UN UNIVERS PLIN DE SURPRIZE!

UN UNIVERS PLIN DE SURPRIZE!

           Cu numai un secol în urmă, oamenii de ştiinţă credeau că Universul cuprinde doar galaxia noastră, Calea Lactee. Însă, datorită progreselor înregistrate în astronomie, fizică şi tehnologie pe parcursul secolului al XX-lea, s-a putut înţelege cât de vast este Universul. Cu toate acestea, unele dintre aceste descoperiri n-au făcut decât să dezvăluie cât de puţine cunoaşte omul despre Univers. De pildă, în ultimele decenii, astronomii şi-au dat seama că nu ştiu din ce este alcătuit 90% din Univers. Mai mult, aceste descoperiri i-au făcut pe oamenii de ştiinţă să pună la îndoială înţelegerea noţiunilor fundamentale ale fizicii. Dar nu era pentru prima oară când se întâmpla aşa ceva.

       De pildă, spre sfârşitul secolului al XIX-lea, fizicienii au observat un lucru ciudat referitor la viteza luminii: pentru un observator, lumina se deplasează întotdeauna cu aceeaşi viteză indiferent cât de repede s-ar deplasa observatorul. O descoperire ce părea să sfideze logica! În 1905, Albert Einstein a rezolvat această problemă formulând teoria relativităţii restrânse potrivit căreia distanţa (lungimea), timpul şi masa nu sunt absolute. Apoi, în 1907, Einstein a avut „cea mai strălucită idee a vieţii sale”, cum a numit-o el. Atunci savantul a început să lucreze la teoria relativităţii generalizate, pe care a publicat-o în 1916. În această lucrare ce a revoluţionat fizica, Einstein a explicat legătura dintre spaţiu, timp şi gravitaţie şi a îmbunătăţit legile lui Newton referitoare la gravitaţie.

Universul în expansiune:

          Având în vedere cunoştinţele ştiinţifice ale vremii sale, Einstein credea că Universul e static, adică nici nu se dilată, nici nu se contractă. În 1929 însă, astronomul american Edwin Hubble a adus dovezi că Universul este în expansiune.

         Hubble a dezlegat şi un vechi mister referitor la nişte pete luminoase, neclare, vizibile noaptea, care erau numite nebuloase deoarece semănau cu nişte nori de gaz. Unde se aflau aceste nebuloase? În interiorul galaxiei noastre sau în afara ei, cum afirmase astronomul britanic sir William Herschel (1738–1822) cu mai bine de o sută de ani înainte?

     După ce Hubble a estimat pentru prima oară distanţa până la una dintre aceste formaţiuni (Marea Nebuloasă Andromeda din constelaţia Andromeda), el a ajuns la concluzia că nebuloasa este de fapt o galaxie aflată la un milion de ani-lumină depărtare. Cu alte cuvinte, ea se afla cu mult în afara galaxiei noastre, Calea Lactee, al cărei diametru este de „doar“ 100 000 de ani-lumină. Pe măsură ce calcula distanţele până la alte nebuloase, Hubble a început să-şi dea seama cât de întins este Cosmosul, declanşând astfel o adevărată revoluţie în astronomie şi cosmologie.

        La scurt timp, Hubble a observat că Universul este în expansiune întrucât galaxiile aflate la distanţe mari se îndepărtează de noi. El a mai remarcat un fapt uluitor: cu cât galaxiile se află mai departe de noi, cu atât se îndepărtează mai repede. Aşadar, Universul de ieri era mai mic decât Universul de azi. Când şi-a publicat revoluţionara lucrare în 1929, Hubble a deschis calea spre elaborarea teoriei Big Bangului, potrivit căreia Universul a apărut în urma unei explozii cosmice acum 13 -14 miliarde de ani. Dar au rămas încă multe semne de întrebare.

Cât de rapidă este expansiunea?

          De la descoperirea lui Hubble, astronomii încearcă să calculeze cât mai precis viteza de expansiune, numită „constanta lui Hubble“. De ce este ea atât de importantă? Dacă ar putea să calculeze cât de rapid se extinde Universul, astronomii ar putea estima vârsta lui. În plus, viteza de expansiune ar putea avea implicaţii serioase cu privire la viitor. În ce sens? Se crede că, dacă Universul s-ar extinde prea încet, gravitatea ar putea învinge în cele din urmă toate celelalte forţe şi ar declanşa „Marele Colaps“ (Big Crunch). În schimb, dacă viteza de expansiune ar fi prea mare, Universul s-ar extinde la nesfârşit şi, în cele din urmă, s-ar dezagrega.

Energia întunecată şi materia întunecată:

         În 1998, în timp ce analizau lumina provenită de la un anumit tip de supernovă (stea care explodează), cercetătorii au constatat că viteza de expansiune a Universului este tot mai mare. Deşi la început ei au fost sceptici, dovezile care atestau acest fapt s-au înmulţit. Cum era de aşteptat, ei au vrut să afle ce formă de energie cauza accelerarea expansiunii. În primul rând, această formă de energie părea să acţioneze în opoziţie cu gravitaţia, iar în al doilea rând, nu se regăsea în teoriile curente. Această formă misterioasă de energie a fost numită pe bună dreptate „energie întunecată“. Şi, după cât se pare, ea reprezintă aproape 75% din Univers!

        Însă energia întunecată nu este singura ciudăţenie descoperită în ultimele decenii. În anii 1980, astronomii au observat că diverse galaxii, ca de altfel şi a noastră, se învârt prea repede ca să rămână laolaltă. Aşadar, trebuie să existe o formă de materie care să le confere coeziunea gravitaţională necesară. Dar ce fel de materie? Neştiind despre ce e vorba, oamenii de ştiinţă i-au spus „materie întunecată“ pentru că ea nu absoarbe, nu emite şi nu reflectă nicio cantitate detectabilă de radiaţii. Dar câtă materie întunecată există în Univers? Potrivit calculelor, se pare că ea reprezintă cel puţin 22% din masa Universului.

         Să ne gândim puţin: Potrivit datelor actuale, materia obişnuită reprezintă circa 4% din masa Universului. Cele două mari necunoscute - materia întunecată şi energia întunecată - par să constituie restul. Prin urmare, 96% din Univers rămâne un mister!

Notă:

Existenţa materiei întunecate a fost postulată în anii 1930 şi confirmată în anii 1980. În prezent, astronomii calculează câtă materie întunecată există într-un roi de galaxii observând cum curbează roiul lumina provenită de la corpuri cereşti mai îndepărtate.