Kako biti obrazovaniji od Galileja? (I)

Kosmogonija, koncepcija Velikog Praska (Big Bang)

Neki ljudi su skloni da pretpostavljeno nekadašnje stanje super-guste materije krste kao početak univerzuma...Ideja koja je ponikla pre pedesetak godina izrasla je u Standardni Model Vasione. Vremensko prostorna evolucija Svega (supstancije i energije) startovala je od beskonačno guste i vruće materijalne tačke – singulariteta.

Za nevolju, neki ljudi su skloni da pretpostavljeno nekadašnje stanje super-guste materije krste kao početak univerzuma. Govore i o trenutku kreacije kosmosa. Bilo bi korektno reći najranije doba o kome imamo ili ćemo ikad imati neku naučnu informaciju. U svakom slučaju potrudimo se da sintagme te vrste što manje upotrebljavamo. Tako ćemo bar izbegavati neželjene metafizičke implikacije i nećemo dodatno ubacivati konvencije u fizičke zakone.

Singularitet je eksplodirao°, i do danas imamo širenje i hlađenje Sveta. Tri korpusa naučnih činjenica idu u prilog te teorije:

Galaksije se udaljavaju od nas, utoliko brže što su udaljenije.1) Galaksije se udaljavaju od nas, utoliko brže što su udaljenije (Hablov zakon);

2) Kosmos je ispunjen mikrotalasnim pozadinskim zračenjem, a to je ohlađena energija Početka, zračenje iz prastarih gustih i vrelih eona. Ne verujete? Želite da ga vidite? Nema problema! Uključite televizor i prebacite kanal na takozvani sneg. Eto ga: 1% toga što vidite stiže do vaših očiju praktično direktno iz Velikog Praska. Večita anegdota vezana za ovo otkriće govori kako su naučnici koji su otkrili ovo zračenje (Penzias i Wilson) Penzias i Wilson su imali izvesnih problema sa porodicom golubova koja se naselila u njihovoj anteni...imali problema sa porodicom golubova koja se naselila u njihovoj anteni, i površinu iste prekrila čuvenim eufemizmom beli dielektrični materijal…;

3) Količina pojedinih hemijskih elemenatau Kosmosu u skladu je s očekivanjima koje daje koncepcija Velikog Praska.

Razmišljanja o stanju Kosmosa pre singulariteta za sada nisu naučno definisana i predmet su filozofiranja, metafizike i teološkog spekulisanja. Razlog za ovo je jasan: predmet fizike su događaji koji su podudarni u vremenu. Trenutno smatramo da je singularitet vremenska nulta tačka, čime događaji pre njega ispadaju iz domena fizike. Takođe, budućnost Kosmosa ovog momenta je naučno neizvesna; postoje nekoliko scenarija događanja, a varijante evolucije zavise od parametara koje još nedovoljno poznajemo. Danas kosmolozi neutešno misle da postoji velika verovatnoća da će se Svet neprekidno širiti i stremiti stanju ništavila, cold, desolate nothingness.

Još nismo sigurni u scenario budućnosti Kosmosa; vlada mišljenje da će se širenje nastaviti beskonačno.

Nobelova nagrada za fiziku 2011. godine je dodeljena upravo naučnicima koji su pružili uverljive dokaze za ovaj scenario (između ostalog, eksperiment koji pokazuje da je kosmos trenutno ravan kao Dormeo dušek na kome niko ne sedi, odnosno da mu je trenutno geometrija takva da je zbir uglova u bilo kom trouglu kosmičkih razmera tačno 180 stepeni). Zasada, fizičari zahuktalo govore o još nedovoljno istraženim oblastima, posebno o velikim iznosima crne materije u Kosmosu, koja je uveliko misteriozna, za razliku od obične supstancije oličene u lako opservabilnim objektima: planetama, zvezdama i galaksijama. Tako, novi fakti, kad ih bude, usloviće u budućnosti i nove aspekte standardnog kosmološkog modela.

Brza kretanja, crne rupe, teorija relativnosti

Ajnštajn je razradio osnove dve teorije:

Brzina svetlosti je maksimalna brzina u Prirodi, jednaka za sve posmatrače koji miruju ili se ravnomerno kreću.1) Specijalna teorija relativnosti – Utemeljena u radovima iz 1905. godine. Naše poimanje vremena i prostora zavisi od našeg kretanja – vrijeme i prostor nisu apsolutni pojmovi, kako je mislio Njutn. Energija tela i masa istog tijela povezane su veličine; to je možda i najpoznatija formula fizike uopšte, E=mc2;ovde je brzina svetlosti u vakuumu (maksimalna brzina u Prirodi, jednaka za sve posmatrače koji miruju ili se ravnomerno kreću).

