środa, 23 maja 2012

Gdzie nastąpił Wielki Wybuch ?

Czy zastanawialiście się kiedyś, gdzie nastąpił Wielki Wybuch ? Tym przewrotnym pytaniem rozpoczynamy dzisiejszy artykuł, w którym przyjrzymy się podstawom hardkorowej kosmologii.

Po lekturze artykułu, każdy z Was będzie potrafił wskazać palcem na niebie dokładne miejsce, w którym nastąpił Wielki Wybuch. Dowiemy się także skąd w ogóle pewność, że Wielki Wybuch miał miejsce.



Skąd wniosek, że Wielki Wybuch nastąpił ?

Wielki Wybuch, to nieco nieadekwatna nazwa zdarzenia, które nastąpiło, wedle obecnej wiedzy, około 14 miliardów lat temu. Skąd wiemy, że nastąpiło ? Zawdzięczamy to człowiekowi o nazwisku Hubble.

Edwin Hubble, to naukowiec ze wszech miar wyjątkowy. Dwa z jego największych odkryć, całkowicie zmieniły sposób w jaki patrzymy na Wszechświat. Do jego czasów, niepewną pozostawała kwestia istnienia innych galaktyk. Hubble udowodnił ich istnienie, wykazając, że te niewyraźne i rozmyte obiekty to rzeczywiście galaktyki, położone w bardzo dużych odległościach od naszej własnej Galaktyki. Jednakże największą sławę przyniosło Hubble'owi inne jego odkrycie, które podłożyło podwaliny pod nowoczesną astrofizykę i kosmologię, oraz na zawsze zmieniło ludzkie pojmowanie Wszechświata - do tamtej pory - stałego i wiecznego.

 
Hubble zauważył, że światło wszystkich galaktyk "przesuwa się ku czerwieni" w efekcie Dopplera. Czym jest efekt Dopplera ? Najprościej mówiąc, jest to fakt "kurczenia" albo "rozszerzania" się fali (również świetlnej) w przypadku ruchu jej źródła. Dzieje się tak dlatego, ponieważ sama fala posiada własną stałą prędkość, niezależną od prędkości źródła. Innymi słowy, źródło fali, może próbować doganiać własne fale lub im uciekać. To "doganianie" obserwujemy jako kurczenie się częstotliwości fali.

Zobaczmy to na animacji :



Jak się to objawia w praktyce ? Dla fali dźwiękowej słychać oczywiście charakterystyczne "niiiiiiiiiiAAAAuuuuuuuu", jak w przypadku mijającego nas samochodu. Oczywiście dla światła efekt występuje również, tyle że fal elektromagnetycznych nie jesteśmy w stanie usłyszeć. Możemy je jednak zobaczyć (znikomą ich część, jak pisałem w tym artykule).

Gdy obiekt zbliża się ku nam, częstotliwość jego światła wzrasta (czyli kurczą się odległości pomiędzy kolejnymi falami) tak samo jak w przypadku dźwięku. Gdy zaś się oddala, obserwujemy spadek częstotliwości fali (fale oddalają się od siebie).

"Skurczone" światło staje się bardziej niebieskie, natomiast "rozszerzone" światło staje się bardziej czerwone. Zatem obiekty które zbliżają się w naszym kierunku są bardziej niebieskie, natomiast te które się oddalają, są bardziej czerwone (bardziej niż byłyby w spoczynku). Oczywiście nie oznacza to, że przedmioty zbliżające się do nas, automatycznie stają się niebieskie. Oznacza to, że na skali kolorów, zbliżają się w kierunku niebieskiego. Czyli np. czerwony obiekt zbliżający się ku nam, staje się bardziej żółty. Pamiętajcie o tym prowadząc samochód i obserwując sygnalizację :)





Wracamy jednak do Hubble'a. Naukowiec ten zauważył, że odległe galaktyki emitują światło przesunięte ku czerwieni (oczywiście nie zauważył tego okiem, lecz czułymi detektorami). Oznaczało to więc, że oddalają się od nas. Ponadto, nie oddalają się w jakimś konkretnym kierunku, lecz oddalają się od nas tak, jakby od nas uciekały a im dalej są położone, tym szybciej się oddalają. Nieważne gdzie na Ziemi stoimy i nieważne w jaki punkt na niebie spojrzymy - wszędzie znajdziemy galaktyki, które oddalają się od nas. Tak zwany "chłopski rozum" podsuwa tutaj pozornie prawdziwą myśl, że skoro wszystko się od nas oddala, to znaczy że my jesteśmy w centrum tego wszystkiego, prawda ?

Problem zrozumienia rozszerzania się Wszechświata, polega na tym, że nasza perspektywa jest perspektywą "od wewnątrz". Spróbujmy to jednak zwizualizować. Wyobraźmy sobie Wszechświat jako 2-wymiarową płaszczyznę i weźmy dwa przypadki czasów - jeden wcześniejszy, drugi późniejszy.

Wszechświat w punkcie czasu T1. Widzimy galaktyki (czerwone kręgi) ułożone obok siebie we wzorcowych stałych odległościach (to tylko przykład).




Teraz Wszechświat w punkcie czasu T2. Ta sama wizualizacja, jednak galaktyki są od siebie bardziej odległe. Odległości pomiędzy nimi również są stałe.




Teraz nasza wizualizacja. Nakładamy czasowy punkt pierwszy, na punkt drugi. Bierzemy sobie dowolną czerwoną galaktykę i pokrywamy ją z galaktyką niebieską. Wszystkie galaktyki się od nas oddalają a im dalej położona galaktyka, tym szybciej się od nas oddala. Okazuje się, że wynik tego prostego eksperymentu myślowego, dokładnie pokrywa się z obserwacjami Hubble'a!




