W jakimś momencie nastąpiła raptowna ekspansja - Wielki Wybuch. Wszechświat zaczął rozszerzać się w tempie eksplozji. Miało to miejsce około 15 miliardów lat temu. Materia znajdowała się wtedy w stanie niewyobrażalnie wysokiej temperatury i gęstości. Wskutek ekspansji wartości te zmniejszały się, a stan materii ewoluował przechodząc przez kolejne fazy znaczące historię rozwoju Wszechświata.
Eksperymentalnego potwierdzenia rozszerzania się Wszechświata dokonał w
1929 roku Edwin Houble. Zaobserwował on przesunięcie linii widmowych światła
docierającego od odległych galaktyk w kierunku mniejszych częstości, co
odpowiada zmianie koloru w kierunku koloru czerwonego. Zauważył także, że
efekt przesunięcia jest tym większy im dalej od nas galaktyka się znajduje.
Oznaczając przez
względną zmianę długości fali możemy prawoHoubla zapisać w postaci
![]() |
(15.6.1) |
gdzie, w określeniu
oznaczyliśmy przez
długość
fali danej linii widmowej a przez
długość
fali tej samej linii kiedy światło dociera z odległej galaktyki. Współczynnik
H nosi nazwę stałej Houble'a, a d jest odległością
od galaktyki. Oznacza to, że wszechświat nie jest statyczny ale ekspandujący.
Można postawić pytanie: czy oznacza to, że Ziemia jest w centrum
wszechświata? Wcale nie! Jeśli wszechświat ekspanduje to zwiększają się
także odległości pomiędzy galaktykami, co właśnie jest treścią prawa
Houble'a.
-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
Od momentu wielkiego wybuchu wszechświat jest w stanie ciągłej ekspansji przechodząc przez kolejne stadia zilustrowane na rysunku 15.6.1. Stadium plazmy kwarkowo-gluonowej odpowiada czasowi rzędu 10-6 sekundy. Procesy kreacji i anihilacji doprowadziły kolejno do utworzenia atomów, gwiazd i planet. Na jednej z nich pojawił się człowiek, który postawił sobie za cel zrozumienie swego pochodzenia.
|
Rys.15.6.1. Historia rozwoju Wszechświata, (wkładka do jednego z numerów WiŻ) |
Na tym kończymy wspólną wędrówkę przez świat fizyki. Poznaliśmy prawa rządzące tym, co postrzegamy zmysłami i tym, co stanowi podstawowy budulec materii niedostępny naszym zmysłom.
-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
Jako swego rodzaju epilog dodajemy obrazek, który mógłby znaleźć się w książce dla dzieci. Dlaczego znalazł się w kursie fizyki? Jest to obraz, który namalował rosyjski malarz Wasilij Kandinsky i zatytułował go "Błękit nieba"
A oto komentarz autora: "Sztuka abstrakcyjna kreuje (...) nowy świat, z pozoru nie mający nic wspólnego z rzeczywistością. Wewnętrznie podlega on jednak powszechnym prawom rządzącym w kosmosie. Tak więc obok świata przyrody istnieje świat sztuki - równie realny i konkretny." Czyż "Błękit nieba" - wypełniony dziwacznymi stworami nie przypomina próżni Diraca wypełnionej elektronami o ujemnej energii? Też wydawało się początkowo, że "nie ma nic wspólnego z rzeczywistością". Dopiero odkrycie pozytonu potwierdziło jej realność. Czyż stwory, które na tle błękitu nieba zobaczył tylko Kandinsky, nie mogą symbolizować kwarków o ułamkowym i nigdy nie obserwowanym ładunku? Tak, dopiero odejście od utartych sloganów i wydeptanych ścieżek pozwala zobaczyć nieznane - zarówno w fizyce jak i sztuce ... |
|
Wasilij Kandinsky, Błękit nieba (1940) |