Jak powstał wszechświat ? ? ?

Ewolucja Wszechświata 

Na podstawie obserwacji odległych obiektów Wszechświata, galaktyk i ich gromad oraz na podstawie rozważań teoretycznych i modelowania komputerowego astronomowie budują modele ewolucji Wszechświata. W miarę gromadzenia coraz większej liczby obserwacji różnych obiektów astronomowie mogą obserwować obiekty coraz bardziej odległe w czasie i przestrzeni.

 Modele stają się więc coraz bardziej wiarygodne i prawdopodobnie coraz lepiej opisują rzeczywisty przebieg ewolucji Wszechświata. Przyjmowane w przeszłości były różne hipotezy. Poniżej opisane są dwa podstawowe modele, a na następnej podstronie przedstawione są nowe, szersze teorie.

Teoria Stanu Stacjonarnego

Bardzo popularną swojego czasu i mającą zwolenników do dziś jest Teoria Stanu Stacjonarnego. Jej podstawą jest silna (zwana również doskonałą lub mocną) zasada kosmologiczna, która do postulatów jednorodności i izotropowości wymaganych przez zwykłą zasadę kosmologiczną dodaje dodaje postulat stacjonarności Wszechświata. Głosi ona, że obraz Wszechświata jest niezależny nie tylko od położenia obserwatora w przestrzeni, lecz także od chwili, w jakiej dokonuje on obserwacji. Jeśli świat się rozszerza (co w modelu przyjmuje się za fakt obserwacyjny) a nie jest pusty, to jego obraz w całości może się nie zmieniać w czasie tylko, gdy gęstość materii jest stale uzupełniana przez powstającą materię.

 Materia powinna powstawać z niczego w ilości jeden atom na jeden litr w czasie 5*1011 lat. W ten sposób kosztem odstępstwa od zasady zachowania energii (masy) można całkowicie wyeliminować początkową osobliwość (czyli Wielki Wybuch). Niestety model ten nie potrafi wytłumaczyć promieniowania reliktowego tła.

 Teoria Wielkiego Wybuchu

Wszystkie modele dziś jednak ustąpiły wyraźnie Standardowemu Modelowi Kosmologicznemu inaczej nazwanemu Teorią Wielkiego Wybuchu lub nieco żartobliwie Big Bang. Obecnie jest to prawie powszechnie przyjmowany przez kosmologów model opisujący powstanie Wszechświata i jego dotychczasową historię. Pomysł bierze się z faktu, że Wszechświat się rozszerza, wobec tego kiedyś musiał być bardzo mały a jego gęstość bardzo duża. Początek ekspansji Wszechświata nazywamy właśnie Wielkim Wybuchem. Istniej kilka najważniejszych etapów w ewolucji Wszechświata zwanych erami. Podział na ery i ich nazwy różnią się od siebie w zależności od opracowania.

Era Plancka

Od 0 do 10-43sekundy

W pierwszych 10-43 sekundy przy gęstość większej od 1097 kg/m3 einstenowska teoria grawitacji nie obowiązuje i nie umiemy obecnie opisać zjawisk jakie wtedy zachodziły. Być może dopiero nowa kwantowa teoria grawitacji, którą fizycy próbują stworzyć, opisze ten etap. Spodziewamy się jedynie, że temperatura i gęstość Wszechświata malały. Jako Wszechświat rozumiemy sumę materii i energii, bowiem godnie z teorią względności te dwie wielkości są sobie równoważne. W początkowych erach występowała zdecydowana dominacja energii nad materią. Na zakończenie ery Plancka temperatura wynosiła 1032 kelwinów.

 Era plazmy kwarkowo - gluonowej (hadronowa)

Od 10-43 do 10-4 sekundy

Na początku wszystkie oddziaływania, z wyjątkiem grawitacyjnego, czyli elektromagnetyczne, słabe i silne miały jednakowe znaczenie i były nieodróżnialne. Między tymi oddziaływaniami występowała symetria. Ten okres nazywa się wielką unifikacją. Symetria została złamana w chwili 10-35 sekundy, kiedy temperatura spadła do wartości 1028 kelwinów. Oddziaływanie silne oddzieliło się wtedy od oddziaływania słabego i elektromagnetycznego, a jego moc zaczęła przewyższać moc dwóch pozostałych, jak ma to miejsce i dzisiaj.

Konsekwencją złamania symetrii było wydzielenie się wielkiej ilości energii. Od 10-35 do 10-33 sekundy wyzwolona energia spowodowała gwałtowne przyspieszenie ekspansji Wszechświata, które trwa do dziś. Proces gwałtownego rozszerzania się Wszechświata nazywamy inflacją. Doprowadziło to do wygładzenia wszelkich większych niejednorodności jakie mogły istnieć we wcześniejszych fazach. Dlatego dzisiaj Wszechświat w dużych skalach jest jednorodny i izotropowy, czyli we wszystkich kierunkach wygląda tak samo.

Od czasu 10-33 sekundy ekspansja stała się znacznie wolniejsza, ale Wszechświat nadal zmniejszał swą gęstość i stygnął. Temperatura jednak była na tyle wysoka, że występowały wszystkie typy kwarków i była taka sama ilość antykwarków. Po obniżeniu się temperatury cięższe kwarki zaczęły się rozpadać, a lżejsze zaczęły się łączyć w hadrony. Najrozmaitsze odmiany hadronów znajdowały się w równowadze termodynamicznej ze sobą, nie tylko te najbardziej trwałe takie jak protony, neutrony, hiperony, piony, kaony, ale wiele krótkożyjących rezonansów.

 Poza cząstkami w dużych ilościach istniały antycząstki i energia. Nieustannie powstawały pary cząstka-antycząstka i jednocześnie zachodziła anihilacja tych par. Z powodu istnienia dużej ilości hadronów tę część ery nazywa się również erą hadronową.

Gdy temperatura malała coraz bardziej dominował proces anihilacji. W końcu wszystkie pary barion-antybarion uległy anihilacji za wyjątkiem protonów i neutronów, które pozostały do dziś. Można to wytłumaczyć z zasady łamania symetrii między cząstkami i antycząstkami.

Era leptonowa

Od 10-4 sekundy do 10 sekund

W poprzedniej erze istniały również leptony, ale stanowiły jedynie nic nie znaczącą domieszkę. Obecnie to leptony wysunęły się na pierwsze miejsce. Powstawały pary elektron-pozyton mion-antymion, taon-antytaon i odpowiednie pary neutrino-antyneutrino. Wraz ze spadkiem temperatury malał proces powstawania par lepton-atylepton, a więcej było procesów anihilacji. W pierwszej kolejności zanihilowały cięższe cząstki czyli miony i taony.

W tej erze neutrina praktycznie przestały oddziaływać z pozostała materią i rozproszyły się. Jest więc nadzieja, że w przyszłości wykryjemy je w postaci "reliktowych neutrin tła".

Pod koniec tej ery zaczęły rozpadać się neutrony, które są cząstkami nietrwałymi. Część z uniknęła zagładzie, łącząc się z protonami w stabilne jądra.

