Locutus Of Borg
Admin
Broj komentara : 5
Join date : 2009-12-09
Age : 45
Mjesto : Delta Kvadrant
 |  Naslov komentara: Nastanak,starost i velicina Svemira  Mon Dec 14, 2009 11:33 am | |
| Nastanak,starost i velicina SvemiraNakon stoljeća i stoljeća promatranja noćnog neba ljudska je vrsta u ovom stoljeću spoznala da je svemir u kojem živi započeo prije petnaestak milijardi godina u Velikom prasku, u nezamislivoj eksploziji koja je stvorila ne samo materiju, već i prostor i vrijeme. Hladeći se, prvobitna je užarena kugla stvarala protone, neutrone i elektrone, a zatim od njih atome, oblake vodika i helija, te na kraju zvijezde i galaktike, kvazare i crne rupe.
Sve je počelo 1929. godine kada je američki astronom Edwin Hubble mjerenjem brzina udaljenih galaktika (pomoću Dopplerovog pomaka njihovog spektra) u ovisnosti o njihovoj udaljenosti otkrio
da se velika većina galaktika udaljava od nas
da je brzina udaljavanja proporcionalna udaljenosti galaktike
Drugim riječima, Hubble je otkrio da se svemir širi.
Koristeći informacije iz donjih Hubbleovih dijagrama (upotrijebite podatke iz 1996.) procijenite starost i veličinu vidljivog svemira.
Naprimjer: Za galaktike iz dijagrama izračunajte koliko je vremena prošlo od trenutka kad su one bila na istom mjestu kao i naša galaktika (to je trenutak Velikog praska tj. dobiveno vrijeme predstavlja starost svemira). Da biste dobili veličinu svemira ekstrapolirajte Hubbleov pravac i odredite udaljenost galaktika koje se udaljavaju brzinom svjetlosti (takve galaktike su na rubu vidljivog svemira). VELICINA STAROST I SIRENJE SVEMIRA: Ovo je Hablov dijagram
Iz dijagrama lijevo vidljivo je da galaksija koja je udaljena npr. 150 megaparseka ( 1 parsek = 3.09 x 10/16 metara) odmiče od nas brzinom od otprilike 10000 kilometara u sekundi. Preračunamo li megaparseke u kilometre dobijemo da je spomenuta galaksija udaljena 4.6 x 10/21 kilometara. Ako sada u mislima zavrtimo film povijesti svemira unatrag, vrijeme potrebno da se galaksija "vrati" do nas je
4.6 x 10/21 km / (10000 km/s) =
4.6 x 10/17 sekundi,
ili otprilike 15 milijardi godina. To je dakle vrijeme proteklo od trenutka Velikog praska do danas.
Ako se linearni porast brzine odmicanja galaksija nastavlja i dalje od desnog gornjeg kuta Hubbleovog dijagrama onda ćemo, gledajući sve dalje i dalje u svemirske dubine, vidjeti galaksije koje se udaljavaju sve brže i brže. Udaljenost na kojoj galaksije odmiču brzinom svjetlosti možemo prozvati krajem svemira jer je sve iza te granice za nas nevidljivo. Da bismo odredili tu udaljenost, ekstrapolirajmo gornji pravac. Jednadžba tog pravca je
brzina = H/0 udaljenost
gdje je H/0 tzv. Hubbleova konstanta. Njenu vrijednost možemo odrediti tako da za brzinu i udaljenost uvrstimo brojke koje vrijede za galaksiju iz prošlog odjeljka:
H0 = brzina/udaljenost = 10000 (km/s)/ 4.6 x 10/21 (km) = 2.2 x 10-18/ s-1
Uvrstimo li sada ovu konstantu u gornju jednadžbu, zajedno s uvjetom da je brzina jednaka brzini svjetlosti dobijemo za udaljnost do ruba svemira
udaljenost = brzina / H/0 = 3 x 108 m/s / 2.2 x 10-18/ s-1 = 1.36 10/26 m
što preračunato daje 15 milijardi svjetlosnih godina. Napomena Ovdje navedene brojke su samo približno točne. Naime, usprkos velikom trudu astronoma, vrijednost Hubbleove konstante je još uvijek relativno neprecizno određena. Tako greška u dobivenim vrijednostima za starost i veličinu svemira iznosi možda i do 50%.POJASNJENJE: Da pojasnim što pod tim podrazumjevam: Naime, ono što opažamo svakako nije realna slika svemira. Uzmimo da se kvazar kojeg vidimo teleskopom, udaljava od nas brzinom 1/2 c. Na koje se vrijeme odnosi ta brzina? Na prošlost koju gledamo iz sadašnjosti? Gdje se u ovom trenutku nalazi taj kvazar i kojom se brzinom sada udaljava?
