Sačekati dok se ne formira slika i ne prestane muzika

Navedeni autori su u XX vijeku značajno doprinijeli objašnjenju kosmosa.

Njemački Jevrej, rođen u Ulmu, studirao u Cirihu, radio u Bernu, Berlinu i Cirihu. 1933. godine emigrirao u SAD.

Objavio Posebnu (1905.) i Opštu (1915.) teoriju relativiteta.

1921. godine dobio je Nobelovu nagradu za doprinos razvoju kvantne fizike

(za rad foto-električni efekat), iako do krajaživota nije prihvatio njene osnovne postulateI ostao privržen klasičnoj mehanici Njutna.

Našao vezu između mase i energije (1905.)

E = mc2.Korigovao Njutnov zakon gravitacije (1915.)

Definisao Prostor-vrijeme.

Poštovalac djela Tesle i Pupina.Ajnštain u posjeti (1933) kod već ostarijeloga Pupina.

Kao Jevrej u Njemačkoj, a kao pacifista, u SAD-u, cijeli život bio je praćen prvo od nacista, a onda od CIA-e i FBI-a.

U toku II Svjetskog rata nije bio uključen u programza izradu prve atomske bombe “Manheten”.

Klasična mehanika

U klasičnoj mehanici ako se zna položaj i brzina tijela u trenutku “t”, onda se na osnovu Njutnovih zakona mehanike položaj i brzina

toga tijela mogu izračunati u bilo kom trenutku t1>t.

Kvantna mehanika

Bog nije kockar, ne igra se kockicama.

U kvantnoj mehanici važi principneodređenosti koji kaže:

Položaj i brzina neke česticene mogu se odrediti tačno.

Što se tačnije mjeri položaj,greška u određivanju brzine

je veća, i obrnuto.

Računati se može samo savjerovatnoćama položajaodnosno brzine čestice.

Ajnštajni nije ovo do kraja života prihvatio.

Ruski Jevrej – fizičar pobjegao u drugom pokušaju iz SSSR-a 1933.

1932. nije uspio da sa suprugom u kajaku prevesla;

Crno more (250 km),

Uspjeo je 1933. Preveslao je u kajaku:

Sjeverno more od Murmanska do Norveške obale (170 km).

1934. godine nastanio se u SAD-u.

Bio je profesor na na više poznatih svjetskih univerziteta.

Napisao je više knjiga o kosmosu:

The Birth and Death of the Sun (1940) The Biography of the Earth (1941)..... One, Two, Three...Infinity (1947) Prevedeno kod nas kao: Jedan, dva tri ..... do beskonačnosti

U ovoj knjizi pokušao je da na jednostavan način prezentira široj publici probleme sa kojima se savremena nauka, pa tako i kosmologija, susreće.

University of GötingenNiels Bohr InstituteCavendish LaboratoryThe George Washington UniversityUniversity og California, BerkeleyUniversitiy of Colorado

Umro je 1968. godineU SAD-u (Colorado)

1940. godine dobio je: Nobelovu nagradu za Fiziku za doprinos objašnjenju

porijekla kosmosa.

Njemački Jevrejin, naučnik, filozof i antifašista.

Direktor “Maks Plank” Instituta do 1939. Logoraš u Dahau do 1945.

Direktor “Maks Plank” instituta od 1945. do 1950.

Zbog protesta protiv američkih nuklearnih proba ostaje bez posla. Prelazi u DDR.

Zbog kritike DDR režima ostaje ponovo bez posla.

U kućnom je zatvoru do 1965. gdjeje napisao knjigu “Dialektika bezDogme” u kojoj, pored filozofskihpitanja, (etika, moral) razmatra i porijeklo sudbinu univerzuma.

Od 1968. drži predavanja sa tom temom na Evropskim univerzitetima.

Prepuna sala na predavanju na ETH u Cirihu 1969. godine

Umire 1984. godine u Istočnom Berlinupreživljavajući od pomoći iz SRNJ

koju je dobijao kao bivši KZ logoraš.

Havemann u polemici sa slušaocima u Zuerichu

Drži katedru za matematiku u Kembridžu

Boluje od amiotrofičke lateralne skleroze

Otkazali su mu svi motorni centri. Vezan je za kolica.

Ne može da govori pa koristi računari sintisajzer govora.

Knjiga “A Brief History Of Time”štampana je u nekoliko stotina miliona

primjeraka.I danas je aktivan, drži predavanja

ide na kongrese, piše knjige objavljuje radove u časopisima, duhovit.

Predložio je da u jednom SF filmu igra pokersa Njutnom i Ajnštajnom a da mu u krilu sjedi

Merlin Monro.

U drevnom Vavilonu smatrali su da je zemlja ogromna planina koja izranja izmora a pokrivena je nebeskim svodom. Sunce ulazi svakoga dana na jedna

vrata a izlazi na druga.

Pitanja i odgovori o porijeklu Vasione bila su, i dugo ostala, u domenu religije.Nastanak svijeta, ljudi su, ne znajući za drugo rješenje, prepustili bogovima.

Drugi model koji je došao iz Indije pretpostavlja je da je zemlja ploča koja se nalazi na leđima dvanaest gigantskih kornjača. Kada se neka od njih malo

pomjeri – na zemlji dođe do zemljotresa.Tek su stari Grci počeli da razmišljaju koliko toliko razumno.

Aristotel je prvi zaključio da je zemlja okrugla na osnovu sjene zemlje na mjesecu pripomračenju mjeseca. Na isti zaključak su ga navela i posmatranja zvijezde

sjevernjače kao i dolazak brodova sa dalekih putovanja.Smatrao je da zemlja postojioduvjek i da će vjećno postojati. Nije prihvatao uticaj bogova u stvaranju kosmosa.

Ptolomej (I vijek) je otkrio pet planeta (osim zemlje), izdjelio je kosmos na zone (poslednja je bila predviđena za raj i pakao), zemlju je postavio u centar kosmosa

oko koga se sve okreće po pravilnim koncentričnim krugovima.

Eratosten je mjereći sjenke dva identična štapa u isto vrijeme u Aleksandriji iAsuanu izračunao prečnik zemlje – za ono vrijeme izuzetno tačno.

Sunce

Zemlja ucentru svemira?

Ptolomej očito nije imao predstavu o veličini pojedinih nebeskih tijela kada je definisaonjegov model svemira.

Jupiter je veličine jednoga piksla – ne vidi se.

Zemlja se u ovoj razmjeri ne može prikazati.

Sirius je nama najbliža zvijezda udaljena8.6 svjetlosnih godina od sunca.

sunce

Sunce je veličine jednoga piksla

Jupiter se više ne vidi

Antares je petnaesta po redu najsjajnija zvijezda na nebu. Od nas je udaljena više od 1000 svjetlosnih godina.

Zemlja koju je 2004. god. Snimio svemirski brod Zemlja koju je 2004. god. Snimio svemirski brod ““Cassini-JuygensCassini-Juygens””,,kada se nalazio blizu Saturnovih kada se nalazio blizu Saturnovih

prstenova.prstenova.

zemlja

Do XV vijeka crkva je u Evropi bila jedini pokrovitelj nauke. Naučnici su često bili sveštenici koji su bez oklijevanja podržavali Ptolomejev geocentrični sistem. Ako se neko i drznuo pa mislio drugačije – najčešće bi završavao na lomači.

