-
W empik go
Przekrój przez wszechświat - ebook
Słuchaj i czytaj w abonamencie Empik Go Mini za 24,99 zł / 30 dni. Subskrypcja Go Mini daje możliwość dodania 2 tytułów do biblioteki w mies. Wybierasz z ponad 100 tys. audiobooków, ebooków i podcastów.
Przekrój przez wszechświat - ebook
Jak wygląda świat z perspektywy mrówki, pojedynczego atomu albo galaktyki? Czy życie mgławicy przypomina życie kontynentu, to zaś życie cząsteczki białka? A może obserwowalny Wszechświat jest tylko maleńkim pyłkiem, a w każdym atomie kryją się nieskończone kosmosy tętniące życiem?
Bogato ilustrowana książka prowadzi Czytelnika krok po kroku poprzez skale przestrzenne Wszechświata: od najpotężniejszych struktur kosmicznych, przez świat galaktyk, gwiazd, planet, skał, roślin, mrówek, bakterii, struktur komórkowych, związków chemicznych i atomów, aż po pojedyncze cząstki elementarne. Kolejne rozdziały opisują fascynujący świat śpiewów ziemskiej magnetosfery, wielkich kosmicznych eksplozji i mikroskopijnych soczewek mrówczego oka, a towarzyszący tym opisom komentarz dotyka takich kwestii, jak miejsce człowieka we Wszechświecie, istota nauki i granice naszego poznania oraz piękno, jedność i harmonia Natury we wszystkich jej skalach.
Błyskawiczny rozwój naszej wiedzy o świecie oraz XX-wieczna fascynacja Kosmosem i fizyką kwantową spowodowały, że w reakcji na słowo „Wszechświat” nasza myśl kieruje się głównie ku granicom naszego poznania, czyli rzeczom najmniejszym i największym. Próba zrozumienia świata na podstawie wiedzy o cząstkach elementarnych i Wielkim Wybuchu przypomina jednak próbę zrozumienia książki na podstawie wiedzy o alfabecie języka, w którym ją napisano, i drukarni, w której została wydana. Książka ta ma za zadanie przybliżyć Czytelnikom nie tylko świat rzeczy najmniejszych i największych, ale przede wszystkim niezwykłe piękno i bogactwo Natury w skalach pośrednich. Dopiero po zaprzyjaźnieniu się z całym światem możemy podjąć się próby jego zrozumienia. /Fragment książki/
Łukasz Lamża – doktor filozofii, specjalizujący się w filozofii przyrody. Zajmuje się kosmologią i astrofizyką, filozoficznymi aspektami tych dyscyplin oraz ich powiązaniami z pozostałymi gałęziami nauki. Autor wielu artykułów naukowych i popularnonaukowych.
| Kategoria: | Filozofia |
| Zabezpieczenie: |
Watermark
|
| ISBN: | 978-83-7886-088-4 |
| Rozmiar pliku: | 9,7 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
Ilustracja 27
Obserwowalny Wszechświat – wizja artystyczna
Skala: 92 mld l.św.
27
1000 Ym ≈ 100 mld l.św.
Witamy we Wszechświecie!
Ilustracja 27 pokazuje tzw. obserwowalny Wszechświat (czasem określany też jako „widzialny Wszechświat”). To pojęcie doskonale ujmuje specyficzną sytuację, w której się znajdujemy: nie znamy „prawdziwych” rozmiarów Wszechświata – teoretycznie może być on nieskończony przestrzennie! – jednak znany nam jest z niezłą dokładnością rozmiar tego fragmentu Wszechświata, który poddaje się naszym obserwacjom.
Co ważne, „obserwowalność” tego obszaru to nie po prostu kwestia rozmiaru teleskopów lub pomysłowości kosmologów; dwa fakty wydają się brutalnie ucinać wszelkie dyskusje na temat bezpośredniego obserwowania obiektów położonych dalej niż granica obserwowalnego Wszechświata: skończona prędkość rozchodzenia się informacji oraz skończony wiek Wszechświata. Dodatkowym ważnym czynnikiem jest rozszerzanie się Wszechświata, znacząco wpływające na rozmiar tej jego części, która daje się obserwować. Przyjrzymy się kolejno tym trzem faktom.