 Najpierw powstały jądra deuteru, z nich helu-3, a następnie cząstki alfa czyli jądra helu-4 (powstały również nieliczne jądra litu). Jak się sądzi w tym czasie nie było warunków do powstania ciężkich jąder ponieważ z początku było za mało cząstek alfa do syntezy, a później za mała gęstość materii. To z tego okresu pozostały międzygalaktyczne obłoki helowe. Proces ten trwał do około dziesięciu minut. Ten okres niektórzy oddzielają i nazywają erą nukleosyntezy.

Era promieniowania

Od 10 sekund do 300 000 lat

Po około 10 sekund elektrony i ich antycząstki zanihilowały, pozostawiając niewielką nadwyżkę elektronów, której istnienie tłumaczymy również z zasady łamania symetrii.

Zaczęła się era promieniowania, w której Wszechświat był wypełniony głównie fotonami z niewielką domieszką protonów i neutronów, oraz minimalnymi ilościami helu.

 Cząstki te nieustannie oddziaływały ze sobą i temperatura promieniowani była równa temperaturze materii, Wszechświat był nieprzezroczysty. Po około 10000 lat od Wielkiego Wybuchu energia zawarta w promieniowaniu stała się mniejsza od energii związanej z materią. Mówimy, że Wszechświat przestał być zdominowany przez promieniowanie, a stał się zdominowany przez materię. Po około 300000 latach temperatura spadła do wartości 3000 kelwinów. Wtedy średnia energia fotonów zmalała poniżej energii jonizacji atomu wodoru. Protony połączyły się wtedy trwale z elektronami w atomy, a fotony poruszały się niemal swobodnie bez żadnego oddziaływania, tworząc promieniowania tła, które można obserwować obecnie.

Era gwiazdowa (galaktyczna)

Od 300 000 lat do dzisiaj

Od uwolnienia promieniowania aż do chwili, w której pojawiły się pierwsze gwiazdy (100 mln lat od Wielkiego Wybuchu), we Wszechświecie panowała niemal ciemność (epoka ciemności), ponieważ wodór był niezjonizowany. Pod osłoną ciemności toczyły się procesy, które doprowadziły do powstania galaktyk. Obecny zasięg informacji to około 1 miliard lat po Wielkim wybuchu

.

Stworzono wiele modeli powstawania galaktyk i ich układów, ale nadal proces tworzeni się galaktyk pozostaje zagadką. Po uwolnieniu promieniowania Wszechświat wypełniony był w miarę jednorodnym obłokiem wodoru z domieszką helu. Głównym oddziaływaniem, które zaczęło wówczas dominować, była siła grawitacji.

 Powstawały obłoki gazu, zagęszczające się stopniowo dzięki sile grawitacji, a między nimi powstawała próżnia kosmiczna z malejącą gęstością materii. Nie wiemy niestety, czy najpierw powstawały galaktyki, które potem łączyły się w gromady, czy też najpierw tworzyły się większe obiekty i później dzieliły na mniejsze. Być może oba procesy zachodziły jednocześnie? Nie wiemy nawet, czy zarodki galaktyk i ich gromad były przypadkowymi zagęszczeniami gazu, czy też istniały jakieś twory, na przykład skupiska ciemnej materii, wokół których gaz się zagęszczał. Być może zalążki galaktyk powstawały już w erze inflacji.

Po uformowaniu galaktyk niestabilności grawitacyjne powodowały, że obłoki tęgo gazu zapadały się, tworząc pierwsze pokolenie gwiazd. Masy pierwszych gwiazd były bardzo duże dlatego w końcowych stadiach ewolucji tych gwiazd powstają w nich jądra ciężkich pierwiastków takich jak węgiel, tlen, neon, krzem, siarka aż do żelaza włącznie. Podczas wybuchu supernowych zewnętrzne warstwy zostają rozerwane i przenikają do materii międzygwiazdowej. Powstają przy tym jeszcze cięższe pierwiastki. Każde kolejne pokolenie gwiazd powstających z zapadających się obłoków gazu, zawiera więc coraz większą ilość pierwiastków ciężkich. Proces wzbogacania materii międzygwiazdowej w pierwiastki ciężkie trwa do chwili obecnej. Słońce jest gwiazdą drugiej lub trzeciej generacji dlatego zawiera w swym wnętrzu od 1% do 2% pierwiastków ciężkich.

Pierwsze gwiazdy nie miały prawdopodobnie swoich układów planetarnych. Do formowania się planet potrzebne są krystaliczne ziarna pyłu. Ziarna te zlepiając się tworzą większe ciała, tak zwane planetozymale, będące zalążkami planet. Ponieważ pył zbudowany jest z pierwiastków ciężkich nie mógł istnieć w pierwszych fazach rozwoju galaktyki. Kiedy jednak wytworzyła się wystarczająca ilość pierwiastków ciężkich, z materii otaczających nowo powstałe gwiazdy zaczęły formować się planety.

Nie było żadnego Wielkiego Wybuchu ! ! !

Teoria Wielkiego Wybuchu tłumacząca powstanie wszechświata, tak naprawdę nie mówi o żadnym wielkim wybuchu! Pomyłka sprzed ponad stu lat do dzisiaj wywołuje wiele sporów i niejasności.

Powstanie Teorii Wielkiego Wybuchu zawdzięczamy Eddwinowi Hubble, który w 1929 roku zaobserwował przesuniecie się widma elektromagnetycznego galaktyk w kierunku czerwieni wraz z ich odległością od danej galaktyki. Obserwacja ta oznaczała, że wszechświat nie jest niezmiennym układem, w którym poruszają się galaktyki, lecz układem ciągle rozszerzającym się. Fakt ten tłumaczono na dwa sposoby, pierwszym była teoria stanu stacjonarnego, która zakładała, że wraz z rozszerzaniem się wszechświata powstaje nowa masa tak, aby gęstość wszechświata pozostała stała, natomiast drugim była teoria dziś znana pod nazwą Teorii Wielkiego Wybuchu.

Teorię tę zapoczątkował Georges-Henri Lemaître i nazwał Hipotezą Pierwszego Atomu, następnie rozwinął ją George Gamowa. Fred Hoyle, który był współtwórcą teorii stanu stacjonarnego, wyśmiewał teorię Gamowa i nazywał teorią wielkiego "bum", co spowodowało, że do dzisiaj znana jest pod mylną nazwą Teorii Wielkiego Wybuchu.

Co ciekawe, dzięki teorii Gamowa powstała teoria zakładająca jednorodną i izotropową budowę wszechświata. Oznacza to, że wszechświata oglądany z każdego punktu wygląda tak samo. Wydaje się to bezsensowne, ponieważ wiadomo, że nie każda gwiazda posiada system planetarny, tak jak Słońce oraz, że galaktyki nie są takie same. Jednak patrząc na wszechświat w ujęciu makroskopowym, okazuje się, że rozkład materii jest jednorodny. Założenie to oznacza, że nie ma czegoś takiego jak środek wszechświata.

