materii. Jest to tzw. promieniowanie reliktowe, które zarejestrowano w 1964 r.
Uczonym udało się nawet wyliczyć liczbę pierwiastków lekkich, które narodziły się bezpośrednio po Wielkim Wybuchu (cięższe atomy, z których dziś zbudowany jest wszechświat, powstały później). Przewidziano, że stosunek występowania izotopów helu-4 do wodoru wynosi około 0,25, a deuteru do wodoru 0,001. Te wielkości, obliczone dzięki modelowi Wielkiego Wybuchu, zgadzają się z tymi zaobserwowanymi w rzeczywistości.

Pęcznienie przestrzeni
Zaledwie kilka lat po odkryciu promieniowania tła zaczęto się zastanawiać, jak to możliwe, że niezależnie od kierunku, w którym spoglądano, widmo promieniowania reliktowego jest takie samo. Czy to nie przeczy założeniu, że informacja nie może się poruszać szybciej niż światło? Obszary leżące na przeciwległych krańcach kosmosu nie mogły mieć z sobą kontaktu. Jak to zatem możliwe, że ich historie przebiegały tak samo? A musiały tak przebiegać, skoro na mapach promieniowania reliktowego wyglądają dziś identycznie.
Jest to tzw. problem horyzontu, który spędzał sen z powiek naukowcom przez ponad 10 lat. Udało się go wyjaśnić dopiero dzięki tzw. teorii inflacji, zaproponowanej na początku lat 80. XX wieku przez Alana Gutha. Zakłada ona, że zaraz po okresie stworzenia nastąpił krótki, ale intensywny proces pęcznienia przestrzeni. Rozszerzała się ona szybciej niż światło (nie materia, lecz sama przestrzeń poruszała się szybciej niż światło), oddalając od siebie obszary, które dzisiaj leżą na antypodach wszechświata. Te obszary miały z sobą kontakt tuż przed tym, nim intensywne pęcznienie przestrzeni (inflacja) się rozpoczęło. Gdyby tego nie było, dziś leżałyby bliżej siebie i paradoks ich "komunikacji" nigdy przez naukowców nie zostałby podniesiony.
Teoria inflacji miała też wyjaśniać, jaki jest kształt wszechświata. Obserwacje wskazują, że jest płaski, ale ze wszystkich scenariuszy akurat ten jest najmniej prawdopodobny. Czyżby wszechświat był w stanie tzw. równowagi chwiejnej, jak ołówek ostrzem balansujący na napiętym sznurku? - pytano. Dzisiaj wydaje się, że płaskość, którą obserwujemy, to tylko złudzenie, takie jak to, że stojąc na powierzchni Ziemi, jesteśmy pewni, że nie jest ona zakrzywiona.

Ciemna strona kosmosu
Teoria inflacji jest jedynie "przybudówką" do klasycznej teorii Wielkiego Wybuchu i zręcznym obejściem problemów. Nie wyjaśnia mechanizmów leżących u podstaw pierwszych chwil po narodzinach wszechświata, a jedynie próbuje uzasadnić to, co obserwujemy. Kilka lat temu zauważono, że galaktyki nie tylko oddalają się od siebie, ale prędkość ich ucieczki stale rośnie. Takiego scenariusza nie przewiduje teoria Wielkiego Wybuchu. Tym razem uczeni wymyślili tzw. ciemną energię - siłę, która w przeciwieństwie do grawitacji działa odpychająco. W ten sposób wyjaśniono, co obserwujemy, ale nie wiemy, dlaczego tak się dzieje.
Gdyby wszechświat składał się tylko z tych obiektów, które widać, już dawno rozsypałby się jak perły z zerwanego naszyjnika. Potrzeba więcej materii, bo tylko ona może pomóc sile grawitacji utrzymać wszystko w ryzach. Materii, której nie widać, ale co do której istnienia wielu naukowców nie ma wątpliwości. Uczeni wymyślili zatem, że oprócz ciemnej energii musi istnieć ciemna materia, ale tak jak w wypadku ciemnej energii nie wiemy, jaka jest jej natura ani skąd się wzięła. Jest to tym dziwniejsze, że ciemnej materii ma być ponad 5 razy więcej niż materii widzialnej.
Wszechświat w 74 proc. jest zbudowany z ciemnej energii, a 22 proc. to ciemna materia. Na zwykłą (tzw. barionową) materię pozostaje jedynie 4 proc! W dodatku z jej istnieniem wiążą się wątpliwości. Teoria mówi, że na początku wszechświata materii i antymaterii było tyle samo. Teraz pozostała tylko materia.
Dotychczas błędnie szacowano także wiek wszechświata. Według najnowszych badań Carnegie Institution ma on 15,8 mld lat. Jest o 2 mld lat starszy niż sądzono.
Wątpliwości dotyczących teorii Wielkiego Wybuchu najprawdopodobniej pojawi się więcej. Próby teoretycznego opisu rzeczywistości ewoluują, szczególnie gdy pojawiają się nowe odkrycia. Dach modelu Wielkiego Wybuchu jest osadzony na solidnych filarach, ale ściany są podziurawione naszą niewiedzą jak sito.