Nakon reformacije u sjevernoj Evropi, gdje je uticaj Martina Lutera bio najveći, neki su se

usudili da misle sopstvenom glavom. Poljski sveštenik Nikola Kopernik, iako katolik, bio je među prvima.

Sredinom XVI vijeka, kada se konačno uvjerio dageocentrični sistem nije idealan probno je, prvo

anonimno, lansirao heliocentrični sistem. Začudo Vatikan nije reagovao.

Njegov tekst je počeo kružiti Evropom i Kopernik ga jeonda i potpisao. Vatikan i dalje nije reagovao,

očito ga nije uzeo dovoljno ozbiljno.

Katolička crkva ostala je na sreću, nezainteresovana. Ali širom Evrope ispoljen je veliki interes za Heliocentrični sistem. Duh je bio “pušten iz boce.”

U drugoj polovici XV vijeka dogodilo se nekoliko presudnih događaja - reformacija katoličke crkve, - pojava štampane riječi, - otkriće Amerike.

Astronom (a uz to i astrolog) na dvoru danskog kralja Tiho Brahe noćima je osmatrao nebo, pratio i

bilježio veoma primitivnim sredstvima putanje planeta i položaje zvijezda.

Jedini instrument kojim je raspolagao bile su njegove oči i drveni sekstant.

Nije bio vičan teoriji pa nije znao iskoristiti rezultate koje je dobio ali je

bio veliki majstor u mjerenjima. Danskom kralju je pravio hooskope.

Istovremeno, njemački astronom Johan Köpler, pokušavao je u Pragu da teoretski potvrdi

Kopernikovu heliocentričnu ideju.

U nedostatku eksperimentalnih rezultata, kako bi mogao da provjeri svoju teoriju, obratio se Brahe-u, koji je u

međuvremenu izgubio svoj položaj na danskom dvoru i prešao u Prag, za pomoć.

Pouzdano se zna da Köpler i Brahe nisu bili u dobrim odnosima. Međutim, i pored toga provodili su mnogo vremena zajedno. I kao rezultat toga, nakon Brahe-

ove smrti 1609, Koepler je, koristeći rezultate Brahe-a u posmatranju putanje Marsa (što mu je Brahe dozvolio), objavio svoju teoriju o eliptičnim putanjama planeta

kao i zakonima njihovog kretanja. Slaganje sa mjerenjima je bilo presudno da je ovo tumačenje bilo prihvaćeno.

Objašnjenje zašto je tako je od Köplera izostalo.

T12 : T22 = R13 : R23

I Köplerov zakon

II Köplerov zakon

III Köplerov akon

Galileo Galilej (1564 – 1642) predavao jematematiku na Univerzitetu u Padovi

Stiven Hoking ga smatra ocem moderne nauke

Konstruisao je prvi astronomski teleskop 1609.(uvećanje 30 puta)

Uređivao je naučni časopis “Nebeski glasnik”Kada je svoj primitivni astronomski teleskop okrenuo ka nebu ugledao je

Saturn i njegovih pet satelita koji su se kretali oko njega. To ga jeuvjerilo u tačnost Kopernikove ideje. Objavio je to u svom časopisu.

Crkva je ovaj puta odmah intervenisala. Bio im je na “dohvat ruke”. Imao je izbor između distanciranja od njegovih stavova i lomače. Odabrao je ono prvo.

Bio je uporan, sačekao je da umre Papa i da na njegovo mjesto dođe drugi kojije bio Galilejev prijatelj. On mu je 1623. dozvolio da objavi svoje stavove paralelno

pored postojećih – Ptolomejevih.

Papa je uz to insistirao da u rad unese izjavu da način postanka vasione i kao i sile koje “drže” planete i zvijezde na njihovim putanjama nisu u ljudskoj

nego isključivo Božijoj nadležnosti. Ubrzo zatim je od njega ponovo zatraženoda se odrekne od svoga učenja – što je i učinio. Umro je u kućnom zatvoru.

1687. godine Englez Isak Njutn objavio je (po nagovoru Haleja) kapitalno djelo:

Naturalis Principia Mathematicakoje se do danas smatra jednim od

najznačajnijim djela u fizici.

Priču, se do epohalnog otkrića gravitacione sile i zakona došao kada mu je jabukapala na glavu dok je razmišljao o tom problemu Njutn nikada nije potvrdio.

Njutn je pokazao da za sva nebeska tijela važi isti zakon - Zakon gravitacije. Definisao, ali nije objasnio, prvu (od danas 4 poznate) prirodnu silu – gravitacionu.

Otkrio je zakone klasične mehanike, kao i neke zakone optike.

Njutn je bio vjernik i nije se upuštao u nastanak svemira. Po njemu svemir je statičan, beskonačan, vjeöan i odvojen od vremena. Postojao je oduvijek i postojaće zauvijek.

Crkva je prvi puta priznala zakon gravitacije i nakon skoro XV vijekova napustila Ptolomejev model..

U Njutnovom modelu kosmosa bilo je i grešaka (putanja Merkura) koje će tek dva vijeka kasnije da koriguje Albert Ajnštajn u njegovoj Opštoj teoriji relativiteta.

Prilike u Engleskoj za razvoj nauke bile su tada mnogo povoljnije nego na kontinentu jer jenjihov kralj Henrik VIII, da bi mogao da mijenja žene, raskinuo veze sa Vatikanom.

Osnovao je vlastitu crkvu – anglikansku koja se održala sve do danas.

(kako ga slikovito vidi Stiven Hoking)

Protivnici nove teorije bili su svjesni da Njutnovi zakoni sjajno opisuju kretanje planeta (osim malih grešaka kod Merkura), ali su tražili objašnjenje i za dvije pojave

koje neminovno slijede iz njegovih pretpostavki i jednačina. To su:

Njutn je imao spremne odgovore:

- pošto je svemir beskonačan to nema tačke u njemu prema kojoj bi se mogao početi urušavati,

odnosno:

- “tamna materija” koja se nalazi u svemiru,a koju ne vidimo, održava dio neba noću zatamnjenim.

Ova objašnjenja ne mogu zadovoljiti današnja saznanja u ovoj oblasti

- zašto se svemir uslijed gravitacione sile ne uruši u jednu tačku? te,

- zašto u beskonačnom i vječnom svemiru cijelo nebo nije pokriveno zvijezdama?

Nakon Njutna interes za ispitivanje vasione je opao. Kapitalističko društvo tragalo jeza izvorima energije i konstrukcijom mašina koje će odmijeniti ljudski i konjski rad.

Pronađena je parna mašina, kasnije električni i motori sa unutrašnjim sagorijevanjem.

Sve ove tehničke pronalaske omogućili su naučnici fizičari i hemičari baveći se termodinamikom, naukom o elektricitetu, mehanikom fluida....

Sredinom XIX vijeka engleski fizičar Đorđ Maksvel, oslanjajući se na radove Faradeja Ampera, Volte, Galvanija, Culona, Ersteda... otkrio je i kvantitativno definisao

drugo fizičko polje (pored gravitacionog) i drugu prirodnu silu - Elektromagnetnu.

Maksvel je dokazao i elektromagnetnu prirodu svjetlosti i njen talasni karakter.Da bi objasnio prostiranje talasa svjetlosti kroz kosmos,

praveći analogiju sa prostiranjem akustičnih talasa, uveo je proizvoljno pojam Etra kojim je kosmos ispunjen.

