Stan dzisiejszej wiedzy pozwala nam sądzić, że wszechświat ma średnicę [o ile przyjmiemy że jest w kształcie kuli] równą 8,8 x 10^26 metra. Zapis w tej formie jest o tyle nieintuicyjny, że nie do końca pokazuje nam jak wielka jest to liczba.
8,8 x 10^26 można zapisać w postaci 880 000 000 000 000 000 000 000 000 metrów, co jest równe 880 000 000 000 000 000 000 000 km [880 tryliardów kilometrów]. Jest to tak ogromna liczba, że światło poruszające się z prędkością niemal 300 tysięcy kilometrów na sekundę potrzebuje 92 miliardy lat, żeby pokonać tę drogę. Znów dla porównania skali foton okrąża Ziemię niemal 8 razy w ciągu zaledwie jednej sekundy, a drogę pomiędzy Ziemią a Słońcem [średnio ok. 150 milionów kilometrów] pokonuje w nieco ponad 8 minut. Zastanawiające jest to w jaki sposób wszechświat może mieć 92 miliardy lat świetlnych średnicy skoro jego wiek oceniamy na 13,82 miliarda lat, co pozwalałoby nam sądzić że jego średnica powinna mieć ok. 27,5 miliarda lat świetlnych. Otóż kosmiczne ograniczenie prędkości w postaci prędkości światła nie dotyczy rozszerzającej się przestrzeni. Warto pamiętać, że z prawa Hubble’a wiemy o tym, że wszechświat wciąż się rozszerza, a prędkość ekspansji jest tym większa im dalej znajduje się obiekt. Ciekawe jest co zawiera tak niewyobrażalnie ogromna przestrzeń? Gęstość wszechświata jest niesamowicie mała – 9,9 x 10^-30 gramów na centymetr sześcienny (to mniej więcej 1 atom wodoru na 4 metry sześcienne). Wbrew pozorom to co możemy obserwować – tzw. materia barionowa stanowi niecałe 5%. Zdecydowana większość to ciemna energia (68%) i ciemna materia (27%), o których na ten moment nie wiemy zbyt dużo.
0 Komentarze
Prawo fizyczne to pojęcie określające pewien niezmiennik występujący we wszechświecie najczęściej wyrażony w języku matematyki.
Jakie są te prawa? Przede wszystkim mają one charakter uniwersalny i niezmienny. Co to oznacza? Działają dokładnie tak samo dzisiaj w moim domu, jak będą działać w sąsiedniej galaktyce za miliard lat. A w jaki sposób je formułujemy? Do pewnego czasu ta niezmienność i uniwersalność była niejako wskazówką do dokonania odkryć [na podstawie empirycznych doznań]. Od początku XX wieku działamy trochę inaczej- zakładamy pewną symetrię na podstawie której formułujemy teorię, następnie przeprowadzamy doświadczenie - sprawdzamy czy mieliśmy rację i zwykle wracamy do początku [w kręgu fizyków teoretyków mówi się, że najbardziej przydatnym narzędziem pracy jest kosz na śmieci, ponieważ dokładnie tam ląduje 99,[9]% wszystkich teorii]. Magia tych praw polega na tym, co się za nimi kryje. Einstein zaproponował symetrię na podstawie której sformułował prawa teorii względności, natomiast dopiero później odkryto co tak na prawdę się w nich zawiera [mi. ekspansja wszechświata, akrecja gwiazd, fale grawitacyjne, czarne dziury]. Tak na prawdę do dziś nie znamy ścisłych rozwiązań jego teorii. Moim zdaniem najbardziej fascynujące w prawach fizyki jest ich piękno, elegancja i prostota. Świat materialny, które opisują jest doskonały. Wartości jakie zostały dobrane w "procesie kreacji" są nieprawdobopobnie idealne. Przykładowo jakakolwiek zmiana ładunku elektronu spowodowała by, że Słońce nigdy by się nie zapaliło lub spaliło się zbyt szybko. Czy Ciebie też zastanawia w jakim procesie zostały dobrane te wartości? Istnieje teoria wieloświatów mówiąca o tym, że powstało nieskończenie wiele wszechświatów i każdy z nich próbował dobierać inne wartości. Akurat w naszym się udało i ewoluował do stanu obecnego, natomiast reszta się zapadła. Ale czy to jest dobra teoria? Moim zdaniem nie. Skoro wszechświat mógłby zmieniać wartości stałych na początku istnienia, to dlaczego nie może robić tego później? Niemiecki matematyk żyjący w XIX wieku sformułował hipotezę dotyczącą rozkładu liczb pierwszych, której miejmy nadzieję jeszcze długo nikt nie rozwiąże. Jesteś ciekawy dlaczego? Zapraszam do przeczytania.
