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 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 złość 15 gru 2006, 15:00 Jesteśmy małymi zawistnikami i złośliwcami: tym mniejszymi, im bardziej górnolotnymi w deklaracjach 3
  • Skaner 15 gru 2006, 15:00 AFERA 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
  • Playback 15 gru 2006, 15:00 Premier Jarosław Kaczyński i José Manuel Barroso, przewodniczący Komisji Europejskiej © A. Jagielak 14
  • Ryba po polsku - Polska jak Dunajec 15 gru 2006, 15:00 Tak przywykliśmy do przełomów, że bez choć jednego historycznego przełomu tygodniowo żyć nie możemy 15
  • Z życia koalicji 15 gru 2006, 15:00 ANDRZEJ 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 opozycji 15 gru 2006, 15:00 JAK 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 bessa 15 gru 2006, 15:00 Wzrost gospodarczy rozcieńczy się w "dziurze Kluzy" 18
  • Fotoplastykon 15 gru 2006, 15:00 Henryk Sawka (www.przyssawka.pl) 19
  • Bankomachia 15 gru 2006, 15:00 Wyłączenie Hanny Gronkiewicz-Waltz z przesłuchań praktycznie zawiesza prace komisji na kilka miesięcy 20
  • Lewy wrześniowy 15 gru 2006, 15:00 Jarosław Kaczyński jest dla młodej polskiej lewicy tym, kim Charles de Gaulle był dla zbuntowanych studentów w 1968 r. 24
  • Scenariusz Kuronia 15 gru 2006, 15:00 Przez całe lata 80. Jacek Kuroń liczył, że kierownictwo PZPR rozpocznie negocjacje z Lechem Wałęsą i jego doradcami 28
  • Nie słucham Kaczyńskiego! 15 gru 2006, 15:00 Rozmowa z Lechem Wałęsą 31
  • Uniwersalny esbek 15 gru 2006, 15:00 Płk Lesiak zawsze rozpracowywał opozycję - zarówno w PRL, jak i w III RP 32
  • Giełda 15 gru 2006, 15:00 Hossa 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 Wschodniej 15 gru 2006, 15:00 Dobrą passę i pęczniejące konta od popadnięcia w niełaskę u rządzących i finansowych tarapatów wciąż dzieli w postkomunistycznej Europie bardzo cienka linia 38
  • Pomost Europy 15 gru 2006, 15:00 Rozmowa z Zygmuntem Berdychowskim, przewodniczącym rady programowej Forum Ekonomicznego w Krynicy 70
  • 2 x 2 = 4 - Władza à discrétion 15 gru 2006, 15:00 Demagogią i walką z inteligencją można wygrać wybory, ale nie rządzić nowoczesnym państwem 72
  • Supersam 15 gru 2006, 15:00 74
  • Prêt-à-porter dla psów 15 gru 2006, 15:00 Burberry 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, 15:00 Coca-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 szkła 15 gru 2006, 15:00 Mody 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 Wiednia 15 gru 2006, 15:00 Wiedeń 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 Versace 15 gru 2006, 15:00 Telefony 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 winem 15 gru 2006, 15:00 Salvador 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 sukcesu 15 gru 2006, 15:00 Mundurek mobilizuje ucznia do pracy nad sobą i zdrowej konkurencji w grupie 76
  • Całus, który mówi 15 gru 2006, 15:00 Jarosław Kaczyński i Andrzej Lepper pocałunkami torują sobie drogę do sukcesu 80
  • Czekosmetyki 15 gru 2006, 15:00 Czekolada jest najlepsza jako kosmetyk i lekarstwo 84
  • Samolotnicy 15 gru 2006, 15:00 Utrzymanie małego samolotu kosztuje tyle, ile utrzymania dużego samochodu 86
  • Know-how 15 gru 2006, 15:00 Zakrzepica 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 oddech 15 gru 2006, 15:00 Astma nie jest chorobą, lecz objawem wielu chorób - odkryli naukowcy 90
  • Ludzkie zwierzęta 15 gru 2006, 15:00 Szympansy pocieszają się nawzajem, stają w obronie słabszych i przeżywają żałobę po stracie bliskich 94
  • Wszechświat wątpliwości 15 gru 2006, 15:00 Koniec Wielkiego Wybuchu? 96
  • Bez granic 15 gru 2006, 15:00 Pamięć 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 września 15 gru 2006, 15:00 Choć pięć lat temu celem Al-Kaidy była Ameryka, największego zniszczenia terroryści dokonali w Europie 100
  • Doktryna Condoleezzy 15 gru 2006, 15:00 Ameryka pragmatyków usłyszy głos Polski, gdy będziemy ważnym państwem w Unii Europejskiej 106
  • Biznes ci wszystko wybaczy! 15 gru 2006, 15:00 Białoruś nie wytyka Niemcom zbrodni wojennych, od kiedy Berlin stał się jej głównym partnerem handlowym 109
  • Menu 15 gru 2006, 15:00 KRÓTKO 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
  • Recenzje 15 gru 2006, 15:00   112
  • Dłużnicy, rozdział drugi 15 gru 2006, 15:00 Krzysztof 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 Stalinie 15 gru 2006, 15:00 Dymitr 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: reanimacja 15 gru 2006, 15:00 Trzeba 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 bohaterach 15 gru 2006, 15:00 Oliver Stone uległ presji rodzin ofiar tragedii w WTC: nie pokazał dramatu skazanych na spalenie i zmiażdżenie 114
  • Totalny show 15 gru 2006, 15:00 Edynburg figuruje w "Księdze rekordów Guinnessa" jako największy festiwal na świecie 118
  • Pazurem - Popłuczyny 15 gru 2006, 15:00 Mamy wielowiekową tradycję oblewania pomyjami znienacka. W dodatku zawsze nie tego, co trzeba 120
  • Ueorgan Ludu 15 gru 2006, 15:00 Nr 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 - Przereklamowanie 15 gru 2006, 15:00 Kiedy zapewniają nas, że zobaczymy hit roku,najczęściej jest to gniot miesiąca 122