Înapoi la: Studiu de caz: Natura
Expansiunea Universului
Universul nostru. Pământul, stelele, planetele. Când și cum s-a format el? Ce ne spune știința și cum am ajuns la aceste concluzii?
Cel mai acceptat scenariu al formării Universului este scenariul Big Bang. Acesta presupune că Universul a apărut în urmă cu 13,7 miliarde de ani dintr-o singularitate adică întregul univers încăpea într-un singur punct, de câțiva milimetri diametru, cu densitate și gravitație infinită.
Înainte de acest eveniment, spațiul și timpul nu existau. Adică Big Bang-ul NU „s-a întâmplat” într-un loc și nici într-un moment anume. Spațiul, Timpul și legile Naturii s-au „născut” o dată cu Universul - așa cum le avem pe toate în prezent. Tot ce este acum materie, energie, spațiu și timp au fost create in acel moment.
O dată cu Big Bang-ul, de la un „punct”, volumul Universului a început să crească. Numim asta Expansiunea Universului. Apoi, a venit un moment decisiv în întreaga istorie a Universului, care a avut loc în secunda 10-32 (a suta mia parte dintr-o miliardime de miliardime de miliardime de secundă!), când volumul Universului a crescut brusc de la mărimea unui atom la cea a sistemului nostru solar.
Dacă facem un istoric al evoluției universului, considerăm momentul Big Bang, care s-a petrecut acum 13,7 miliarde de ani ca momentul 0. Trei minute mai târziu apar particulele elementare: protoni, neutroni și electroni. După alte câteva sute de mii de ani au apărut primii atomi. Între 200 și 400 de milioane de ani după Big Bang se formează primele stele și galaxii. În sfărșit, acum 4,6 miliarde de ani se formează sistemul nostru solar.
Dar cum știm toate acestea? Cum putem să fim siguri de lucruri care s-au întâmplat acum 13.7 miliarde de ani? Pare foarte complicat, dar adevărul este ca dovezile sunt peste tot în jurul nostru. Și unii oameni de știință au reușit să le găsească și să le interpreteze.
Așa cum am văzut în lecția despre spectrul electromagnetic, în secolul XX, astronomii au început să folosească tot felul de metode pe lângă telescoapele optice pentru a cerceta părțile nevăzute sau prea îndepărtate ale universului. În 1917, un astronom american, Vesto Slipher, a observat un fenomen interesant. Galaxiile păreau că se îndepărtează unele de altele. Observațiile ulterioare ale altui astronom, Edwin Hubble, au confirmat teoria. Iar alți doi cercetători, Alexander Friedman și Georges Lemaître au pus bazele teoretice ale acestui fenomen. Adică au folosit ecuațiile lui Einstein pentru a îl descrie.
Mai mult, se constată că viteza de îndepărtare a galaxiilor crește odată cu distanța lor față de pământ. În universul nostru, pe care îl numim omogen și izotrop, adică are aceeași densitate și este identic indiferent în ce direcție am privi, exact ca pe suprafața unui balon, orice punct de observație este și centrul universului. Ce înseamnă toate acestea? Ca galaxiile se îndepărtează unele de altele, au făcut-o încă din momentul de început și o vor face în continuare. Dar ce le ține, de fapt, împreună? Aceeași forță care ne ține și pe noi pe pământ. Gravitația.
Rămâne întrebarea. Cum va fii sfârșitul universului? Va câștiga gravitația, într-o înghesuială de stele, planete și asteroizi? Sau va fii, ca în versurile lui Eminescu din Scrisoarea I?
„Și planeții toți îngheață și se-azvârl rebeli în spațiu,
Ei, din frânele luminii și ai Soarelui scăpați
Iar catapeteasma lumii în adânc s-a înnegrit,
Ca și frunzele de toamnă toate stelele-au pierit,
Timpul mort și-întinde trupul și devine veșnicie,
Căci nimic nu se întâmplă pe întinderea pustie,
Și în noaptea neființii totul cade, totul tace
Căci în sine împăcată stăpânește-eterna pace.”
Cele trei scenarii se numesc, în limbaj științific, Marea implozie, Marele Îngheț, și Marea Ruptură și le puteți vedea ilustrate în figura de mai jos.