KRÓTKA HISTORIA TEORII WIELKIEGO WYBUCHU
1917 - Albert Einstein wprowadza stałą kosmologiczną. Dodatkowy człon w równaniach ogólnej teorii względności miał równoważyć dynamiczny wszechświat, który wyłaniał się z równań Einsteina. Według ówczesnej wiedzy, przestrzeń miała być bowiem statyczna.
1923 - Edwin Hubble odkrył, że Droga Mleczna to zaledwie mały wycinek wszechświata.
1929 - Hubble zaobserwował, że galaktyki oddalają się od Ziemi tym szybciej, im dalej się znajdują.
1948 - George Gamow przewidział istnienie mikrofalowego promieniowania tła.
1964 - Zarejestrowanie mikrofalowego promieniowania tła i upadek konkurencyjnej do Wielkiego Wybuchu koncepcji wszechświata stacjonarnego.
1981 - Alan Guth przedstawił teorię inflacji kosmologicznej. Niedługo po Wielkim Wybuchu miała nastąpić epoka pęcznienia przestrzeni szybszego niż prędkość światła.
1989 - Wystrzelenie na orbitę okołoziemską pierwszego satelity zbudowanego wyłącznie do badań kosmologicznych. Zadaniem COBE (Cosmic Background Explorer) było wykonanie pomiarów kosmicznego promieniowania tła.
1990 - Na orbitę okołoziemską zostaje wystrzelony teleskop Hubble'a, jedno z najważniejszych narzędzi do badania losów wszechświata.
1998 - Obserwacje wykonane w ramach Supernova Cosmology Project wykazały, że wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Konieczne okazało się wprowadzenie pojęcia ciemnej energii. Powraca stała kosmologiczna.
2003 - Prezentacja obrazu mikrofalowego promieniowania tła całego wszechświata wykonanego przez satelitę WMAP.
2006 - Prezentacja dokładnych danych dotyczących temperatury i polaryzacji mikrofalowego promieniowania tła. Potwierdzenie tzw. modelu lambda-CDM istnienia ciemnej materii.
Więcej możesz przeczytać w 36/2006 wydaniu tygodnika Wprost.

Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App StoreGoogle Play.

 0

Spis treści tygodnika Wprost nr 36/2006 (1238)