Wróćmy jednak do Teorii Wielkiego Wybuchu. Zakłada ona, że na samym początku cała masa była zgromadzona w jednym punkcie o zerowych rozmiarach oraz nieskończenie dużej gęstości i temperaturze. W takich warunkach nie mogły powstać, żadne znane nam dzisiaj cząstki. Co więcej, do dzisiaj nie wiemy jakie cząstki znajdowały się w tej ściśniętej materii.

Problemem w określeniu dokładnego stanu masy w pierwszym momencie istnienia wszechświata jest brak znajomości praw fizyki jakie wtedy działały i które umożliwiły istnienie punktowej masy o nieskończonej gęstości. Według Teorii Wielkiego Wybuchu w środku masy działał tylko jeden rodzaj siły, z którego następnie wytworzyły się siły rządzące dzisiejszym wszechświatem. Do dzisiaj fizycy starają się znaleźć wytłumaczenie w jaki sposób mogła istnieć ta siła i w jaki sposób łączyła ona w sobie cztery podstawowe siły: elektromagnetyczną, grawitacji oraz słabych i silnych oddziaływań jądrowych.

W pewnym momencie wszechświat zaczął się rozszerzać. Ekspansja masy spowodowała powstanie podstawowych sił oraz wyodrębnienie się pierwszych cząstek. Gdyby nastąpiło to na skutek wybuchu, cząstki mieszczące się w początkowej, skondensowanej materii, po prostu zapełniłyby od razu obszar nowopowstałego wszechświata, nie dając szansy na wyodrębnienie się sił, czy też powstawanie kolejnych cząstek, atomów itd. Aż do powstania galaktyk i wszechświata takiego, jaki znamy teraz. W trakcie ekspansji, nawet zachodzącej bardzo szybko, mogą mieć miejsce np. różnego typu zderzenia cząstek prowadzące do powstania nowej materii.

Jak to się jednak stało, że wszechświat zaczął się rozszerzać? Dzisiejsza nauka jeszcze nie umie znaleźć odpowiedzi na to pytanie, jednak mamy już możliwości badania tego, co się stało po czasie 10-48 sekundy od momentu rozpoczęcia ekspansji.

W ośrodkach badawczych na całym świecie naukowcy próbują odtworzyć pierwsze zderzenia cząstek. Największym ośrodkiem zajmującym się m.in. wyjaśnianiem początków wszechświata jest CERN, znajdujący się na granicy Szwajcarii z Francją. Naukowcy z CERN starają się potwierdzić m.in. hipotezę istnienia bozonu Higgsa, znanego też jako „boska cząstka”. Była to cząstka, która istniała jedynie przez chwilę po rozpoczęciu ekspansji wszechświata i nadała masę nowopowstałym w wyniku zderzeń cząstkom.

Wiadomo, że podczas pierwszej sekundy wszechświat bardzo szybko się rozszerzył oraz schłodził, wtedy też materia podzieliła się na jasną i ciemną materię, następnie jasna materia podzieliła się na materię i antymaterię. Po czasie 10-11 sekundy rozpoczęły się pierwsze zderzenia cząstek oraz jednorodna siła podzieliła się na elektromagnetyczną, grawitacyjną i oddziaływań jądrowych. Powstałe fotony przewyższyły liczebnie pozostałe cząstki, jednak wszechświat ciągle był zbyt gęsty, aby mogły spokojnie się rozchodzić, co oznacza, że ciągle tonął w ciemnościach.

W 0,01 sekundy od momentu rozpoczęcia ekspansji uformowały się protony i neutrony, które stworzyły jądra pierwszych pierwiastków. Po 100 sekundach wszechświat był wypełniony głównie jądrami wodoru (75 proc.) i helu (24 proc.). Wszechświat był ciągle za gorący, aby elektrony mogły połączyć się z jądrami pierwiastków. Nastąpiło to dopiero po 380 000 latach i powstały pierwsze atomy. 100 milionów lat później uformowały się pierwsze galaktyki.

Dzisiaj wszechświat ma około 13-15 miliardów lat oraz temperaturę -270°C i jeszcze wiele miliardów lat istnienia przed sobą.

ab/AP

Warszawa widziana z kosmosu - niezwykłe zdjęcie !!!

- Zrobiłem to zdjęcie mieniącej się ferią świateł Warszawy, stolicy Polski, nocą 21 kwietnia 2011 roku, kiedy Międzynarodowa Stacja Kosmiczna znalazła się na wysokości 387 km nad miastem - napisał Ron Garan na swoim profilu w jednym z popularnych serwisów społecznościowych. 

Ron Garan jest amerykańskim astronautą, który na ISS spędził łącznie 164 dni. W kosmos poleciał po raz pierwszy 31 maja 2008, brał wtedy udział w misji STS-124. na Ziemię wrócił 14 czerwca tego samego roku.

Drugi raz Garan znalazł się w przestrzeni kosmicznej podczas Ekspedycji 27. Poza nim na ISS znalazło się pięciu astronautów tworzących stałą załogę od marca do maja 2011 roku. Garan, wraz z dwojgiem kolegów z tej misji Andriejem Borisenką i Aleksandrem Samokutjajevem, pozostał na ISS do 16 września 2011 roku.

Tutaj możesz zobaczyć zdjęcie Warszawy widzianej z kosmosu:picasaweb.google.com

Polecamy także w wydaniu internetowym: warszawa.naszemiasto.pl
(ŁT, db)

Wszystko o Kosmosie: Mars był kiedyś taki jak Ziemia

Wszystko o Kosmosie: Mars był kiedyś taki jak Ziemia: Oto najnowsze doniesienia naukowców – Mars był kiedyś taki jak Ziemia! Przynajmniej przez kilka godzin w ciągu doby… czy to wystarczyło, b...

Mars był kiedyś taki jak Ziemia

Oto najnowsze doniesienia naukowców – Mars był kiedyś taki jak Ziemia! Przynajmniej przez kilka godzin w ciągu doby… czy to wystarczyło, by wykształciło się „ziemiopodobne” życie?

Badania przeprowadzone przez naukowców z California Institute of Technology (Caltech) wskazują, że temperatura na powierzchni Marsa bywała zbliżona do tej, jaka występuje na Ziemi. Wnioski te wysnuto na podstawie analizy marsjańskiego meteorytu, pochodzącego sprzed 4 miliardów lat. Skała, zwana Allan Hills 84001 (ALH84001), jest najstarszym znanym kamieniem z Marsa, który znaleziono na Ziemi w 1984 roku. Odnaleziono go na Antarktydzie w polu lodowym Allan Hills na Ziemi Wiktorii, a naukowcy sądzą, że jest to fragment Marsa oderwany w wyniku zderzenia z innym ciałem około 4 mld lat temu.

Szacuje się, że minerały, budujące strukturę meteorytu powstały w temperaturze około 18 stopni Celsjusza, a więc w warunkach cieplejszych i wilgotniejszych, czyli bardziej przyjaznych niż obecnie panują na czerwonej planecie. Określenie tej średniej temperatury umożliwiła nowatorska technika opracowana przez autorów badań, którą wykorzystali również w innych pracach naukowych np. do oszacowania temperatury ciała dinozaurów czy temperatury panującej na Ziemi miliardy lat temu.

