close
Vážení uživatelé,
16. 8. 2020 budou služby Blog.cz a Galerie.cz ukončeny.
Děkujeme vám za společně strávené roky!
Zjistit více
 

budoucnost,minulost...vesmir

29. května 2007 v 16:13 | tyna

Velký třesk

Velký třesk (anglicky Big Bang) je vědecká kosmologická teorie, která popisuje raný vývoj a tvar Vesmíru. Hlavní myšlenkou je, že obecná teorie relativity může být zkombinovaná s pozorováními galaxií vzdalujících se od sebe, z čehož se dá odvodit stav Vesmíru v minulosti, ale i v budoucnosti. Přirozeným důsledkem Velkého třesku je, že Vesmír měl v minulosti vyšší teplotu a hustotu. Termín "Velký třesk" se v užším smyslu používá pro označení časového bodu, kdy začalo pozorované rozpínaní Vesmíru, v širším smyslu na označení převládajícího kosmologického paradigmatu, vysvětlujícího vznik a vývoj Vesmíru. Termín "Velký třesk" poprvé použil Fred Hoyle v roku 1949 během programu rozhlasové stanice BBC s názvem "Podstata věcí" (anglicky The Nature of Things); text byl vydaný roku 1950. Hoyle tuto teorii nepodporoval a plánoval se jí vysmát. Jedním z důsledků Velkého třesku je, že podmínky dnešního Vesmíru jsou odlišné od podmínek v minulosti nebo v budoucnosti. Na základě tohoto modelu mohl George Gamow v roce 1948 předpovědět reliktní záření, které bylo roku 1960 nakonec i objeveno a posloužilo jako důkaz potvrzující správnost teorie Velkého třesku, vyvracující tak teorii stacionárního Vesmíru. Podle současných fyzikálních modelů byl Vesmír před 13,7 miliardami lety ve formě tzv. počáteční singularity (která měla některé společné rysy i se singularitou gravitační), v které byla měření času a délky bezpředmětná a teplota spolu s tlakem byly nekonečné. Protože zatím neexistují žádné modely systémů s takovýmito charakteristikami, speciálně žádná teorie kvantové gravitace, zůstává toto období historie Vesmíru nevyřešeným fyzikálním problémem. Na základě měření rozpínání Vesmíru pomocí supernov typu Ia, měření vlastností kosmického mikrovlnného pozadí a měření korelačních funkcí galaxií, je stáří Vesmíru 13,7 ± 0,2 miliardy roků. Skutečnost, že se tato tři nezávislá měření shodují, je považovana za silný důkaz pro takzvaný Lambda-CDM model, který detailně popisuje podstatu součástí Vesmíru. Raný Vesmír byl homogenní a izotropně vyplněný vysokou energetickou hustotou. Přibližně 10-35 sekund po Planckově času se Vesmír exponenciálně zvětšil během období nazývaného kosmická inflace. Když se pak inflace zastavila, hmotné součásti Vesmíru byly ve formě kvark-gluonového plazmatu, v kterém se všechny částice relativisticky pohybovaly. S růstem Vesmíru klesala jeho teplota. Při určité teplotě se začaly vázat kvarky a gluony, a tak tvořit baryonová hmota. Díky fyzikálním nesymetriím se vytvořilo o něco více hmoty, než antihmoty. Hmota a antihmota povětšinou rekombinovala, a dnes tak pozorujeme jen ten malý zbytek hmoty, který už zrekombinovat nemohl. Jak se Vesmír dál zvětšoval, jeho teplota dále klesala, což vedlo k dalším procesům narušujícím symetrie, které se začaly projevovat jako známé interakce a elementární částice. Ty brzo umožnily vznik atomů vodíku a helia. Tento proces se nazývá nukleosyntéza Velkého třesku. Vesmír se dále ochlazoval, hmota se přestala pohybovat relativisticky a její vlastní hmotnost začala gravitačně dominovat nad energií záření. Asi po 100 000 letech se záření oddělilo od hmoty. Vesmír se tak stal pro záření průhledný. Záření z této doby se tak zachovalo až do dneška a můžeme ho dnes pozorovat jako reliktní záření. Časem se začaly o trošku hustější oblasti v téměř homogenním Vesmíru díky gravitaci ještě více zahušťovat. Vytvořily se tak oblaka plynu, galaxie, hvězdy a ostatní kosmické smetí, které dnes můžeme pozorovat. Detaily tohoto procesu závisí na množství a typu hmoty ve Vesmíru. Tři možné typy jsou známé jako studená temná hmota, horká temná hmota a baryonická hmota. Nejlepší dostupné měřaní (ze sondy WMAP) ukazují, že dominantním typem hmoty ve Vesmíru je studená temná hmota. Ostatní dva typy hmoty představují méně než 20 % veškeré hmoty ve Vesmíru. Zdá sa, že dnešnímu Vesmíru dominuje záhadná forma energie známá jako temná energia. Přibližně 70 % celkové energie dnešního Vesmíru je v této formě. Tato temná energie má schopnost způsobovat změnu rozpínaní Vesmíru z lineární závislosti rychlost - vzdálenost, čímž způsobuje, že se časoprostor na velkých vzdálenostech rozpíná rychleji než se očekávalo. Temná energia nabírá podobu termínu kosmologické konstanty v Einsteinových rovnicích pole v obecné teorii relativity, avšak podrobnosti její stavové rovnice a také vztahu se standardním modelem částicové fyziky se stále zkoumají jak z teoretické roviny, tak i pozorováními. Všechna tato pozorování jsou obsažena v kosmologickém Lambda-CDM modelu, který je matematickým modelem Velkého třesku se šesti volnými parametry. Záhady se objevují, když se přibližujeme k počátku času a Vesmíru vůbec. Pro prvních 10-33 s, tedy pro dobu před velkým sjednocením sil, nemáme žádnou smysluplnou teorii. Einsteinova teorie předpovídá singularitu s nekonečnými hustotami. Pro jejich odstranění bychom potřebovali kvantovou gravitaci. Pochopení dějů v této době je jedním z největšíích nevyřešených problémů moderní fyziky.

Budoucnost vesmíru

Před tím, než byly pozorované účinky temné energie, kosmologové zvažovali dva možné scénáře budoucnosti Vesmíru. Pokud bude hustota hmoty Vesmíru nad kritickou hustotou, dosáhne Vesmír maximální velikost a začne se zase hroutit. Stane se zase hustějším a teplejším a skončí v podobném stavu, jako ve kterém byl na začátku - Velkým křachem. Na druhou stranu, pokud hustota Vesmír je pod kritickou hodnotou nebo se jí rovná, rozpínání se časem zpomalí, ale nikdy nezastaví. Jak by klesala hustota Vesmíru, vytváření hvězd by ustávalo. Průměrná teplota Vesmíru by se asymptoticky blížila k absolutní nule. Černé díry by se vypařily. Entropie Vesmíru by nabyla takové hodnoty, že by z ní ní nebylo možno získat žádnou organizovanou formu energie. Tomuto konci se říká tepelná smrt. Navíc, pokud se rozpadá proton, pak zmizí i všechen vodík, dominantní forma baryonické hmoty v dnešním Vesmíru a zbude jen záření. Nejnovější pozorování zrychleného rozpínání vedou k závěru, že více a více z nám teď viditelného Vesmíru se dostane za náš horizont událostí a tedy mimo náš dosah. Výsledek zrychleného rozpínání není znám. Takzvaný Lambda-CDM model Vesmíru, který obsahuje temnou energii ve formě kosmologické konstanty, předpovídá, že pospolu zůstanou jen gravitačně vázané systémy, jako jsou třeba galaxie, které nakonec skončí tepelnou smrtí, jak se Vesmír bude ochlazovat a rozpínat. Jiná vysvětlení temné energie, takzvané teorie fantómové energie předpokládají, že se pohromadě neudrží ani kupy galaxií a případně galaxie a roztrhají se na části ve stále zrychlujícím se rozpínání končícím takzvaným Velkým rozerváním. Poslední měření sondy WMAP ale tuto variantu konce prakticky vylučují.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Anketa

Kolik ti je let???

0-5 2.3% (18)
6-10 4.7% (36)
11-15 54.3% (420)
16-20 11.9% (92)
21-25 3.7% (29)
26-30 3.5% (27)
31-35 1.9% (15)
36-40 3.5% (27)
41-50 2.8% (22)
51-60 2.3% (18)
61-70 1.4% (11)
71-80 1.4% (11)
81 A VÍC 2.6% (20)
100 3.6% (28)

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama