Jak poznawalismy wszechswiat, eBooks txt
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Isaac AsimovJak poznawali�myWszech�wiatTytu� orygina�u: How Did We Find Out About the UniversePrze�o�y� Dariusz GrechOgromny i tajemniczy wszech�wiat zawiera ca�� znan� nam materi�, energi� ipromieniowanie. Isaac Asimov, w zwyk�ym dla siebie, klarownym stylu wyja�nia, jak naszepogl�dy na budow� i rozmiary wszech�wiata zmienia�y si� w miar� nowych odkry�. Potrzebaby�o obserwacji wielu astronom�w, by w ko�cu stwierdzi�, �e wszech�wiat jest przeogromny,�e nasza galaktyka � Droga Mleczna, jest tylko jedn� z oko�o 100 miliard�w galaktyk wewszech�wiecie, z kt�rych ka�da zawiera miliardy gwiazd, i �e wszystkie galaktyki zwyj�tkiem paru w naszej tzw. grupie lokalnej oddalaj� si� od nas.Skoro tak, to czy wszech�wiat by� kiedy� czym� na kszta�t �kosmicznego jaja�, kt�regoeksplozja rozrzuci�a wszystko w przestrze� kosmiczn� na niewiarygodne wprost odleg�o�ci?DedykowanaMillicent Selsam � tej, kt�ra wci�� niestrudzenie wymy�la tytu�y.1GWIAZDYSpogl�daj�c w niebo dostrzegamy, �e wszech�wiat, opr�cz Ziemi, pozosta�ych planetnaszego Uk�adu S�onecznego, Ksi�yca i S�o�ca, tworzy mn�stwo gwiazd.Ale czy to wszystko? Czy mo�e by� wi�cej obiekt�w we wszech�wiecie poza tymi, kt�rewidzimy? Czy poza nasz� Ziemi� i S�o�cem istniej� jeszcze inne, podobne, planety igwiazdy? Mo�e s� tak s�abo widoczne, �e nie zdajemy sobie nawet sprawy z ich istnienia?W 1608 roku wynaleziono w Holandii pierwsz� lunet�. Ludzie byli w stanie zobaczy�przez ni� przedmioty tak odleg�e i tak s�abo widoczne, �e go�ym okiem zupe�nieniezauwa�alne.W rok p�niej w�oski uczony nazwiskiem Galileusz (1564�1642) zbudowa� samodzielniema�� lunet�, aby obejrze� przez ni� niebo. Od razu odkry�, �e bez wzgl�du na to, w kt�r�stron� nieba j� skieruje, ilo�� widocznych gwiazd jest znacznie wi�ksza, ni� przy obserwacjigo�ym okiem.Na przyk�ad w roku 1610 obserwowa� Drog� Mleczn�. Bez u�ycia lunety Droga Mlecznawygl�da jak niewyra�na mglista wst�ga �wiat�a rozci�gaj�ca si� w poprzek nieba. U�ywaj�cskonstruowanego przez siebie przyrz�du, Galileusz m�g� jednak zobaczy�, �e owe mgliste�wiat�o jest wytwarzane przez ogromne ilo�ci ledwo widocznych gwiazd.Obserwuj�c w tym samym roku Jowisza, Galileusz odkry� cztery mniejsze cia�a kr���cewok� tej planety. By�y one satelitami Jowisza, tak jak Ksi�yc jest satelit� naszej Ziemi. Toznaczy�o, �e nawet w naszym Uk�adzie S�onecznym s� obiekty niewidoczne go�ym okiem.Po Galileuszu sta�o si� jasne znacznie wi�cej: �e wszech�wiat sk�ada si� nie tylko z Uk�aduS�onecznego, ale r�wnie� z milion�w, milion�w gwiazd.Nie znaczy�o to jeszcze jednak, �e wszech�wiat musi by� bardzo rozleg�y. Mog�oby si�bowiem tak zdarzy�, �e wszystkie gwiazdy le�� tu� poza Uk�adem S�onecznym � na jegokra�cach.Jak du�y jest zatem nasz Uk�ad S�oneczny?Pierwszym, kt�ry spr�bowa� odpowiedzie� na to pytanie, by� francuski astronom GiovanniD. Cassini (1625�1712). Okre�li� on, jak daleko od nas znajduje si� Mars. Znaj�c t�odleg�o��, mo�na ju� by�o obliczy� odleg�o�ci mi�dzy pozosta�ymi planetami naszego uk�aduoraz S�o�cem. Obliczenia Cassiniego by�y na tyle dok�adne, �e astronomowie poprawili jep�niej tylko nieznacznie. Dzi� wiemy, �e S�o�ce dzieli od Ziemi dystans oko�o 150 