Meteoryt Allan Hills 84001 i zbliżenie na jego minerały budulcowe (źr: Eastnews/SPL)

- 18 stopni to ani za ciepło, ani za zimno. To naprawdę super! – mówi nie kryjący ekscytacji Woody Fischer, współautor publikacji. – Do tej pory pojawiło się wiele wizji cieplejszego młodego Marsa, ale ta mała, cenna informacja poświadcza je.

- To dowód, że w dawnej historii Marsa istniało przynajmniej jedno miejsce, które utrzymywało klimat zbliżony do ziemskich warunków, przynajmniej przez kilka godzin na dobę – dodaje John Eiler, drugi z autorów pracy.

Posiadanie konkretnych danych dotyczących temperatury na powierzchni Marsa wiele lat wstecz, to bardzo cenny klucz do rozwikłania tajemnic tej planety – historii, klimatu oraz ewentualnej obecności wody. Łaziki penetrujące powierzchnię Marsa odnalazły formacje skalne przypominające koryta i delty rzek, zagłębienia jezior, które mogą być traktowane jako ślady pradawnej obecności wody i to w ogromnych ilościach. Jednak trudno to dziś udowodnić. Aktualna temperatura przy powierzchni Marsa wynosi około -63 stopni Celsjusza. Na Ziemi niewiele jest miejsc o tak niskiej temperaturze, a już z pewnością trudno w nich stwierdzić obecność żywych organizmów.

To nie pierwszy raz, gdy meteoryt ALH84001 dostarcza nam niezwykłych informacji na temat Marsa. W 1996 roku było o nim głośno, gdy naukowcy z NASA ogłosili, że znaleźli na nim ślady skamieniałości. Uznano, że mogą to być pradawne okazy bakterii żyjących na Marsie. Niestety nigdy nie udało się dowieść ich autentyczności, ponieważ istnieje znaczne prawdopodobieństwo, że skała została „skażona” ziemskimi formami życia lub też, że to, co przypomina skamieliny organizmów jednokomórkowych, wcale nie tym nie jest.

Trudno również utrzymywać, że wyniki wspomnianych badań nad temperaturą na Marsie są w 100 proc. wiarygodne. Naukowcy przebadali bowiem skałę, która według naszych domysłów pochodzi z Marsa, ale nie ma na to jednoznacznych dowodów. Jedynie badania materiału geologicznego pobranego z Marsa mogą nam pomóc rozwikłać tę zagadkę i przybliżyć jak w przeszłości wyglądała nasza sąsiednia planeta. Jednak, jak dotąd, mamy jeszcze wiele pustych kart w księdze historii Ziemi. Być może, gdy poznany lepiej dzieje naszej planety łatwiej będzie nam dociec, co zdarzyło się na Marsie.

amo

Kto stworzył Wszechświat ? ? ?

Pytanie o Stwórcę jest stare jak świat. Zagorzała dyskusja między sceptykami, a wierzącymi prawdopodobnie nigdy nie ucichnie. Istnieje jednak inna, trzecia możliwość – otaczający na świat ze wszystkimi cudami natury, odległymi obłokami gwiezdnymi i widocznymi jedynie pod mikroskopem mikroorganizmami powstał w wyniku umyślnego działania inteligentnej cywilizacji.

Jakże piękny był obraz świata jeszcze kilkaset lat temu. Ziemia znajdowała się w centrum wszystkiego, wokół niej krążyło słońce, a w przestrzeni pozaziemskiej, na kryształowych orbitach poruszały się planety. Wszystko to sześć tysięcy lat temu zostało stworzone przez wszechmogącego Boga, który od czasu do czasu pokazuje ludziom swoje niezadowolenie lub miłość. Choć nadal taką wizję podziela zadziwiająco wiele osób, to postęp naukowy zmusił rozumną resztę do zrewidowania poglądów.

W świetle obecnych faktów, Wszechświat powstał w wyniku wielkiego wybuchu. Dla osób wierzących nie jest to jednoznaczne z brakiem konieczności istnienia Boga – mógł on przecież być inicjatorem tej „praeksplozji”.

Mógł, ale nie musiał, przynajmniej nie za każdym razem. Fizycy wierzą bowiem, że Wszechświatów podobnych do naszego może być niezliczona ilość. Sami teoretycznie wiedzą też jak można by Wszechświat stworzyć i to bez użycia niebotycznych ilości energii i sprzętu, który „być może” kiedyś powstanie. W zasadzie już dziś przy użyciu maszyny przypominającej Wielki Zderzacz Hadronów można byłoby pokusić się o status stwórcy.

Przepis na Wszechświat jest całkiem prosty, a łatwość wynika ze szczególnej właściwości grawitacji, która posiada ujemną energię. Stworzenie Wszechświata nie wymaga więc nieprawdopodobnej ilości energii – zaledwie tyle, ile potrzeba do stworzenia czarnej dziury.

Czarne dziury sztucznie stworzone w akceleratorach cząsteczek mogłyby być mikroskopijne – bardzo mała masa ściśnięta do nieprawdopodobnie niewielkich rozmiarów. Ponieważ grawitacja posiada ujemną energię ich rozmiar nie ma jednak znaczenia: mogłyby bowiem rozprężać się i powiększać w innych wymiarach. Byłoby to dokładnie takie samo zjawisko jakie zainicjowało nasz Wszechświat – nagła ekspansja mikroskopijnej porcji materii.

Prawa fizyki nie wykluczają takiego scenariusza. Pytanie brzmi jednak, czy ktoś skorzystał już z tej metody produkcji Wszechświatów. Nie musiał to wcale być wszechmogący Bóg – wystarczyło, że odpowiednio inteligentna cywilizacja, opracowała sposób produkcji czarnych dziur. Raz utworzona dziura mogła stworzyć w innych wymiarach Wszechświat. Podobnie jak w naszym, tak i w nowopowstałym prawa fizyki doprowadziłyby do powstania gwiazd i planet, a ewolucja wykształciłaby życie.

Być może my sami jesteśmy efektem takiego naukowego eksperymentu innej, myślącej cywilizacji. Z punktu widzenia fizyki tacy ”ojcowie stworzyciele” nie mogliby ingerować w raz stworzony Wszechświat

Trudno sobie wyobrazić cywilizację, która mogąc teoretycznie tworzyć inne Wszechświaty, nie pokusiłaby się, aby w wykorzystać swoją wiedzę w praktyce. Może się więc okazać, że podobny scenariusz jest bardzo częstą i powszechną praktyką. Na przestrzenia miliardów lat, miliony wystarczająco zaawansowanych cywilizacji mogły tworzyć inne Wszechświaty, w których powstawały kolejne cywilizacje, tworzyły kolejne i tak w nieskończoność.

Czy byłaby to odpowiedź na odwieczne pytanie o Stwórcę? Niekonieczne. Pierwszy „oryginalny” Wszechświat też musiał się skądś wziąć.

