SVEMIR - COSMOS - UNIVERZUM - seminarski radovi

Nova tema  Odgovori 
Podelite temu sa drugarima: ZARADITE PRODAJOM SVOJIH RADOVA
 
Ocena teme:
  • 1 Glasova - 5 Prosečno
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Autor Poruka
derrick Nije na vezi
Posting Freak
*****

Poruka: 3,089
Pridružen: Jul 2009
Poruka: #1
SVEMIR - COSMOS - UNIVERZUM - seminarski radovi
SVEMIR - COSMOS - UNIVERZUM




HIPOTEZE O NASTANKU KOSMOSA

Starogrčki filozof Aristotel prvi je, još 340. godine prije nove ere, iznjeo ubjedljive razloge da Zemlja nije ravna ploča. Prvi razlog bio je taj što je uvidio da pomračenje Mjeseca izaziva Zemlja koja se nađe između Meseca i Sunca. On je primjetio da je sijenka na Mjesecu uvijek bila kružna, što se nikada ne bi dogodilo u slučaju da je Zemlja ravna ploča.

Aristotel je vjerovao da je Zemlja statična i da je ona centar Vasione. Smatrao je da su ostala nebeska tijela raspoređena tako da kruže oko Zemlje. Kasnije, mnogo godina poslije Aristotela, tačnije u II vijeku prije nove ere, ovu sliku kosmosa razradio je Ptolomej i postavio prvi kosmološki model. Ovo nije bio kosmološki model u pravom smislu te riječi, on nije govorio o tome kako je svemir nastao, kako se razvijao i šta će 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 raspoređeni Sunce, Mesec, planete (pet poznatih u to vrijeme – Merkur, Venera, Mars, Jupiter i Saturn) i zvijezde.

Još jednostavniji model svemira izložio je poljski sveštenik Nikola Kopernik 1514. godine. Prema njegovom modelu u središtu vasione nalazilo se Sunce, a Zemlja i planete su se oko njega kretale kružnim putanjama.

Bilo je potrebno da prođe skoro cijeli jedan vijek da bi ova ideja bila ozbiljno shvaćena. Tada su dva astronoma Johan Kepler i Galileo Galilej počela javno da podržavaju Kopernikov model. Konačan poraz modeli Aristotela i Ptolomeja doživeli su 1609. godine. To je jedna od najvažnijih godina u historiji astronomije, godina kada je Galilej pronašao teleskop i njime počeo da posmatra noćno 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.



Uzimajući u obzir sve spoznajne stečevine, I. Newton utemeljuje novu mehaniku: uvodi silu, koja je jednaka umnošku mase i ubrzanja tijela, te opcu gravitaciju s privlacnom silom izme&u masa, na temelju cega su se mogla obrazložiti gibanja svih tijela u Suncevu sustavu. Gravitacija je bila kljuc za nebeska gibanja, a njegova je fizika bila teorija reda u svemiru. Me&utim, proracun gravitacijskog me&udjelovanja više planeta i Sunca (tzv. problem me&udjelovanja tri i više tijela) bio je toliko složen da se nije cinio potpuno rješivim, pa je i sam Newton spominjao neke nepravilnosti u gibanju planeta koje bi mogle voditi raspadu Suncevog sustava, ako u odre&enim trenutcima ne bi došlo do korekcije putanja; zakljucio je kako je Božji periodicni zahvat neizbježan da bi se održala uravnoteženost sustava.

Dao je tako&er odgovore na znanstvena i filozofska pitanja o prostoru, vremenu, tvari, i dr.; njegov je prostor apsolutan, stvoren je od Boga, stoga ima i njegova obilježja: vjecan je, beskonacan, nepromjenljiv i nedjeljiv. U sljedecih dvjestotinjak godina sve više postaje razvidno kako se zvijezde ne nalaze posvuda u svemiru nego su smještene u skupini oblika jednog diska, koju mi sada poznajemo kao našu galaksiju ili Mlijecnu stazu [Liddle, 2003., str. 1]. Prvo se držalo, pogrješno, da je Suncev sustav u središtu galaksije, pa tek pocetkom 20. st. H. Shapley zakljucuje kako je Sunce udaljeno za dvije trecine promjera galaksije od njezinog središta, ali uzima da je naša galaksija u središtu svemira. W. Baade pokazuje konacno (1952.) kako je Mlijecna staza tek jedna tipicna galaksija, a svemir izgleda jednako svakome gdje god se nalazio, što je poznato kao kozmološki princip ili nacelo; taj princip se izrice i tvrdnjom kako je svemir homogen i izotropan, što naravno ne stoji, u malim razmjerima (npr. unutrašnjost Sunca se sasvim razlikuje od nekog me&uzvjezdanog podrucja), ali princip vrijedi u vecem razmjeru, recimo, u nekom podrucju svemira od milijun galaksija.