I nieważne w jakim miejscu Wszechświata żyjemy. Obojętnie w której galaktyce mieszkamy, zawsze będziemy obserwować ucieczkę galaktyk "od nas" i nie oznacza to, że my jesteśmy w centrum. Prawidłowym wnioskiem z obserwacji, który wyciągnął Hubble, jest wniosek, że wszystkie galaktyki oddalają się OD SIEBIE NAWZAJEM.


Skoro więc wszystkie galaktyki oddalają się od siebie nawzajem, skoro stale rosną odległości między nimi, to oczywistym wnioskiem było to, że w przeszłości te odległości były mniejsze, im dalej wstecz, tym mniejsze. I musiał istnieć taki moment w czasie, w którym cała czasoprzestrzeń zawierała się w jednym punkcie i z niego zaczęła rosnąć. Ten moment, nazywamy Wielkim Wybuchem.


Gdzie nastąpił Wielki Wybuch ?

Wspomniałem na wstępie, że nazwa "Wielki Wybuch" jest nieco nieadekwatna. Nieadekwatność ta, polega na bardzo mocno określonej świadomości tego, czym jest "wybuch". Wybuch kojarzymy z eksplozją, która rozrzuca materiał dookoła. Rozrzuca materiał w przestrzeni dookoła. Jednakże "Wielki Wybuch" nie rozrzucił materii w pustej przestrzeni. Wielki Wybuch rozrzucił materię, samą przestrzeń oraz czas, nie w jakiejś pustej przestrzeni, ale... w niczym. W fizyce "pusta przestrzeń" jest czymś jak najbardziej realnym. Nie jest "niczym". W fizyce "NIC" to naprawdę "nic" nawet bez pustej przestrzeni, która jest już "czymś".

Wróćmy jednak do "zwykłego" wybuchu. Załóżmy, że stawiamy na środku pustej sali petardę, zapalamy lont i uciekamy. Petarda wybucha i rozrzuca materiał dookoła. Obchodzimy cały teren i wybieramy sobie jeden malutki fragmencik petardy. Powiedzmy, że ten fragmencik to nasza Galaktyka a w niej Układ Słoneczny i planeta Ziemia. Z tego punktu widzenia, możemy próbować określić gdzie konkretnie nastąpił wybuch, wystarczy wskazać na punkt, w którym petarda stała w pustej przestrzeni, prawda ?

Ale co, jeśli wraz z "wybuchem" powstała cała przestrzeń, czas i materia ? Petarda rozrywa się i wyrzuca materiał na boki, do okoła. Natomiast w wypadku galaktyk ma miejsce rozszerzanie się pustej przestrzeni między nimi, zatem nie jest to zwykły wybuch. Gdzie więc należy wskazać ? Wcześniej nie istniała czasoprzestrzeń, gdyż powstała ona wraz Wielkim Wybuchem i od tamtego czasu rozszerza się. Wraz z nami wewnątrz. A ponieważ "my wewnątrz" jesteśmy częścią tej rozszerzającej się czasoprzestrzeni i jest jej częścią każdy jej punkt, to wszystkie te punkty były wcześniej w jednym miejscu. Zatem rozważanie istnienia punktu, w którym nastąpił Wielki Wybuch, nie ma żadnego sensu.

Natomiast odpowiedź na tytułowe pytanie brzmi : Wielki Wybuch jest WSZĘDZIE. My jesteśmy jego częścią i jest nią każde inne miejsce we Wszechświecie. Klucz do zrozumienia tego zadziwiającego faktu, tkwi w tym, że nie należy rozumieć "Wielkiego Wybuchu" jako wybuchu. Należy sobie uświadomić, że cały Wszechświat i cała przestrzeń, które obserwujemy znajdowały się w jednym małym punkcie a punkt ten po prostu urósł. Skoro każde miejsce we Wszechświecie, było kiedyś wewnątrz tej jednej potwornej super-osobliwości, a poza nią nie istniała ani przestrzeń ani czas, to wszystkie te miejsca naraz są Wielkim Wybuchem.

Jeśli zaś chcecie dowodu na powyższe wyjaśnienie, włącznie radio i przestawcie odbiór na punkt pomiędzy stacjami. Usłyszycie szum. Możecie też włączyć kineskopowy telewizor i wyjąć kabel antenowy. Zobaczycie coś takiego :


Pewna część tego szumu, to właśnie pozostałości po Wielkim Wybuchu - Mikrofalowe Promieniowanie Tła. Jeśli skierować radioteleskop w dowolny punkt nieba, siedząc w dowolnym miejscu na Ziemi, ten szum dobiega ZEWSZĄD. Z każdego miejsca w kosmosie dobiega nas ten pierwszy krzyk porodowy Wszechświata. A dobiega zewsząd, ponieważ Wielki Wybuch "był" wszędzie.



Zagadka Bystrzaka !

  1. Co mają ze sobą wspólnego reliktowe promieniowanie tła oraz gołębie ?

  2. Powiedzieliśmy, że sama pusta przestrzeń, z której usuniemy wszelkie cząstki, tworząc doskonąłą próżnię, ta pusta przestrzeń jest realnym fizycznym obiektem. Natomiast prawdziwe fizyczne "nic", nie zawiera kompletnie niczego. Ani materii, ani pustej przestrzeni, ani czasu. Czy potraficie wyobrazić sobie prawdziwe, fizyczne NIC ? Czy potraficie stworzyć jakiś przykład, który wytłumaczyłby laikowi, czym jest fizyczne "nic"?


Bonus !