Američki fizičar Majklson pokušao je krajem XIX vijeka izmjeriti brzinu kojom se zemlja kreće kroz etar mjereći

brzinu svjetlosti kada se zemlja približava, odnosno udaljava od sunca.

Sa iznenađenjem je konstatovao da zemlja miruje jer je brzina svjetlosti bila ista nepromjenjiva i konstantna.Na sreću, svijet se nije vratio dvije hiljade godina u nazad i aktivirao ponovo Ptolomejev

geocentrični sistem nego je usvojena nova fizička konstanta – brzina svjetlosti C.

2

21

x vtx

vc

-¢=

-2

2

21

vxt

ctvc

-¢=

-

Saznanje da je brzina svjetlosti prirodna konstanta zahtijevala je određene korekcije Njutnovih zakona mehanike. Holandski fizičar Lorentz našao je te korekcije

danas poznate kao Lorencove transformacije:

Za “ovozemaljske” brzine ove korekcije ne utiču bitnona rezultate u klasičnoj mehanici pa su Njutnovi

zakoni ostali i dalje do današnjeg dana u upotrebi.

Ajnštajn je koristeći ove transformacije došao donjegove poznate relacije:

E = mc2

i 1905. godine definisao “Teoriju relativiteta”.Ajnštajn i Lorenc

Početkom 20 vijeka nauka se “seli” iz Velike Britanije u Austriju i Njemačku.

Plank, Hajzenberg, Ajnštajn, Šredinger... svojim radovima ozbiljno su

uzdrmali temelje klasične fizike.

Alber Ajnštajn je (1905.) objavio “Posebnu teoriju relativiteta” ,

utvrdio relativnost vremena i prostora, i našao vezu između mase i energije (E = mc2).

Deset godina kasnije (1915.) “ Opštom teorijom relativiteta”

postavio je temeljemoderne astronomije i definisao

četverodimenzionalni prostor – vrijeme.

Sve do šezdesetih godina XX vijeka najpoznatiji svjetski naučnici na zapadu

(Fermi, Dirak, Šredinger, Pauli, Openheimer, Nils Bor.... i na istoku (Saharov...)

angažovani su za potrebe vojne industrije.

Otkrivene su još dvije prirodne sile – slaba i jaka nuklearna sila.

Plank i Ajnštajn(1905), te Hajzenberg, i Šredinger (1925) postavili su temelje kvantne fizike

i tako otvorili put izučavanja mikrokosmosa, to jest atoma i njegove strukture.

Opšta teorija relativiteta (1915.) definiše kosmos u četiri dimenzije:

tri prostorne i jedna vremenska,

međusobno povezane u “Prostor-Vrijeme”

Rješenja jednačina opšte teorije relativiteta ukazuju da: 1. prostor – vrijeme se deformiše (krivi) u blizini masa

pa do privlačenja masa dolazi zbog deformisanja prostora.

Naučna javnost je sa nevjericom primila ove rezultate, posebno zato što ih nije bilo moguće

eksperimentalno provjeriti, osim putanje Merkurakoja se sada mogla izračunati potpuno tačno.

Ni Ajnštajn dugo nije vjerovao da kosmos nije statičan.

Eksperimentalna potvrda Ajnštajnovih rezultata uslijedila su tek kasnije od 1921. do 1944.

2. Kosmos ne može biti statičan nego se mora nalazi ili u fazi širenja ili sažimanja.

Hockingova ilustracija prostor-vremena

Do danas ne postoji tačna definicija šta je to vrijeme. Mi smo nekako“uronjeni u vrijeme” i vjerovatno zato ne možemo da ga opišemo, odnosno

pri pokušaju da ga opišemo nailazimo na niz poteškoća. Na primjer:

1. Jezička poteškoća - riječ vrijeme ne znači ništa.

2. Vrijeme ne djeluje ni na jedno od naših čula – nedostaje nam “senzor” vremena.

3. Vremena se ne možemo “osloboditi”. Ono djeluje na nas i kada se ništa ne događa.

4. Vrijeme često zamjenjujemo događajima koji se dešavaju u njemu

Mnogi filozofi i naučnici postavljali su niz pitanja u vezi sa vremenom.

-Postoji li više vrsta vremena ili je samo jedno?-Protiče li vrijeme uvijek na isti način i istom brzinom?-Da li je vrijeme subjektivna ili objektivna kategorija?-Ima li svoj početak i kraj?-Može li vrijeme teči i u obratnom smjeru?-Možemo li upravljati vremenom?-Da li je vrijeme unutar čovjeka ili van njega?-Itd., itd. mnogo pitanja i ni jednog odgovora.

Atomska eksplozija izvedena u pustinji Nevada 1944.godine bio je dokaz Ajnštajnove relacije između

mase i energije. Fisiona bomba, bazirana na raspadu Urana 238, oslobodila je energiju ravnu defektu mase

u tom procesu.

Zbog atomske bombe mnogi pacifisti su zamjeraliAjnštajnu što je on to omogućio.

Odgovorio im je da je on u istoj mjeri kriv za to kolikoje Njutn kriv za pad bilo koga aviona.

Na dokaz o zakrivljenosti prostor – vremena čekalo sedo prvog pomračenja sunca 1921. godine.

Ukoliko je moja teorija relativnosti tačnajedna zvijezda, koja se nalazi iza sunca, treba

da bude vidljiva ako sunce svojom masomiskrivljuje prostor – vrijeme tvrdio je Ajnštajn.

Grupa britanskih astronoma otputovala je u Južnu Afriku(tamo je pomračenje bilo potpuno) gdje je 1921. snimila

pomenutu Zvijezdu.

Rezultat je u potpunosti bio saglasan sa teretskimpredviđanjima Ajnštajna.

Nakon bombi na Hirošimu i Nagasaki postao jeokorjeli pacifista.

U monoteističkim religijama (judaizam, hrišćanstvo, islam) vasiona je stvorena Božijom voljomi to ne tako davno, prema Starom zavjetu prije nekih desetak hiljada godina.

Grčka filozofska škola nije prihvatala božanski uticaj u stvaranju svijeta.Oni su smatrali da svijet postoji od vajkada, da će uvijek postojati, da je zemlja u centru

svemira i statična, a da civilizaciju povremeno velike katastrofe vraćaju stalno na početak.

Ajnštajn je dinamičnu vasionu smatrao njegovom greškom i da bi to ispravio u jednačine Opšte teorije relativiteta uveo je, bez argumenata i objašnjenja, anti-gravitacionu

“kosmološku konstantu”.

O tome, kako je, kada, i da li je vasiona u prošlosti nastala razmišljali sumnogi pa i katolički astronomi. Jedan među njima bio je i belgijski jezuita Antoan Lemetr,

direktor astronomske opservatorije u Vatikanu. On je u Anštajnovoj teoriji vidio šansuda ponovo aktualizuje biblijski opis nastanka svijeta. Prihvatio je Opštu teoriju relativiteta,

i ideju dinamičkog kosmosa koji se širi. Zaključio je: kosmos u prošlosti bio manji paje morao biti začet u dalekoj prošlosti iz jednog, kako ga je on nazvao, PRA-ATOMA.