Kad kažemo da se neki kvazar udaljava brzinom c/2 zapravo želimo reći da svjetlost koja ulazi u naš teleskop ima crveni pomak koji odgovara Dopplerovom pomaku koji bi imao taj kvazar kad bi se gibao brzinom c/2 i nalazio odmah tu, blizu teleskopa. No zapravo taj crveni pomak nije u pravom smislu Dopplerov već je on posljedica toga da se svjetlost, putujući od kvazara do nas, čitavo vrijeme rastezala zajedno sa ekspandirajućim svemirom i tako je njena valna duljina postajala sve veća tj. pomicala se prema crvenom dijelu spektra. Dakle, "ta brzina" se ne odnosi ni na koje konkretno vrijeme jer je efekt crvenog pomaka kumulativan kroz čitav taj dugi vremenski period.
Zbog sličnih razloga, pitanje kojom se brzinom kvazar sada udaljava nije dobro postavljeno jer u zakrivljenim prostorima nije lako jednoznačno definirati relativnu brzinu udaljenih objekata tj. potrebno je naznačiti što mislimo pod relativnom brzinom. Prostor nije apsolutan i jedni način da uspoređujemo brzine objekata je da ih dovedemo jedne sasvim do drugih i onda izmjerimo njihove brzine "istim metrom". No, u zakrivljenim prostorima to zamišljeno dovođenje jednog objekta do drugog mijenja njegovu brzinu tako da onda više nije jasno što zapravo uspoređujemo i u tom poslu treba postupati jako pažljivo.
To je slično situaciji kad želimo usporediti da li su dvije dužine na sferi paralelne. Možemo pokušati dovesti jednu do druge i vidjeti da li će se one poklopiti ili prekrižiti. No, kako ih mičemo po sferi dužine mjenjaju svoj smjer i to da li će se one na kraju poklopiti ili križati ovisi i o putu po sferi po kojem smo ih micali. To jako komplicira situaciju. Iz tog razloga se ni pojam "paralelnosti" udaljenih dužina u sfernoj geometriji, niti pojam relativne brzine udaljenih objekata u zakrivljenom prostor-vremenu ne mogu upotrebljavati bez vrlo pažljivog definiranja što se pod tim zapravo misli.
Jedna ponekad korištena definicija relativne brzine udaljenih objekata u zakrivljenom prostor-vremenu je slijedeća: Uzmemo mnogo promatrača i postavimo ih ravnomjerno između nas i kvazara tako da je prostor između svake dvojice približno ravan. Damo upustvo svakom promatraču da u trenutku T mjeri udaljenost do svog slijedećeg susjeda. Zbrojimo sve te udaljenosti i dobili smo udaljenost do kvazara. Promjenu te udaljnosti u vremenu možemo zvati relativnom brzinom kvazara prema nama. Ovdje još treba biti pažljiv i s definicijom vremena T, jer vrijeme teče različito za svakog od ovih promatrača u zakrivljenom prostor-vremenu, ali uz još malo pažnje i ta se komplikacija može prevladati.
Sve ovo bi te trebalo uvjeriti da se čovjek zaista ne smije oslanjati na intuiciju kad govori o udaljenostima i brzinama dalekih objekata u svemiru i jedini sigurni put je matematika opće teorije relativnosti.
Jeste li se, čitajući ovo, zapitali kako se to galaksije na rubu svemira mogu udaljavati brzinom svjetlosti (a one iza tog ruba još i brže) kad Einsteinova specijalna teorija relativnosti dopušta masivnim objektima samo gibanje sporije od svjetlosti?
Ovo je jedan dio o onome sto sam proucavao neki dijelovi su posudjeni sa odredjenog saita i zato govorim razmisljanje o svemiru i njegovoj beskonacnosti je kao izbrojati koliko ima "kapi" svih mora na zemaljskoj kugli ali zadovoljstvo mi je ucit o svemiru jer covjecanstvo nema vise sta da proucava(mislim u globalu) pa je svemir sad aktuelan jer covjecanstvu je poznato samo 3% svemira (mizerno) ali nama dovoljno,nekad cemo valjda produzit horizonte.........bar se nadam. Ovo su neke prepostavke iz NASE kako je to sve teklo koliko je vjerodostojno neznam...Preuzeto sa NASA-inog WEB-a | |
|