Galaktyki nie oddalają się od nas z powodu posiadania jakichś własnych prędkości, lecz z powodu rozszerzania się samej pustej przestrzeni pomiędzy nimi. Pusta przestrzeń "puchnie" (i nie wiemy dlaczego), przez co jest jej coraz więcej, a odległości pomiędzy obiektami rosną. Są jednak takie galaktyki, które nie tylko się od nas nie oddalają, ale wręcz pędzą ku nam. Taką galaktyką jest Andromeda, zbliżająca się do naszej Galaktyki z zawrotną prędkością około 120 km /s. Słońce okrąża centrum naszej galaktyki i jest akurat w takim położeniu, że ruch ten powoduje dalsze zwiększenie prędkości zbliżania się Andromedy w kierunku samego Słońca. Jest to więc jedna z niewielu galaktyk, których światło przesunięte jest ku błękitowi. Galaktyka ta, jest położona stosunkowo blisko naszej własnej, dlatego przestrzeń pomiędzy nami nie rozszerza się aż tak szybko, by zniwelować wzajemne przyciąganie się tych dwóch galaktyk i ich własnych prędkości.

Andromeda może zderzyć się z naszą Galaktyką, w ciągu kilku miliardów lat a cała materia obydwu galaktyk może wówczas utworzyć nową, większą galaktykę eliptyczną. Tak monumentalne zderzenie nie musi jednak oznaczać zagłady dla poszczególnych systemów gwiezdnych. Odległości pomiędzy gwiazdami w obrębie galaktyki, są tak duże, że mówiąc o zderzaniu galaktyk, mamy raczej na myśli zderzanie się ich mas a nie poszczególnych gwiazd, choć i takich nie można oczywiście wykluczyć (zwłaszcza w okolicach centrum). Los Ziemi w przypadku zderzenia, pozostaje jednak niepewny. Możemy nawet nie odczuć tego na własnej skórze, ale może też być tak, że Układ Słoneczny zostanie przeniesiony w inny rejon nowej galaktyki lub jeśli nie dojdzie do wymieszania galaktyk, możemy zostać uprowadzeni przez Andromedę, opuszczając naszą własną galaktykę (żegnaj Mleczna Drogo). Wreszcie może być tak, że cały Układ Słoneczny zostanie grawitacyjnie rozerwany a Ziemia zostanie wystrzelona w czarny, pusty i zimny ośrodek międzygwiazdowy, gdzie pozbawiona energii Słońca, zacznie obumierać, stając się gwiezdną sierotą.



Powiązane artykuły :
Kolory nie istnieją !

Przykładowe źródła :
http://www.pl.euhou.net/docupload/files/Excersises/The_Universe/Hubble_constant/hubble_constant.pdf
http://www.mso.anu.edu.au/~charley/papers/LineweaverDavisSciAm.pdf



74 komentarze:

  1. "Skurczone" światło staje się bardziej czerwone, natomiast "rozszerzone" światło staje się bardziej niebieskie. Zatem obiekty które zbliżają się w naszym kierunku są bardziej czerwone, natomiast te które się oddalają, są bardziej niebieskie"
    - chyba odwrotnie :D

    OdpowiedzUsuń
  2. Jasne, czeski błąd, poprawione :)

    OdpowiedzUsuń
  3. A, gołębie :) Aż się uśmiecham, przypominając sobie tę historię ^^
    Chodzi o panów, którzy odkryli promieniowanie tła i myśleli, że winą tych "zakłóceń" są właśnie gołębie, a raczej ich odchody :)

    Wyobrazić sobie "nic" potrafię, wystarczy przyjąć za pewnik, ze takowe nic istnieje... ale wytłumaczyć komuś, kto tego nie "widzi"? Dla mnie niewykonalne.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. NIC to jest pół litra na dwóch;)

      Usuń
  4. Może nie wezmę bezpośredniego udziału w dyskusji, ale chcę wam bardzo podziękować za bloga. Dopiero teraz zaczynam rozumieć część zagadnień z fizyki, które wytłumaczyliście w łopatologiczny sposób zwykłemu szaremu człowiekowi. Szkoda że kilkanaście lat wcześniej nie było was w internecie. Fizyka byłaby o wiele przyjemniejsza :-) Pozdrawiam.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Ten komentarz został usunięty przez administratora bloga.

      Usuń
    2. Ma Pan prawo do wyrażenia swojej opinii. Ale bezpodstawne nazywanie treści artykułu "bzdurami" i odsyłanie do swojej strony zawierającej zbiór kontrowersyjnych hipotez, łamie netykietę obowiązującą na tym blogu. Komentarz usunięty.

      Usuń
  5. Hmm... Zbliżanie się Andromedy i Drogi Mlecznej jest raczej sprzeczne z tezą o puchnięciu przestrzeni międzygalaktycznej. Jak byśmy nie tłumaczyli rozszerzania się wszechświata (puchnięcie przestrzeni, czy "zwykła" ekspansja) to i tak dla wszelkich rozważań, w moim odczuciu, kluczowy jest pęd jaki ma materia.
    Co do pustej przestrzeni i niczego to tak się zastanawiam czy jeżeli pusta przestrzeń rzeczywiście nie zawiera żadnej materii, nie jest penetrowana przez żadne promieniowanie jest już niczym? W takiej przestrzeni nie możemy zmierzyć czasu więc nie ma w niej czasu - odważna teza? Takiej całkowicie pustej przestrzeni nie możemy też zbadać, ani nawet stwierdzić jej istnienia bo jak?
    Niepokoi mnie jeszcze teza że skoro promieniowanie tła dociera do nasz zewsząd to oznacza że wszechświat nie ma centrum, próbuję to sobie wyobrazić, jaka przestrzeń nie ma centrum, a w konsekwencji obrzeży? Przychodzi mi do głowy powierzchnia sfery, dopóki rozglądamy się wyłącznie w płaszczyźnie jej powierzchni to nie znajdziemy żadnego centrum. Stawiam tezę że wszechświat ma swoje centrum, ekspansja ma punkt początkowy tylko my nie potrafimy spojrzeć w odpowiednik kierunku (czy raczej wymiarze). W zasadzie jeden wymiar mamy t=-14 miliardów lat, ale co dalej ...