Polacy odkryli kolejne asteroidy

Uczniowie i nauczyciele z Sierpca i Torunia odkryli kolejne asteroidy. Dane obiektów trafiły już do Minor Planet Center na Harwardzie, które dla Międzynarodowej Unii Astronomicznej i NASA zbiera informacje o najmniejszych ciałach Układu Słonecznego.

Planetoida 2011 RB1 została odnaleziona przez Józefa Urbańskiego - nauczyciela fizyki i astronomii z Gimnazjum Miejskiego im. Mikołaja Kopernika w Sierpcu.

Urbański z kolejnymi zespołami uczniów uczestniczy w kampaniach organizowanych w ramach International Astronomical Search Collaboration (IASC) od 2007 roku, jednak obecnie, poza współpracą z młodymi miłośnikami astronomii, bierze również udział w pracach zespołu astronomów IASC, którego zadaniem jest codzienna analiza danych o NEO, czyli obiektach bliskich Ziemi (z ang. Near-Earth Objects).

Nauczyciel z Sierpca jako jedyny na świecie został zaproszony do grona "IASC Astronomers" - to wyróżnienie, jakie otrzymał od amerykańskiego Astronomical Research Institute (ARI) za dotychczasowe osiągnięcia w kampaniach IASC.

Kolejną nową planetoidę odkryli też uczniowie (Michał Rokita i Wojciech Sobczuk), którymi opiekuje się Jan Paweł Żółkiewski - nauczyciel fizyki i astronomii. Wraz z Bogdanem Sobczukiem organizuje on kampanie obserwacyjne w toruńskim Zespole Szkół nr 10 im. prof. Stefana Banacha. Planetoida została oznaczona jako 2011 SJ123 (K11SC3J).

- Uczniowie dostrzegli ją na zestawie fotografii z 23 września. Pochodziły one z teleskopu ARI, który na potrzeby kampanii pracuje w Westfield, w amerykańskim stanie Illinois - powiedział Bogdan Sobczuk. Opracowane przez uczniów dane trafiły później do zespołu weryfikatorów, który właśnie przesłał potwierdzenie odkrycia.

To kolejny sukces przedstawicieli obu szkół w programie IASC. Wiosną tego roku planetoidę, która zyskała oznaczenie 2011 FJ49 odkryły uczennice Sobczuka - gimnazjalistki z Zespołu Szkół nr 10 w Toruniu. Z kolei asteroidę 2011 FX88 znaleźli uczniowie Józefa Urbańskiego z gimnazjum w Sierpcu.

- Ostatnia, zakończona niedawno kampania IASC pozwoliła się nam przygotować do kolejnej kampanii prowadzonej z wykorzystaniem teleskopu Pan-STARRS - powiedział Sobczuk. Pan-STARRS to w pełni profesjonalny, znajdujący się na Hawajach instrument, który został zbudowany specjalnie w celu poszukiwania planetoid. Teleskop ma zwierciadło główne o średnicy równiej 1,8 metra i specjalną mozaikową kamerę CCD o rozdzielczości 1400 megapikseli. Każdej nocy wykonuje on ponad pół tysiąca fotografii nieba.

- To obecnie najlepszy tego typu teleskop na świecie, a dostęp do niego ma nieliczne grono uczniów z tylko siedmiu krajów na całym globie - podkreśla prof. Lech Mankiewicz, dyrektor Centrum Fizyki Teoretycznej PAN i koordynator programu "Hands-On Universe, Europe", który jest polskim partnerem ARI przy organizacji kampanii IASC i Pan-STARRS.(PAP)

ast/ agt/

Wysoka aktywność słońca !!!

Po raz pierwszy w tym cyklu aktywności słonecznej liczba Wolfa, określająca liczebność plam na Słońcu, przekroczyła bardzo wysoki poziom 200 - informuje serwis SpaceWeather.com.

Najstarszym i bardzo prostym sposobem określania aktywności Słońca jest liczba plam, która jest opisywana tzw. liczbą Wolfa. Oblicza się ją w ten sposób, że do całkowitej liczby plam dodaje się liczbę grup plam pomnożoną przez dziesięć. W maksimum aktywności naszej dziennej gwiazdy liczba ta może wyraźnie przekraczać poziom 200, a w minimum spadać do zera.

Po bardzo głębokim minimum, które obserwowano w latach 2008-2009, kiedy to tygodniami liczba Wolfa wynosiła zero, teraz Słońce "obudziło się" na dobre i jego aktywność od kilkunastu miesięcy jest spora.

W miniony weekend, po raz pierwszy w tym cyklu aktywności słonecznej, liczba Wolfa przekroczyła bardzo wysoki poziom 200. Wszystko to za sprawą dużej liczby grup plam (było ich aż osiem) oraz bardzo obfitej w plamy grupy nr 1324.

W poniedziałek liczba Wolfa nie jest już tak wysoka. Aż cztery grupy o numerach 1314, 1316, 1317 i 1319, które jeszcze w sobotę i niedzielę znajdowały się przy zachodnim skraju tarczy słonecznej, obecnie schowały się za nią. Liczba grup i plam uległa więc znacznemu zmniejszeniu, bo zza wschodniego skraju wyłoniła się tylko jedna duża grupa o numerze 1330. Zawiera ona dwie bardzo duże plamy (każda wyraźnie większa od Ziemi), które wraz z przesuwaniem się w kierunku środka tarczy mogą znacznie się rozbudowywać. (PAP)

Warstwa ozonowa na Wenus

Badania europejskiej sondy Venus Express wskazują, że podobnie jak Ziemia, planeta Wenus także posiada warstwę ozonową w atmosferze. Wyniki badań zaprezentowano podczas konferencji nauk planetarnych w Nantes we Francji.

Sonda Venus Express, wysłana przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), dokonała odkrycia w trakcie obserwacji gwiazd widocznych tuż przy tarczy planety Wenus, prześwitujących przez jej atmosferę. Za pomocą instrumentu SPICAV naukowcy analizowali światło gwiazd, poszukując w nim linii widmowych od gazów w atmosferze, które absorbowały światło na specyficznych długościach fali.

Okazało się, że część promieniowania ultrafioletowego gwiazd została zaabsorbowana przez ozon. Cząsteczka ozonu składa się z trzech atomów tlenu. Według symulacji komputerowych ozon na Wenus może powstawać, gdy światło słoneczne rozbija cząsteczki dwutlenku węgla, uwalniając swobodne atomy tlenu, które są potem przenoszone za pomocą wiatrów na nocną stronę planety, gdzie łączą się ze sobą w cząsteczki tlenu złożone z dwóch atomów. Czasami jednak w takich procesach powstają trójatomowe wersje tlenu, czyli ozon.

- Odkrycie daje nam ważne podpowiedzi w próbie zrozumienia chemii wenusjańskiej atmosfery - powiedział Franck Montmessin z LATMOS/UVSQ/CNRS/IPSL we Francji, kierujący zespołem badaczy.

Do tej pory wykryto ozon jedynie na Ziemi i na Marsie. Na Ziemi warstwa ozonowa ma krytyczne znaczenie dla istnienia życia, gdyż absorbuje większość szkodliwego promieniowania ultrafioletowego pochodzącego od Słońca.

