4 dział – powstanie wszechświata – 1.3 wielkie odbicie:

Wszechświat powstał jakieś 14 mld lat temu? Ale czy na pewno? Niektórzy twierdza, że nie. Proponują wyjaśnienie powstania wszechświata jako jednego cyklu. Jest to bardzo ciekawa teoria, dlatego dziś napisze o niej trochę więcej. Serdecznie zapraszam na treść postu :)

Obecny stan wszechświata:

Wszyscy wiemy, że wszechświat się rozszerza. Przyciąganie materio-energii powinno spowalniać szybkość rozszerzania się go. Wszechświat rozszerza się jednak coraz szybciej – odpowiada za to prawdopodobnie ciemna energia (http://naszakochanaastronomia.blogspot.com/2016/11/3-dzia-ciaa-niebieskie-43-ciemna-energia.html). Jednak do końca nie wiemy ile jest materio-energii we wszechświecie. Znanej nam jest poniżej pewnej wartości zwanej gęstością krytyczną czyli wartością po przekroczeniu której kiedyś ekspansja wszechświata spowolni i zacznie się jego kurczenie. Znanej materii jest poniżej tej wartości (mniej niż połowa), ale mogą istnieć inne formy materii, które mogłyby mieć wartość, która zwiększyłaby całość materio-energii powyżej gęstości krytycznej i kiedyś zahamować ekspansję wszechświata. Tak wiec na dziś dzień nie możemy powiedzieć nic więcej niż to że najprawdopodobniej wszechświat będzie rozszerzał się szybciej i wiecznie, ale możliwe jest też odwrotny efekt.

Ilość materio energii wszechświata jest większa od gęstości krytycznej.

Powyższy tytuł jest hipotezą teorii wielkiego odbicia. Jeśli gęstość wszechświata jest większa od gęstości krytycznej to po pewnym czasie, w którym wszechświat będzie się rozszerzał nastanie kolejny etap – kurczenie się wszechświata. Wszechświat zacznie się zmniejszać wszystkie galaktyki będą zbliżać się do siebie. Kurczenie będzie tak długo trwać aż z wszechświata pozostanie mały obszar bądź nawet pkt. Można by go nazwać osobliwością początkową? Prawdopodobnie wtedy nastąpiło by „odbicie” i ten mały pkt. zacząłby się rozszerzać i nastąpiłby tzw. nowy cykl istnienia. Wszystko co było przed wielkim odbiciem zostałoby zniszczone (chodzi o to, że pierwotnie istniała taka jakby pierwotna zupa gluonowo-kwarkowa, nieprzypominająca materii, natomiast byłoby to coś jakby energia wymieszana z cząstkami elementarnymi - kwarkami) i po nim narodziłby się nowy wszechświat, który mógłby mieć inne prawa fizyki. Jest oczywiście możliwość przetrwania czegoś z tego wszechświata. Nasz wszechświat może mieć bliźniaczy wszechświat 6 wymiarowy, który obecnie jest zwinięty. Tuż przed wielkim odbiciem mógłby się rozszerzyć i można by było przeskoczyć do niego i uniknąć pozornie nieuniknionej śmierci. Jest to oczywiście hipoteza nie musi być prawdziwa. Mimo wszystko wszechświat obecnie jest bardzo młody i jego śmierć nastąpi za bardzo bardzo długo. 

Kilka słów o teorii:

Jest to bardzo elegancka i prosta teoria powstania wszechświata i być może także jego końca. Wszechświat nigdy nie miał początku ani końca, są tylko nieskończone cykle rozszerzania się i zapadania. Jednak zaobserwowano pewne gwiazdy, które przeczyły by tej teorii. Nie mniej jednak nie jest jeszcze na pewno nieprawdziwą. Ma szansę jeszcze okazać się tą trafioną.