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Przecież chociażby foton przechodzi przez próżnię nie posiadającą ani jednego atomu. Tak byśmy mieli zawężone pole widzenia gdyby nic nie przechodziło.

      Usuń
    2. Być może sprowokuję moją niepełną odpowiedzią autora tego bloga do uzupełnienia temaut:
      * jakiś czas temu oglądałem wykład w którym pewien fizyk próbował w przystępny sposób opowiedzieć dlaczego uważa się że Wszechświat jest płaski - w skrócie wynikało to z podobnych obserwacji na podstawie których wiemy że Ziemia jest "kulą".

      * poza obserwowalnym Wszechświatem jest właśnie to "NIC" - to co było przed Wielkim Wybuchem; w sumie ciężko to wyjaśnić bo jak wyjaśnic nic? narazie wygląda na to że Wszechświat powstał z niczego i do niczego dąży .. tzn. wszystko rozpadnie się, rozszerzy, zniknie cała energia

      Usuń
    3. @Anonimowy23 maja 2012 15:11
      Nic to nie jest próżnia. Foton "chyba" nie wyjdzie poza nasz Wszechświat?

      Właśnie co się dzieje z fotonami emitowanymi przez galaktyki na krańcach Wszechświata? Jeżeli widzimy fotony zprzed 14mld lat, to co się dzieje z tymi wyemitowanymi w stronę "NIC"?

      Usuń
    4. Na chłopski rozum foton nigdy nie osiągnie granicy wszechświata jeśli przyjąć, że ten rozszerza się szybciej niż pędzi światło. Światło pojawiło się jakiś czas od momentu wielkiego wybuchu(nie od razu), i czy dogoni "horyzont zdarzeń" da światła czyli granicę, którą określa rozszerzanie się wszechświata?

      Usuń
    5. i tu dowalę moją ulubioną tezę. Wszechświat nie ma granicy. Podróżując cały czas w jednym kierunku korygując tor lotu cały czas, tak aby lecieć po linii prostej w końcu wylądujemy w tym samym miejscu z którego zaczęliśmy. Trochę jak mrówka idąca po piłce.

      Usuń
    6. Zależy kto co ma na myśli mówiąc o granicy. Myślę, że większości chodzi o granicę wszechświata jako jego średnicy, czyli tak naprawdę jego widocznej części, która to zbliża się obecnie do 100 mld lat świetlnych. Wszechświat z początku tak naprawdę miał średnicę niewiele wiekszą od długości Plancka, czyli był niewyobrażalnie mały.

      Usuń
    7. Po prostu za blisko siebie powstały, a grawitacja wygrała nad siłą odśrodkową.

      Usuń
  6. Mam pytanie o "mrugające gwiazdy". Są pewne gwiazdy, które mrugają na czerwono i niebiesko w każdej sekundzie. Jak można to mruganie wytłumaczyć? Przecież niemożliwe by gwiazdy się tak szybko poruszały w jedną i drugą stronę... Może ma to coś wspólnego z czarnymi dziurami i grawitacją tak dużą, że przyciąga i światło...?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Z tego, co wiem, to gwiazdy "mrugają" w ten sposób przez naszą atmosferę, która niejako zakłóca sygnał... to zjawisko ma nazwę, z tego, co pamiętam, scyntylacja. Chodzi o to, że nasza atmosfera ma różną gęstość i temperaturę. Dzięki temu faluje i inaczej załamuje światło. Ciekawostką jest, że planety nie poddają się scyntylacji.

      Usuń
  7. takiemu kompletnemu laikowi z każdej dziedziny to naprawdę ciężko coś wytłumaczyć, ale komuś znającemu się na matematyce przynajmniej w takim stopniu żeby ogarniał układy współrzędnych to bym powiedział że to jest taka analogia. Punkty w układzie to są np. planety czy gwiazdy, między nimi jest próżnia, która jest próżnią ale nie jest niczym. Prawdziwe nic znajduje się poza układem współrzędnych, za nieskończonością. Tam gdzie żaden obiekt pojawić się NIE MOŻE, w przeciwieństwie do próżni gdzie zawsze możemy coś umieścić. Owszem nie jest to idealne porównanie ale mniej więcej o to chodzi

    OdpowiedzUsuń
  8. A czy takie wytłumaczenie byłoby poprawne? Wytłumaczenie:

    Weźmy szczelny pojemnik próżniowy (taki do długoterminowego przechowywania żywności), wypompujmy z niego całe powietrze - wtedy otrzymujemy próżnię. I kiedy weźmiemy, czysto hipotetycznie oczywiście przez nas posiadane, urządzenie do "wypompowania" z tego pojemnika próżni, to otrzymamy tam właśnie to "NIC".

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Mysle, ze jakby nie bylo w tym pojemniku prozni, to ten pojemnik by sie skurczyl i wszystkie jego czastki przylegalyby do siebie od srodka. Pojemnik ten by się wklęsł. Nic to nic => nie proznia, nie odleglosc; to jest nic.

      Usuń
    2. Dokładnie to miałem na myśli ;) Chodzi mi o to, że próżnia jest "największym brakiem czegokolwiek" jakie znamy (czy raczej - jakie ja znam), więc czy tym co "zostanie" bo zabraniu tego będzie tym NICZYM opisany w artykule?

      Usuń
    3. Nie. W tym pojemniku pozostanie jeszcze przestrzeń i czas :)

      Usuń
    4. Byłyby w nim także pola - magnetyczne, grawitacyjne.

