| Strona główna | Mapa serwisu | English version |
 |
 Starożytność |
Nowożytność |
Inne |
| Nowożytność > Edwin Hubble |
| Edwin Hubble (20.11.1889 - 28.09.1953) |
| Narodowość: Amerykanin Nagroda Nobla: 1933 r. Edwin Hubble był astronomem, ale jego odkrycie miało ogromne konsekwencje dla fizyki, a szczególnie jej działu - kosmologii. W 1929 roku, po wielu żmudnych i skrupulatnych pomiarach, stwierdził on, że widmo danej galaktyki jest tym bardziej przesunięte ku długim falom czerwonym, im bardziej jest ona od nas odległa. Przesunięcie ku czerwieni świadczy o tym, że galaktyka się od nas oddala. Emituje ona po prostu fale elektromagnetyczne, których długość zwiększa się wskutek ruchu źródła w kierunku „od” odbiornika (obserwator na Ziemi). Jest to tzw. efekt Dopplera. Hubble stwierdził, że patrząc w każdym kierunku, galaktyki oddalają się od nas jednakowo (izotropowo). Prawie wszystkie galaktyki cechuje taki ruch. Tylko te bliskie, np. Andromeda, przybliżają się, a więc ich widma wykazują przesunięcie w kierunku krótkich fal fioletu (ale powodem jest przewaga tzw. prędkości własnych tych galaktyk). Hubble ujął swoje obserwacje w postaci prawa (prawo Hubble'a): v = H · r gdzie: v – prędkość oddalania się galaktyki, r – odległość galaktyki od Ziemi, H – stała Hubble'a (stała proporcjonalności). Prawo powyższe mówi, że galaktyki oddalają się od nas z prędkościami proporcjonalnymi do ich odległości. Znaczy to, że im dalej od nas znajduje się galaktyka, z tym większą prędkością od nas „ucieka”. Oddalają się one nie tylko od nas, lecz również od siebie nawzajem. Jest to tzw. ekspansja jednorodna. Jakie są konsekwencje tego prawa ? Otóż wynika z niego, że Wszechświat nie jest statyczny i rozszerza się. Skoro wszystkie galaktyki się oddalają, musi pojawić się dla nich wszystkich miejsce w postaci rozszerzenia przestrzeni, tak jak w przypadku punktów na nadmuchiwanym balonie. Gdyby balon nie rozszerzał się, część punktów oddalając się, przybliżałoby się do innych (można to sprawdzić na zwykłym baloniku). Coraz dokładniejsze z czasem pomiary wartości stałej Hubble'a H dały jej wartość w zakresie 50 – 80 km/s/megaparsek (megaparsek to jednostka odległości równa 3260000 lat świetlnych). Widać więc, że ze wzrostem odległości o 3260000 lat świetlnych, notujemy wzrost prędkości ucieczki galaktyki o 50-80 km/s. Można było więc wykorzystać prawo Hubble do ekstrapolacji, przewidywania wstecz. Trzeba było tylko zadać sobie pytanie: Jak dawno temu wszystkie galaktyki oddalające się od siebie były skupione w jednym punkcie ? Ten zakres wartości stałej Hubble'a (i szacowany zakres wartości gęstości materii we Wszechświecie podany poniżej) pozwalają szacować, że było to 6-20 mld lat temu i tyle lat liczy Wszechświat. Jest to tzw. czas Hubble'a i można utożsamić go z wiekiem Wszechświata, przy czym musimy tu pamiętać, że obliczany jest on przy pewnym wyidealizowanym założeniu, że prędkość oddalania się galaktyk była zawsze taka sama. Jak na razie, nie jest również pewne, czy Wszechświat będzie rozszerzał się w nieskończoność, czy po pewnym czasie zacznie kurczyć się i nastąpi Wielki Kolaps (Wielki Kres). Modele matematyczne Friedmana, oparte na ogólnej teorii względności, wskazują, że będzie to zależało od średniej gęstości materii we Wszechświecie. Najmniejsza gęstość potrzebna do tego, by nastąpiło kurczenie – tzw. gęstość krytyczna zawiera się w zakresie: 4,5 · 10-31 do 2 · 10-29 g/cm3. Nie jest ona konkretnie znana, bo zależy od stałej Hubble’a, a jej wartość też szacujemy tylko w zakresie. Gęstość mniejsza od krytycznej oznaczać będzie wieczne rozszerzanie się. Najnowsze szacunki tej gęstości, obejmujące również nieświecącą ciemną materię: pył, planety, brązowe karły, czarne dziury, neutrina, wskazują na jej zakres (10-33 g/cm3 - 10-28 g/cm3). Uważa się, że ciemna materia może stanowić 90-99% całej materii Wszechświata. Kwestia „końca” pozostaje zatem nierozstrzygnięta. Trzeba tu też zaznaczyć, że Hubble jako pierwszy odkrył obiekty poza naszą galaktyką (→inne galaktyki) w tym sensie, że stwierdził, że znajdują się one poza jej obrębem. Obecnie, liczbę galaktyk we Wszechświecie szacuje się na około 100 miliardów. MACIEJ PANCZYKOWSKI |
Strona Ewy Izdebskiej 2c
| Poczet Fizyków |