Model statične i vječne, vasione zadržao se do 30-tih godina XX vijeka iako je Ajnštajnova Opšta teorija relativiteta (1915) ukazivala na to da je vasiona dinamična (širi se ili sažima) a to

saznanje neminovno je nametao pitanje: Od kada, od čega i kako je vasiona začeta.

Osim Lemetra, ruski fizičar Aleksandar Fridman bio je jedini spreman da Ajnštajnovu opštu teoriju relativiteta bezrezervno prihvati i tako pokuša teoretski odrediti trenutak nastanka vasione..

Ajnštajnove jednačine koje definišu prostor – vrijeme veoma su komplikovane ine može se naći opšte rješenje. Da bi dobio neko rješenje Fridman je napravio pretpostavke

za koje nije imao eksperimentalne dokaze. To su:

- vasiona je identična (simetrična) ma u kom pravcu je posmatrali, i

- ova pretpostavka važi bez obzira iz koje tačke posmatramo vasionu.

Rješenja koja je dobio (1921.) potvrdila su da vasiona nije statična. Pri tome, u zavisnosti od početnih i graničnih uslova mogući scenariji su:

1. Brzina širenja vasione opada, širenje se nakon nekog vremena zaustavlja i nakon toga počinje faza njenog sažimanja.

2. Brzina širenja je konstantna (ili se povećava) i vasiona će nastaviti da se širi ili će zadržati sadašnje stanje.

Koji od ova dva scenarija će da nastupi zavisi od ukupne mase koja se nalazi u vasioni.

Pitanje na koje se i danas traži odgovor je prema tome:

Kolika je ukupna masa u svemiru, vidimo li mi sva nebeska tijela u kosmosu, ili drugim riječima- kolika je ukupna masa kosmosa?

Prema današnjih saznanjima mi vidimo samo nekoliko procenata od ukupne mase kojabi se morala nalaziti u svemiru.

Do ovoga saznanja se došlo upoređujući putanje nebeskih tijela (zvijezda, planeta, pa icijelih galaksija), sa teoretski izračunatim putanjama.

Priroda ostale mase u svemiru može se samo pretpostaviti. Najvjerovatnije su to “rojevi”neutrina – čestica male mase a velike energije koji nastaju pri termo-nuklearnim reakcijama

a koje se stalno dešavaju u svemiru.

Neutrino zbog velike energije prolazi i kroz najveće prepreke (kroz zemaljsku kuglu, na primjer)pa se ne može direktno registrovati nego samo posredno po tragu koji ostavljaju za sobom.

Na nekoliko mjesta na zemlji u napuštenim rudnicima duboko pod zemljom postavljeni su “lovci” koji su registrovali prolaze neutrina koji su došli iz kosmosa.

Američki astronom Edvin Habl imao je sreću pa je u godinama nakon Prvog svjetskog rata dobio poziciju u tada najmodernijoj astronomskoj laboratoriji.

Neometan mogao je noćima da posmatra nebo, bilježi i sistematizuje dobijene rezultate.

Prvi rezultat do koga je došao 1924. godine bilo je otkriće novih galaksija (pored našeg “Mlječnog puta”). Tadašnjim sredstvima otkrio ih je još deset.

Nastavio je da radi mjereći (posredno) udaljenost pojedinih zvijezda i galaksija kao i njihov sastav.

Za određivanje sastava zvijezda koristio je tada već poznatu spektralnu analitičku metodu: Plamenu fotometriju.

Emisioni spektri elemenata na zemlji bili su tada već poznati (nešta slično bar kodu koji ima svaki proizvod danas u prodavnici). Habl je ustanovio da je većina

nebeskih tijela sastavljena od vodonika i helijuma.

Mliječni putZemlja

Spiralna sferna i eliptična galaksija

Primjer emisionog spektra

Poredeći spektre pojedinih elemenata snimljenih na zemlji, i onih dobijene iz svjetlostiZvijezda, ustanovio je uvijek istu razliku. Karakteristične linije spektra zvijezda bile su

pomjerene u odnosu na one koje su mjerene na zemlji i to uvijek prema crvenom dijelu spektra.

Efekat se sastoji u tome da se posmatraču koji stoji frekvencija zvučnog izvora koji se krećeprema njemu čini višom odnosno nižom ako se udaljuje.

Kako je ovaj efekat karakterističan za svako talasno kretanje, i kako je Maksvel ustanovio da jesvjetlost elektromagnetni talas, to Doplerov efekat važi i za svjetlost.

S obzirom da su sve spektralne linije izmerene u kosmosu bile pomjerene ka crvenom dijeluspektra (nižim frekvencijama) jedini ispravan zaključak iz ovih mjerenja bio je:

SVEMIR SE ŠIRI!!!

Habl se prisjetio njemačkog fizičara Dopplera koji se bavio akustikom i koji jeotkrio efekat koji je po njemu dobio i ime – Dopplerov efekat.

Hablova potvrda da se svemir širi predstavljala je veliku intelektualnu revoluciju XX vijeka.

Sada je sve je ukazivalo na to da je morao postojao trenutak kada je vasiona bila beskonačnomala a samim tim beskonačne gustine. Taj trenutak nazvan je VELIKIM PRASKOM.

Sve šta je bilo prije toga, ako je uopšte bilo događaja, ne može da utiče na događanja poslije.

I vrijeme, u smislu kako ga danas definišemo i doživljavamo, počelo je sa Velikim praskom.

U modelu statičkog svemira početak toka vremena morao je biti nametnut od nekoga spolja.

Katolička crkva je prihvatila model Velikog praska. Taj scenarijo se nekakouklapao u starozavjetni opis nastanka svijeta. Jer svemir koji je nastao i širi se ne isključujeTVORCA ali mu bitno ograničava trenutak i vrijeme u kome mora da obavi njegov posao.

Za razliku od Vatikana, naučnici su bili skeptični. Dokazano je da se svemir širi, ali kako je sveto počelo? O tome nema nikakvih dokaza. Ajnštajnova teorija relativnosti opisuje makro-svijet

detaljno i precizno ali kada se on smanji i pređe u mikro-svijet, Ajnštajnove relacije više nevaže jer se prelazi u domen kvantne fizike koja nije uključena u Ajnštajnovu opštu teoriju relativiteta.

Konačno, problem je i u tome što je trenutak t = 0, trenutak Velikog praska, u Ajnštajnovim relacijama singularitet kada prestaju da važe svi prirodni zakoni.

Ni Ajnštajn nije vjerovao u teoriju Velikog praska. Ali kada je Lemetr 1929. na jednoj konferenciji uKaliforniji (na kojoj su bii prisutni Ajnštajn i Habl) izložio njegove rezultate i nagovjestio

mogućnost postojanja Velikog praska, Ajnštajn je ustao, čestitato kolegi i pred svima izjavio:

Kosmološka konstanta je moja najveća životna zabluda.

Definitivan eksperimentalni dokaz postojanja “velikog praska” dobijen je tek 1965. godine sasvim slučajno.

Šezdesetih godina porastao je interes za istraživanje kosmosa.

Razvijani su telekomunikacioni sistemi za vezu sa satelitima.

Penzijas i Wilson iz Nju Džersija razvijali su mikrotalasnu antenuza potrebe telekomunikacija sa satelitima.

Dik i Pibls razvijali su mikrotalasnu antenu ne bi liizmjerili zračenje ostatka velikog praska (E = T4). Nije im

to polazilo za rukom.

Nekoliko godina nakon toga lansiran je satelit “Kobe” koji je precizno izmjerio pozadinsko mikrotalasno zračenje.

Sa druge strane, astro-fizičari u pokušaju da dokažu da je kosmos nastao u jednom trenutku daleke prošlosti pokušavali su da dobiju eksperimentalnu potvrdu za ovu tvrdnju. Negdje daleko

od nas u svemiru morali su ostati neki tragovi toga velikog praska. Teorija je ukazivala na temperaturu od nekoliko Kelvina koja je morala zaostati u vasioni – ako je Velikog praska bilo.

Mikrotalasno zračenje zaostalo od velikog praska slučajno su otkrili Penzijas i Wilson i tako (možda i nezasluženo)

dobili Nobelovu nagradu za fiziku.

teorija

eksperiment

Sve je počelo Velikim praskom. U tom trenutku postojala je samo energija, homogena “Vrela supa”, kako to Stiven Hoking ima običaj da kaže.

Za veoma kratko vrijeme (sekunde) počele su da se izdvajaju prve elementarne čestice.Gluoni?, kvarkovi, elektroni, pozitroni, protoni, neutroni, prvi atomi...? koji formiraju

materiju i antimateriju, u početku samo vodonika.

Materije je, očito bile nešto više, i nakon što su se atomi materije i antimaterije “poništili” ostala je samo materija – zvijezde od atoma vodonika. A proces se nastavljao dalje.

Gravitacionom silom sabijani atomi vodonika povećavali su temperaturu zvijezde tako da jedošlo do reakcije nuklearne fuzije koja je rezultirala stvaranjem sljedećeg elementa Helijuma.

Gravitacionim sabijanjem Helijuma fuzija je “stvarala” sljedeći element – Litijum. I tako dalje svedo 26-tog elementa – Željeza.

Za sljedeći korak potrebna je velika gravitaciona sila, dakle velika masa te zvijezde. Ako je onanije posjedovala proces fuzije bi se zaustavio na tom stadijumu. Od zvijezde je nastao takozvani“Bijeli patuljak” koji bi se postepeno hladio i postao “crn”. Takva će biti i sudbina našega sunca za nekih 5 milijardi godina. Sudbina tog željeznog patuljka je lutanje svemirom ako ne naiđe na

neko veliko nebesko tijelo koje bi ga onda privuklo.

Kod nebeskih tijela velike mase proces fuzije bi se nastavio proizvodeći sve nove i noveelemente - do najtežih u Mendeljejevoj tablici. Na kraju, energija fuzionog procesa bivatolika da dolazi do eksplozije, a djelovi te zvijezde (super nova) se rasprše po svemiru.

Tako su nastale planete i planetoidi. Tako je nastala i naša planeta zemlja.

?

Obrattiti paänju: Diagram je nacrtan u dvostrukoj logaritamskoj razmjeri

Stiven Hoking, teorijski fizičar, šef Lukasove katedre za matematiku na univerzitetu u Kembridžu

(prije njega tu katedru držali su Pol Dirak i Isak Njutn) počeo je svoju karijeru krajem šezdesetih.

U vrijeme kada je Hoking počeo doktorat (1968.) interes za proučavanjem singulariteta, (veliki prasak), kao i nastanak i nestanak “crnih rupa”,

naglo je porastao. Počelo je masovno lansiranje satelita i “svemirskih brodova”

pa se od mogućnosti osmatranja ”svemira iz svemira” očekivalo, s pravom, mnogo.

Doktorska disertacija Sivena Hokinga odnosila se na singularne tačke svemira U disertaciji je Hoking razvio specifičan matematički aparat kojim je utvrdio

da je trenutak t = 0 singularna tačka i da je nastupio prije nekih 13.6 milijardi godina.

Narednih godina (sedamdesete godine XX vijeka) Hoking se angažovao na rješavanju do tada još neobjašnjenog pojma –singularne tačke u svemiru

crne rupe.

A ideja o postojanju “crnih rupa” u svemiru stara je preko 200 godina. Profesor Džon Mičelsa Univerziteta u Kembridžu objavio je rad u kome je postavio pitanje šta će se desiti ako

neko tijelo ima takvu gustinu ga njegovo gravitaciono polje ne dozvoljava da se bilo šta odvojisa njegove površine – pa ni svjetlost. Odgovor, ni Njutn, ni on nisu imali.

Nekako u isto vrijeme francuski naučnik markiz de Laplas postavio je isto pitanje ali samou prvom izdanju njegove knjige “Sistem svijeta”. Kasnije ga je izostavio jer je vjerovatno

zaključio da je to suluda ideja.

Majklson je ustanovio da se svjetlost prostire konstantnom brzinom c, ni manjom ni većom. Au slučaju kada bi gravitacija zaustavila svjetlost na putu da napusti neko masivno tijelo, brzina

svjetlosti bi se morala smanjivati do nule i zatim još i promijeniti smjer – što je nemoguće.

Ajnštajn je 1915. godine u njegovoj Opštoj teoriji relativiteta nagovijestio i dao prva teorijska objašnjenja ove pojave, uz ogradu, ako do nje uopšte može da dođe.

Američki naučnik Džon Viler prvi je 1969. godine dao naziv “Crna rupa”..

1928. godine, indijac Subramanijan Čandrasekar dobio je stipendiju za doktorske studije naUniverzitetu u Kembridžu kod profesora Artura Edingtona. Na put iz Indije uputio se brodom.

Od duga vremena na brodu pokušao je da izračuna šta se dešava sa zvijezdom koja istrošinjeno gorivo i kada se takva zvijezda ne može više oduprijeti vlastitoj gravitaciji?

U račun u Ajnštajnove relacije uveo je prvi puta kvantni efekat - Paulijev princip isključivosti!

Paulijev princip isključivosti kaže; dvije čestice ako se nađu u blizini ne moguimati isti položaj i istu brzinu pa se stoga među njima javlja odbojna sila.

Zaključio je i izračunao da će u nekoj zvijezdi, kada stekne dovoljnu gustinu, odbijanje čestica (elektrona) u njoj zbog principa isključivosti postati manje od gravitacione sile privlačenja i ta

zvijezda će se “sasuti sama u sebe”

Čandrasekar je i izračunao da se “hladna zvijeza” sa masom jedan i po puta većom od masenašega sunca ne može više opirati vlastitoj gravitacionoj sili!

Zvijezde manje mase ostaju u ravnoteži sa gravitacionom silom uslijed odbojne sile među elektronima (Bijeli patuljci), odnosno neutronima i protonima (Neutronske zvijezde).

I jedne i druge otkrivene su tek mnogo kasnije moćnim teleskopima.

Čandrasekar nije imao objašnjenje šta će se desiti sa onim većim zvijezdama?Profesor Edington je mladom Indijcu, kada mu je ovaj po dolasku u Englesku

pokazao svoje rezultate, savjetovao da se mane “čorava posla”.

Satisfakciju je Čandrasekar ipak dobio kao penzionisani profesor na Harvardu kada je krajemšezdesetih godina (1968.) za taj njegov rad iz mladosti dobio Nobelovu nagradu za fiziku.

Konačno, radovima Stivena Hokinga 1970. dokazana je mogućnost postojanja crnih rupa.

Potpuno teorijsko objašnjenje nastanka, “života” i nestanka crnih rupa dala su dva naučnikaStiven Hoking i Rodžer Penrouz.