Na dziś to tyle dziękuję bardzo za przeczytanie postu i serdecznie zapraszam na następne posty J dziękuję i pozdrawiam :)

4 dział – powstanie wszechświata – 1.2 inflacja kosmologiczna:

Dzisiejsze modele wielkiego wybuchu zakładają działanie w pierwszych chwilach tzw. inflacji kosmologicznej. Dziś napisze o niej trochę więcej oraz o innym pomyśle tzw. wiecznej inflacji. Serdecznie zapraszam na treść postu :)

Pomysł inflacji kosmologicznej:

Autorem pomysłu jest Alan Guth. Pracował wraz z kolegom nad sposobem tworzenia się cząstek w młodym wszechświecie. Myśleli o jakimś pomyśle, ale to nieważne jakim. Jego kolega zadał mu pytanie, dzięki któremu Alan zaczął rozmyślać. Brzmiało ono mniej więcej tak „Czy proces o którym myślimy wpływałby na ekspansję wszechświata?”. Guth myślał nad tym. Miał oczywiście kartkę i ołówek. Zdał sobie tez sprawę, że na początku panowały bardzo ekstremalne warunki, w których istniała pewna „grawitacja”, która działała w odwrotnym kierunku. Zamiast przyciągać ta grawitacja odpychałaby wszystko od siebie. Po wykonaniu obliczeń Guth zobaczył, że jego siła była tak potężna, że mogła rozszerzyć obszar wielkości cząstki do rozmiarów Drogi Mlecznej w czasie tak krótkim, że nie da się go sobie wyobrazić. Jedna miliardowa jednej miliardowej jednej miliardowej jednej miliardowej części mgnienia oka to wciąż za długo. Tą bardzo gwałtowną ekspansję Guth nazwał inflacją. Pozostawiłaby sobie ślad w kosmicznym promieniowaniu tła. Teraz prześledźmy historię wszechświata jeszcze raz. 

Pierwsze chwile istnienia wszechświata:

Na początku mamy osobliwość początkową. Zawiera ona wszystko co będzie we wszechświecie. W pewnej chwili, na początku istnienia czasu, czyli w chwili T=0, dostała jakiś impuls i zaczął się początek czasu i przestrzeni. Prawdopodobnie w tej samej chwili ekstremalne warunki zmusiły pewną „grawitację”, która odpycha wszystko od siebie, do powstania siły napędzającą inflację. W ciągu czasu planka czyli najmniejszej możliwej długości trwania 5*10^-45 sekundy przestrzeń rozszerzyła się do znacznych rozmiarów. Po tej jakże krótkiej chwili wszechświat zaczął rozszerzać się wolniej i zaczął stygnąć. To pozwoliło na stopniowe kolejne etapy rozwoju, rozwój materii. Wyodrębniły się kwarki, które utworzyły protony i neutrony, a te z kolei pierwsze atomy (wraz z elektronami oczywiście, liczba protonów równa się liczbie elektronów) wodoru (proton+elektron), helu (2 protony i 2 neutrony w jadrze i 2 elektrony okrążające) i śladowe ilości litu. Potem tworzenie się pierwszych gwiazd, galaktyk, planet itd.

Wieczna inflacja:

Teoria Gutha znalazła zrozumienie i zaakceptowanie wśród naukowców. Jednak niektórzy z nich zauważyli, że zawierają one pewien sekret. Mogą wskazywać na to, że nasz wszechświat nie jest jedynym… Jeden z nich zadawał sobie pytania o inflację. Jak to się stało, ze ona zaszła. Czy da się ją zatrzymać i co się wtedy stanie. W pewnym momencie go olśniło. Zdał sobie sprawę z tego, że inflacja nie musi kończyć się wszędzie w tym samym czasie, a co za tym idzie mogą być miejsca, gdzie cały czas zachodzi. Mamy więc obraz większego kosmosu w którym istnieje pewna energia powodująca rozszerzanie się tej przestrzeni. W pewnym miejscach lokalnie może dojść do wyładowania, coś w stylu wyładowanie elektrostatycznego. W jego trakcie cała energia zamienia się w materię i powstaje „bąbel”, zaczyna się okres inflacji po czym nowy wszechświat zaczyna się rozszerzać wolniej. Czyli to jest to co nazywaliśmy wielkim wybuchem. Na zewnątrz przestrzeń jest pełna energii, która nie została wyładowana i dalej powoduje rozszerzanie się przestrzeni a to oznacza więcej miejsca na nowe wszechświaty (i więcej energii). Taki proces może trwać wiecznie, bo ta energia jest tak wydajna, ze niemożliwe jest wykorzystanie jej całej. To jest jeden z argumentów przemawiających za istnieniem innych wszechświatów. O nim będzie osobny post w przyszłości, tak więc na tym zakończymy dziś.

