Korzystając z poniższej ryciny, scharakteryzuj jeden z modeli budowy Wszechświata obowiązujących przed Kopernikiem.
R1UklMb6mlPRm
R18lVbFi83yrA
Przypomnij sobie starożytne teorie dotyczące kształtu Ziemi.
Według tego modelu Ziemia jest płaska, a niebo rozpościera się nad nią w postaci sferycznej kopuły. Wszystkie gwiazdy, jak również Księżyc i Słońce, znajdują się na tej kopule – na tzw. „sklepieniu niebieskim”. Na końcu świata jest przepaść.
2
Ćwiczenie 4
RDpbfNUH2n1hs
ROFeGR9IhoEIq2
Ćwiczenie 5
21
Ćwiczenie 6
Korzystając z zamieszczonego schematu, wyjaśnij, na czym polega teoria Wielkiego Wybuchu.
RcZPwNdDrSDGW
W chwili Wielkiego Wybuchu cały Wszechświat stłoczony był w jednym punkcie mającym nieskończoną gęstość i temperaturę. Po Wielkim Wybuchu, aż do chwili obecnej, Wszechświat się rozszerza.
Według tego modelu ok. 13,75 (±0,11) mld lat temu nastąpił Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania). Teoria ta opiera się na obserwacjach wskazujących na rozszerzanie się przestrzeni zgodnie z metryką Friedmana-Lemaître'a-Robertsona-Walkera. Obserwacje te wskazują, że Wszechświat rozszerza się od stanu, w którym cała materia oraz energia miała bardzo dużą gęstość i temperaturę.
2
Ćwiczenie 6
RgWooPVqb6BTj
31
Ćwiczenie 7
Uzasadnij stwierdzenie, że „kosmologia stała się współcześnie dziedziną eksperymentalną”.
Ruobk589SFdTu
Zastanów się nad różnicą między kosmologią teoretyczną a eksperymentalną.
Kosmologia i fizyka cząstek są ze sobą związane – eksperymenty fizyczne są w stanie udowodnić poczynione wcześniej założenia teoretyczne kosmologii.
31
Ćwiczenie 8
W matematycznym modelu jednorodnego Wszechświata izotropowego zakładamy, że w jednej i tej samej chwili gęstość i ciśnienie materii są jednakowe we wszystkich obszarach przestrzeni. Ruchy systematyczne materii prowadzą do jednorodnego odkształcania ośrodka, czyli jego rozszerzania lub kurczenia, jednakowego we wszystkich kierunkach, spełniając w ten sposób warunek izotropowości (niezależności od kierunku). […] Tego rodzaju model Wszechświata możemy nazwać ewolucyjnym.
Model niejednorodnego anizotropowego Wszechświata to Wszechświat, w którym w różnych obszarach przestrzeni rozmieszczenie mas może być różne (niejednorodność) i ruchy systematyczne nie byłyby wtedy jednakowe we wszystkich kierunkach (anizotropowość). Obserwacje dostarczają argumentów przemawiających zarówno za niejednorodnością budowy Wszechświata, jak i jego anizotropowością.
Indeks dolny Źródło: E. Rybka, Astronomia ogólna, PWN, Warszawa 1979, s. 572–573. Indeks dolny koniecŹródło: E. Rybka, Astronomia ogólna, PWN, Warszawa 1979, s. 572–573.
Korzystając z dostępnych źródeł informacji, oceń, który z dwóch wyżej przedstawionych modeli wydaje się bardziej prawdopodobny w dobie odkryć współczesnej nauki. Uzasadnij swoją ocenę.
R18PeNgo1gcWW
Zapoznaj się z budową wymienionych w tekście modeli.
Anizotropowość Wszechświata jest bardziej prawdopodobna niż jego izotropowość. Z anizotropowością astronomowie spotykają się w niektórych supergromadach galaktycznych. Anizotropia może sprawić, że rozszerzanie się jednego obszaru Wszechświata może towarzyszyć kurczeniu się innego sąsiedniego obszaru – rozszerzanie się galaktyki nie musi być rozpatrywane jako rozszerzanie się całego Wszechświata.
Argumentami przemawiającymi za Wszechświatem niejednorodnym anizotropowym może być skupianie galaktyk w gromady i przypuszczalnie w gromady gromad. Prędkości radialne «ucieczki» galaktyk, znajdujących się w równych od nas odległościach, różnią się w niektórych kierunkach półtora lub więcej razy. Indeks dolny Źródło: E. Rybka, Astronomia ogólna, PWN, Warszawa 1979, s. 573 Indeks dolny koniecŹródło: E. Rybka, Astronomia ogólna, PWN, Warszawa 1979, s. 573
Naukowcy z University College London i Imperial College London przeanalizowali pierwsze światło we Wszechświecie potwierdzające, że Wszechświat rozszerza się w korzystnym kierunku, znanym jako anizotropowy. Uczeni analizowali potencjalną anizotropię Wszechświata poprzez badanie mikrofalowego promieniowania tła (CMB), pochodzącego z fotonów powstałych podczas Wielkiego Wybuchu. Badacze pod kierownictwem Danieli Saadeh i Stephena Feeneya stworzyli symulację komputerową, w której Wszechświat rozszerzał się w różnym tempie, w różnych kierunkach. Istnieje rzeczywiście ogromna różnorodność sposobów, w których ogólna teoria względności Einsteina pozwoliłaby Wszechświatowi być mniej egalitarnym. Istnienie Wszechświatów, które się kręcą i rozciągają, jest całkowicie możliwe. Gdyby nasz Wszechświat zachowywał się w jeden z tych sposobów, wiele naszych obliczeń dotyczących jego historii i zawartości, musiałoby zostać zweryfikowanych. Dlatego tak ważne jest, by zweryfikować zasadę kosmologiczną - powiedziała Saadeh. Londyńscy naukowcy porównali dane zebrane przez satelitę Planck i potwierdzili, że zasada kosmologiczna jest prawdziwa. Indeks dolny Źródło: Astronomowie potwierdzają: zasada kosmologiczna jest prawdziwa, nt.interia.pl (dostęp 26.02.2021). Indeks dolny koniecŹródło: Astronomowie potwierdzają: zasada kosmologiczna jest prawdziwa, nt.interia.pl (dostęp 26.02.2021).