Eksperimentalni dokazi njihovih teoretskih radova došli kasnije.

Potraga za crnim rupama u svemiru liči na traženje crne mačke u mrkloj noći. Međutim, iako nema traga svjetlosti,

gravitaciono polje crne rupe ostaje. Tako su prve crnerupe pronađene analizirajući kretanje takozvanih zvijezda

blizanaca.

Zvijezde blizanci rotiraju oko neke zamišljene tačke između njih. Ideja je bila; pronaći nekuzvijezdu koja sama “pleše” bez partnera. Problem je bio, kako među milijardama nebeskih

tijela naći baš takav “plesni par”.Upornim posmatranjem neba 1975. godine

otkrivena je jedna zvijezda koja je “sama” plesala krećući se u krug. Nazvana je Cignus X-1 a otkrili

su naučnici sa KalifornijskogTehnološkog univerziteta. Njen “plesni partner

mogla je da bude samo - crna rupa.

Do danas je na ovaj način otkriveno više crnih rupa u našoj ali i drugim galaksijama.

1939 godine mladi američki fizičar Robert Openhajmer, rješavajući jednačine Ajnštajnove opšteteorije relativiteta dokazao je da se tadašnjim teleskopima “crna rupa” ne može “vidjeti”.

Za vrijeme i poslije II Svjetskog rata, za vrijeme “Hladnog rata”, pažnja naučnika bila je usmjerena na mikro svijet, na dešavanja u atomu i njegovom jezgru, na razvoj novog oružja.

Tek dolaskom Hruščova u SSSR-u, a naročito nakon slanja prvog “Sputnjika” (1958.), šezdesetihgodina prošlog vijeka oživio je ponovo interes za kosmos i dešavanja u vasioni.

Stiven Hoking je teoretski dokazao da sve dok neka zvijezda ne dostigne kritičan

prečnik R = 2GM/c2 svjetlost sa te zvijezde se odvaja sa njene površine

i mi je možemo vidjeti.

Sažimanjem zvijezde i deformisanjem prostor-vremena oko zvijezde koja se

sažima formira se granica iza koje više ništa, pa ni svjetlost, ne može

pobjeći.

Ta granica naziva se“Obzorje” ili horizont

crne rupe.

R

Zvijezde su i na ovim dijagramima predstavljene kao jednodimenzionalna tijela dužine R!

vrijeme

Prostor-vrijeme se zakrivljuje oko zvijezdekoja sagorijeva njeno nuklearno gorivo.

Zakrivljenost prostor-vremena se povećavakako se zvijezda sve više sažima.

Zakrivljenost postaje beskonačna, nastajecrna rupa u kojoj se zaustavlja vrijeme.

Entropija pokazuje u svakom izolovanom sistemu, pa tako i u svemiru, stalni rast.

Analizirajući II Zakon termodinamike njemački fizičar Klausius definisao je Entropiju kao pokazatelj neuređenosti, (termičkog nereda) nekog izolovanog termodinamičkog sistema.

Kasnije je taj pojam preuzet i u drugim, posebno tehničkim i ekonomskim, disciplinama.

Nakon saznanja o širenju svemira postavila su se tri pitanja:

- ako entropija svemira stalno raste, da li je postajo trenutak kada je ona bila nula?- šta će se desiti sa svemirom ako entropija i dalje nastavi da raste?- šta biva sa entropijom kada neka crna rupa “pojede” neki djelić kosmosa?

Odgovori na ova pitanja mogu se samo naslutiti:

- U prvim trenucima u svemiru je očito vladao veći “red “koji se vremenom narušavao..

- Ako se nastavi daljnji rast entropije Vasiona će, po mišljenju nekih filozofa, doživjetiTOPLOTNU SMRT kada se sve temperature, svih zvijezda i planeta, izjednače.

- Ako su crne rupe stvarno potpuno crne onda II Zakon termodinamike ne važi u kosmosu!

Drugi zakon termodinamike je specifičan prirodni zakon jer ne važi uvijek nego u većini slučajeva.

azot kiseonikvazduh

Vjerovatnoća da će se jednom ponovo vazduh “razdvojiti i da će se sve molekule azota naći na jednoj strani, a kisika na drugoj nije nula.

Baveći se crnim rupama Hoking je uvodeći princip neodređenosti došao do zaključka da crna rupamora nešta i emitovati jer se u protivnom dolazi u koliziju sa II Zakonom termodinamike.

Ako crna rupa “guta” sve što joj se nađe na “dohvat ruke” ona na neki način “pravi redu svemiru” ona je neka vrsta “usisivača” koji na taj način smanjuje entropiju.

Jedini zaključak, ako crna rupa nešta emituje - crna rupa mora imati i neku temperaturu.

Rješavajući jednačine opšte teorije relativnosti Hoking je našao da ta temperatura iznosi:2

8

ћcT

kGM

Gdje su: - ћ Plankova konstanta - c Brzina svjetlosti - k Bolcmanova konstanta - G Gravitaciona onstanta - M Masa crne rupe

Tako crne rupe velike mase (dva naša sunca) imaju temperaturu samo nekoliko hiljaditih dijelova oK, mnogo nižu od temperature pozadinskog zračenja, pa se stoga mogu

detektovati i eksperimentalno potvrditi samo mjerenjem njihovog gravitacionog polja..

Crne rupe sa manjom masom (kao na primjer neka naša srednja planina) imale bi temperaturuod nekoliko hiljada Kelvina i shodno tome zrače snagom reda velične desetine GW. Do sada

nije eksperimentalno dokazano postojanje ovakvih crnih rupa. Hocking se još uvijek nada.

Kada crna rupa zračenjem gubi na masi, temperatura joj raste i na kraju nestaje – ne zna kako?

Daljnji “prodor” u kosmos teleskopima ne može omogućiti posmatranje prošlosti starije od cca 5 milijardi godina jer svemir postaje sve više i više neprovidan.

Slučajno otkriće švajcarskog astronoma Mišela Mejora 1995. jedne planete slične zemlji pokrenulo je “lavinu” potraga za takvim planetama a sve u cilju saznanja “imamo

li mi rođaka još negdje u svemiru”.Međutim, potraga za planetama sličnim zemlji (ili Marsu) je veoma komplikovana jer su

one hladne pa se ne “vide”, posebno kada su daleko. Problemi su još mnogo veći u potrazi za njima u udaljenim galaksijama. Zato se danas lansiraju posebni sateliti

sa jedinim zadatkom – potraga za inteligentnim bićima. Prije desetak dana lansiran jesatelit “Koepler” – sa kamerom od 95 Megapiksla isključivo sa tom namjenom.

Pozadinsko zračenje Veliki prasak

5 milijardi godina

Ovaj dio se sa zemljene može vidjeti teleskopima

danas

Ovo je jedna “tačka” na nebu koja sa zemlje kada se gleda prostim okom izgleda kao da na tom mjestu nema nebeskih tijela.

Zato je razvijeno mnogo novih metoda za “traženje” novih planeta.

Ako se na tu tačku uperi moćan teleskop slika izgleda ovako:

U ovome mnoštvu nebeskih tijela treba sada razaznati koje od njih je planeta, pomogućnosti još i slična našoj zemlji.

Teleskop postavljen na Azorima na visini od 2500 n/m

Planeta “Lusi” je prečnika 4000 Km,udaljena je od zemlje 50 svjetlosnihgodina, a po sastavu je čisti ugljenik

to jest dijamant.