Co więcej, uważa się, że ziemska warstwa ozonowa powstała na skutek działalności organizmów żywych. Proces ten rozpoczął się 2,4 miliarda lat temu, aczkolwiek nie są znane powody, dlaczego został zainicjowany. Aktualnie bakterie i rośliny wytwarzają tlen i ozon zawarty w ziemskiej atmosferze.

Z kolei niewielka ilość ozonu występująca na Marsie jest wynikiem rozpadu cząsteczek dwutlenku węgla na skutek działania promieni słonecznych. Wydaje się, że na Wenus źródłem jest podobny proces.

Niektórzy astrobiolodzy sugerują, że jednoczesne występowanie w atmosferze dwutlenku węgla, tlenu i ozonu może być wskaźnikiem, iż na danej planecie może istnieć życie. Według naukowców w takim przypadku zawartość ozonu powinna stanowić przynajmniej 20 proc. ziemskiej zawartości ozonu. Takie kryterium może być pomocne przy badaniach odległych planet pozasłonecznych pod kątem tego, czy nadają się do zamieszkania przez organizmy żywe. (PAP)

Kometa uderzyła w Słońce

Dużych rozmiarów kometa uderzyła w tarczę Słońca, a tuż po tym nastąpiła potężną erupcją. Czy zdarzenia te są ze sobą powiązane?

Do zdarzenia doszło 1 października 2011roku, ale jego konsekwencje mogą nas dosięgnąć z opóźnieniem. Burze słoneczne mogą powodować komplikacje w działaniu urządzeń elektronicznych i satelitarnych.

Nagranie wideo, udostępnione przez Obserwatorium Słoneczne Europejskiej Agencji Kosmicznej, pokazuje jak znacznych rozmiarów obiekt, najprawdopodobniej kometa, leci wprost w środek tarczy słonecznej. Po kilku godzinach lotu uderza w powierzchnię gwiazdy, a następnie widoczny jest koronalny wyrzut masy, zjawisko charakterystyczne dla silnej burzy słonecznej. Fala wyrzuconej plazmy utrzymuje się przez kilka godzin.

Obserwowany obiekt to najprawdopodobniej kometa Kreutza, należąca do tzw. komet muskających Słońce. Poruszają się one po orbitach przechodzących ekstremalnie blisko powierzchni Słońca. Zdarza się, że ulegają rozerwaniu lub wpadają w koronę Słońca i ulegają tam destrukcji. Wpływ komet na Słońce jest znikomy, bo temperatura gwiazdy jest tak wysoka, a masa komety w stosunku do masy gwiazdy tak mała, że materiał budujący kometę dosłownie rozpływa się w jej koronie. Miedzy innymi z tego względu, astronomowie przyznają, że kometa Kreutza wcale nie była bezpośrednią przyczyną widocznej na filmie eksplozji.

- Zarówno upadki komet na Słońce, jak i bardzo bliskie przeloty komet koło Słońca, nie są niczym niezwykłym - powiedział heliofizyk dr hab. Paweł Rudawy, prof. Uniwersytetu Wrocławskiego. - Od początku epoki stałego monitorowania najbliższego otoczenia Słońca przez satelity: SOHO (teleskopy Lasco L1, L2 i L3), a następnie STEREO (teleskop SECCHI) dokonano już obserwacji setek bliskich przelotów komet koło Słońca, podczas których mniejsze komety ulegają kompletnemu odparowaniu, a większe mogą przetrwać nawet kilka przelotów. Najbardziej znanymi kometami docierającymi tuż nad powierzchnię Słońca są komety z grupy Kreutza, tylko z tej grupy znanych jest ponad 1000 obiektów - dodaje.

Specjaliści szczegółowo przeanalizowali zbieżność wyrzutów masy i uderzeń komet i stwierdzili, że jest to po prostu efekt przypadku. W grudniu 2010 roku astronomowie zajmujący się obserwacją Słońca byli świadkami zmasowanego ataku „samobójczych” komet na naszą gwiazdę centralną. W jej tarczę uderzyło aż 25 obiektów w ciągu zaledwie 10 dni!

- Zderzenia komet ze Słońcem były już obserwowane przez satelitę SOHO, np. 7 lutego 2001 - tłumaczy prof. Rudawy. - Zderzenie resztek komety ze Słońcem wydaja się mieć znikomo mały wpływ na zjawiska heliofizyczne. Nawet tak wydawałoby się spektakularne przykłady koincydencji czasowej upadku komety na Słońce i tzw. koronalnego wyrzutu materii (CME), jak z dnia 13 maja 2011 roku, po dokładnej analizie danych wykazały, że wyrzut CME nastąpił przed ewentualnym dotarciem resztek komety do fotosfery - dodaje.

Taka sama sytuacja nastąpiła 1 października b.r. Niestety, ze względu na stosowanie podczas obserwacji nieprzepuszczalnej tarczy, astronomowie nie są w stanie zobaczyć ostatniego etapu uderzenia komety w powierzchnię Słońca. Tarcza słoneczna jest przysłonięta, widać tylko koronę i zmiany, które następują w jej obrębie. Sam fakt wyrzutu masy tuż po zderzeniu nie jest jednak wystarczającym dowodem, by uznać, że te dwa zjawiska mają ze sobą cokolwiek wspólnego.

Tak będzie wygladała baza na Marsie

Testy bazy planetarnej

Amerykańska Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) zakończyła testy pierwszego mieszkalnego modułu stacji planetarnej. Testy przeprowadzono na pustyni w stanie Arizona, która do złudzenia przypomina powierzchnię Marsa, stanowiąc tym samym idealny poligon doświadczalny dla NASA.

Budowany i udoskonalany przez lata przenośny moduł bazy może w przyszłości posłużyć jako pierwszy ludzki dom na obcej planecie. Przedstawiamy jak wygląda w środku i jak się w nim żyje. 

Mieszkalna jednostka demonstracyjna Habitat Demonstration Unit – HDU) to niewielki ruchomy moduł stanowiący jednocześnie bazę mieszkalną, laboratorium i centrum dowodzenia dla planetarnej misji kosmicznej. Ten cylindryczny obiekt ma 56 metrów kwadratowych powierzchni i jest wysoki na 3,3 metra. Waży niespełna 6,5 tony, a w jego wnętrzu może zostać umieszczony sprzęt i dodatkowy ładunek ważące łącznie kolejne 4,8 tony. Prowadzi do niego troje drzwi, z czego jedne stanowią śluzę umożliwiającą astronautom bezpieczne przejście do pojazdu zwanego „pustynnym szczurem”, nie wymagające założenia kosmicznego skafandra. 

Sam moduł podzielony jest na kilka sekcji, w których znajdują się stanowiska: GeoLab - laboratorium geofizyczne, do prowadzenia badań próbek; jednostka warzywna, czyli miejsce do hodowli roślin; sektor medyczny, sektor mieszkalny i sektor dowodzenia.

Ściany modułu mają dodatkowe kurtyny wodne, które mają zabezpieczać załogę przed działaniem szkodliwego promieniowania kosmicznego. 