      Usuń
  9. jola rutowicz klasyczny przykład życiowego NIC, umysłowe nic to schlana farna rozbijajaca sie fura za 100tys w wieku 18 lat

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Zazdrościsz?...

      Usuń
    2. - Co to jest nic ?
      - Pół litra na dwóch.

      Usuń
    3. Jola Rutowicz? Chodzi o Tą Jolę Rutowicz? :
      http://nonsensopedia.wikia.com/wiki/Jolanta_Rutowicz

      Usuń
  10. Od lat jako amator przyglądam się dokonaniom współczesnej nauki i jestem nieco przerażony. Dalej nic nie wiadomo... Szokujące. Nawet nie mam pewności czy wierzyć we współczesną naukę. Bo niby z jakiej racji?? Za 200 lat dzisiejsze nowości będą koncepcjami traktowanymi z pobłażaniem i humorem. Haha, kiedyś myśleli, że ziemia ma krawędź! Odkrywanie tajemnic przyrody jest fascynujące ale wyniki tych odkryć nie można brać nigdy za pewnik.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Nie zgadzam się, dziś nikt nie drwi z mechaniki Newtona choć nie sprawdza się ona w skali kosmicznej. Podobnie z dzisiejszymi odkryciami, za dwieście lat będziemy je traktować jako etap w historii nauki, ale nie jako rzeczy z gruntu nieprawdziwe.
      Co do wiarygodności obecnej wykładni świata to tu niestety możesz mieć rację. Obawiam się że w obowiązujących wzorach, aksjomatach ciągle przewija się jakaś zbędna "stała kosmologiczna", i to pewnie nie jedna. Kluczem do poznania natury wszechświata jest nasza wyobraźnia, fundamentalne odkrycie jest już tuż, tuż. Jestem przekonany że wręcz patrzymy na nie tylko tego nie zauważamy.

      Usuń
  11. Świetny blog szkoda że nie częściej aktualizowany.Wytrwałości życzę i kolejnych ciekawych tematów.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Po dodatkowe garście ciekawostek zapraszam także na facebook'a.

      Usuń
  12. "fizyczne nic" samo w sobie jest paradoksem. Nic to coś co nie istnieje.

    OdpowiedzUsuń
  13. Ten prosty przykład "nic", pokazuje jak trudno jest nam się oderwać od przyziemnych, antropocentrycznych fundamentów. Martwi mnie, że jesteśmy zbyt ludzcy, zbyt biologiczni, aby w pełni to wszystko zrozumieć.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. A czy istnienie tylko jednego pojedynczego wymiaru w oderwaniu od pozostałych nie będzie tym fizycznym "nic"?
      DWW

      Usuń
  14. Nie zgadzam się z tezą postawioną w tych przemyśleniach. Wydaje mi się bardziej prawdopodobny scenariusz, że sama przestrzeń zaczęła się rozszerzać jeszcze przed wielkim wybuchem i właśnie wielki wybuch był konsekwencją rozszerzania się przestrzeni. Poza tym skoro obserwujemy tak "szybką" ucieczkę galaktyk musielibyśmy bez trudu zauważyć również że galaktyki tak samo szybko puchną. Tak się nie dzieje. Według jednej z teorii granice wszechświata są daleko za najodleglejszymi galaktykami, tak że światło nigdy nie dotrze do granic wszechświata. Tłumaczyłoby to dlaczego nie widzimy światła wszechświatów równoległych. Wszechświat to być może sfera miliony razy większa niż ta którą tworzą obecnie najdalej oddalon od siebie galaktyki. A promieniowanie tła dociera zewsząd? A skąd to niby wiemy? Co z tego że skierujemy odbiornik w dowolnym kierunku i obserwujemy szum, to nie dowodzi że promieniowanie biegnie zewsząd tylko dowodzi, że promieniowanie jest wszędzie i przenika wszystko. Kto ma inne zdanie?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Galaktyki nie puchną, bo trzyma je grawitacja. Rozszerzanie Wszechświata jest w normalnej skali bardzo powolne. Można to wyrazić w procentach i raz to zgrubsza liczyłem, wychodziło coś co wyglądało jak 0,000000001%/rok (pewnie w necie jest gdzieś dokładna liczba). W każdym razie przy skali galaktyki (kilkadziesiąt tysięcy lat świetlnych) to za mało, żeby odsunąć od siebie gwiazdy. W skali między gromadami galaktyk (setki mln lat świetlnych) już wystarczy, by pokonać grawitację.

      Usuń
  15. Świetny blok! Czekam na coś o mechanice kwantowej :)

    OdpowiedzUsuń
  16. Mam pytanie.
    Obiekty, które obserwujemy odzwierciedlają stan danego obiektu jaki był w czasie, który światło potrzebuje aby dotrzeć na Ziemie.
    Na przykład - patrząc na Słońce widzimy jego stan sprzed 8 minut, patrząc na Betelgezę stan sprzed około 500 lat itd.
    Jeżeli powyższe jest prawdą, to dlaczego wyciągnięto wniosek, że dalsze galaktyki (bardziej przesunięte ku czerwieni) ODDALAJĄ się szybciej niż te bliższe?
    Jedynyą wg mnie poprawną tezą jest to, że dalsze galaktyki ODDALAŁY się szybciej niż bliższe.
    A wniosek z tego taki, że dawniej galaktyki, czy wszechświat oddalały się szybciej, czyli że Wszechświat zwalnia.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. To proste i odzwierciedla to animacja z kropkami, którą stworzyłem. Dodatkowo wyobraź sobie, że pomiędzy nami a jakąś galaktyką jest "kula pustej przestrzeni" która rośnie. Galaktyka, która jest za tą kulą, oddala się z prędkością x. Teraz za tamtą galaktyką stawiamy kolejną "kulę przestrzeni", która także rośnie a za nią kolejną galaktykę. Ta ostatnia galaktyka jest popychana przez obydwie "kule przestrzeni", nieprawdaż ? Ich wzajemny rozrost nakłada się, powodując szybsze oddalanie się tej drugiej galaktyki.