Način da se dozna nešta više o prvim trenucima u životu vasione i nastanku prvih elementarnih čestica je realizacija na zemlji

visoko-energetskog stanja kakvo je vladalo u prvim trenucima nastanka vasione i na taj način bacanja “pogleda u tu daleku prošlost”.

Ovaj dio se sa zemlje ne može vidjetiOvaj dio se sa zemlje

ne može vidjeti.

Posmatranje udaljenh galaksija (i na taj način gledanja u prošlost) ograničeno jesa jedne strane: - nemogućnošću konstruisanja velikih i snažnih teleskopa,I sa druge strane: - smanjenom prozirnošću tog dalekog “svijeta”.

Pri sudaru protona i njegovom raspadu u ciklotronu CERN-a fizičari se nadaju da će otkriti i registrovati osnovnu elementarnu “božansku” česticu od koje je nastala današnja vasiona.

EksperimentiU CERN-u

sadašnjost

Temperatura kosmosa u prošlostikoja će se postići u CERN-u Put u prošlost

Ciklotron je iz sigurnosnih razloga lociran ispod zemlje, nalazi se u dvije zemlje(Švajcarska i Francuska) a u njega se investirano (do sada) desetine milijardi $

granica

Akcelerator u CERN-u (šematski prikaz)

Kružni akcelerator (ciklotron) u CERN-u kod Ženeve sastoji se od dva dijela; manjeg za početna ubrzanja i većeg (prečnika cca 9 Km) za ubrzavanje protona do brzine veoma

bliske brzini svjetlosti.

Svaki elektro-magnet (ukupno ih ima 1232) dugačak je 15 metara i težak35 tona. Uz to svaki mora da ima i “priključak” na rezervoar tečnog helijuma

(temperatura cca 4K) kako bi se u namotajima elektromagneta postigao efekat Supervodljivosti jer su struje za formiranje snažnog elektromagnetnog polja

(red veličine desetak Tesla) reda mega ampera.

Elektromagneti akceleratora postavljeni su uzduž cijevi u kojoj se kreću protoni. U cijevi trebada vlada skoro potpuni vakuum kako bi se spriječio sudar protona sa molekulama vazduha.Temperatura na mjestu sudara je reda veličine 1010 K, temperatura izvan cijevi cca 4K!

Vakum cijev akceleratora u montaži ..... ...i pri kraju montaže

Šta se očekuje od eksperimenataU CERN-u?

1. Dobijanjem više podataka o ranim fazama nastanka vasione očekuje se otkriće osnovne, “božanske” elementarne čestice od koje je onda nastalo

“SVE”. Tako bi se postiglo objedinjavanje četiri do danas poznate osnovne

prirodne sile jednom teorijom: – TEORIJOM SVEGA –

čime bi se konačno došlo i do: Teorije kvantne gravitacije.

2. Mogućnosti“proizvodnje” i “skladišćenja” antimaterije.

1. Objedinjavanje četiri osnovne prirodne sile

Pokušaji objedinjavanja ove četiri sile jednom teorijom nisu do danas uspjeli. Osnovni problem je: kako uvesti postulate kvantne fizike (zakone mikrokosmosa) i to prije svega:

-Hajzenbergov princip neodređenosti, u Ajnštajnovu teoriju opšte relativnosti i tako povezati zakone makro-kosmosa

sa kvantnom fizikom i zakonima mikro kosmosa čime bi se došlo do TEORIJE SVEGA..

Gravitacija, definisana Ajnštajnovom opštom teorijom relativiteta, koja ne uzima u obzir ifenomene iz kvantne fizike (princip neodređenosti i princip isključivosti)

ostala je još uvijek “po strani”.

1864. godine Džordž Maksvel je objavio teoriju elektromagnetizma (Maksvelove jednačine) kojom je objedinio elektricitet i magnetizam.

Sto godina nakon Maksvela, Vajnberg i Salam su 1967. objedinili elektromagnetnu i slabunuklearnu silu u, kako su ga oni to nazvali “Novi elektromagnetizam”.

Povezivanje “Novog elektromagnetizma” i jake nuklearne sile postignuto je tek nedavno.

Povezivanje Opšte teorije relativiteta sa ostale tri prirodne sile matematički problem komplikuje sve više i više.

Ovaj problem je aktuelizirao “teoriju struna” koja je bila interesantna 60-tih godina prošlog vijeka.

Pokazalo se da “strune”, kao elementarne čestice, daju neke šanse za povezivanje svečetiri sile u jednu teoriju ali se problem mora “postaviti” u prostor od 7, 11,

ili 23 dimenzije pa se postavlja pitanje - kako to onda eksperimentalno provjeriti.

Više od 3 tri prostorne dimenzija možemo shvatiti tako da su te “više” dimenzije “slabo izražene” pa ih ne možemo “vidjeti” a bile su izražajno prisutne u prvim trenucima nastanka vasione.

Za ilustraciju, kako mogu da se shvate slabo izraženedimenzije:

-Narandža posmatrana iz daleka izgleda kao tačka

-Sa nešta manjeg rastojanja vidimo je kao krug

-Iz blizine zaključujemo da je u pitanju nepravilna sfera.

-A ako je posmatramo iz neposredne blizine otkrivamo i dodatne neravnine – slabo izražena dimenzija.

U trenutku “velikog praska” vasiona je, pretpostavlja se, “krenula” sa beskonačno mnogo dimenzija, beskonačno malih radijusa krivine.

Tri prostorne i jedna vremenska dimenzija su se onda ubrzo “ispravile”, ostale su ostale “savijene”.

Zašto su se “ispravile” samo tri prostorne i jedna vremenska dimenzije? Jedini odgovor koji danas možemo dati je:

– da bismo mi danas mogli postojati. Sa manje ili više dimenzija ovakav život je nemoguć.

Trodimenzionalnobiće

Dvodimenzionalnobiće

Dvodimenzionalno živo biće, kakva mi danas poznajemo, ne bi moglo opstati jer bi ga hranakoju uzima “raspolovila na dva dijela.

Sa druge strane, kosmos sa četiri prostorne dimenzije ne bi mogao biti stabilan jer jegravitaciona sila u njemu obrnuto proporcionalna trećem stepenu rastojanja.

Klasična fizika smatra da je vrijeme nezavisno od prostora i da nam služi samo zato da bi mogli da objasnimo zakone prirode i objasnimo sve vrste kretanja. Mjerimo ga

precizno proizvoljno definisanom apstraktnom mjerom – sekundom. Čovjek nema urođeno čulo vremena.

Aristotel je koristio pojam vremena samo da bi mogao opisati kretanje.

Galilej je prvi prikazao vrijeme kao osnovnu fizičku veličinu.

Za Njutna je vrijeme bilo apsolutno, nepromjenjivo bez početka i kraja odvojeno od prostora.

Lajbnic i Kant koristili su pojam vremena da bi dokazali da uzrok uvijek prethodi posljedici.

Ajnštajn je dokazao da ne postoji apsolutno vrijeme nego samo vrijeme vezano za prostor.Tako je definisao apstraktni četverodimenzionalni prostor-vrijeme sa četiri koordinate:

X, Y, Z, ct

Ajnštajn pa zatim i Hoking predložili uvođenje imaginarnog vremena, realnog vremena pomnoženog sa imaginarnom jedinicim “i”

Vremena koje je “normalno” na realno vrijeme u Gausovoj kompleksnoj ravni.Sa imaginarnom vremenom:

kosmos se može definisati kao ograničen i beskonačan svemir u četiri dimenzije.

Havemann je dao jedan interesantan prijedlog. Prema njemu vrijeme ne teče linearno nego logaritamski. To nosi čitav

niz implikacija sa sobom (na primjer fizičke konstante nisu imale

istu vrijednost nekada i sada) ali se trenutak t = 0 nalazi u minus

beskonačnosti.

U prilog ovoj pretpostavci idu i saznanja kako se (kojom brzinom) formirala Vasiona. Diagram na slici je predstaviljenu logaritamskoj razmjeri kako bi se pojedine faze razvoja vasione

uopšte mogle predstaviti.

1 t

Rješenja jednačina Opšte relativnosti, do kojih je došao Hoking uvodeći pojam “imaginarnog vremena”, nemaju više u tačci t = 0 singularitet!

U tom imaginarnom vremenu nije ni bilo velikoga praska.

Četverodimenzionalni beskonačan a ipak ograničen “prostor – vrijeme”oscilatorno se smanjuje, prolazi kroz nulu, ponovo povećava, nema početka i

nema kraja. Stiven Hoking postavlja stoga pitanje:

“Ne živimo li mi u imaginarnom vremenu a da nismo ni svjesni toga?

Mi obični smrtnici, koji živimo u trodimenzionalnom svijetu, kretanja u ograničenom a beskonačnom četverodimenzionalnom prostor-vremenu, teško možemo shvatiti.

Ima pokušaja da se to na neki način “približi” čitaocu – laiku.

Haveman, Gamov i Hocking a i profesor Radivoje Kašanin, uradili su to, duhovito, svako na svoj način:

Dvodimenzionalni magarac, čija rezonovanja slijedi Gamov, ne vidi treću dimenziju, vidi samo napred, nazad, lijevo i desno. Ako ga postavimo na trodimenzionalnu sferu (čiju zakrivljenost on

ne može da vidi - na primjer po zemlju) kud god da krene neće naići na neku prepreku, neku granicu i njegov je zaključak da:

Prostor u kome živi nema granica.

Ali koliko god da se taj magarac kreće po sferi, sa nje neće moći da siđe, pa onda zaključuje:

Moj svijet je konačan iako nema granica.

I tako, polako, analizirajući razmišljanja dvodimenzionalnog magarca, mi nesvjesno upadamo u zamku Gamova i počinjemo da shvatamo da smo u stvari mi trodimenzionalni magaraci koji žive na četverodimenzionalnoj sferi u prostor-vremenu bez granica, mi ne “vidimo”, ne

možemo da spoznamo, zakrivljenost te sfere, pa time i konačnost prostora – vremena.

“Teorema” profesora Kašanina.

Suma dimenzija koje možemo da spoznamo i dasaka u glavi je konstanta.

Gamov, Haveman i Hocking pomoću rezonovanja dvodimenzionalnih bića.

Prvi nagovještaj o mogućnosti postojanja antimaterije dao je Pol Dirak 1929. godine.

Već sljedeće godine Karl Anderson eksperimentalno je dokazao postojanje antielektrona – pozitrona.

Konačno, na univerzitetu Berkli 1950 otkriven je i antiproton.

kvarkovi

Idejno rješenje Realizacija u CERN-u

Zvanično, za “proizvodnjom” antimaterije traga se zbog primjene u medicinskoj dijagnostici.

Nezvanično, po mišljenju skeptika, za antimateriju je prvenstveno zainteresovana Vojna industrija.

1μg antimaterije u kontaktu sa 1 μg materije “oslobađa” energiju kao 37.8 kg TNT-a. Pri tome nema radioaktivnog otpada – bomba od antimaterije prava je“ekološka” bomba za razliku od nuklearne. Kada

se “slegne prašina” , teren je “čist”, i eksploatacija prirodnih bogatstava može da počne odmah.

Anti materija mora biti naelektrisana (na primjer anti-protoni) tako da se pomoću elektromagnetnog polja može držati u stanju lebdenja kako ne bi došla u dodir sa materijom i eksplodirala.

Detektor Očekivani rezultat

Tokom eksperimenata u CERN-u, protoni bivaju ubrzani skoro do brzine svjetlosti tako da mogu nastati male “mini” crne rupe jer sa brzinom masa protona raste a dimenzija se smanjuje

(shodno Lorencovim transformacijama) pa se njegovo gravitaciono polje povećava.

Prije pokretanja toga procesa na sljedećem slajdu potrebno je kursor postaviti negdje, bilo gdje, na avionski snimak predjela

ispod koga se nalazi akcelerator čestica u CERN-u.

Na kraju, od zemlje bi ostalo samo njeno gravitaciono polje tako da se u sunčevom sistemune bi ništa promijenilo. Mjesec bi i dalje kružio njegovom putanjom, a i astronauti koji bi se

u tom trenutku nalazili u orbiti, vidjeli bi ovaj proces ali ne bi više imali gdje da se vrate.

Saznanja do kojih se došlo u XX vijeku - slika vasione koja je počela u usijanom stanju pa setokom širenja hladila - slažu se sa svime što je eksperimentalno, posmatranjem, utvrđeno.

Međutim, i pored toga, na niz veoma važnih pitanja do danas nema odgovora.

1. Zašto se vasiona “porodila” u tako visokoj temperaturi? Ko je, kako, i sa čime “podložio” tu veliku vatru?

2. Zašto je vasiona, tako uniformna da jednako izgleda u svim pravcima?

3. Zašto je početna brzina širenja bila upravo takva da je omogućeno njeno širenje?

4. Ako je vasiona nastala u stanju velikog reda, kako je došlo do grupisanja nebeskih tijela i formiranja galaksija?

Opšta teorija relativiteta ne može da odgovore na ova pitanja jer je po njoj svemir nastaou singularnoj tačci kada ne važi ni jedan prirodni zakon. Šta je bilo prije toga – ne zna se.

5. Jesmo li mi jedina inteligentna bića u vasioni?

6. Ko je tako brižljivo odabrao početne uslove da bi se omogućilo da nastane život i ovi uslovi gdje mi danas živimo?

Veoma je teško dati odgovore na ova sva pitanja. Zato Hocking još ponekad poziva u pomoć Svevišnjeg sa pitanjem:

“Da li je ON imao namjeru da stvori ovakva bića poput nas”.

Tri američka astronoma analizom rezultatadobijenih sa svemirske laboratorije “PLANK” i

astronomskog satelita WMAP, teosmatranjem neba pomoću teleskopa VLA,

otkrili su 2008. godine na odstojanju od cca 6 milijardi svjetlosnih godina jednu oblast u

svemiru koja je prazna. Ta oblast je veoma velika - cca milijardu svjetlosnih godina.

Temperatura te oblasti je niža od temperature ostaloga pozadinskog zračenja.

Ovako velika “nehomogenost” termičkogpozadinskog zračenja dovodi u pitanje

današnji model Velikog praska i Fridmanoverezultate analize razvoja vasione zbog

pogrešno postavljenih početnih i graničnihuslova.

Kraj istraživanja je po svoj prilicijoš uvijek daleko.

(A Hocking je predvidio početak XXI vijeka)