  • Na stronie - Na złość15 gru 2006, 15:00Jesteśmy małymi zawistnikami i złośliwcami: tym mniejszymi, im bardziej górnolotnymi w deklaracjach3
  • Skaner15 gru 2006, 15:00AFERA Zamach na Gudzowatego Zostałem zatrudniony do przeprowadzenia wraz z wynajętą do tego celu grupą porwania Tomasza Gudzowatego albo, gdyby to się nie udało, zabicia Aleksandra Gudzowatego". Takie słowa usłyszał Aleksander...3
  • Playback15 gru 2006, 15:00Premier Jarosław Kaczyński i José Manuel Barroso, przewodniczący Komisji Europejskiej © A. Jagielak14
  • Ryba po polsku - Polska jak Dunajec15 gru 2006, 15:00Tak przywykliśmy do przełomów, że bez choć jednego historycznego przełomu tygodniowo żyć nie możemy15
  • Z życia koalicji15 gru 2006, 15:00ANDRZEJ LEPPER MA DWIE TWARZE. Obie opalone. Pierwsza to twarz męża stanu, pomstującego na Macierewicza i użalającego się nad Bartoszewskim. Druga to stara, znana gęba ludowego bohatera, walczącego o supersam i wyścigi na Służewcu. Czy...16
  • Z życia opozycji15 gru 2006, 15:00JAK WIADOMO, TYGODNIK "OZON" UPADŁ. Zdarza się. Głównym właścicielem pisma był poseł Platformy Obywatelskiej Janusz Palikot - jak wynika z rankingu "Wprost" całkiem dziany biznesmen. Trudno zatem zrozumieć, dlaczego...17
  • Wprost przeciwnie - Hossa, czyli bessa15 gru 2006, 15:00Wzrost gospodarczy rozcieńczy się w "dziurze Kluzy"18
  • Fotoplastykon15 gru 2006, 15:00Henryk Sawka (www.przyssawka.pl)19
  • Bankomachia15 gru 2006, 15:00Wyłączenie Hanny Gronkiewicz-Waltz z przesłuchań praktycznie zawiesza prace komisji na kilka miesięcy20
  • Lewy wrześniowy15 gru 2006, 15:00Jarosław Kaczyński jest dla młodej polskiej lewicy tym, kim Charles de Gaulle był dla zbuntowanych studentów w 1968 r.24
  • Scenariusz Kuronia15 gru 2006, 15:00Przez całe lata 80. Jacek Kuroń liczył, że kierownictwo PZPR rozpocznie negocjacje z Lechem Wałęsą i jego doradcami28
  • Nie słucham Kaczyńskiego!15 gru 2006, 15:00Rozmowa z Lechem Wałęsą31
  • Uniwersalny esbek15 gru 2006, 15:00Płk Lesiak zawsze rozpracowywał opozycję - zarówno w PRL, jak i w III RP32
  • Giełda15 gru 2006, 15:00Hossa Świat Pluton zysków Wielkich zysków spodziewają się producenci gadżetów po decyzji Międzynarodowej Unii Astronomicznej o zdegradowaniu Plutona do kategorii planet karłowatych. W sklepach internetowych natychmiast pojawiły się...36
  • 100 najbogatszych w Europie Środkowej i Wschodniej15 gru 2006, 15:00Dobrą passę i pęczniejące konta od popadnięcia w niełaskę u rządzących i finansowych tarapatów wciąż dzieli w postkomunistycznej Europie bardzo cienka linia38
  • Pomost Europy15 gru 2006, 15:00Rozmowa z Zygmuntem Berdychowskim, przewodniczącym rady programowej Forum Ekonomicznego w Krynicy70
  • 2 x 2 = 4 - Władza à discrétion15 gru 2006, 15:00Demagogią i walką z inteligencją można wygrać wybory, ale nie rządzić nowoczesnym państwem72
  • Supersam15 gru 2006, 15:0074
  • Prêt-à-porter dla psów15 gru 2006, 15:00Burberry i Gucci rozszerzyły swą ofertę o ubrania i gadżety dla psów. Firma brytyjska przedstawiła kolekcję płaszczy i kombinezonów dla czworonogów. W zestawie można znaleźć też sweter i obrożę z charakterystycznym dla Burberry'ego...74
  • Marka to jest to!15 gru 2006, 15:00Coca-Cola to najcenniejsza marka na świecie. W rankingu firmy Interbrand, która co roku szacuje wartość wizerunkową poszczególnych firm, największy skok w tym roku zanotował Google - wartość tej marki wzrosła w ciągu 12 miesięcy o 46...74
  • Spinki ze szkła15 gru 2006, 15:00Mody się zmieniają, ale eleganckiemu mężczyźnie nadal nie wypada pokazać się w koszuli bez spinek. Marcin Giebułtowski, współpracujący m.in. z firmą Svarowski, proponuje spinki awangardowe - z ręcznie robionego szkła układanego w...74
  • Trylogia z Wiednia15 gru 2006, 15:00Wiedeń to jedyna europejska stolica, która ma status pełnoprawnego regionu winiarskiego. Kto jednak kojarzy to miasto wyłącznie z młodymi heurigerami, serwowanymi w ogródkach Greenzingu, jest w błędzie. Otóż, po drugiej stronie Dunaju...74