Zakończone 30 września testy obejmowały przebywanie załogi wewnątrz bazy przez całą dobę, symulacje prac w terenie i analizę pozyskanych próbek w laboratorium. 


Udało się ograniczyć ilość potrzebnego do sprzętu, a także uprościć obsługę urządzeń elektronicznych. Wiele z nich sterowanych jest za pośrednictwem tabletów i smartfonów. Możliwa jest w ten sposób m.in. zdalna regulacja temperatury czy oświetlenia


Bardzo istotne było zoptymalizowanie procedur dotyczących postępowania z odpadami i zanieczyszczeniami. Stworzono specjalne kompostowniki na mokre odpadki oraz pojemniki próżniowe na suche śmieci, system kontroli brzydkich zapachów. Najciekawszym elementem jest urządzenie, które umożliwia "recycling" moczu - metodą odwróconej osmozy zostaje z niego odfiltrowana czysta woda, a stężony mocznik może zostać ponownie użyty do dezynfekcji i badań.


Długotrwałe przebywanie w bazie na innej planecie wiąże się z koniecznością produkcji pożywienia.Transport zapasów z Ziemi na Marsa czy Księżyc byłby niemożliwy ze względów finansowych, dlatego naukowcy opracowali metodę hodowli roślin w warunkach kosmicznych. Wzrost roślin pobudza się wykorzystując czerwone i niebieskie światło emitowane żarówkami ledowymi.

Kolejnym strategicznie istotnym elementem jest produkcja i rozsądne gospodarowanie energią. Moduł posiada własne generatory prądu, oświetlenie bazy zapewniają lampy LED. Zużycie energii przez każde urządzenie podłączone do sieci jest ściśle monitorowane i może zostać zdalnie odłączone. 


Wbrew pozorom, choć zamieszkanie na innej planecie wydaje się być niezwykłą przygodą, wiąże się z ogromnymi wyrzeczeniami. Nie każdy byłby w stanie przebywać w zamknięciu w niewielkim gronie osób tak długo. Życie w bazie planetarnej podlega bardzo wielu ograniczeniom, a załoga musi dostosować się do ścisłego harmonogramu dnia.

To, jak taką izolację znosi psychika człowieka, bada zupełnie inny zespół. Program Mars 500, prowadzony w podmoskiewskim centrum badawczym, kończy się już 5 listopada 2011, po 320 dniach zamknięcia ochotników. O jego wynikach poinformujemy już wkrótce.

Najdokładniejszy zegar świata znajduje się w Gdańsku!

W gdańskim kościele Św. Katarzyny, tym samym, w którym znajduje się grób słynnego astronoma Jana Heweliusza, zamontowany został najdokładniejszy zegar na świecie – zegar pulsarowy. 

4 października o godzinie 18:00 w Brukseli dr Grzegorz Szychliński, współautor pomysłu projektu jego budowy, dokona uroczystej prezentacji zegara, która uświetni Rok Heweliusza podczas trwania polskiej prezydencji w Unii Europejskiej. 

Polscy astronomowie i inżynierowie ukończyli budowę pierwszego zegara pulsarowego, 10-krotnie dokładniejszego od zegara atomowego, przed specjalistami z amerykańskiej marynarki wojennej, inżynierami z Rosji i Chin, którzy również pracują nad budową podobnych "czasomierzy". 

Zegar ten działa zupełnie inaczej niż wszelkie znane urządzenia do mierzenia upływu czasu. Jego mechanizm bazuje na działaniu anteny skierowanej na obiekt astronomiczny, zwany pulsarem, który niezwykle regularnie przesyła do Ziemi wiązki promieniowania elektromagnetycznego. Impulsy te można przekształcić na jednostki czasu. 

Pulsary to gwiazdy neutronowe, charakteryzujące się wysoką gęstością i szybkim czasem obrotu. Najszybsze mogą wykonywać nawet 1000 obrotów na sekundę. Ponadto ich rotacja jest niewyobrażalnie stabilna, co sprawia, że na tej podstawie można z ogromna dokładnością mierzyć czas na Ziemi. 

Z możliwości tej postanowili skorzystać polscy naukowcy. Pomysł zrodził się już w 2000 roku, a projekt nabrał rozpędu w 2009 roku za sprawą zaangażowania Muzeum Historycznego Miasta Gdańska, które przygotowywało się do obchodów 400. Rocznicy urodzin Jana Heweliusza. Zbudowanie najnowocześniejszego zegara w oparciu o obserwacje odległej gwiazdy uznano za najlepszą formę uczczenia jego pamięci i kultywowanie jego dzieła na arenie międzynarodowej.

Pomysłodawcą i współkonstruktorem projektu jest Grzegorz Szychliński, inżynier i kustosz MHMG. W realizacji tego przedsięwzięcia pomagali również: Mirosław Owczynnik i Dariusz Samek inżynierowie elektronicy z Gdańskiej firmy EKO Elektronik oraz Eugeniusz Pazderski jeden z najlepszych specjalistów w dziedzinie aparatury radioastronomicznej w kraju z Centrum Astronomicznego UMK w Toruniu.

Jak działa zegar pulsarowy?

16 anten zainstalowanych na dachu kościoła Św. Katarzyny (patronki ludzi nauki) odbiera sygnały elektromagnetyczne pochodzące z pulsara. Ich zasięg obejmuje całe niebo. Impulsy te zostaję następnie filtrowane i przesyłane do komputera, który przeprowadza odpowiednia obliczenia określające czas potrzebny na pokonanie odległości od pulsara do centrum Układu Słonecznego oraz od Centrum Układu Słonecznego do Ziemi. Na tej podstawie obliczana jest wartość 1 sekundy, z dokładnością do 10 ‘ -18 części.

Do tej pory za najdokładniejsze uznawano zegary atomowe, które odmierzały czas z dokładnością do 10^-10 sekundy na dzień, co oznacza, że spóźnią (lub pospieszą) się o jedną sekundę raz na 27 milionów lat. Zegar pulsarowy nie dokona nawet takiego błędu - jest 10-krotnie bardziej precyzyjny! 

Nagroda Nobla z fizyki za rozszerzający się wszechświat

Saul Perlmutter (USA), Brian P. Schmidt (Australia) i Adam G. Riess (USA) zostali wyróżnieni nagrodą Nobla z dziedziny fizyki za odkrycie, że wszechświat stale się rozszerza poprzez pośrednią obserwacje supernowych. 



Perlmutter otrzyma połowę nagrody, która wynosi 10 mln koron szwedzkich (ok. 1,5 mln dolarów). Natomiast Schmidt i Riess podzielą się drugą połową. 

W 1998 roku Saul Permutter oraz Brian Schmidt, prowadzący niezależne badania dotyczące granic wszechświata, porazili świat kosmologów ujawniając, że kosmos stale się rozszerza, a ponadto zjawisko to przybiera na prędkości. Początkowo badacze planowali stworzyć mapę najdalej położonych supernowych, czyli niezwykłych kosmicznych eksplozji. Do swojej obserwacji wybrali supernowe klasy 1a, które charakteryzują się stałą jasnością wybuchu oraz "siłą" eksplozji większą od błysku całej galaktyki. Dzięki tej własności obiekty te stały się dla astrofizyków swego rodzaju miarą odległości we wszechświecie.

Podczas połączenia konferencyjnego z uczestnikami ceremonii ogłoszenia laureatów Nagrody Nobla profesor Schmidt powiedział, że gdy początkowo zorientował się, że obserwowana przez niego supernowa, znajdująca się na granicy wszechświata oddala się nie wierzył, że jest to możliwe. Po głębszej analizie i kontakcie z innymi naukowcami zrozumiał, że to niewytłumaczalne zjawisko dowodzi, że wszechświat stale się rozszerza, a także, że z niewyjaśnionych przyczyn przyspiesza.

Dzięki tym kosmicznym "latarniom" nagrodzonym naukowcom udało się udowodnić teorię głoszoną wcześniej przez Einsteina, że na kosmos działa jakaś siła antygrawitacyjna. W odkryciu tym, ważną rolę odegra także Adam Riess.

Odkrycia tegorocznych laureatów Nagrody Nobla z fizyki pomogły ujawnić, że natura Wszechświata jest w dużym stopniu nieznana naukowcom. Ustalenie noblistów, że ekspansja Wszechświata przyspiesza było zaskoczeniem dla nich samych.

O tym, że Wszechświat się rozszerza naukowcy wiedzieli od lat 20. XX w. Świadczyły o tym obserwacje widma światła, docierającego do Ziemi z odległych galaktyk. Badacze przypuszczali, że tempo ekspansji powinno stopniowo maleć, aż Wszechświat stanie się stabilny lub zacznie się proces odwrotny, czyli Wszechświat zacznie się kurczyć. Potwierdzenia tych teorii poszukiwali tegoroczni nobliści. Posłużyli się w tym celu światłem odległych wybuchających gwiazd.


- Supernowe typu Ia to potężne eksplozje, do których dochodzi w układzie podwójnym, w którym jeden ze składników jest białym karłem i ściąga materię ze swego towarzysza. Gdy biały karzeł przekracza tzw. krytyczną masę Chandrasekhara, która wynosi około 1.44 masy Słońca, dochodzi do potężnej eksplozji. Taki wybuch prawie zawsze niesie podobną ilość energii, przez to jest doskonałą "świecą standardową" - wyjaśniłdr hab. Arkadiusz Olech z Centrum Astronomicznego PAN. 

Jak dodał, wiedząc ile energii jest wysyłane i ile z niej dociera do Ziemi, można wyznaczyć odległość do takiego wybuchu. A ponieważ wybuchy supernowych typu Ia są jednymi z najpotężniejszych eksplozji we Wszechświecie, to widać je z daleka, przez co można je wykorzystywać do wyznaczania odległości w skalach kosmologicznych. 


- Obserwacje odległych supernowych typu Ia pokazały, że na dużych skalach działa siła odpychająca, która przeciwstawia się przyciągającej sile grawitacji. To powoduje, że ekspansja Wszechświata przyspiesza, a odległe supernowe wydają się świecić słabiej niż te lokalne - tłumaczył astronom. 

Odkrycie wywołało wiele nowych pytań. Naukowcy wiedzieli, że tempo rozszerzania się Wszechświata zależy od jego łącznej energii. Znanych form materii było jednak zbyt mało, żeby wyjaśnić, skąd bierze się stałe przyspieszenie ekspansji. Brakującą część nazwano "ciemną energią" i na razie naukowcom nie udało się ustalić, czym ona mogłaby być. Wiadomo jednak, że stanowi ona ponad 70 proc. energii Wszechświata. 

Co ciekawe, Saul Perlmutter i Brian P. Schmidt wskazywani byli na potencjalnych laureatów Nagrody Nobla w roku 2010 przez przedstawiciela Agencji Reutera. 

Uzyskanie Nagrody Nobla uznawane jest na najwyższy naukowy prestiż. Wskaźnik liczby noblistów, którymi może pochwalić się dana uczelnia jest np. jednym z elementów konkurencji między uniwersytetami amerykańskimi i europejskimi. 


Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w ostatnich 10 latach: 

2010 - nagrodzeni zostali pochodzący z Rosji, a pracujący w Wielkiej Brytanii Andre Geim i Konstantin Novoselov za odkrycie grafenu - nowej postaci węgla, która jest najcieńszym i najbardziej wytrzymałym znanym materiałem. 


2009 - nagrodę otrzymał Charles K. Kao (Chiny/Wielka Brytania) za przełomowe osiągnięcia dotyczącetransmisji światła we włóknach optycznych oraz Willard S. Boyle (Kanada/USA) i George E. Smith(USA) za wynalezienie półprzewodnikowego obwodu obrazującego - sensora CCD. 

2008 - nagrodę podzielono między Amerykanina japońskiego pochodzenia Yoichiro Nambu oraz Makoto Kobayasiego i Toshihidę Maskawa z Japonii. Prace laureatów dotyczyły budowy materii i całego Wszechświata. 

2007 - Francuz Albert Fert oraz Niemiec Peter Gruenberg zostali nagrodzeni za odkrycie zjawiska gigantycznego magnetooporu (w skrócie GMR) niezależnie od siebie, w 1988 roku. Dzięki ich badaniom możliwa stała się radykalna miniaturyzacja twardych dysków, stosowanych m.in. w laptopach oraz w niektórych odtwarzaczach muzycznych. 

2006 - nagrodę otrzymali amerykańscy astrofizycy: John C. Mather i George F. Smoot. Nagroda przyznana została za badania, które spoglądają wstecz - na młodość naszego Wszechświata i czynią wysiłki, aby zrozumieć narodziny galaktyk i gwiazd. 

2005 - Roy Glauber (USA) otrzymał połowę nagrody Nobla z fizyki za teoretyczny opis zachowania cząstek światła. John Hall (USA) i Theodor Haensch (Niemcy) podzielili się drugą połową nagrody za wkład w rozwój precyzyjnej spektroskopii laserowej 2004 - David J. Gross, H. David Politzer i Frank Wilczek(wszyscy z USA) podzielili się nagrodą, przyznaną im za odkrycie asymptotycznej swobody w teorii silnych oddziaływań. 

2003 - Alexei A. Abrikosov (Rosja i USA), Witalij L. Ginzburg (Rosja) i Anthony J. Leggett (Wielka Brytania) otrzymali Nagrodę Nobla za badania w dziedzinie fizyki kwantowej, dotyczące nadprzewodnictwa i nadciekłości. 

2002 - Riccardo Giacconi (USA), Raymond Davis Jr. (USA) i Masatoshi Koshiba (Japonia) zostali uhonorowani za wykrycie cząstek neutrino w kosmosie oraz za udział w odkryciu źródeł promieniowania X. 

2001 - Wolfgang Ketterle, Eric A. Cornell i Carl E. Wieman zostali laureatami Nagrody Nobla za stworzenie nowego stanu materii - kondensatu rozcieńczonych gazów Bosego-Einsteina. 

PAP/wp.pl