2) Opšta teorija relativnosti– Objavljena 1915, pripremana osam godina, uključuje gravitaciju u tu koncepciju. Gravitaciono polje velikih masa utiče na prostorno-vremensku strukturu. Eksperimentom je potvrđeno da svjetlosni zraci nisu euklidski prave linije u okolini masivne zvijezde, na primjer našeg Sunca, već geodezijske prave linije u zakrivljenom prostor-vremenu – u skladu s teorijom. Teorija predviđa postojanje u Kosmosu crnih rupa, veoma gustih objekata s kojih čak ni svjetlost ne može da umakne. Za crnim rupama se intenzivno traga, one su prva stavka u programima astrofizičara.

Crne rupe su predviđene, ima i pokazatelja da stvarno postoje

Danas, satelitska navigacija koristi GPS tehnologiju (sistem globalnog pozicioniranja) koja uzima u obzir formule relativnosti. Tako, teorija relativnosti daje široki naučni okvir naših teorijskih traganja, ali već i praktičnu podršku funkcionalnoj tehnologiji naših dana. O velikim objektima, o brzim telima i velikim prostranstvima – ne možemo razmišljati njutnovski, već ajnštajnovski, ne klasično, već relativistički.

 

__________
° Molim da se eksplodiranje singulariteta u ovom smislu ne povezuje sa jednim računarskim projektom.

9 komentara na temu “Kako biti obrazovaniji od Galileja? (I)”

  1. Nadam se da će se “priča” nastaviti, jer je ovako prilično uopštena, nedorečena i neprecizna. Na primer, singularitet nije naziv toga što je bio Univerzum pre Velikog praska; singularitet je bilo koje stanje u kojem odsustvuju poznati zakoni fizike; svaka crna rupa je u stvari singularitet, ali ne to što je bio Univerzum pre Velikog praska.

    Razmišljanja o stanju Kosmosa pre singulariteta za sada nisu naučno definisana

    Za sada? Pa neće nikad ni biti naučno definisana. Neće nikad ni biti predmet naučnog istraživanja (bar u onom smislu u kojem sada shvatamo i prihvatamo nauku). Baš zbog singulariteta se ne može znati šta je bilo pre Velikog praska, jer ništa od toga što je bilo pre ne utiče na ovo sad što je posle.

    Sećam se da je profa iz fizike čitavu priču malo(?) degutantno objasnio bubuljicom na licu – primakneš se ogledalu da je iscediš i ona eksplodira; od trenutka eksplozije, više nikako ne možeš da utičeš na ponašanje njene sadržine. :

    satelitska navigacija koristi GPS tehnologiju

    Samo biK dodao link ka interesantnom tekstu

    misle da postoji velika verovatnoća da će se Svet neprekidno širiti

    Jašta. Ili će se permanentno širiti (sve sporije i sporije, ali neprekidno), ili će stati i početi da se skuplja, zbog uvek prisutnog i uvek privlačnog uticaja gravitacije. Pročitah negde (ne tako skoro) da se procena ukupne mase Univerzuma kreće negde oko 10% mase potrebne da bi se zaustavilo širenje istog. Jedino što može drastično da utiče na ovu procenu (osim moje pogrešne interpretacije iz sećanja) jeste ta, pomenuta crna materija.

    Za crnim rupama se intenzivno traga

    Opet izvlačim nešto iz sećanja… O:)
    Nađoše li onomad (makar) jedan komad, kad su oučili neku zvezdu koja kruži oko ničega, pa su zaključili (pogrešno?) da u stvari ima para, crnu rupu s kojom igra astronomski ples… Ima tu finog štiva, počev od ovog, pa nadalje…

