prodaja@kockaikugla.com hr@kockaikugla.com vjeko.kovacicek@kockaikugla.com info@kockaikugla.com mail@kockaikugla.com webmaster@kockaikugla.com admin@kockaikugla.com kockaikugla.com web.kockaikugla.com www.kockaikugla.com

Bug Online

Znanost i tehnologija

Zablude o širenju svemira

“Tko nije u stanju odreći se zdravog razuma, nek’ ne ulazi dalje u ovaj tekst.” To je, naravno, parafraza natpisa koji je stajao nad ulazom u Platonovu Akademiju: “Tko nije u stanju baviti se geometrijom, nek’ ne ulazi”. Da ne bude zabune, zdrav razum – u smislu razumskog kriterija zajedničkog svim ljudima – vrlo je poželjan. Ali samo u svakodnevnom životu. Ne i u modernoj fizici. Zdrav razum, naime, proizlazi iz svakodnevnog iskustva. I zato je u tom kontekstu dobar. Većina moderne fizike daleko je od svakodnevnog iskustva. I zato je izvan zdravog razuma. Pa kad o nekim idejama moderne fizike razmišljamo ne izlazeći iz okvira zdravoga razuma onda upadamo u zamke, vidimo paradokse i nelogičnosti. A zapravo smo u zabludi, ili kolokvijalno: “imamo miskoncepciju”. Nedavno me urednik uputio na šarmantan kratki video Misconceptions About the Universe u kojem se govori o nekoliko zabluda povezanih sa širenjenjem svemira.

Prije nego komentiram te zablude, moram spomenuti da sam o toj temi pisao u jednom od svojih prvih popularizacijskih tekstova, još 2005. godine, u Matematičko-fizičkom listu. I ne samo to. Taj sam tekst uključio u svoju nedavno objavljenu knjigu Ažurirani svemir: novosti iz fizike i astronomije, koja sadrži i mnoge tekstove prethodno objavljene na portalu Bug Online. Za spomenuti tekst iz 2005. inspiracija mi je bio članak iz časopisa Scientific AmericanMisconceptions about the Big Bang. Ovdje će mi nit vodilja biti gore navedeni video. I video i članak su za svaku preporuku onima koje ova tema zanima.

Možemo li vidjeti objekte koji se od nas udaljavaju brzinom većom od brzine svjetlosti? To je pitanje na koje se u videu nastoji dati odgovor i donekle ga obrazložiti. Odgovor je: da, možemo. Puno razumijevanje tog odgovora zahtijeva dublje poznavanje fizičke kozmologije, a posebno njezine matematičke podloge – opće teorije relativnosti. No, i bez toga se osnovna koncepcija može razumjeti, pod uvjetom da se ne ograničavamo pozivanjem na zdravi razum.

Prvo, kakvo uopće udaljavanje objekata brzinom većom od brzine svjetlosti? Zar to nije protivno teoriji relativnosti? Misli se na međusobno udaljavanje dalekih galaksija, zbog širenja svemira. Posebna teorija relativnosti postavlja ograničenje na brzinu objekata u prostoru. Ali ne i na brzinu širenja samoga prostora. Širenje prostora je fenomen koji s posebnom teorijom relativnosti nema nikakve veze. Zamislite da hrvatski zakon o osobnom identifikacijskom broju želimo primijeniti na Aboridžina koji živi u Tasmaniji. Svima je jasno da to nema smisla. Isto tako nema smisla govoriti o ograničenju brzine na širenje prostora. Prema Hubbleovom zakonu (koji nije drugo nego matematički iskaz astronomskih opažanja) brzina udaljavanja raste s udaljenošću. Veća udaljenost, veća brzina. Tu nema limita. Na određenoj udaljenosti brzina doseže brzinu svjetlosti. Ta udaljenost odgovara polumjeru zamišljene sfere koju nazivamo Hubbleovom sferom. Svi objekti izvan Hubbleove sfere bježe od nas brzinom većom od brzine svjetlosti. I ostaju nam zauvijek nedostupni, zar ne? Tako se bar tvrdi u nekim udžbenicima. Krivo.

Svjetlost emitirana s objekata izvan Hubbleove sfere ostala bi izvan Hubbleove sfere da je brzina širenja svemira ista kroz cijelu povijest svemira. Ali nije ista. Brzina širenja svemira se mijenjala i dalje se mijenja. Hubbleova "konstanta" zapravo nije konstanta. Ona se kroz povijest svemira smanjuje, stoga Hubbleova sfera raste. Svjetlost koja je nekad bila izvan Hubbleove sfere postaje njome obuhvaćena. Od toga časa može, ako ima dovoljno vremena, stići do teleskopa na Zemlji. Svjetlost mnogih dalekih objekata koje danas opažamo bila je, u doba kad je krenula prema nama, izvan Hubbleove sfere. Zato je opazivi svemir veći od Hubbleove sfere.

Veličina opazivog svemira je druga tipična zabluda povezana sa širenjem svemira. S obzirom da je brzina svjetlosti konačna, a starost svemira otprilike 13,8 milijardi godina onda je svjetlost s najudaljenijeg dijela svemira mogla do nas putovati najviše 13,8 milijardi godina. Što bi odgovaralo udaljenosti od 13,8 milijardi svjetlosnih godina, okruglo 15 milijardi svjetlosnih godina. Promjer opazivog svemira onda bi bio 30 milijardi svjetlosnih godina. I to je krivo. Promjer opazivog svemira je zapravo oko 90 milijardi svjetlosnih godina. Stvar je u tome da se prostor rastezao cijelo vrijeme dok je svjetlost putovala. Zamislite puža koji prevaljuje jedan centimetar u minuti. Ako se 13,8 minuta gibao po komadu daske onda možemo reći da je točka s koje je krenuo udaljena od točke u koju je stigao 13,8 cm. No, ako ga pustimo da puže po gumenoj traci koju cijelo vrijeme polako rastežemo onda nakon 13,8 minuta točka s koje je krenuo nije od točke u koju je stigao udaljena samo 13,8 cm. Udaljena je više. Koliko puta više? To ovisi kojom smo brzinom rastezali traku po kojoj je puzao. Ako se brzina rastezanja s vremenom mijenjala, račun je kompliciraniji, ali je udaljenost u svakom slučaju veća. Kod svemira je taj faktor uvećanja otprilike tri.

Daljnje zablude su da smo u središtu svemira i da se sami širimo. Ako se sve galaksije udaljavaju od nas, nismo li mi onda u središtu svemira? Nismo. Iz bilo koje točke svemira, pa i one koju mi vidimo kao rub opazivog svemira, situacija izgleda isto. Sve ostale daleke galaksije udaljavaju se na sve strane. Analogija s napuhivanjem balona (na kojemu smo flomasterom označili točke) dobra je upravo za razumijevanje ravnopravnosti svih točaka pri širenju. Odaberete bilo koju točku i pratite što se događa s ostalim točkama kad balon napuhujete. Bez obzira na izbor točke, sve ostale od nje bježe. No, analogija s balonom nije dobra za vizualizaciju samog širenja. Naime, balon se širi u okolni prostor. A u što se širi svemir? U neku prazninu koja je okolo njega? Ne, nema ničega okolo. Svemir je, po definiciji, sve što postoji. Možda je konačan, a možda i beskonačan, to još ne znamo. U svakom slučaju, to širenje je naprosto svojstvo prostora. Svojstvo prema kojem udaljenosti imaju vremensku ovisnost. No, to vrijedi samo na velikoj skali. Ne rastemo mi sami, ni Zemlja, ni Sunce, ni naša galaksija pa čak ni skup galaksija. Sve te objekte na okupu drži gravitacija. Tamo gdje gravitacija prevladava nema širenja. Tu opet analogija s balonom zakazuje. Točke na balonu s napuhivanjem proporcionalno rastu.

I za kraj, pitanje lokacije velikog praska. Ako mi nismo u središtu, postoji li barem točka iz koje je sve krenulo, ishodište velikog praska? Ni tako nešto ne postoji. Naime, ako udaljenost bilo kojih dviju točaka s vremenom raste, onda je ta udaljenost ranije bila manja. Još ranije je bila još manja. Ako "film" vrtimo dovoljno unazad onda te dvije odabrane točke padaju u jednu te istu točku. I to vrijedi za sve točke. To znači da je svaka točka nekad bila točka velikog praska. Drugim riječima, veliki prasak dogodio se svugdje. Zvuči ludo, ali samo ako se prepustimo zdravom razumu. Tak kad se oslobodimo okova usporedbi s iskustvima svakodnevnog života, možemo zaploviti prema razumijevanju svijeta na najvećoj skali – univerzuma u cjelini.

 

Dario Hrupec docent je na Odjelu za fiziku Sveučilišta u Osijeku. Bavi se visokoenergijskom gama-astronomijom. Član je međunarodne kolaboracije MAGIC, čiji su Čerenkovljevi teleskopi smješteni na kanarskom otoku La Palmi, i međunarodne kolaboracije CTA, čiji se teleskopi tek grade na La Palmi i Paranalu. Član je uredništva časopisa Priroda i urednik za fiziku terminološke baze hrvatskoga strukovnog nazivlja STRUNA. Predano se bavi promocijom i popularizacijom prirodnih znanosti.

dodaj komentar

zadnji komentari na forumu (117)

digitall pon 16.10.2017 19:36

Zablude o širenju svemira

slazem se s tobom, sve stoji..malo smo otisli "svatko svojim putem" u komentiranju, ali poanta mog posta je bila vise opcenita, manje vezana direktno za clanak.. ali opet djelomicno i vezana za clanak..mene veseli svako novo otkrice, u bilo kojem polju, uzivam u citanju takvih stvari, gledanju takvi...

digitall pon 16.10.2017 16:03

Zablude o širenju svemira

i prije 500 godina su mislili da sve znaju.. a zemlja je bila ravna ploca..za 200 godina cemo skuzit da trenutno znamo i manje od tog postotka sto sam bubnio...

tits4bits pon 16.10.2017 12:51

Zablude o širenju svemira

What is now often called Lorentz ether theory (LET) has its roots in Hendrik Lorentz's "theory of electrons", which was the final point in the development of the classical aether theories at the end of the 19th and at the beginning of the 20th century. Today LET is often treated as some sort of...

Ajar čet 12.10.2017 13:02

Zablude o širenju svemira

širi svemirjoj, širi svemirfizičarski nemir ......

ludizao sri 11.10.2017 16:02

Zablude o širenju svemira

Opet projiciraš i tome kao da nema pomoći!? Probao sam ti objasniti, ali nije išlo... Reći da se slažem ili ne slažem s mainstremom mi se čini izlišno, jer kakve veze ima moje slaganje s bilo čim? Ako te baš toliko zanima moj pogled na svijet, onda pošteno i pitaj, jer podrazumijevati nije pošt...

Većina moderne fizike daleko je od svakodnevnog iskustva. I zato je izvan zdravog razuma.

pon 9.10.2017

TENAA certificirala Honor 7X

Huawei će 11. listopada predstaviti novi mobitel – Honor 7X čije su specifikacije postale poznate i ranije zahvaljujući certifikatu kineske regulatorne agencije TENAA 23:50

iPhone 7 je najprodavaniji smartphone prve polovice godine

Prema podacima koje je objavio IHS Markit, iPhone 7 bio je najprodavaniji pametni telefon tijekom prve polovice ove godine, a zamjetan je i rast zastupljenosti kineskih proizvođača 21:48

Bitcoinom do državljanstva

Pacifička otočna država Vanuatu omogućila je prijaviteljima za njihovo državljanstvo plaćanje naknada za isto u bitcoinu 18:40

K3-RGB - gamerska tipkovnica s mem-haničkim prekidačima

Xtrfy je u svoju ponudu gamerskih tipkovnica dodao novi model – K3 RGB kojeg je opremio mem-haničkim prekidačima i RGB osvjetljenjem 17:21

Kineskinja se cijeli dan igrala na mobitelu i djelomično izgubila vid

21-godišnjakinja djelomično je oslijepila nakon što je cijeli dan provela igrajući Honour of Kings na mobitelu 15:29

Microsoft odustaje i od Groove servisa

Microsoft je odlučio od 2018. godine krenuti dalje bez Groove Music servisa koji se ukida sa zadnjim danom 2017. godine – korisnicima preporuča Spotify 15:07

Vipnet predstavio digitalizaciju korisničkog iskustva uz robotizirane agente

Vipnet je još tijekom 2013. uveo Siebel CRM sustav kao centralnu interakcijsku točku s korisnicima i to je bila početna faza digitalnog transformiranja kompanije 14:13

Bowers & Wilkins PX, prijenosne bežične slušalice za svaku okolinu

Aktivni sustav poništavanja buke prilagođava se razini buke iz okoliša, ali ostavlja korisnika aktivno uključenoga u zbivanja 14:00

I Microsoft priznaje da je s Windows mobitelima gotovo

Joe Belfiore, potpredsjednik Microsofta zadužen za Windowse, rekao je kako razvoj mobilne platforme više nije u fokusu 13:09

Zablude o širenju svemira

Većina moderne fizike daleko je od svakodnevnog iskustva. I zato je izvan zdravog razuma. 12:00

Lenovo ThinkPad 25 - nešto staro, nešto novo

Lenovo je krajem tjedna (5. listopada) predstavio slavljenički model ThinkPada 25 kojim je obilježio 25 godina brenda – očekivano ThinkPad 25 donio je nešto staro, ali i puno novoga 11:45

WD predstavio 14-terabajtni čvrsti disk

WD predstavio je novi čvrsti disk za enterprise korisnike – Ultrastar Hs14 kojeg odlikuje pozamašni kapacitet od 14 TB 10:29

Disqus tek sada otkriva kako je hakiran 2012. godine

Tek nakon pet godina, zahvaljujući nezavisnom istraživaću, otkriven je napad na platformu Disqus u kojem su ukradeni podaci 17,5 milijuna njihovih korisnika 10:17

Hrvatski Telekom ima rješenje za hotele budućnosti

Novim uslugama za hotelijerstvo, lansiranim u Vinotelu Gospoja u Vrbniku, Hrvatski Telekom se priključio svjetskim trendovima predstavivši jedino hrvatsko cjelovito tehnološko rješenje za hotelijere 09:47

Motion - BlackBerryjev prvi vodootporni mobitel

Prema saznanjima Evana Blassa, BlackBerry trenutno radi na novom modelu mobitela koji će bi otporan na vodu i koji neće imati fizičku tipkovnicu – ime mu je BlackBerry Motion 09:46

Piratske stranice imaju prihod od 111 milijuna dolara godišnje

U izvješću organizacije Trustworthy Accountability Group (TAG) ističe se kako piratske stranice od oglašavanja godišnje zarade oko 111 milijuna dolara 07:53

Asus u svoju ponudu dodao i Zenfone 4 Selfie Lite

Asus je svoju obitelj Zenfone 4 uređaja upoptunio još jednim modelom, ovaj put je to budžetska verzija postojećeg Zenfone 4 Selfie telefona, Zenfone 4 Selfie Lite 07:52

tjedni pregled

najkomentiranije na forumu