NASA SLIKA UNIVERZUMA
1.deo
Zavisno od razvijenosti (ili bolje receno nerazvijenosti) ljudskog drustva u razlicitim periodima ljudske istorije menjao se i nacin na koji je tumacen Univerzum. Pocelo se od tumacenja Zemlje kao ravne ploce koja pluta na vodi, a stigli smo do hipoteza o Velikom Prasku, a o tome sta ce se desavati u buducnosti ne mozemo ni da zamislimo. Svaka ljudska epoha imala je neku svoju sliku Univerzuma, tako je i danas. Nase tumacenje nastanka i sudbine Univerzuma zasniva se na modelu Velikog Praska, ali ipak krenimo redom.
Jedan poznati naucnik (najverovatnije je to bio Bertrand Rasel) jednom je drzao predavanje iz astronomije. Govorio je o tome kako Zemlja kruzi oko Sunca, a Sunce oko centra ogromnog skupa zvezda koji mi nazivamo Mlecni put. Kada je on zavrsio svoje izlaganje, u dnu sale ustala je jedna starija zena i rekla “Sve to sto ste nam ispricali obicna je besmislica. Svet je, zapravo, ravna ploca koja se nalazi na ledjima dzinovske kornjace.” Na naucnikovim usnama pojavio se nadmocan smesak pre nego sto je uzvratio: “A na cemu stoji kornjaca?”. Stara gospodja je na to odgovorila: “Veoma ste pametni mladicu, veoma pametni. Ali kornjace se pruzaju sve do kraja!”
Ovakva predstava svemira, kao beskrajan niz kornjaca, danas mnogima izgleda smesno, ali zasto smatramo da smo mi u ovom pogledu bolje upuceni u stvar? Sta, u stvari, znamo o Univerzumu i kako to znamo? Odakle Vasiona potice i kuda ide? Da li je Vasiona imala pocetak, a ako jeste sta je bilo pre njega? Kakva je priroda vremena? Da li ce se ono ikada okoncati? Najnovija dostignuca na polju fizike nagovestavaju odgovore na neka od ovih pitanja sa kojima se odavno suocavamo. Ti odgovori ce jednog dana, nekim buducim generacijama, izgledati podjednako ocigledni kao sto nam je ocigledno da Zemlja kruzi oko Sunca ili podjednako smesni kao sto nam je smesna zamisao o kuli kornjaca. Jedino ce vreme pokazati sta ce zapravo od ovoga biti tacno.
Aristotel (328-322) - levo,
Ptolomej (90-168 ) - desno.
Starogrcki filozof Aristotel prvi je, jos 340. godine pre nove ere, izneo ubedljive razloge da Zemlja nije ravna ploca. Prvi razlog bio je taj sto je uvideo da pomracenje Meseca izaziva Zemlja koja se nadje izmedju Meseca i Sunca. On je primetio da je senka na Mesecu uvek bila kruzna, sto se nikada ne bi dogodilo u slucaju da je Zemlja ravna ploca. Drugo, stari Grci su sa svojih putovanja znali da se zvezda Severnjaca pojavljuje nize na nebu posmatrana sa juga nego kad se gleda iz severnih podrucja. Stari Grci su znali i za treci razlog zasto bi Zemlja morala biti okrugla: zasto bi se, inace, najpre pojavila jedra broda na pucini, a tek kasnije trup?
Aristotel je verovao da je Zemlja staticna i da je ona centar Vasione. Smatrao je da su ostala nebeska tela rasporedjene tako da kruze oko Zemlje. Kasnije, mnogo godina posle Aristotela, tacnije u II veku pre nove ere, ovu sliku svemira razradio je Ptolomej i postavio prvi kosmoloski model. Ovo nije bio kosmoloski model u pravom smislu te reci, on nije govorio o tome kako je svemir nastao, kako se razvijao i sta ce se sa njim dogoditi, nego je samo govorio u kom stanju svemir postoji.
Ptolomej je smatrao da je Zemlja obavijena nizom od osam kristalnih sfera na kojima su rasporedjeni Sunce, Mesec, planete (pet poznatih u to vreme – Merkur, Venera, Mars, Jupiter i Saturn) i zvezde. Da bi objasnio “petlje” koje nastaju u kretanju planeta po nebeskoj sferi uveo je i dodatno kruzno kretanje planeta – one su se kretale po manjim kruznim orbitama spojenim sa odgovarajucim sferama. Ono sto se nalazilo iza osme sfere, iza zvezda, ostalo je prilicno neodredjeno, ali nije predstavljalo deo vidljive Vasione. Ovaj model prihvatila je hriscanska crkva kao sliku Vasione koja je u skladu sa Svetim pismom i cija je glavna prednost u tome sto je ostavljala obilje prostora iza sfere zvezda za raj i pakao.
Jos jednostavniji model svemira izlozio je poljski svestenik Nikola Kopernik 1514. godine. Zbog stavova tadasnje crkve Kopernik se sa pravom plasio da ga crkva ne proglasi jeretikom pa je svoj model u pocetku objavljivao anonimno. Prema njegovom modelu u sredistu vasione nalazilo se Sunce, a Zemlja i planete su se oko njega kretale kruznim putanjama.
Galileo Galilej (1564-1642).
Svemirska sonda za istrazivanje
Jupitera nosi njegovo ime
Bilo je potrebno da prodje skoro ceo jedan vek da bi ova ideja bila ozbiljno shvacena. Tada su dva astronoma Johan Kepler i Galileo Galilej pocela javno da podrzavaju Kopernikov model (uprkos cinjenici da se predvidjene orbite nisu u potpunosti podudarale sa rezultatima posmatranja). Konacan poraz modeli Aristotela i Ptolomeja doziveli su 1609. godine. To je jedna od najvaznijih godina u istoriji astronomije, godina kada je Galilej pronasao teleskop i njime poceo da posmatra nocno nebo. On je svoja posmatranja koncentrisao na najvecu planetu Suncevog sistema - Jupiter i dosao je do jednog vrlo vaznog otkrica - ustanovio je da oko Jupitera kruzi nekoliko malih satelita (Io, Evropa, Ganimed i Kalisto – kasnije nazvani Galilejevi sateliti). Ovo je znacilo da ne mora bas sve da kruzi oko Zemlje, kao sto su smatrali Aristotel i Ptolomej. U isto vreme Kepler je doradio Kopernikovu teoriju, izlozivsi zamisao da se planete ne krecu po kruznim vec po elipticnim putanjama. Ovim otkricem predvidjanja su se u potpunosti poklopila sa nalazima posmatranja.
Po Keplerovom misljenju elipticne orbite su predstavljale prilicno odbojnu hipotezu, buduci da su elipse nesavrsenije od krugova. On je gotovo slucajno ustanovio da se elipticne orbite slazu sa nalazima posmatranja i nije ih mogao nikako usaglasiti sa svojom idejom da magnetne sile nagone planete da kruze oko Sunca. Do objasnjenja se doslo znatno kasnije, 1687. god, kada je Njutn objavio svoju knjigu, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, verovatno najznacajnije pojedinacno delo koje je ikad objavljeno u fizici. U ovoj knjizi Njutn ne samo da je izlozio teoriju kako se tela krecu u prostoru i vremenu, vec je pruzio i slozene matematicke postupke neophodne da se izvrsi analiza ovih kretanja. U istoj ovoj knjizi Njutn je postavio i jedan od najbitnijih fizickih zakona – zakon gravitacije:
mM
F= r x r