Wszechświat pełen niespodzianek
JESZCZE sto lat temu naukowcy sądzili, że wszechświat kończy się na naszej Galaktyce (zwanej nieraz Drogą Mleczną). Ale w XX wieku dzięki rozwojowi astronomii, fizyki i techniki okazało się, jak przeogromny jest kosmos. Poznane fakty nie tylko wywołują zdumienie, ale i uczą pokory. Na przykład w ostatnich dziesięcioleciach astronomowie analizujący najnowsze odkrycia uświadomili sobie, że nie mają pojęcia, z czego składa się ponad 90 procent wszechświata, i że muszą skorygować swoje dotychczasowe rozumienie niektórych podstawowych praw fizyki. Oczywiście taka zmiana poglądów to w historii nauki nic nowego.
Już pod koniec XIX wieku fizycy zaobserwowali coś zaskakującego: otóż światło biegnie zawsze z tą samą prędkością w stosunku do obserwatora, niezależnie od tego, jak szybko porusza się on sam. Zdawało się to przeczyć zdrowemu rozsądkowi! W roku 1905 Albert Einstein ujął ten fakt w swojej szczególnej teorii względności; wykazał w niej, że odległość (wymiary liniowe), czas i masa nie są wielkościami absolutnymi. Dwa lata później uczony ten wpadł na pomysł, który nazwał ‛najszczęśliwszą myślą swojego życia’, i zaczął rozwijać ogólną teorię względności, opublikowaną w roku 1916. Powiązał w niej ze sobą grawitację, przestrzeń i czas oraz skorygował wyjaśnienie pewnych praw fizycznych zaproponowane niegdyś przez Izaaka Newtona.
Wszechświat się rozszerza
Na podstawie dostępnej wiedzy Einstein doszedł do wniosku, że wszechświat jest statyczny — nie powiększa się ani się nie zmniejsza. Ale w roku 1929 amerykański astronom Edwin Hubble przedstawił dowody na to, że kosmos jednak się rozszerza.
Hubble wyjaśnił również od dawna frapującą ludzi tajemnicę mglistych świecących plamek widocznych na nocnym nieboskłonie, które nazwano mgławicami, gdyż wyglądały jak chmury jakiegoś gazu. Ale czy wszystkie te obiekty znajdowały się w naszej Galaktyce, czy może poza nią, jak to już ponad sto lat wcześniej sugerował brytyjski astronom sir William Herschel (1738-1822)?
Gdy Hubble oszacował odległość do jednej z nich — do Wielkiej Mgławicy w gwiazdozbiorze Andromedy — wysnuł wniosek, że tak naprawdę jest to galaktyka oddalona od nas o milion lat świetlnych. Leży więc daleko poza Drogą Mleczną, której średnica wynosi „zaledwie” 100 000 lat świetlnych. Wyznaczając odległości do kolejnych mgławic, Hubble zaczął pojmować, jak ogromny jest wszechświat, dzięki *.
czemu wywołał rewolucję w astronomii i kosmologiiWkrótce potem uczony ten stwierdził, że wszechświat się rozszerza, gdyż według jego obserwacji dystans do odległych galaktyk stale się zwiększa. Zauważył też, że im dalej są one położone, tym szybciej się od nas oddalają. A zatem kosmos oglądany wczoraj był mniejszy, niż jest dzisiaj. Kiedy w roku 1929 Hubble opublikował przełomowe wyniki swych badań, utorował drogę do powstania teorii Wielkiego Wybuchu, według której początkiem wszechświata była gigantyczna eksplozja jakieś 13 miliardów lat temu. Ale to nie wszystko.
Jak szybko rozszerza się wszechświat?
Odkąd dokonano wspomnianych odkryć, astronomowie starają się jak najdokładniej wyznaczyć współczynnik charakteryzujący szybkość ekspansji kosmosu, zwany stałą Hubble’a. Dlaczego jest on tak istotny? Ponieważ pomógłby precyzyjniej określić wiek wszechświata. Ponadto poważnie wpłynąłby na naszą wizję przyszłości. Uważa się na przykład, że jeśli kosmos rozszerza się zbyt wolno, to po pewnym czasie górę weźmie siła grawitacji i w końcu dojdzie do zapadnięcia się wszechświata, do tak zwanego Wielkiego Kolapsu! Ale jeżeli ekspansja następuje zbyt szybko, to będzie trwała wiecznie, a w rezultacie wszechświat ulegnie rozproszeniu.
Chociaż zwiększenie precyzji pomiarów dało odpowiedź na pewne pytania, to pojawiły się nowe — i to takie, które podważają nasze obecne rozumienie praw rządzących materią i siłami natury.
Ciemna energia i ciemna materia
W roku 1998 naukowcy badający światło szczególnego rodzaju supernowej, czyli gwiazdy, która wybuchła, znaleźli dowody na to, że wszechświat rozszerza się coraz * Z początku uczeni sceptycznie podeszli do tego poglądu, ale wkrótce przybyło potwierdzających go dowodów. Wszyscy chcieli oczywiście wiedzieć, jakiego rodzaju energia powoduje to przyśpieszenie. Po pierwsze, zdaje się ona oddziaływać przeciwnie do grawitacji, a po drugie, jej istnienia nie przewidują współczesne teorie. Ten tajemniczy rodzaj energii określono mianem ciemnej energii. Może ona stanowić prawie 75 procent całego wszechświata!
szybciej!Ale ciemna energia, to nie jedyne zagadkowe odkrycie dokonane w ostatnim czasie. Inne zostało potwierdzone już w latach osiemdziesiątych XX wieku, gdy astronomowie badali różne galaktyki. Wydawało się, że obiekty te, w tym nasza Galaktyka, wirują tak szybko, że powinny się rozpaść. Najwyraźniej więc niezbędną spójność grawitacyjną zapewnia im jakiś rodzaj materii. Ale czym ona jest? Naukowcy gubią się w domysłach i nazwali ją po prostu ciemną materią, ponieważ nie absorbuje, nie emituje ani nie odbija promieniowania choćby w najmniejszej ilości, jaką potrafimy wykryć *. A ile jest tej ciemnej materii? Z obliczeń wynika, że może ona stanowić aż 22 lub nawet więcej procent masy wszechświata.
Pomyśl: Zgodnie z dzisiejszymi szacunkami zwyczajna materia to tylko 4 procent masy wszechświata. Dwie wielkie niewiadome — ciemna energia i ciemna materia — zdają się dopełniać reszty. Zatem jakieś 96 procent kosmosu pozostaje dla nas całkowitą tajemnicą! *
Niekończące się poszukiwania
Nauka poszukuje odpowiedzi, ale jakże często znalezienie ich wywołuje kolejne niezliczone pytania. Przypomina to głęboką myśl wyrażoną w biblijnej Księdze Kaznodziei 3:11: „Każdą rzecz [Bóg] pięknie uczynił w jej czasie. Nawet czas niezmierzony włożył w ich serce, żeby człowiek nigdy nie zgłębił dzieła, które prawdziwy Bóg uczynił od początku do końca”.
Oczywiście dzisiaj możemy zdobyć tylko ograniczoną wiedzę, gdyż nasze życie nie trwa długo. Ponadto spora jej część to hipotezy, które wciąż trzeba weryfikować. Jednak sytuacja taka nie będzie istnieć zawsze, ponieważ Bóg postanowił obdarzyć wiernych Mu ludzi niekończącym się życiem w raju na ziemi. Wtedy już po wieczność będą mogli poznawać Jego dzieła i zdobywać rzetelną wiedzę (Psalm 37:11, 29; Łukasza 23:43).
Dlatego też nie musimy się obawiać złowieszczych spekulacji na temat przyszłości kosmosu. Przecież nauka uchyliła ledwie rąbka tajemnicy o wszechświecie, natomiast Stwórca wie o nim wszystko (Objawienie 4:11).
[Przypisy]
^ ak. 7 Astronomia to dziedzina nauki zajmująca się ciałami niebieskimi oraz przestrzenią, w której się one znajdują. Kosmologia, będąca działem astronomii, zajmuje się wszechświatem jako całością, jego budową i ewolucją oraz oddziałującymi w nim siłami. The World Book Encyclopedia wyjaśnia: „Kosmolodzy próbują określić, jak wszechświat powstał, co się w nim od tamtego czasu działo i co jeszcze może się wydarzyć w przyszłości”.
^ ak. 13 Supernowa to eksplodująca gwiazda, która przez krótki czas może świecić nawet miliard razy jaśniej niż Słońce. Astronomowie wykorzystują pewien rodzaj tych gwiazd — supernowe typu Ia — jako wzorzec do pomiarów odległości w skali kosmicznej.
^ ak. 14 Teorię postulującą istnienie ciemnej materii wysunięto już w latach trzydziestych XX wieku, a potwierdzono ją jakieś 50 lat później. Obecnie astronomowie wyliczają ilość ciemnej materii w gromadzie galaktyk, obserwując, jak taka gromada zakrzywia światło pochodzące z dalszych obiektów.
^ ak. 15 Rok 2009 ogłoszono Międzynarodowym Rokiem Astronomii w czterechsetną rocznicę pierwszego zastosowania teleskopu przez Galileusza.
[Ramka na stronie 17]
NIEBOSKŁON UCZY POKORY
Pewien starożytny sługa Boży z zachwytem spoglądał nocą na krystalicznie czyste niebo. Swoje uczucia opisał w Psalmie 8:3, 4: „Gdy widzę twe niebiosa, dzieła twoich palców, księżyc i gwiazdy, któreś ty przygotował, czymże jest śmiertelnik, że o nim pamiętasz, i syn ziemskiego człowieka, że się o niego troszczysz?”. W odróżnieniu od psalmisty my mamy dostęp do teleskopów i innych skomplikowanych przyrządów optycznych, o ileż bardziej więc powinniśmy się zachwycać dziełem stwórczym!
[Diagram na stronie 18]
[Patrz publikacja]
74% ciemna energia
22% ciemna materia
4% zwyczajna materia
[Prawa własności do ilustracji, strona 16]
Tło: na podstawie zdjęcia NASA
[Prawa własności do ilustracji, strona 18]
Tło: na podstawie zdjęcia NASA