Astronomia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Astronomia > Eseje  
  Tematy
- Historia astronomii
- Narzędzia i metody astronomii
- Astronomia sferyczna i praktyczna
- Badania kosmiczne
- Układ Słoneczny
- Słońce
- Galaktyki
- Kosmologia
- Gwiazdozbiory całego roku
- Eseje

  Szukacz




ILE WAŻY WSZECHŚWIAT ?

[ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]   [ 4 ]   [ 5 ]  

Pięknych przykładów wykrycia „ciemnej materii” poprzez analizę jej grawitacyjnego wpływu na inne ciała dostarcza historia poszukiwań najdalszych planet w Układzie Słonecznym. Po odkryciu przez Williama Herschela w 1781 r. pierwszej planety niewidocznej gołym okiem - Urana - położenie jej było dokładnie badane przez astronomów. W owym czasie mechanika, oparta na prawach Newtona, święciła swe tryumfy, a przewidywania ruchów planet stanowiły jej największe osiągnięcia. Szybko się okazało, że obserwowane położenia Urana na niebie różnią się od położeń przewidywanych na podstawie obliczeń. A zatem Uran jest najwidoczniej poddawany działaniu grawitacji nie tylko Słońca i sześciu znanych wcześniej planet, lecz dodatkowej, niedostrzeżonej wcześniej planety, krążącej jeszcze dalej od Słońca. Teoria Newtona pozwalała określić położenie tej planety na niebie. Odpowiednie obliczenia przeprowadzili Anglik John C. Adams i Francuz Urbain-Jean-Joseph Le Verrier. W 1846 r. dostrzeżono na niebie ósmą planetę, Neptuna. Był to wspaniały tryumf nauki i pierwszy przykład skutecznego odnalezienia obiektu na podstawie analizy jego wpływu grawitacyjnego na inne ciała.

Dalsze obserwacje ruchu Urana i Neptuna pozwoliły Percivalowi Lowellowi na wysunięcie hipotezy o istnieniu jeszcze jednej planety w Układzie Słonecznym. W 1930 r. Amerykanin C. W. Tombaugh odkrył Plutona - dziewiątą i ostatnią planetę. Dostrzeżenie jej, choć stanowiło kolejny sukces mechaniki nieba, było nieco przypadkowe i również stanowi dobrą ilustrację trudności omawianej metody oraz procesu rodzenia się odkryć naukowych w ogóle. Przewidywania położenia Plutona oparte były na niedokładnych obserwacjach położeń Urana i Neptuna. Szczęśliwie jednak w pobliżu wskazanego miejsca zaobserwowano Plutona. Dziś rozumiemy źródło ówczesnych błędów, ale próbując wyciągać wnioski co do rozkładu masy we Wszechświecie na podstawie jej wpływu grawitacyjnego, musimy pamiętać o niedoskonałości danych, którymi dysponujemy.

Neptuna i Plutona odkryto, badając wpływ pola grawitacyjnego Słońca i wszystkich pozostałych planet na ich ruch. Rozkład wszelkiej materii we Wszechświecie, jej ilość, wpływa na jego dynamikę. Jednym z najważniejszych osiągnięć nauki XX w. było odkrycie w latach dwudziestych przez Edwina P. Hubble'a zjawiska rozszerzania się Wszechświata, często określanego jako ucieczka galaktyk. Hubble zauważył bowiem, że galaktyki oddalają się od obserwatora, i to z prędkością proporcjonalną do odległości od niego.

Niezależnie od tego, jak wielkie zaskoczenie wywołało, odkrycie Hubble'a przyszło w samą porę. W 1916 r. Albert Einstein ogłosił ogólną teorię względności. Jednym z fundamentalnych założeń tej teorii jest równość masy grawitacyjnej i masy bezwładnej. Ogólna teoria względności jest teorią matematyczną, wiążącą własności przestrzeni i czasu (czasoprzestrzeni) z rozkładem materii. Okazuje się, że własności metryczne przestrzeni odbiegają od własności znanej ze szkoły przestrzeni euklidesowej, w której suma kątów w trójkącie zawsze wynosi 180, a obwód okręgu niezmiennie jest równy średnicy pomnożonej przez liczbę (równą w przybliżeniu 3,14). Obecność materii powoduje zakrzywienie przestrzeni. W takiej zakrzywionej przestrzeni suma kątów może być większa lub mniejsza od 180, a obwód okręgu - większy bądź mniejszy niż promień pomnożony przez 2. To, co przez tysiące lat wydawało się oczywiste i niezależne od materii - geometryczne własności przestrzeni - okazało się zależne od rozkładu masy i podlegające obserwacyjnej weryfikacji!

Co więcej, z teorii Einsteina wynika, że Wszechświat, wbrew liczącym tysiące lat wyobrażeniom, nie jest niezmienny. Rozwiązania równań ogólnej teorii względności wskazywały, że Wszechświat musi albo się rozszerzać, albo kurczyć. Nawet sam Einstein nie mógł się z tym pogodzić. Po to, by uzyskać statyczne rozwiązania swoich równań, rozszerzył je o tzw. człon kosmologiczny. Spełniał on rolę antygrawitacji i równoważył przyciąganie grawitacyjne. (Nigdy jednak nie udało się znaleźć fizycznej interpretacji tego członu choć już sam Einstein przypuszczał, że może on mieć związek z gęstością energii próżni). Ale nawet to nie pomogło. Rozwiązania okazały się niestabilne. Innymi słowy, statyczny Wszechświat pod wpływem najmniejszego zaburzenia zaczynał się albo rozszerzać, albo kurczyć. Kiedy Hubble odkrył, że Wszechświat się rozszerza, Einstein żałował wprowadzonej przez siebie samego komplikacji, o nie wyjaśnionym do końca fizycznym znaczeniu.

Stanisław Bajtlik


[  góra strony  ]

[ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]   [ 4 ]   [ 5 ]  
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach