Download - Univers Detalii

Transcript
Page 1: Univers Detalii

Astronomii au calculat cã universul s-a format cu 13.798 ± 0.037 miliarde

de ani în urmã. Teoria Big Bang-ului (engl. „marea explozie”) explicã în

mare parte formarea universului, pe care o aseamãnã cu o explozie de

propor?ii. Din momentul formãrii universului a avut loc o expansiune a

acestuia care are loc ?i astãzi. Astronomii cautã sã descopere structura,

comportamentul ?i evolu?ia materiei ?i energiei existente în univers.

Despre evolu?ia viitoare a universului existã o serie de teorii. Într-

unul din scenarii expansiunea universului va continua pânã la de?irarea

acestuia (Big Rip, engl. „marea rupturã”), iar în altul expansiunea va

atinge un maximum, dupã care universul va începe sã se mic?oreze (Big

Crunch, engl. „marea compactare”). Scenariul în care dupã acest colaps

are loc un nou Big Bang poartã numele de Big Bounce (de la engl. to

bounce, „a rico?a” / „a sãri”).

Astronomii cred cã în prima frac?iune de secundã de dupã explozie,

universul s-a extins în propor?ii de milioane de ori mai mari decât

starea ini?ialã, iar în urmãtoarea frac?iune de secundã extinderea a

devenit mai înceatã, acesta rãcindu-se ?i lãsând loc particulelor de

materie sã se formeze. Când universul a ajuns la prima sa secundã de

existen?ã, se presupune cã atunci s-au format protonii, iar în

urmãtoarele 1.000 de secunde a urmat era nucleosintezei, era în care s-au

format nuclee de deuteriu ?i care este prezent în universul de acum. Tot

în aceste prime 1.000 de secunde s-au format ?i unele nuclee de litiu,

beriliu ?i heliu.

Când universul a ajuns la vârsta de un milion de ani a ajuns sa se

rãceascã pânã la temperaturi de 3300 °C în medie în care protonii ?i

nucleele mai grele s-au format în urma nucleosintezei, putând apoi sã se

combine cu electronii formând atomii. Înainte ca electronii sã se combine

cu nucleele, circula?ia radia?iilor prin spa?iu era dificilã, radia?iile

în forma fotonilor nu puteau traversa spa?iul fãrã a intra în coliziune

cu electronii, dar odatã cu combinarea protonilor cu electronii care au

format hidrogenul, traversarea fotonilor a fost u?uratã. Radia?iile în

forma fotonilor au caracteristicile gazului. Din momentul în care

radia?iile au fost eliberate, totul s-a rãcit pânã la -270 °C, numindu-se

radia?ie cosmicã de fond. Aceste radia?ii au fost detectate prima datã de

cãtre radiotelescoape ?i apoi de cãtre sonda spa?ialã COBE.

Între anul 2 milioane ?i anul 4 milioane dupã Big Bang s-au format

quasarii, galaxii extrem de energice. O popula?ie de stele s-a format din

gazul ?i praful interstelar, apoi s-au contractat în a forma galaxiile.

Aceastã primã popula?ie se nume?te Popula?ia I ?i a fost formatã aproape

în întregime din hidrogen ?i heliu. Stelele formate au evoluat creând la

rândul lor alte elemente mai grele care au dus la fuziuni nucleare

explodând ?i formând supernovele.

Mai târziu s-a format Popula?ia II, din care face parte ?i Soarele

nostru, ?i con?ine elemente grele formate în istorie. Soarele nostru s-a

format acum 5 miliarde de ani ?i se aflã la jumãtatea vie?ii sale. Se

presupune cã via?a soarelui nostru este de aproximativ 11 miliarde de

ani.

Acum 4,6 miliarde de ani s-a format sistemul solar. Cea mai veche fosilã

a unui organism viu dateazã de acum peste 3,5 miliarde de ani.

Page 2: Univers Detalii

Vârsta Universului[modificare | modificare sursã]

Articol principal: Vârsta Universului.

Existã trei metode de determinare a vârstei Universului:[1]

Determinarea constantei din legea lui Hubble.

Mãsurarea con?inutului de elemente radioactive din stele.

Determinarea vârstei celor mai bãtrâne stele.

Destinul final al Universului[modificare | modificare sursã]

Existã mai multe teorii despre soarta Universului.

- S-ar putea dilata la nesfâr?it, dispãrând pur ?i simplu.[necesitã

citare]

- S-ar putea opri din dilatare ?i sã rãmanã ca atare.[necesitã citare]

- Ar putea atinge o dimensiune maximã, iar apoi sã se contracte pânã la

prãbu?irea datoritã gravitã?ii - teoria Big Crunch.[necesitã citare]

- Ar putea trece prin faze alternative de dilatare ?i contrac?ie la

nesfâr?it.[necesitã citare]

- Ar putea izbucni un nou Big Bang care va crea la rândul lui un alt

Univers.[necesitã citare]

Organizarea ?i evolu?ia universului[modificare | modificare sursã]

„Hubert Reeves: Cunoa?terea cosmosului este mai mult decât un lux pentru

oameni cultiva?i. Ea este temelia unei con?tiin?e cosmice; ea relevã

marea rãspundere ce ne revine pentru viitorul omenirii.”

La baza evolu?iei universului se aflã interac?iunea dintre substan?ã,

energie, informa?ie. Independent de cele douã teorii cosmogonice:

Big Bang adicã marea explozie ini?ialã, ?i

Universul fãrã început,

existã un consens asupra evolu?iei materiei de la simplu la complex.

Substan?ã, energie informa?ie[modificare | modificare sursã]

Întreaga materie este organizatã pe sisteme: izolate care nu fac nici un

schimb cu exteriorul sau unul foarte redus;

închise care fac cu mediul lor numai schimb de energie;

deschise ( cum sunt celula, molecula, organismul, biosfera, universul)

care fac schimb de substan?ã, energie ?i informa?ie cu mediul în care se

dezvoltã.

Marile faze ale organizãrii în univers[modificare | modificare sursã]

Evolu?ia nuclearã: de la particule la atomi[modificare | modificare

sursã]

Page 3: Univers Detalii

Quarkurile se combinã în nucleoni (forma?i din protoni ?i

neutroni)[modificare | modificare sursã]

Articol principal: Cronologia Big Bangului.

De la timpul 10 -35 la 10-32 secunde Universul s-a umflat cu un factor de

1050 (era infla?ionarã). De la aceastã erã pânã în zilele noastre

expansiunea (volumul) Universului s-a mãrit cu un factor de 109 adicã de

un miliard de ori.

La 10-32 secunde for?a tare (care asigurã coeziunea nucleului atomic) se

deta?eazã de for?a electro – slabã (rezultatã din fuziunea între for?a

electromagneticã ?i for?a dezintegrãrii radioactive) iar Universul

mãsoarã cam 300 metri de la un cap la altul, este întuneric absolut ?i

temperaturi de neconceput.

La 10-11 secunde s-au nãscut cele patru for?e fundamentale care

interac?ioneazã (gravita?ia, for?a electromagneticã, for?a nuclearã tare

?i for?a dezintegrãrii); fotonii nu mai pot fi confunda?i cu alte

particule.

Între 10-11 ?i 10-5 secunde quarkurile se asociazã în neutroni ?i

protoni, cea mai mare parte a antiparticulelor dispar; apar cinci

popula?ii de particulele elementare: protoni, neutroni, electroni,

fotoni, neutrini.

Totul se petrece în marea supã ini?ialã, la o temperaturã de un miliard

de grade. Dupã o secundã de la Big Bang temperatura a coborât la

aproximativ un miliard de grade.

Nucleonii se compun în nuclee[modificare | modificare sursã]

Articol principal: Nucleosinteza Big Bang.

La 200 de secunde (3,33 minute) de la momentul originar particulele

elementare se asambleazã pentru a forma izotopii nucleelor de hidrogen ?i

heliu.

Datoritã mic?orãrii cãldurii ini?iale (care era numai luminã ?i care

anihila orice alte for?e), deci datoritã scãderii temperaturii apar

for?ele de bazã.

Dupã 100 de milioane de ani se formeazã primele stele din vârtejuri de

pulberi.

Fenomenele se petrec în marea supã ini?ialã, în creuzete stelare, la

temperatura de sub un miliard de grade.

În aceastã fazã apare ?i se manifestã for?a nuclearã.

Nucleele se combinã ?i se formeazã atomi, molecule simple,

praf[modificare | modificare sursã]

Articol principal: Formarea ?i evolu?ia galaxiilor.

Page 4: Univers Detalii

Fenomenele se petrec la suprafa?a stelelor, în spa?iul dintre stele la

temperaturi de 3000 de grade;

Apare ?i se manifestã for?a electromagneticã.

Dupã sute de milioane de ani apare ?i se manifestã for?a gravita?ionalã

ce determinã formarea galaxiilor.

Evolu?ia chimicã: de la atomi la molecule[modificare | modificare sursã]

Molecule simple se combinã ?i apar molecule organice[modificare |

modificare sursã]

Aceastã evolu?ie se petrece în oceanul primitiv.

Moleculele organice se organizeazã ?i se dezvoltã în celule[modificare |

modificare sursã]

Faza de dezvoltare se realizeazã în oceanul primitiv.

Celulele se combinã, evolueazã ?i se organizeazã în plante ?i

animale[modificare | modificare sursã]

Faza se petrece atât în în oceanul primitiv cât ?i pe continente.

Se realizeazã astfel o fazã importantã a evolu?iei biologice care constã

la trecerea, la dezvoltarea viului de la molecule la celule, la plante ?i

la animale

Evolu?ia antropologicã[modificare | modificare sursã]

Expansiunea universului[modificare | modificare sursã]

Articol principal: Expansiunea metricã a spa?iului.

Conform pãrerilor lui Stephen Hawking[2], universul a avut o evolu?ie

foarte regulatã, în conformitate cu anumite legi. Astãzi, oamenii de

?tiin?ã descriu universul în termenii a douã teorii par?iale fundamentare

– teoria generalã a relativitã?ii ?i mecanica cuanticã.

Universul este spa?iu-timp ?i este în expansiune continuã. Aceasta se

demonstreazã plecând de la teoria relativitã?ii generale, prin care se

explicã un fenomen curios : spectrele galaxiilor îndepãrtate prezintã un

decalaj spre ro?u, fenomen ce se produce atunci când sursa emi?ãtoare

este în mi?care în raport cu observatorul

Savantul Hubble a descoperit cã aproape toate galaxiile se depãrteazã de

noi, cã mãrimea deplasãrii nu este întâmplãtoare ci este propor?ionalã cu

distan?a de la noi la galaxie ?i cã, deci, cu alte cuvinte, cu cât

galaxia este mai depãrtatã, cu atât mai repede se depãrteazã de noi. Deci

universul se extinde, distan?ele dintre diferitele galaxii crescând

continuu.

Page 5: Univers Detalii

„Ceea ce ?tim este cã universul se extinde cu 5 pânã la 10 procente la

fiecare miliard de ani. Unele observa?ii recente indicã faptul cã rata

expansiunii universului nu scade, ci cre?te. Este foarte straniu, pentru

cã efectul materiei în spa?iu, fie cã are densitate micã, fie cã are

densitate mare, poate doar sã încetineascã expansiunea. La urma urmei,

gravita?ia este atractivã. O expansiune cosmicã acceleratã este ceva în

genul suflului unei explozii care spore?te în loc sã se disipeze dupã

explozie. Ce for?ã ar putea fi responsabilã pentru a împinge tot mai

rapid cosmosul cãtre expansiune? Nimeni nu este încã sigur. Comportarea

universului în epoca târzie: universul va continua sã se extindã cu o

ratã mereu crescãtoare. (Stephen Hawking – din cartea „O mai scurtã

istorie a timpului” apãrutã în 2007).

Cauza expansiunii accelerate pare sã fie din nou manifestarea

caracterului repulsiv al gravita?iei; s-ar repeta astfel împrejurarea

similarã din trecutul universului când acesta a trecut printr-o perioadã

de dilatare giganticã. For?a care a determinat comportarea „infla?ionarã”

a universului ar fi fost gravita?ia care, în acele condi?ii, s-a

manifestat repulsiv, creând o a?a zisã „presiune negativã”.

Fãrã expansiunea universului nu s-ar fi putut forma nici o legãturã

stabilã, nici un sistem, nici o organizare a materiei / substan?ei /

energiei (atomi, molecule, celule, stele, planete, galaxii).

Cartografierea strat cu strat a Universului[modificare | modificare

sursã]

Un catalog ce cuprinde mii de nebuloase neobservate pânã acum precum ?i

unele dintre cele mai mari clustere galactice observate pânã în prezent,

a fost lansat în ianuarie 2011 de cãtre Agen?ia Spa?ialã Europeanã, prin

intermediul misiunii Planck. Scopul satelitului Planck este de a scana

cel pu?in patru straturi cosmice pentru a mãsura nivelul radia?iei rãmase

din momentul producerii Big Bang-ului, iar pânã în prezent a fost

explorat ?i respectiv cartografiat un strat ?i jumãtate.