      Usuń
    2. Kolega myli prędkość światła, z długością fali elektromagnetycznej. Równie dobrze najstarsze galaktyki, których światło leciało by do nas najdłużej, mogłoby emitować je o coraz niższej długości fali, coraz bardziej przesuniętych ku niebieskiemu(coraz mniej czerwone) to dopiero wtedy znaczyło by, że wszechświat zwalnia. Promieniowanie długości fali, nie zależy od odległości obiektu w sensie stricte, tylko od tego czy się do nas przybliża czy oddala, a kolega tego nie rozróżnia.

      Usuń
  17. Napiszę inaczej.
    Obserwujemy galaktykę A oddaloną o 10 mln. lat świetlnych. Galaktyka oddala się z prędkością 2.

    Jedyne co można powiedzieć, to to, że galaktyka A oddalaŁA się 10 mln. lat temu (a nie teraz i to jest clou tego co napisałem) z szybkością 2.
    Aktualnej prędkości nie znamy.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. To z kolei jest jeszcze prostsze. Wystarczy obejrzeć galaktyki jeszcze dalsze. Tak, może wyglądać galaktyka bliższa "aktualnie".

      Usuń
    2. To napiszę jeszcze inaczej.
      Proszę po każdym zdaniu odpowiedzieć czy jest ono prawdziwe czy nie.
      1. Obiekt, który aktualnie obserwujemy pokazuje stan obiektu przesunięty w czasie.
      2. Przesunięcie w czasie jest funkcją odległości i jest równe czasowi, które pokonuje światło od tego obiektu do Ziemi.
      3. Im dalej położony jest obiekt, tym obserwacja pokazuje wcześniejszy stan obiektu.
      4. Przykłady
      - teraz obserwujemy wybuch na Słońcu. Wiemy, że wybuch miał miejsce 8 minut temu.
      - obserwujemy teraz Betelgezę ale nie wiemy, czy ona cały czas istnieje. Widzimy Betelgezę taką jaka była 500 lat temu.
      - obserwujemy galaktyke A oddaloną o 10 mln. lat świetlnych. Załóżmy, że wyliczona prędkość wynosi 2. Jedyne co możemy powiedzieć, to to, że 10 mln. lat temu prędkość galaktyki A wynosiła 2.
      - obserwujemy galktykę B oddaloną o 20 mln. lat świetlnych (dalej niż A), prędkość = 4. Prędkość galaktyki B wynosiŁA (czas przeszły) 4 ale 20 mln. lat temu.

      5. Im dalej oddalone galaktyki, tym prędkości oddalania są większe.
      6. Dawniej (jako konsekwencja 'dalej' i ograniczonej prędkości przesyłania informacji) galktyki poruszały się szybciej.

      Usuń
    3. 1-5 się zgadza. W ostatnim punkcie wyciągasz jednak błędny wniosek. Zakładasz, że skoro galaktyki widzimy jako przeszłość, to oznacza że nie możemy określać ich stanów aktualnych, bo oddalały się w przeszłości a teraz to tylko wróżenie z fusów, czy tak ?

      Jest to błąd łatwy do zweryfikowania, pisałem o tym powyżej. Wystarczy spojrzeć na jeszcze dalsze galaktyki - ich światło pokazuje nam obraz, który można uznać za "aktualny" dla tych galaktyk które obserwujemy dużo bliżej. Widzimy 2 galaktyki, jedną odległą o 10 mln lś a drugą odległą o 11 mln lś. Światło obydwu dociera do nas jednocześnie. Druga galaktyka pokazuje nam obraz sprzed 10+1 miliona lat. A pierwsza sprzed 10 mln lat, tak ? Ale przez te 10 mln lat, pierwsza galaktyka oddaliła się już na odległość np +1 mln lś i aktualnie (czego nie widać) jest w odległości 11 mln lś. Czyli tyle samo, co nasza druga, pomocnicza galaktyka, którą już teraz widzimy.

      Ponieważ widzimy galaktyki w bardzo szerokich przedziałach odległości od nas (bliskie, dalsze, bardzo dalekie), nie ma żadnego powodu by twierdzić, że na jakimś etapie odległości ten schemat się załamuje.

      Usuń
    4. punkt 6 to tylko hipoteza i jego obalenie to też tylko hipoteza. Mówisz Darku, że "nie ma żadnego powodu by twierdzić, że na jakimś etapie odległości ten schemat się załamuje". A czy jest powód by twierdzić, że się nie załamuje. Czy rzeczywiście istnieje większe prawdopodobieństwo, że jest tak jak mówisz?

      Usuń
  18. 'Ale przez te 10 mln lat, pierwsza galaktyka oddaliła się już na odległość np +1 mln lś i aktualnie (czego nie widać) jest w odległości 11 mln lś. Czyli tyle samo, co nasza druga, pomocnicza galaktyka, którą już teraz widzimy.'