Kozmološki princip je temelj teorije velikog praska (Big Bang, engl.), koja je dosad najbolji opis svemira [Coles, Lucchin, 2002]. Nekoliko desetljeca vladalo je rivalstvo izme&u te teorije i kozmologije uravnoteženog svemira (Steady State Universe, engl.), koja se od prve uvelike razlikuje, ali je teorija velikog praska sredinom sedamdesetih godina 20. stoljeca dobila toliku empirijsku podršku da se teorija uravnoteženog svemira danas u kozmologiji više i ne spominje. Ipak, ovdje je dan razvoj kozmološke misli i pregled doga&anja u burnom 20. stoljecu.



1. HIPOTEZA O NASTANKU SVEMIRA I STAROST SVEMIRA

Kako je nastao svemir? Koliko je star? Odakle se pojavila tvar? – tek neka su pitanja koja čovjek u gotovo neizmijenjenu obliku postavlja od samih početaka civilizacije. Zajednička karakteristika ovog tipa promišljanja je nepostojanje jedinstvenih odgovora. Svaka kultura je na svoj način prilazila istim problemima, što je rezultiralo najširim spektrom mogućih scenarija.

Kako je nemoguće eksperimentalno provjeriti bilo koji predloženi scenarij postanka, čovjekov odabir kroz čitavu povijest bio je čvrsto povezan s vjerom. Svaka religija posjeduje nešto nalik Knjizi postanka u kojoj se detaljno opisuje kako je sve nastalo. Od kršćanskog objašnjenja kako je Bog stvarao Zemlju šest dana dok se sedmi odmarao, do mnogo egzotičnijih teorija poput one da je Zemlja ravna ploča koja se nalazi na leđima divovske kornjače provlači se zajednička misao vodilja. Da bismo pronašli odgovor nužno je vjerovati; odgovor sazdan na drugim temeljima još nije pronađen.

Einsteinova teorija relativnosti Moderna kozmologija počinje 1915. sa Albertom Einsteinom (1879 - 1955) i njegovom specijalnom teorijom relativnosti u kojoj iznosi teoriju da ništa ne može putovati brže od svjetlosti. Kasnije, u općoj teoriji relativnosti, Einstein postulira princip ekvivalencije između gravitacije i akceleracije te principe relativnosti - po kojima zakoni fizike ne ovise o promatraču. Einstenove matematičke jednadžbe objašnjavaju vezu između zakrivljenosti svemira i rasporeda mase u svemiru. Prema Einsteinu, masa i prostor su u međudjelovanju: masa određuje zakrivljenost prostora, a zakrivljeni prostor određuje kako će se masa gibati. Nadalje, masa i energija su ekvivalentne: mogu se pretvarati jedna u drugu.

Teorija relativnosti dobila je svoju prvu potvrdu 1919, kada je za vrijeme potpune pomrčine Sunca izmjereno skretanje zrake svjetla jedne zvijezde. Naime, zvijezda je trebala biti iza Sunca, ali je ipak viđena izvan okvira Sunčeva diska. Doduše, valja napomenuti sljedeće: ne mali je broj fizičara i astronoma koji negiraju da su pokusi izvedeni 1919. na bilo koji način izmjerili defleksiju sunčanih zraka, nego se, po tim tvrdnjama, radi o grubim mjernim pogrješkama koje su neadkvatno interpretirane. Kao potkrjepa takvih stavova navodi se činjenica da daljnji pokusi nisu uspjeli ponoviti taj ključni eksperiment. Ilustracija tih tvrdnji može se naći na sljedećim, engleskim jezikom napisanim Web stranicama:

Einstein se prihvatio i izazova nastanka svemira. U svom kozmološkom modelu iz 1917. uvodi u gravitacijske jednadžbe hipotetsku odbojnu silu, uz koju se pojavljuje i pojam kozmološke konstante. Svrha ove odbojne sile je bila da poništi efekte privlačne gravitacijske sile, čime se stvaraju teoretske osnove za postojanje statičnog svemira, kakvim ga je Einstein zamišljao.

Friedmann i širenje svemira Ruski meteorolog Alexander Friedmann (1888 - 1925) uspio je 1922. pronaći rješenje Einsteinovih gravitacijskih jednadžbi bez uvođenja kozmološke konstante. Friedmann je pokazao da svemir može biti u stanju širenja, što bi neutraliziralo sveprisutnu privlačnu gravitacijsku silu. Do sličnih je rješenja 1927. nezavisno došao i Belgijski svećenik i matematičar Georges Lemaitre (1894 - 1966). Einstein je previdio ovo rješenje jer nije mogao prihvatiti ideju o svemiru koji se širi. Svemir bi se, ovisno o količini materije u svemiru, mogao nastaviti širiti u beskonačnost (otvoreni model svemira) ili se zaustaviti te početi skupljati (zatvoreni model svemira).

Hubbleov zakon Edwin Hubble (1888 - 1953), otkrio je 1929. proporcionalnost između udaljenosti pojedine galaksije i njenog crvenog pomaka. Ova pojava je nazvana Hubbleov zakon. Crveni pomak je protumačen kao Dopplerov pomak uslijed udaljavanja galaksije. Jednadžbe za Dopplerov efekt govore da su pomak valne duljine prema crvenom i brzina udaljavanja proporcionalni (za brzine mnogo manje od brzine svjetlosti). Zajedno s Hubbleovim zakonom dobivamo proporcionalnost između udaljenosti galaksije i njene brzine udaljavanja: što je galaksija udaljenija, brže se udaljava od nas. Ovo, pak, navodi na zaključak da je svim galaksijama trebalo podjednako vremena za pomak od početne pozicije do današnjeg položaja.

Hubbleovo otkriće je donekle bilo potpomognuto radom nizozemskog astronoma Williama de Sittera koji je 1917. predložio hipotezu po kojoj svemir posjeduje svojstvo produljivanja valne duljine svjetlosti koja putuje kroz njega. Hubbleov zakon je uvjerljiv dokaz širenja svemira kakav je predložen u Friedmann-Lemaitreovom modelu.

Einstein i de Sitter su 1931. iznijeli hipotezu (Einstein-de Sitterov model) po kojoj svemir ima točno kritičnu gustoću. Takav bi svemir bio beskonačan, s Euklidskom geometrijom tj. "ravan", za razliku od "otvorenog" i "zatvorenog" iz Friedmann-Lemaitreovih modela.





Teorija stalnog stanja Tri engleska fizičara - Fred Hoyle, Hermann Bondi i Thomas Gold - 1946. godine predlažu novu teoriju: teoriju stalnog stanja. Po ovoj se teoriji svemir stalno širi, a nova materija spontano nastaje u prazninama. Novonastala materija se akumulira i tvori nove zvijezde. Po ovoj teoriji, daleke i bliske galaksije bi trebale izgledati statistički jednako. Teorija "Velikog praska" tvrdi suprotno: daleke galaksije bi trebale izgledati u prosjeku mlađe, jer ih, zbog kašnjenja koje je posljedica konačne brzine svjetlosti, vidimo kako su izgledale u ranijim stadijima svemira. Po teoriji Velikog praska, daleke galaksije bi trebale imati više plina te više masivnih kratkoživućih zvijezda. Eksperimentalna provjera postala je moguća tek nekoliko desetljeća kasnije, s razvojem dovoljno osjetljivih senzora.