Dziękuję bardzo za przeczytanie i zapraszam na następne posty :)

4 dział – powstanie wszechświata – 1.1 Wielki Wybuch:

Powstanie wszechświata jest bardzo tajemnicze i jak na razie nie wiadomo do końca jak to się stało. Dziś najbardziej uznaną teorią na ten temat jest oczywiście Wielki Wybuch. Dziś napisze o niej trochę więcej. Serdecznie zapraszam na treść postu :)

 Wielki wybuch:

Na początku nie było niczego, ani przestrzeni ani czasu. Korzystając z modelu matematycznego można powiedzieć, że wszechświat powstał jakieś 13.75 mld lat temu z obiektu (pkt) o nieskończonej gęstości. Nazywane jest to osobliwością początkową. I ona w pewnym momencie T=0 (początek istnienia, początek czasu) zaczęła rozszerzać się sama w sobie (albowiem wg teorii wszechświat to wszystko co istnieje) i stygnąć. Pierwotnie temp była ogromna i nie istniała materia. Po maleńkim ułamku sekundy powstały pierwsze cząstki elementarne i promieniowanie. W miarę ochładzania temp wszechświata cząstki elementarne – kwarki zaczęły się łączyć tworząc protony i neutrony, a te z kolei łączyły się z elektronami tworząc pierwsze atomy wodoru i helu oraz śladowe ilości helu. Cięższe pierwiastki powstały o wiele później w gwiazdach. To oczywiście bardzo skrócona historia, ta z większa ilością szczegółów jest niestety dość bardzo skomplikowana. Powiedzmy teraz to co najważniejsze. Wielki Wybuch to jak na razie obowiązująca teoria powstania wszechświata, ale coraz więcej naukowców twierdzi, że jest błędna. Wg niej wszechświat powstał z małego gęstego i gorącego pkt na początku czasu, dając także początek przestrzeni. Dzisiejsze wersje teorii wielkiego wybuchu są wzbogacone o inflację kosmologiczną o której napisze w następnym poście. 

  Dowody świadczące o poprawności teorii:

Najważniejszym argumentem przemawiającym za słusznością teorii wielkiego wybuchu to odkrycie mikrofalowego promieniowania tła, które jest pozostałością po gwałtownym powstaniu wszechświata. Jest takim jakby echem. Aby lepiej zrozumieć na czym ono polega weźmy ognisko. Mamy drewno i widzimy płomienie oraz czujemy ciepło. W miarę upływu czasu płomienie wygasają i przestają być widoczne, ale jak przyłożymy ręce bliżej nadal odczujemy ciepło. I to jest to echo. Wszechświat jest młody i nadal „odczuć” możemy to echo. Poza tym dzisiejszy obraz wszechświata zgadza się z przewidywaniami przez teorie wielkiego wybuchu. 

przepraszam również za bardzo długą nieaktywność, spowodowane to było "technicznymi problemami", że tak powiem, posty będą pojawiać się już znacznie częściej, na razie jest krótki post, ale jeszcze dziś dodam kolejny, który będzie nawiązywał do tego postu, dziękuje i pozdrawiam :)