    Co z tego wynika?
    Jeżeli zgadzasz się z punktem 4 to punkt 6 wynika z niego bezpośrednio.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Ostatni raz, bo wszystkie wyjaśnienia potrzebne do zrozumienia błędu podałem już wcześniej. Błąd logiczny Twojego pierwotnego założenia (Wszechświat zwalnia), polega na tym, że wysunąłeś takie oto zdanie :

      "z powodu opóźnienia w biegu światła, widzimy że dawniej dalekie galaktyki oddalały się szybciej niż bliższe galaktyki"

      i wyciągnąłeś z niego błędny wniosek o treści :

      "oddalały się szybciej NIŻ DZIŚ więc Wszechświat zwalnia"

      Usuń
    2. Najdalsze galaktyki przesunięte najbardziej ku czerwieni, oddalają się od nas najszybciej(fale docierające do nas są coraz dłuższe). Bliższe nam galaktyki są również przesunięte ku czerwieni ale mniej, co znaczy że również się oddalają ale wolniej. Gdyby wszechświat zwalniał, najdalsze galaktyki były by coraz mniej przesunięte ku czerwieni. Gdyby barwa najdalszych galaktyk osiągnęła kolor niebieski, znaczy że wszechświat by się kurczył(zapadał) a odległości między galaktykami malały.

      Usuń
    3. Tak naprawdę to wszechświat przyspiesza rozszerzanie a nie zwalnia. Potwierdzają to obserwacje soczewkowania grawitacyjnego wykonane teleskopem Hubble'a.
      http://www.spacetelescope.org/news/heic1005/

      Usuń
  19. Co za rewelacyjny blog. Przeczytałem wszystkie artykuły. Jeszcze nie trafiłem nigdzie, aby po polsku w tak przystępny i ciekawy sposób, ktoś opowiadał o fizyce i astronomii! Rewelacja. Gratuluję i życzyłbym sobie jak najwięcej i jak najczęściej nowych artykułów. Brawo panie Darku!

    OdpowiedzUsuń
  20. Jeśli chodzi o fizyczne "nic" to polecam lekturę Konrada Fiałkowskiego pt. "Adam, jeden z nas". Tam właśnie kosmiczni demiurgowie ingerujący w losy ziemian, potrafili wchodzić w tzw. "trwanie", poza czasem i przestrzenią. Bardzo klimatycznie ale przyznam że ledwo uchwytnie było to przedstawione. Pzdr, Kocisko.

    OdpowiedzUsuń
  21. NIC łatwo to wyjaśnić osobie która oglądała Dragon Balla :) sala treningowa w nibie w której ternowali bohaterowie tego anime; )

    OdpowiedzUsuń
  22. Wyobrażanie sobie Niczego w kontekście nicości, w której powstał wszechświat jest pozbawione sensu z tego względu, że ową NICość możemy tylko założyć, podobnie jak wszystko co teoretycznie znajduje się, lub nie poza wszechświatem. Wynika to z tego, że wszechświat jest naszym lokalnym układem odniesienia - mamy tutaj czas, przestrzeń, materie, w których się obracamy i które odnoszą się tylko do nas. Twierdzenie, że wszechświat rozrastał się w nicości jest tylko założeniem, bo nie jesteśmy w stanie ( i prawdopodobnie nigdy nie będziemy ) zrobić jakichkolwiek pomiarów, poczynić obserwacji i.t.d. co do wszystkiego ( lub niczego ) co znajduje się poza strukturą wszechświata, a być może wszechświat rozrasta się w innym układzie odniesienia, albo jest nieskończenie wiele wszechświatów jak bańki rozrastających się w jakiejś zupełnie innej i abstrakcyjnej rzeczywistości. Wszystko to można tylko zakładać.

    OdpowiedzUsuń
  23. Świetny artykuł!

    OdpowiedzUsuń
  24. Nie wiedziałem że tyle osób jara się tak podobną tematyką co ja, cieszę się że znalazłem tego bloga

    A ja z kolei nie rozumiem jednej rzeczy - skoro wszechświat powstał ok 14 miliardów lat temu, to jakim cudem widzialny wszechświat może mieć aż 92 miliardy LAT ŚWIETLNYCH ?? Oznaczało by to, że światło które widzimy z granic wszechświata dociera do nas grubo sprzed powstania wszechświata. Stąd płynie wniosek że przestrzeń przez te 14 miliardów lat rozszerzała się dalece szybciej niż światło, a przecież nic nie może od niego szybciej się poruszać.
    Pozdro,
    Elosznik

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Ponieważ galaktyki oddalają się szybciej (według obserwacji) niż światło, jednak nie jest to spowodowane ich prędkością, tylko tym że przestrzeń pomiędzy nimi "puchnie". Czyli nie mają prędkości większej od światła, tylko nam się tak wydaje. Dlatego też niektórych galaktyk nigdy nie zobaczymy, bo światło ich nie dogoni. (Tak bynajmniej zrozumiałem, więc jak coś to mnie poprawcie, bo sam bym wolał się upewnić, bo trochę dziwnie to brzmi).

      Usuń
    2. Wszystko oddala się od siebie(globalnie)we wszystkie strony co skutkuje tym, że czym bardziej oddalona jest dana galaktyka od naszej to tym bardziej nam się wydaje, że przyspiesza ona w swoim oddalaniu.

      Usuń
    3. Nie zawsze tak szybko przestrzeń się rozszerzała, tylko w okresie inflacji kosmologicznej - patrz http://pl.wikipedia.org/wiki/Inflacja_kosmologiczna

      Usuń
  25. Koniec planszy :-). Nie możesz przejść ponieważ nie ma przestrzeni i nie ma czasu, nie możesz wejść do takiej "sfery" - wielka czerń ponieważ nie emituje światła ani go nie odbija. Jestem ciekaw jeśli założymy że jest punkt graniczny w którym rozszerza się wszechświat (jak np. ścianka balonu kiedy jest nadmuchiwany) to jakie warunki muszą tam występować, czy zbliżając się do takiego punktu czas będzie przyśpieszał?