  • Telefon od Versace15 gru 2006, 15:00Telefony komórkowe stały się takim samym dodatkiem do stroju jak torebka czy pasek. Po tym jak na Paryskim Tygodniu Mody swój pokaz urządziła Nokia, a na Warsaw Fashion Street kolekcję inspirowaną telefonem Siemens pokazała Natacha...74
  • Peeling pachnący winem15 gru 2006, 15:00Salvador Dali nie pielęgnował swoich wąsów, a Sophia Loren nie dbała o swoją cerę. Robiły to za nich siostry Maria i Rosy Carita, Hiszpanki, które po przeprowadzce do Paryża stały się fryzjerkami i kosmetyczkami europejskiej bohemy....74
  • Uniform sukcesu15 gru 2006, 15:00Mundurek mobilizuje ucznia do pracy nad sobą i zdrowej konkurencji w grupie76
  • Całus, który mówi15 gru 2006, 15:00Jarosław Kaczyński i Andrzej Lepper pocałunkami torują sobie drogę do sukcesu80
  • Czekosmetyki15 gru 2006, 15:00Czekolada jest najlepsza jako kosmetyk i lekarstwo84
  • Samolotnicy15 gru 2006, 15:00Utrzymanie małego samolotu kosztuje tyle, ile utrzymania dużego samochodu86
  • Know-how15 gru 2006, 15:00Zakrzepica turystyczna Ponadczterogodzinna podróż jakimkolwiek środkiem lokomocji może wywołać zakrzepicę. W wyniku tej choroby w żyłach powstają zakrzepy uniemożliwiające prawidłowy przepływ krwi. Uczeni z Centrum Medycznego...88
  • Ostatni oddech15 gru 2006, 15:00Astma nie jest chorobą, lecz objawem wielu chorób - odkryli naukowcy90
  • Ludzkie zwierzęta15 gru 2006, 15:00Szympansy pocieszają się nawzajem, stają w obronie słabszych i przeżywają żałobę po stracie bliskich94
  • Wszechświat wątpliwości15 gru 2006, 15:00Koniec Wielkiego Wybuchu?96
  • Bez granic15 gru 2006, 15:00Pamięć i Solidarność Trzecia wojna libańska zaczęła się w Izraelu. Jest ostra i wewnętrznie wykańczająca. Z punktu widzenia izraelskich elit, drugą wojnę libańską, trwającą do zawieszenia broni z 14 sierpnia, przegraliśmy. To...98
  • Efekt 11 września15 gru 2006, 15:00Choć pięć lat temu celem Al-Kaidy była Ameryka, największego zniszczenia terroryści dokonali w Europie100
  • Doktryna Condoleezzy15 gru 2006, 15:00Ameryka pragmatyków usłyszy głos Polski, gdy będziemy ważnym państwem w Unii Europejskiej106
  • Biznes ci wszystko wybaczy!15 gru 2006, 15:00Białoruś nie wytyka Niemcom zbrodni wojennych, od kiedy Berlin stał się jej głównym partnerem handlowym109
  • Menu15 gru 2006, 15:00KRÓTKO PO WOLSKU W łóżku z panną S. "Nie masz już za grosz intymności" - skarżył się pewien londyński złodziej, zauważony w trakcie wynoszenia telewizora przez internautę aż w Teksasie. W dodatku Amerykanin zawiadomił brytyjską...110
  • Recenzje15 gru 2006, 15:00 112
  • Dłużnicy, rozdział drugi15 gru 2006, 15:00Krzysztof Krauze jeszcze niedawno deklarował, że teraz zajmie się "jasną stroną życia". Jeśli ktoś potraktował serio te obietnice, może się poczuć nabity w butelkę. "Plac Zbawiciela" jest dziełem niemal tak samo...112
  • Istnieje życie po Stalinie15 gru 2006, 15:00Dymitr Szostakowicz, laureat nagród partyjnych i państwowych, musiał poczuć sporą ulgę w 1938 r. Po skomponowaniu muzyki do propagandowego "Wspaniałego obywatela", mógł zabrać się do tworzenia muzyki do kreskówki...112
  • Dylan: reanimacja15 gru 2006, 15:00Trzeba czekać cierpliwie aż do ostatniego utworu - mrocznej, nasyconej przeczuciem zbliżającej się apokalipsy ballady "Ain't Talkin'", by poczuć dreszcz, jaki pojawiał się przy słuchaniu utworów klasy "Ballad Of A Thin...112
  • Długi film o bohaterach15 gru 2006, 15:00Oliver Stone uległ presji rodzin ofiar tragedii w WTC: nie pokazał dramatu skazanych na spalenie i zmiażdżenie114
  • Totalny show15 gru 2006, 15:00Edynburg figuruje w "Księdze rekordów Guinnessa" jako największy festiwal na świecie118
  • Pazurem - Popłuczyny15 gru 2006, 15:00Mamy wielowiekową tradycję oblewania pomyjami znienacka. W dodatku zawsze nie tego, co trzeba120
  • Ueorgan Ludu15 gru 2006, 15:00Nr 36 (203) Rok wyd. 5 WARSZAWA, poniedziałek 4 września 2006 r. Cena + VAT + ZUS + akcyza Komunistycznym samochodom - nie! Już wkrótce w Polsce będzie można kupować chińskie samochody, sprowadzone na zasadzie tzw. importu indywidualnego,...121
  • Skibą w mur - Przereklamowanie15 gru 2006, 15:00Kiedy zapewniają nas, że zobaczymy hit roku,najczęściej jest to gniot miesiąca122