  2. Cilj ovog teksta (biće još 4 nastavka) nije da ide u sitna crevca. Recimo:

    misle da postoji velika verovatnoća da će se Svet neprekidno širiti

    Kada je Ajnštajn formulisao Opštu teoriju, sem Merkurovog orbitalnog histerisanja i kompletne Njutnove teorije, nije bilo opažanja i/ili prethodne teorije koje bi trebalo integrisati. Bilo je puno prostora da se teorija uobliči po želji kreatora. Nezgodna strana Ajnštajna je bila činjenica da je on imao prilično krutu, deterministričku, ideju o prirodi Prirode. Pa je zato u Opštu teoriju ubacio kosmološku konstantu, član koji je zapravo opisivao negativnu gravitaciju, a koji je bio potreban jer je kao konačan cilj Ajnštajn želeo kosmos koji se ne kreće. Hablova posmatranja su ovaj član sahranila… da bi ga savremena osmatranja svemira pokazala da je taj član neophodan i da (opet me vuče da dodam “kako stvari stoje”) opisuje tamnu energiju koja zapravo predstavlja energiju vakuuma, koja je odgovorna za postojanje parova virtuelnih čestica, koje su opet odgovorne za, na primer, evoluciju (konačno iščezavanje) horizonta događaja crnih rupa.

    Samo u ovom tekstiću postoje minimum 4 ozbiljna pojma o kojima su knjige
    napisane. Trudim se da tekst priredim popularno, pa nek je i neprecizno, samo da je lepršavo. koga zainteresuje, lako će sam kopati.

    A moguće da preterujem u relativizacijama (“za sada nisu definisana”), gde želim da podcrtam da nauka baš sve, pa i samu sebe, uzima sa rezervom.

    1. nauka baš sve, pa i samu sebe, uzima sa rezervom.

      obožavam jedan izuzetak, pa moram da ga podelim. Hoking smatra da nikada neće biti moguće putovanje kroz vreme, i nudi elegantan dokaz:

      Nikada neće biti moguće putovanje kroz vreme jer nas ne posećuju turisti iz budućnosti.

      Sa druge strane, ovaj stav možda nije loše sakriti od širokih narodnih masa, jer svi znamo šta je bilo sa pojavama NLO………….. 😮

  3. Hoking smatra da nikada neće biti moguće putovanje kroz vreme

    Pa, dobro. To je ionako izneo kao svoj stav, a ne kao naučnu činjenicu. To što mi ne možem oda putujemo kroz vreme, ne znači da drugi ne mogu. 😉

    No, kô što neko lepo onomad reče – do Marsa ćemo i dalje putovati poštujući Njutnove, a ne Ajnštajnove zakone. Tako ćemo, kad (i ako°) budemo naučno otkrili način da putujemo kroz vreme, doooooosta vremena proći da krenemo to i da znanje/otkriće koristimo u praksi.

    Nikada neće biti moguće putovanje kroz vreme jer nas ne posećuju turisti iz budućnosti.

    Hmmmm…. A ti NLO-ovi koje pominješ? Da nismo to baš mi sami, samo se malo vratili iz budućnosti? 😉
    Uzgred, možda će baš saznanje/otkriće načina za putovanje kroz vreme iziskivati da se “postavimo” u neku (za sada nedokučivu) dimenziju, koja odlazi (samo°°) u prošlost tako da ne bude u sada nama dokučivom vidnom polju. Prostije, možda smo mi iz budućnosti nevidljivi za nas u sadašnjosti/prošlosti, čime se “čuva” uzročno-posledični sled.


    °
    Razvoj nauke ka saznanjima/otkrićima koja su potrebna za putovanje kroz vreme definitivno vode i do primene tehnologije koja će – pre tog konačnog (da ga tako nazovem) saznanja – proizvesti (samo)destruktivnu napravu.

    °°
    Strela vremena ne bi dozvoljavala da se ide u budućnost. Mada, ako u tom trenutku već posedujemo praktično znanje o drugim dimenzijama, možda i ovladamo dvosmernom strelom vremena. 😉

  4. Колико да не буде да спавам на часу,

    sa porodicom golubova koja se naselila u njihovoj anteni, i površinu iste prekrila čuvenim eufemizmom beli dielektrični materijal…;

    Елем, антена после тога сигурно више није била иста.

    1. jašta da nije… a nisu ni Penzias i Wilson… jer verovatno nisu imali pare za čistačicu… 😉

  5. Ideja je odlična, da se počne raditi na edukaciji maldih, ali i ostalih. Jer učenje traje celog života. Ono o čemu sam pre neki dan čuo n TV-u a potom i našao na netu jeste on-line edukacija, i mislim da je to pravi odgovor na Vaše pitanje kako doći do takvog nivoa znanja. Nama je očigledno potrebna i motivacija, ali u tome može samo vrednosni sistem i porodica da učestvuju, ne bi li se pokrenulo nešto!

Komentari su onemogućeni.