George Gamow o ranom svemiru George Gamow je pokušao objasniti raspodjelu (distribuciju) kemijskih elemenata u svemiru kroz spontane termonuklearne reakcije. Iznio je hipotezu po kojoj se svemir u svojim najranijim počecima sastojao o prvobitne tvari nazvane ylem. Gamow je ylem zamislio kao neutronski plin vrlo visoke temperature (iznad 10 milijardi stupnjeva K). Pošto su neutroni bili u "slobodnom" stanju, počeli su se raspadati u protone, elektrone i neutrine. Nastalo je ključajuće more neutrona i protona od kojih su se neki udružili u teže elemente. Po Gamowu, svi elementi u svemiru su nastali na ovaj način i to u prvih 20 minuta nakon Velikog Praska. Ovu je teoriju, zajedno s Ralphom Alpherom, Gamow iznio 1948.

U svom slijedećem radu, Gamow i Alpher predviđaju postojanje pozadinskog zračenja, koje je detektirano tek nekoliko desetljeća kasnije.





Otkriće pozadinskog zračenja U proljeće 1964, Arno Penzias i Robert Wilson, istraživači pri Bell Laboratories, otkrili su, mjereći razinu šuma s neba, neočekivani mikrovalni signal čija je ekvivalentna temperatura bila oko 3.5 K. Signal je dolazio iz svih smjerova neba podjednako. Ovo je bila potvrda ideja Gamowa i Alphera. Zračenje je točno odgovaralo zračenju crnog tijela pri temperaturi od oko 3 K.

Nekoliko desetljeća kasnije, 1992, umjetni satelit COBE je otkrio male varijacije u temperaturi pozadinskog zračenja. Te varijacije potječu od kvantnih fluktuacija vakuuma u vrijeme Velikog praska. Astronomi su predvidjeli postojanje fluktuacija, jer bez njih ne bi bilo moguće objasniti grupiranje materije u galaksije i skupove galaksija kakve nalazimo u današnjem svemiru.





Ideje Stephena Hawkinga Upravo je jedan od studenata Freda Hoylea (autora teorije stalnog stanja), imenom Stephen Hawking (1942 - ), riješio Hoyleove jednadžbe i pokazao da one ne dokazuju teoriju Stalnog Stanja, već širenje svemira. Kasnije je Hawking dokazao (uz pretpostavku točnosti teorije relativnosti) da je svemir morao nastati iz singularnosti koja ujedno znači i početak vremena kakvim ga mi zamišljamo.

Pored proučavanja početka vremena, Hawking se bavio i crnim rupama. Hawking 1970. postulira da površina crne rupe može samo rasti. Kasnije, Hawking pokazuje da crne rupe nisu potpuno crne - one ispuštaju toplinsko zračenje (kasnije nazvano Hawkingovo zračenje), te na kraju eksplodiraju.

Hawking i Jim Hartle 1981. predlažu uvjet bezgraničnosti (No Boundary Condition) - prostor i vrijeme su konačni, ali se zatvaraju u sebe bez rubova ili granica. Hawking dijeli vrijeme na dvije komponente: realno i imaginarno vrijeme. Imaginarno vrijeme je koncept kontinuiranog vremena: nestaje u singularnosti i postaje prostorna dimenzija. Na ovaj način je moguće primijeniti kvantnu fiziku tijekom imaginarnog vremena, pa na taj način zakoni fizike nisu prekršeni. Uvjet bezgraničnosti predviđa varijaciju gustoće u počecima svemira uslijed kvantnih fluktuacija.



Sateliti COBE i HST Veliki napredak u kozmologiji donijeli su u posljednjem desetljeću 20. stoljeća umjetni sateliti COBE (COsmic Background Explorer) i HST (Hubble Space Teleskop).

COBE je lansiran 1989, a prvi rezultati su izašli u javnost u travnju 1992, kada je COBE-ov tim objavio otkriće anizotropnosti u Kozmičkom Mikrovalnom Pozadinskom Zračenju. Ovo zračenje predstavlja snimak svemira kada je bio samo 400 000 godina star i predstavlja ključ za razumijevanje procesa nastanka struktura u svemiru.

HST je lansiran 1990. godine. Njegovi rezultati, osim slanja mnoštva prekrasnih slika svemira, uključuju preciznije određivanje Hubbleove konstante. HST je uspio razlučiti promjenjive zvijezde Cefeide u skupu Virgo, čime je omogućeno preciznije određivanje udaljenosti tog skupa. Precizno određivanje udaljenosti dalekih galaksija i skupova galaksija preduvjet je određivanju veličine i starosti svemira. HST je snimao i kvazare i mlade galaksije, a rezultati tih eksperimenata bacili su sumnju na današnje modele nastanka strukture svemira.





Starost svemira

Teorija Velikog Praska donijela je nove poglede na svemir. Samim definiranjem početne točke iz koje je svemir nastao, pada u vodu teorija o njegovoj beskonačnosti i bezvremenosti. Dapače, postalo je razmjerno jednostavno otprilike izračunati veličine poput radijusa ili starosti svemira, koje su u ranijim epohama smatrane u potpunosti nedokučivima. Jedna od metoda određivanja starosti svemira prikazana je sljedećim primjerom – zamislite da želite odrediti međusobnu udaljenost dvaju automobila u noći. Jedino što u stvari vidite svjetla su njihovih farova. Pretpostavimo da su oba automobila nedavno prošla tehnički pregled, odnosno da njihovi farovi svijetle jednakim intenzitetima. Tada iz razlike u opaženoj svjetlosti koja dolazi do vas možete odrediti međusobnu udaljenost automobila: farovi bližeg auta jače će se vidjeti nego farovi daljeg auta. Preciznim svjetlomjerom i uz poznavanje brzine širenja svjetlosti u atmosferi, tu je udaljenost moguće izračunati vrlo precizno.

Na isti način znanstvenici određuju udaljenost dalekih galaksija od naše i brzinu kojom se međusobno udaljavamo. Pogledamo li u daleku prošlost, te dvije galaksije jednom su se morale nalaziti u istoj točki. Ekstrapolirajući tu točku, za starost svemira dobivamo vrijednost od oko 15 milijardi godina.

Ovaj račun daje vrlo slične rezultate za svaki par galaksija do sada proučavan. Kako se mjerenje u svemirskim dimenzijama ipak bitno razlikuje od onoga na Zemlji, starost svemira moguće je samo ugrubo procijeniti.





2. STRUKTURA SVEMIRA



Kada su naučnici počeli sa istraživanjem svemira smatrali su da je to prazan prostor. Nakon što je postalo moguće preciznije promatrati svemirsku strukturu , otkrili su da je svemir jedna čvrsto povezana izgrađena cjelina, te su počeli koristiti novi izraz – građevina. Dakle, naučni termin koji je do tada korišten „ praznina „ nije prikladan jer je svaki djelić svemira ispunjen materijom i energijom. Svaka tačka u svemiru ispunjena je energijom i tjelima daleko manjim od atoma. Ta tijela se nazivaju svemirskim zracima. Naučnici su praktično vidjeli savršeno preciznu građevinu čiji temelj i konstrukciju čine galaksije, zajedno sa svemirskom prazninom i maglinom. Istraživači su počeli govoriti o arhitekturi svemira i počeli su koristiti terminologiju za koju ranije nikad nismo čuli, kao što su svemirski mostovi, zidovi , ostrva? i sl. Također kažu da postoji tajna materija koja ispunjava svemir, reguliše raspored galaksija u svemiru i čini mostove koji povezuju galaksije.

Istraživači još uvijek nisu otkrili kakve je prirode ta materija , niti od čega se ona sastoji , ali su sigurni da ona postoji. Sa planete zemlje može se vidjeti samo jedan mali dio koji čini samo oko 10% ukupnog svemirskog prostranstva. U tami nama vidljivom dijelu nalazi se na stotine milijardi galaksija , a svaka galaksija sastoji se od stotine milijardi zvijezda. Ostalih 90 % ne vidimo i predstavlja za nas mračan, neistražen prostor. Pomoću teleskopa koji približavaju milionima puta, naučnici su promatrali zvijezde, galaksije, svemirsku prašinu. Našli su se pred svemirsim arhitektonskim zdanjem , pa su uveli novi termin za svemir , građevina kao oznaku za taj veliki broj galaksija , magline i prašine. Gotovo svi istraživači i pisani radovi o svemiru koriste termin svemirska građevina. To ukazuje da su naučnici prihvatili činjenicu da je svemirzdanje. U jednom istraživačkom radu kojeg je objavio Južno-evropski centar za posmatranje svemira , grupa naučnika zajednosa doktorom Bolom Miteram jasno kažu da termin galaksije nije prikladan, prikladniji je termin „galaktički građevinski dijelovi“ .