000 000kilometr�w. Jest to znacznie wi�cej, ni� s�dzono przed Cassinim.Niekt�re planety znajduj� si� nawet dalej od S�o�ca ni� Ziemia. Saturn, kt�ry by�najbardziej oddalon� planet� znan� w czasach Cassiniego, dzieli od S�o�ca ponad1 200 000 000 (miliard dwie�cie milion�w) kilometr�w.Od czas�w Cassiniego odkryto planety jeszcze bardziej odleg�e. Najdalsza nam znana,Pluton, kr��y wok� S�o�ca po elipsie o d�ugo�ci ponad 11 000 000 000 (jedena�ciemiliard�w) kilometr�w.Czy tak w�a�nie du�y jest wszech�wiat? Jedena�cie miliard�w kilometr�w od ko�ca doko�ca, ze wszystkimi gwiazdami rozsianymi na ogromnej sferze tu� za Plutonem?Niekt�rzy astronomowie nie podzielali takiego pogl�du. Twierdzili, �e gwiazdy znajduj�si� w r�nej odleg�o�ci a te, co �wiec� s�abiej, le�� po prostu znacznie dalej od nas ani�eli�wiec�ce mocno. Podejrzewali oni, �e gwiazdy mog� by� w rzeczywisto�ci jasno �wiec�cymis�o�cami, podobnymi do naszego, a nie widzimy ich tak jasnymi tylko dlatego, �e s� od nasbardzo, bardzo daleko. W takim przypadku, nawet najbli�sze gwiazdy musia�yby by�znacznie dalej od nas ni� Pluton. Z jakiego bowiem innego powodu widzimy je niewyra�nie,skoro maj� by� tak jasne?Czy jest jaki� spos�b, by przekona� si� o s�uszno�ci tych domniema�, czy te� na zawszepozostan� one przypuszczeniami astronom�w? By odpowiedzie� na to pytanie, musimycofn�� si� a� do czas�w przed nasz� er�. Ju� w roku 130 p.n.e. greccy astronomowiewynale�li metod� pomiaru odleg�o�ci na niebie wykorzystuj�c� tzw. zjawisko paralaksy. Byj� pozna�, musicie popatrzy� na jaki� przedmiot z dwu r�nych miejsc i zanotowa� pozorn�zmian� po�o�enia tego przedmiotu na obserwowanym tle.Zobaczcie, jak to wygl�da na przyk�adzie. Podnie�cie palec r�ki na wysoko�� twarzy,zamknijcie lewe oko i popatrzcie na palec przez prawe. Zaobserwujecie, �e znalaz� si� on wokre�lonym miejscu dalszego planu � t�a. Nie zmieniaj�c po�o�enia g�owy i palca,zamknijcie teraz prawe oko, i popatrzcie na niego lewym. Zobaczycie, �e palec przesun�� si�wzgl�dem t�a,Wielko�� tego przesuni�cia zale�y od odleg�o�ci palca od waszych oczu. (Przekonajcie si�o tym sami). Im dalej jest on od twarzy, tym mniejsze jest przesuni�cie, czyli paralaksa.Gdyby jaki� przedmiot znajdowa� si� bardzo daleko od Was, nie byliby�cie w stanie zobaczy��adnego przesuni�cia.Dlatego, aby zaobserwowa� zjawisko paralaksy dla przedmiotu bardzo od was odleg�ego,musicie popatrze� na� z dwu, oddalonych od siebie miejsc.Dla obiekt�w tak dalekich, jak planeta czy gwiazda, nawet odleg�o�� kilometra mi�dzypunktami obserwacji mo�e nie by� wystarczaj�ca. Ale je�li b�dzie to odleg�o�� kilkusetkilometr�w? Mo�ecie si� wtedy spodziewa� niewielkiego przesuni�cia pozycji obserwowanejgwiazdy na tle innych gwiazd. Z jego wielko�ci i odleg�o�ci mi�dzy miejscami obserwacji,mo�na obliczy�, jak daleko znajduje si� taka gwiazda czy planeta.Problem, jaki astronomowie mieli przez d�ugi czas z wykorzystaniem tej metody, polega�na tym, �e nawet najbli�sze nam gwiazdy s� tak odleg�e, i� ich paralaksa, b�d�c bardzo ma��,jest trudna do zmierzenia.Dopiero w roku 1838 niemiecki astronom, Fryderyk W. Bessel (1784�1846), wykry� izmierzy� niewielk� paralaks� najbli�szej nam gwiazdy. Na tej podstawie obliczy� jejodleg�o�� od Ziemi. Pozostali astronomowie szybko uzyskali podobne wyniki dla innychbliskich gwiazd. Okaza�o si�, �e nawet najbli�sze gwiazdy nie s� od nas oddalone miliardykilometr�w, jak Pluton, ale tysi�ce miliard�w kilometr�w.Najbli�sza znana nam gwiazda � Proxima Centauri � le�y a� ponad 40 000 000 000 000(czterdzie�ci tysi�cy miliard�w) kilometr�w od Ziemi. A jest to zaledwie najbli�sza gwiazda.S� inne, jeszcze bardziej oddalone!Ogrom wyst�puj�cych tu zer mo�e nas wprawi� w uzasadnione zak�opotanie. Nie jestwygodne m�wi� o odleg�o�ciach astronomicznych mierzonych w tysi�cach miliard�wkilometr�w. Dlatego astronomowie opracowali lepszy spos�b. Opiera si� on na w�asno�ciach�wiat�a.�wiat�o rozchodzi si� szybciej, ni� jakikolwiek inny sygna�. Gdy w��czycie flesz aparatufotograficznego, powsta�y snop �wiat�a przemieszcza si� z pr�dko�ci� 300 000 kilometr�w nasekund�. Przebycie odleg�o�ci z Ziemi na Ksi�yc zaj�oby mu tylko 11 sekundy. Tylko 8minut trwa�aby jego podr� ze S�o�ca na Ziemi�, czyli przebycie odleg�o�ci 150 000 000kilometr�w dziel�cej te dwa cia�a niebieskie.Jak d�ug� drog� przeby�oby �wiat�o w ci�gu roku?W jednym roku jest 31 557 000 sekund. Je�li przemno�ymy t� liczb� przez 300 000, czyliilo�� kilometr�w przebywanych przez �wiat�o w ka�dej z tych sekund, to otrzymamy9 500 000 000 000 (dziewi�� i p� tysi�ca miliard�w) kilometr�w. Jest to w�a�nie odleg�o��,jak� �wiat�o przeby�oby w jednym roku. Odleg�o�� ta zosta�a nazwana �rokiem �wietlnym�.Proxima Centauri, najbli�sza nam po S�o�cu gwiazda, oddalona jest od nas o 4,4 lata�wietlne. �wiat�o potrzebuje wi�c 4,4 lat, aby przeby� odleg�o�� z Proximy na nasz� Ziemi�.Zatem, gdy patrzymy na Proxim� Centauri, widzimy j� tak�, jak� by�a ponad cztery lata temu!Dostrze�enie tej gwiazdy z p�kuli p�nocnej jest jednak trudne. Jest ona po�o�ona naniebie zbyt daleko na po�udniu, tak �e jedynie nieliczni mieszka�cy po�udniowej Florydy wUSA mog� j� zaobserwowa�*.Natomiast gwiazd�, kt�r� bez trudu zobaczymy w p�nocnej cz�ci nieba, jest Syriusz. Jestto najja�niej �wiec�ca gwiazda na niebie. Mimo �e oddalona o 8,63 lata �wietlne, nale�y donajbli�szych nam. Mniej jasnego Arcturusa dzieli ju� od nas dystans 40 lat �wietlnych.Astronomowie zdo�ali te� wyliczy� odleg�o�ci znacznie bardziej oddalonych gwiazd.I tak, jasna gwiazda w konstelacji Oriona zwana Rigel znajduje si� 540 lat �wietlnych odnaszej planety, czyli ponad 120 razy dalej, ni� Proxima Centauri. A s� oczywi�cie gwiazdyjeszcze odleglejsze, z paralaksami tak znikomymi, �e a� niemo�liwymi do zmierzenia.W ten spos�b do roku 1850 sta�o si� oczywiste, �e wszech�wiat jest olbrzymi.2GALAKTYKAJak olbrzymi mo�e by� wszech�wiat? Czy gwiazdy s� rozrzucone bez ko�ca, coraz dalej idalej od nas ? Gdyby tak by�o, nazwaliby�my wszech�wiat niesko�czonym.Niekt�rzy astronomowie przypuszczali, �e rzeczy mog� si� mie� zgo�a inaczej. Powodemtych przypuszcze� by�y obserwacje Drogi Mlecznej, kt�ra � jak odkry� Galileusz � jest wistocie wst�g� nik�ego �wiat�a pochodz�cego od wielu bardzo niewyra�nych gwiazd.W kierunku Drogi Mlecznej widzimy tak du�o odleg�ych gwiazd, �e zlepiaj� si� onerazem, tworz�c obraz jakby mgie�ki na niebie. Patrz�c w innych kierunkach ju� takiej nik�ejmg�y nie obserwujemy. Dla daw...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]