Po pierwsze więc, nie tylko światło, ale i wszystkie mieszczące się w ramach „normalnej fizyki” kanały przesyłu informacji są ograniczone w swojej prędkości rozchodzenia się przez c – prędkość światła w próżni, wynoszącą około 300 000 km/s. Obiekt odległy od nas o, przykładowo, milion lat świetlnych (zob. rozdział 22) jest zatem dla nas widoczny taki, jakim był milion lat temu. Coraz dalsze od nas obiekty wydają się więc coraz młodsze, tak że wyglądanie ku coraz dalszym zakątkom Wszechświata jest jednocześnie spoglądaniem ku jego dzieciństwu.
Budowanie wciąż potężniejszych i bardziej czułych teleskopów nie prowadzi jednak do spoglądania dowolnie daleko – Wszechświat nie istnieje bowiem od zawsze. Obliczenia wykonywane na podstawie różnego typu obserwacji wydają się sugerować, że około 13,8 miliarda lat temu nastąpiło szczególnego typu „zdarzenie początkowe” znane jako Wielki Wybuch (chociaż żartobliwe angielskie określenie Big Bang oznacza raczej „Wielkie Bum”). Nie da się przedłużać „strzałki czasu” poza Wielki Wybuch, podobnie jak nie da się iść dalej na północ niż na biegun północny albo zmierzyć linijką odległości mniejszej niż 0 centymetrów. W takim sensie, w jakim normalnie używamy pojęcia „czas”, Wszechświat wydaje się więc mieć skończony czas na wzrost. W najwcześniejszej fazie swojej ewolucji Wszechświat był gorący i prawie jednorodny, zatem obrazem tej epoki nie są galaktyki i gwiazdy znane nam z fotografii astronomicznych, lecz niemal jednolite morze światła – tzw. mikrofalowe promieniowanie tła.
Dwa podane wyżej fakty zdają się sugerować, że najdalsze możliwe do zaobserwowania obiekty powinny znajdować się w odległości 13,8 miliarda lat świetlnych w każdym kierunku, co oznaczałoby, że obserwowalny Wszechświat ma kształt kuli o średnicy 27,6 miliarda lat świetlnych. Tak by było, gdyby Wszechświat się nie rozszerzał.
Wszechświat rozszerza się jednak w znanym tempie, wynoszącym obecnie około 70 km/s na Mpc; parametr ten określa się jako stałą Hubble’a. Oznacza to, że statystyczna galaktyka odległa od nas o 1 megaparsek (1 parsek to około 3,3 roku świetlnego) oddala się od nas z prędkością 70 km/s. W przypadku obiektów stosunkowo bliskich nie jest to do końca prawdziwe. Moje stopy nie oddalają się od czubka mojej głowy w tempie dyktowanym ową ekspansją kosmologiczną; są solidnie zespolone z moją głową za pośrednictwem sił elektromagnetycznych, a wzrost organizmu wynika z zupełne odrębnych praw biologii; w moim przypadku i tak prowadzi już raczej do rozrostu na boki niż pięcia się w górę. Galaktyki jeszcze w skali dziesiątków milionów lat świetlnych (zob. rozdział 24) trzymają się razem dzięki sile grawitacji. Dopiero powyżej tej skali „puchnięcie”/„rozciąganie się” przestrzeni pod „stopami” galaktyk zaczyna dominować i ekspansja Wszechświata staje się dominująca.
Można więc wyobrazić sobie, że skrawek materii, który 13,8 miliarda lat temu stanowił część młodziutkiego Wszechświata i wyemitował widoczne teraz na Ziemi fotony mikrofalowego promieniowania tła, został od nas w wyniku ekspansji kosmologicznej „odsunięty”. Po połączeniu tych trzech faktów, wzbogaceniu ich o kilka dodatkowych informacji uszczegółowiających (m.in. o tę, że ekspansja kosmologiczna wydaje się przyspieszać) i dokonaniu odpowiednich obliczeń okazuje się, że w trakcie dotychczasowego życia Wszechświata zdążył on rozszerzyć się akurat na tyle, iż najdalsze widzialne obiekty znajdują się od nas w odległości około 46 miliardów lat świetlnych, przez co otaczająca nas sfera rzeczy „dających się zaobserwować” ma średnicę nieco ponad 92 miliardy lat świetlnych.
Został nam więc „dany” bardzo określonych rozmiarów bąbel wypełniony... czym właściwie? Ilustracja 27 pokazuje, że w największej dostępnej obserwacjom skali Wszechświat wydaje się dość jednorodny i składa się z równomiernie rozłożonych „kłaczków”, będących w rzeczywistości wielkimi skupiskami galaktyk opisanymi bliżej w następnym rozdziale. Czas zatem zrobić pierwszy krok w głąb materii. Hop!
------------------------------------------------------------------------
Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki
------------------------------------------------------------------------
