Właściwa strona - http://www.wiw.pl/Astronomia/1102-kosmologia.asp Wiw Matematyka i przyroda: Astronomia Biologia Fizyka Matematyka Humanistyka: Historia Kultura antyczna Literatura Plastyka Inne: Szkoły wyższe Biblioteka Wszechświat w obrazkach Słowniki Nowinki Nowości Jesteś tutaj: Wirtualny Wszechświat Astronomia Kosmologia Tematy - Historia astronomii - Narzędzia i metody astronomii - Astronomia sferyczna i praktyczna - Badania kosmiczne - Układ Słoneczny - Słońce - Galaktyki - Kosmologia - Wiadomości ogólne - Paradoksy kosmologiczne - Rozszerzanie się Wszechświata - Modele kosmologiczne - Testy kosmologiczne - Mikrofalowe promieniowanie tła - Wielki Wybuch - Niebo w tym miesiącu - Eseje Szukacz Przeszukaj za pomocą Szukacza: witrynę Astronomia cały Wirtualny Wszechświat Przeszukaj inne witryny wydawnictwa Prószyński i S-ka Jak zadawać pytania? Paradoksy kosmologiczne Powszechnie przyjmuje się, że sformułowana przez Alberta Einsteina w 1915 r. ogólna teoria względności OTW w poprawny sposób opisuje zjawisko grawitacji. Współczesna kosmologia wykorzystuje OTW przy określaniu geometrycznych własności Wszechświata i wzajemnych związków czasoprzestrzeni z materią. Klasyczne pojęcia absolutnej przestrzeni i czasu oraz prawo powszechnej grawitacji Newtona stanowią dobre przybliżenie dla opisu ruchów materii w małych skalach i przy niewielkich prędkościach. Teoria newtonowska nie daje możliwości zbudowania spójnych globalnych modeli kosmologicznych, ale nadal stanowi dogodne narzędzie dla ilustracji pewnych ogólnych własności Wszechświata. Przyjęcie silnej zasady kosmologicznej oraz klasycznych, galileuszowych i newtonowskich założeń odnośnie geometrii przestrzeni prowadzi do wniosków w oczywisty sposób sprzecznych z najprostszymi obserwacjami astronomicznymi. Rozumowanie przeprowadzone w I połowie XIX w. przez astronoma i lekarza niemieckiego Heinricha Olbersa, znane obecnie jako paradoks fotometryczny albo paradoks Olbersa, pozwala odrzucić najprostszy intuicyjnie model Wszechświata wiecznego, niezmiennego, stacjonarnego i nieskończonego. We Wszechświecie posiadającym takie atrybuty jasność powierzchniowa nieba jest równa średniej jasności powierzchniowej gwiazd. Wynika to stąd, że w każdym kierunku na linii widzenia w skończonej odległości wzrok obserwatora napotka na tarczę jednej z gwiazd. Ciemne tło nocnego nieba oznacza, że w rzeczywistym Wszechświecie prawdopodobieństwo trafienia na gwiazdę przy losowo wybranym kierunku patrzenia jest znikomo małe. Różnica między przewidywaniem wyprowadzonym przez Olbersa, a wyglądem nocnego nieba oznacza, że prawdziwy Wszechświat nie spełnia co najmniej jednego z założeń wyjściowych. Człowiek stojący pośrodku niewielkiej kępy drzew dostrzeże pomiędzy pniami teren leżący poza lasem. W przypadku rozległej puszczy cała linia horyzontu zostanie zasłonięta przez drzewa. Analogia między gwiazdami a pniami drzew nasuwa przypuszczenie, że w prawdziwym Wszechświecie drobny ułamek powierzchni sfery niebieskiej jest pokryty gwiazdami, pomiędzy którymi sięgamy wzrokiem w przestrzeń pozbawioną gwiazd. Nie oznacza to jednak, że nasza Galaktyka znajduje się w środku obszaru wypełnionego "lasem" galaktyk, poza którym znajduje się pusta przestrzeń. W rzeczywistości Wszechświat istnieje w formie podobnej do obecnejprzez skończony przedział czasu. Ciemne tło nieba wynika przede wszystkim choć nie jedynie z tego faktu. Kilkanaście miliardów lat temu materia we Wszechświecie nie była jeszcze skupiona w gwiazdach. Zatem obszary na tyle odległe, że światło biegło stamtąd do nas wiele miliardów lat, są ciemne i stwarzają wrażenie, jakby były wolne od materii. Poza skończonym czasem trwania, rzeczywisty Wszechświat różni się od założonego przez Olbersa również innymi własnościami; przede wszystkim rozszerza się, czyli nie jest stacjonarny, oraz ulega przemianom ewolucyjnym. Brak natomiast definitywnej odpowiedzi, czy przestrzeń spełnia postulaty geometrii euklidesowej oraz czy Wszechświat jest skończony. Setki galaktyk jasności najsłabszych sięgają 30 wielkości gwiazdowych na obszarze nieba o rozmiarach 2' x 2' tzw. Głębokie Pole Hubble'a. Prawdopodobnie niektóre słabe galaktyki są najbardziej odległymi, widocznymi obiektami, jakie istnieją we Wszechświecie. Przypuszcza się, że liczba galaktyk słabszych niż 30 wielkości gwiazdowych jest na tyle mała, że nie przyczynia się w istotny sposób do całkowitej jasności nieba nocnego, co wyjaśnia paradoks Olbersa. Fot. HST/NASA. Do podobnych wniosków, jak w wypadku paradoksu Olbersa, prowadzi rozumowanie tzw. paradoks Seeligera albo paradoks grawitacyjny dotyczące siły grawitacyjnej wywieranej na dowolny element masy przez całą materię Wszechświata. Przyjmując te same założenia, jak w paradoksie Olbersa, mechanika newtonowska prowadzi do wniosku, że na każdy punkt materialny działa we wszystkich kierunkach nieskończona siła. W sensie matematycznym siła wypadkowa staje się nieokreślona, a potencjał grawitacyjny nieskończony. Andrzej M. Sołtan Wiw - strona główna | Astronomia i kosmologia | Biologia | Fizyka | Matematyka | Historia | Kultura antyczna | Literatura | Szkoła-Plastyka | Nowinki | Nowości | Szkoły wyższe | Biblioteka | Wszechświat w obrazkach | Słowniki | Copyright Prószyński i S-ka SA 2000. All rights reserved. Wszystkie prawa zastrzeżone.