Hipoteza Riemanna sformułowana w 1859 roku mówi, że: „wszystkie nietrywialne zera funkcji dzeta mają rzeczywistą część równą 1/2”. W bardziej przystępny sposób – między 1 i „n” jest mniej więcej „n” dzielone przez logarytm z „n” liczb pierwszych – najprościej mówiąc Riemann starał się określić położenie liczb pierwszych w ciągu liczb. Wciąż nie wiemy dlaczego na wirtualnej osi są miejsca gdzie liczby te są ułożone bardzo gęsto i takie gdzie znaleźć je niezwykle rzadko. Problem ten dołączył do grona milenijnych [rozwiązanie nagradzane jest milionem dolarów], ale z jakiego powodu nie powinniśmy trzymać kciuków za jego szybkie rozwiązanie? Współczesne metody kryptologiczne [takie jak np. RSA] opierają się na faktoryzacji [rozkładzie na czynniki] ogromnych liczb pierwszych. Poznanie klucza ich rozmieszczenia może znacząco zwiększyć zagrożenie naszych zaszyfrowanych danych. Wiesz, że Bernhard Riemann miał również olbrzymi wkład również w Ogólną Teorię Względności? Carl Gauss zajmując się przestrzenią zakrzywioną starł się z problemem opisu jej w więcej niż dwóch wymiarach. Riemann rozwiązał problem globalnie [dla przestrzeni n-wymiarowej], co dostarczyło Einsteinowi potrzebnego formalizmu do zapisania równań OTW. #2 "Zagadkowy paradoks Olbersa - czyli co możemy wywnioskować z faktu, że w nocy jest ciemno"18/9/2017 Oryginalne pytanie, które zadał sobie żyjący na przełomie XVIII i XIX wieku niemiecki astronom Heinrich Wilhelm Olbers brzmiało:
"Dlaczego w nocy jest ciemno, skoro patrząc w każdym kierunku widzę jakąś gwiazdę?" Do roku 1929 [potwierdzenie słuszności prawa Hubble'a] panowało przekonanie, że wszechświat jest statyczny, a także przestrzennie i czasowo nieskończony. Znając te założenia Olbers na swoje pytanie odpowiadał w następujący sposób: "co prawda im gwiazdy są dalej tym słabiej świecą, ale rozważając trzy sfery o środku w Ziemi i promieniach odpowiednio: a, 2a i 3a, gwiazdy leżące pomiędzy sferą 2a i 3a świecą 4 razy słabiej niż te pomiędzy sferą a i 2a, ale jest ich, aż 8 razy więcej, ponieważ liczba gwiazd rośnie proporcjonalnie do objętości kuli, ograniczanej przez tę sferę. Jaki z tego wniosek? Teoretycznie banalnie prosty - jeżeli wszechświat byłby statyczny, to bez względu na to z której strony Ziemi znajduje się Słońce, byłoby na niej tak samo jasno z każdej strony, natomiast jeżeli wszechświat byłby do tego nieskończony byłoby nieskończenie jasno. A dlaczego tak nie jest? Rozszerzanie się wszechświata powoduje, że światło oddalających się od Ziemi galaktyk jest przesunięte ku czerwieni [długość fali się zwiększa], poza tym tempo ekspansji powoduje, że sfera z której dociera do nas światło gwiazd jest ograniczona. Następnym razem spacerując w nocy zatrzymaj się na chwilę spójrz w niebo i popatrz, że oto przed tobą znajduje się dowód ekspansji wszechświata. Z pewnością na swojej ścieżce edukacji spotkałeś się z tą teorią, ale czy na pewno twoje jej rozumienie jest słuszne? Wbrew temu co pewnie słyszałeś Big Bang Theory nie traktuje o rozszerzaniu się wszechświata w pustą przestrzeń. Popularne [niepoprawne] rozumienie tej teorii jest następujące:
"wszechświat powstał 13,7 mld lat temu; w uproszczeniu- był upakowany do czegoś na podobieństwo granatu, nastąpiła eksplozja i zaczął rozszerzać się w pustą przestrzeń". A jak jest na prawdę? O tym jeszcze nie wiemy. Niestety potrafimy używać teorii Einsteina do tyłu tylko do 10^-42 sekundy od umownej chwili zero, ponieważ później teoria względności się załamuje [o tym dlaczego akurat w tym czasie z pewnością jeszcze opowiem]. Natomiast jaka powinna być interpretacja teorii wielkiego wybuchu? Przede wszystkim nie była to ekspansja do pustej przestrzeni, a najprawdopodobniej rozszerzanie jej samej. Wyobraź sobie wielki balon na którym porozmieszczani są obserwatorzy. Wielki Wybuch to proces analogiczny do pompowania tego balonu. Z punktu widzenia każdego "uczestnika" zdarzenia nikt nie znajduje się w środku ekspansji. Każdy spoczywa w miejscu, a inni się od niego oddalają. A z czego wyłonił się wszechświat? Według teorii z osobliwości - czyli takiego miejsca, gdzie gęstość materii lub przyśpieszenie grawitacyjne jest nieskończone.Ciekawi zapytają: co było wcześniej? Z punktu widzenia modelu standardowego jest to błędnie zadane pytanie, ponieważ czas, materia i przestrzeń wcześniej nie istniały. W tej kwestii wciąż szukamy odpowiedzi. |
nawigacja
Grudzień 2018
Kategorie
Wszystkie
|