    OdpowiedzUsuń
  26. a co jeśli na początku niczego nie było, a jeżeli niczego nie ma to może powstać wszystko.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. http://www.youtube.com/watch?v=7ImvlS8PLIo mała zajawka

      Usuń
  27. Witam
    mnie frapuje jedna rzecz.
    Jeżeli przestrzeń się rozszerza, to w założeniu rozszerza sie w każdym miejscu. Więc np czy rozszerza się również wszechświat w mikroskali, tj np odległości elektronów od jąder atomowych? Jeżeli tak to czy to może implikować kiedyś powstanie nowych pierwiastków, z uwagi że przy zwiększaniu się odległości to zakłóci równowagę atomową? Czy jeżeli te odległości będą zachowane czy zmienią się odległości poszczególnych atomów? A może wraz z rozszerzaniem wszechświata światło jako takie niejako zwalnia tj informacja zwalnia a tym samym zwalniają oddziaływania między atomowe i czas?
    Pozdrawiam D.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. a czy w ogóle można porównywać zjawiska skali mikro z tymi z makroskali? Przecież do opisu obu używa się różnych teorii;p

      Usuń
    2. O ile pamiętam to wyznaczona szybkośc rozszrzania się wszechświata to ~74km/s na mpc (megaparsek)
      1 mpc ≈ 3,086 mln lat swietlnych

      Obawiam się, ze ta prędkość nie może być na razie ( i jeszcze długo) zauważona w mikroskali ale kiedyś...

      Usuń
  28. sorry, że trochę nie na temat, ale mam pytanie czy autor bloga jest naukowcem/wykładowcą czy tylko pasjonatem?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Też się nad tym zastanawiałam, czy Autor jest fizykiem z wykształcenia czy z zamiłowania. M.

      Usuń
  29. 1) Cały Wszechświat był kiedyś jednym osobliwym punktem, który zaczął się rozszerzać, co nazywamy Wielkim Wybuchem.

    2) Znamy obiekty zwane czarnymi dziurami, które są tak masywne, że w swojej osobliwości nie pozwalają na ucieczkę nawet światła.

    3) Jaka jest odpowiedź na pytanie: "Czemu zatem osobliwość poprzedzająca Wielki Wybuch (która była na pewno gęstsza i masywniejsza od wszystkich czarnych dziur razem wziętych, bo przecież czarne dziury nie wyczerpują całej materii Wszechświata) pozwoliła na jakiekolwiek rozszerzanie? Przecież nawet nieporównanie mniej masywne obiekty jakimi są czarne dziury nie pozwalają na ucieczkę swoich elementów składowych?". Czy odpowiedzią jest fakt, że oddziaływania (w tym grawitacja) powstały dopiero po Wielkim Wybuchu? Ale nawet jeśli tak, to nadal w momencie powstania grawitacji Wszechświat był bardziej skupiony niż teraz i powinien spowodować szybkie powstanie czarnych dziur, które ściągnęłyby z powrotem całą materię, a następnie pochłonęły same siebie, co doprowadziłoby do powstania jednej, jedynej osobliwości czarnej dziury, czyli całej materii skupionej w jednym punkcie.

    Na pewno już dawno ktoś zauważył ten fakt, że dostatecznie duża ilość skupionej materii rodzi czarną dziurę. Wiemy też, że Wszechświat był kiedyś jednopunktową osobliwością, więc jakim cudem teraz się rozszerza, oraz dlaczego nie został ściągnięty z powrotem do jednego punktu po powstaniu grawitacji? Szalenie ciekawi mnie odpowiedź :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Na początku były same atomy, kosmiczny pył i było ciemno jak w dupie. Więc nie było czego ściągać. A zanim pierwsze gwiazdy zapłonęły to juz odległości były bezpieczne.

      Usuń
  30. Dopiero za trzecim razem zrozumiałem xD, jesteś super! Czekam na więcej.

    OdpowiedzUsuń
  31. A gdzie Bogowie

    OdpowiedzUsuń
  32. Wybaczcie jeśli się mylę, ale jeśli bonus zawarty w artykule jest prawdziwy znaczy to chyba że jeśli galaktyki się zderzą to morze stać się to że Ziemia po prostu przestanie być w ekosferze i zginie na niej życie, albo inną opcją jest zderzenie dwóch gwiazd/słońc tych galaktyk przez co chyba nasze słoneczko ;) będzie dłużej "żyło" takie serum długowieczności..
    Jeśli właśnie palnęłam głupstwo no to sorry, ale astronomia bardzo mnie interesuje

    OdpowiedzUsuń
  33. bardzo mądrze to nam pokazałeś tyle obrazów i wielki tekst bardzo dużo nam pokazuje bardzo dobry wątek zrobiłeś

    OdpowiedzUsuń
  34. Skoro istnieje dylatacja czasu ( im szybciej się poruszamy tym czas płynie wolniej ) ,przy prędkości =c dylatacja czasu jest całkowita – czas nie płynie, zaczyna działać skrócenie Lorentza ( im szybciej obiekt się porusza spada odległość ) przy prędkości = c skrócenie jest również całkowite. Skoro nie ma ani czasu ani przestrzeni przy prędkości C to foton wyemitowany jest fotonem odebranym i z jego punktu widzenia nie ma ani czasu ani odległości ani przestrzeni i cały wszechświat jest matematycznym punktem.
    Idąc dalej tym tropem dochodzimy do wniosku ze im niższa prędkość tym przestrzeń rośnie. To co obserwujemy czyli rozszerzanie się wszechświata może być jedynie efektem tego ze materia od momentu tzw Wielkiego Wybuchu jednoznacznie zwalnia co powoduje pozorne puchnięcie przestrzeni i oddalanie się obiektów. Czyli jak zawsze to co widać okazuje się zupełnie odwrotne. Wszechświat może nie jest takie duży tylko układ w którym My się obecnie poruszamy jest już tak powolny ze powoduje takie jego rozmiary oczywiście z naszego punktu widzenia.... ?

    OdpowiedzUsuń