Revija Joker - Zgodba nebes

ČLANKI
stranka » članki » vedež » Zgodba nebes

Dinamično vesolje
Leta 1929 se je znotraj kozmologije zgodil odločen preobrat. Zanj je bila zaslužna kalifornijska ekipa zvezdogledov pod vodstvom Edwina Hubbla, ki je z najbolj izpopolnjenim teleskopom že desetletje opazovala obronke vidnega vsemirja. Med ostalim so kon­čali slovito razpravo o tem, ali je Rimska cesta vse, kar nas obdaja, ali ne. Hubble je verodostojno pot­rdil, da Andromeda ni plinska meglica znotraj naše galaksije, marveč močno oddaljena samostojna jata zvezd. To je meje stvarstva razširilo v nekončnost in človeštvo se je zavedlo, da so galaksije le otočki v res prostranem niču. Kot da že to odkritje ne bi bilo dovolj revolucionarno, so pri natančnem vpogledu v sije oddaljenih zvezd (spektroskopiji) zaznali tako imenovani rdeči premik - red shift, spremembo valov­ne dolžine, ki nakazuje oddaljevanje vira. Ta premik je bil sorazmeren z oddaljenostjo telesa, kar pomeni, da dlje, kot je galaksija, hitreje beži stran. Tej povezavi pravimo Hubblov zakon.

Rdeči pomik je svetlobna različica pojava, ki se mu posplošeno reče Dopplerjev učinek. Zvok formule, ki drvi proti nam, ima krajše valove, torej višjo frekvenco od stoječe. Ko se oddaljuje, pa so zvočni valovi še daljši. V primeru bolida, ki na ciljni ravnini preseže četrtino hitrosti zvoka, je razlika v višini hrumenja glede na gibanje zelo očitna. Podobno se obnaša svetloba. Ker so valovne dol­ži­ne svetlobe posameznih elementov, recimo vodika in helija, poznane, je z zelo natančnim spektroskopom moč zaznati, če oziroma kam se vir giblje. Pri oddaljevanju se barva pomika proti rdečemu delu spektra, če se približuje, pa proti modremu. Hubb­le tega fenomena resda ni odkril prvi, je pa sije izmeril najbolj sistematično ter jim pripisal pomen.

Če se prostor razteza in telesa bežijo, je pametno sk­lepati, da so bili nekoč bolj skupaj. Nekje spočetka celo povsem skupaj. To je ustrezalo prej omenjenima idejama, ki sta sedaj dobili svežega vetra. Friedman žal ni dočakal zmagoslavja, saj je umrl nekaj let prej. Je pa zgodbo nadaljeval Lemaître, ki jo je naposled objavil kot Hipotezo prvobitnega atoma. Po njej se je vse začelo s supermasivnim pradelcem, ki se je razdrobil v vse, kar nas danes obdaja. Kljub zadostni podlagi novi predlog ni prepričal vseh. Dobršen del stare garde fizikov, ki so svoje kariere gradili na mirnem vesolju, celo takem, ki ne seže dlje od Rimske ceste, je zamisli nasprotoval in astronomu očital prevelik vpliv teologije. Glavni šibki člen so bili napačni izračuni galaktičnih premikov, po katerih bi naj bilo vesolje mlajše od dveh milijard let. Ker so že vedeli, da so nekatere zemeljske kamnine dvakrat stare

Edwin Hubble je bil največji astronom svojega časa, zato je užival v ždenju v popolni temi in razis­­kovanju črnih prostranstev, dočim je kozmološka vprašanja o začetkih stvarstva prepustil drugim. Čeprav je zaslužen za pričetek drugačnega pogleda na vesolje, je z napačnimi meritvami oddaljenosti Andromede povzročil nekaj zmede v razdaljah. Od tod zmotna ocena starosti vesolja okoli 1,8 milijarde let. Kljub tej napaki je bil leta 1953 nominiran za Nobelovo nagrado, vendar ga je prehitela smrt.
jše, je bila to velika cokla za porajajočo se teorijo.
Lemaîtrova hipoteza o vesoljskem prajajcu še zdaleč ni bila do kraja razdelana. Pretežno je šlo za osnovno zamisel, v kateri je bilo treba razložiti še veliko košč­kov. Predvsem na drugem koncu fizike, na ravni najmanjših delcev. Tedaj so z odkritjem nevtrona denimo ravno dobro sestavili osnovnošolski model atoma. Najbolj vroča tema je bila nukleosinteza, se pravi kako so atomi sploh nastali. S spektroskopijo so vedeli, da se v zvezdah vodik zliva v helij, nihče pa ni imel pojma, od kod so se vzeli težji elementi. A vihra druge svetovne vojne je jedrske fizike na obeh straneh Atlantika zaposlila z bolj konkretnimi težavami od preučevanja neba. V ZDA so bili vsi vključeni v projekt Manhattan, ki je razvijal atomsko bombo. No, vsi razen enega. Sovjetskega prebežnika Georga Gamowa zaradi njegovih rdečearmejskih korenin striček Sam ni maral. Medtem ko so se njegovi stanovski kolegi igrali s težko vodo in uranom, se je on lahko nemoteno bavil z ustrojem vesolja.
Že pred sto leti so vedeli, da je vodika v vesolju devet­deset odstotkov, dočim preostanek ob zaokrožku pred­stavlja helij. Ostalih atomov je manj kot promil. Ker zvezdna fuzija ni tako hiter proces, da bi proizvedla dovolj helija, je bilo upravičeno sklepati, da se ga je večina ustvarila v samem začetku. Zato je Gamow grobo teorijo stvarjenja predrugačil. Namesto velikanskega Lemaîtrovega praatoma je za pričetek vsega vzel juhico neskončne gostote osnovnih delcev. Z razmeroma preprostimi formulami sta s pomočnikom Ralphom Alpherjem, ki se je prav tako zapisal v kozmološke anale, ocenila nasičenost in temperaturo v vsakem danem trenutku mladega kozmosa. Oboje je bilo ključnega pomena za združevanje delcev, saj temperatura povzroči hitrejše gibanje, gostota pa večjo verjetnost trkov. Matematična simulacija je vrnila pravilno razmerje obeh vrst atomov in med ostalim pokazala, da je bilo vesolje sprva motno, neprosojno. Zaradi visoke vročine je bila snov namreč v plazemskem agregatnem stanju, torej z veliko prosto plavajočimi elektroni, ki jih pozitivno nabita jedra niso uspela uloviti. Šele po 380.000 letih se je prostor dovolj razširil, da je temperatura padla in so se lahko začeli tvoriti stabilni atomi, ki niso več odbijali svetlobe. Vesoljska megla se je dvignila in novo nastali pros­tor je prvič zažarel v vsem svojem sijaju.

Einstein je silno obžaloval svojo predhodno vz­vi­­šenost do teorije dinamičnega vesolja, se javno posul s pepelom in Lemaîtra (desno) podprl. Kljub temu je trajalo še več desetletij, da jo je za svojo vzela vsa stroka. Uradna vatikanska podpora je teoriji prej škodila kot koristila, kajti nasprotniki so jo zaradi papeževega blagoslova takoj označili za teološko idejo, ki hoče na vsak način upravičiti Stvarnika.

Zgodba nebes objavljeno: Joker 200
marec 2010