Mi danas možemo jasno vidjeti svemirsku građevinu konstrukcije , pomoću slika do kojih su došli naučnici u najvećem rač. postupku do sada.

Važno otvoreno pitanje u kosmologiji je oblik Svemira. Kao prvo, ne zna se pouzdano da li je Svemir ravan, odnosno da li pravila Euklidove geometrije važe uopće. Danas mnogi kosmolozi smatraju da je opservabilni Svemir (prividno) ravan, s lokalnim naborima gdje masivni objekti remete prostorno-vremenski kontinuum, kao što je jezero (prividno) ravno. Ovo mišljenje je dobilo na snazi najnovijim podacima WMAP-e, promatrajući "akustične oscilacije" pri temperaturnim kolebanjima kosmičkog pozadinskog zračenja.

Kao drugo, ne zna se pouzdano ni da li je mnogostruko povezan. Svemir nema prostornu granicu prema standardnom modelu Velikog praska, ali ipak može biti prostorno konačan. Ovo se može shvatiti ako koristimo dvodimenzionalnu analogiju: sfera nema ruba, ali pored toga ima konačnu površinu (4πR2). To je dvodimenzionalna površina s konstantnom krivinom u trećoj dimenziji. Trodimenzionalni ekvivalent je nepovezani "sferni prostor" koga je otkrio Bernhard Riemann (Bernard Riman) i koji ima konačnu zapreminu (2π2R3). Uz to su sve tri dimenzije konstantno zakrivljene u četvrtoj. (Druge mogućnosti uključuju sličnu "eliptičnu površinu" i "cilindričnu površinu", gdje su ,u konfliktu s običnom geometrijom, dva kraja cilindra međusobno povezana, ali bez savijanja cilindra. Ovi su također dvodimenzionalni prostori s konačnim površinama, postoje i bezbrojne druge. Ipak, sfera ima jedinu i možda estetičniju zadovoljavajuću osobinu da su sve tačke na njoj geometrijski slične.). Ako je Svemir zaista nepovezan a prostorno konačan, kao što je opisano, onda bi putovanje po "pravoj" liniji u bilo kom pravcu teoretski uzrokovalo povratak u početnu tačku nakon putovanja do udaljenosti ekvivalentnoj "periferiji" Svemira (što je nemoguće prema našem sadašnjem shvatanju Svemira, dok je njegova veličina mnogo veća od veličine opservabilnog Svemira).

Srtiktno govoreći, trebali bismo zvijezde i galaktike nazvati "slikama" zvijezda i galaktika, dok je moguće da je Svemir višestruko povezan i dovoljno malehan ( i podesno, možda, kompleksnog oblika) kojeg možemo vidjeti jedanput ili nekoliko puta iza njega u raznim i možda svim pravcima. (Zamislite kuću od ogledala). Ako bi to bilo tako, stvarni broj fizikalno udaljenih zvijezda i galaktika bi bio manji nego što je danas proračunato. Mada ni ova mogućnost nije isključena, rezultati najnovijeg istraživanja kosmičkog mikrovalnog zračenja (KMZ) čine je veoma neizvjesnom.

Danas poznajemo mnoga svemirska tijela od kojih su najznačajniji: galaksije, svemirska prašina, svemirske magline, svemirski mostovi, svemirski zidovi, svemirska ostrva, nebeske zvijezdane putanje.





Galaksije

Galaksije ili galaktike su masivni sustavi sastavljeni od zvijezda, plina i prašine (međuzvjezdana tvar), te tamne tvari koje na okupu održava gravitacija. Riječ ima grčki korijen galaxias [γαλαξίας], u značenju "mliječni," čime se mislilo na galaksiju Mliječni put. Tipične galaksije u rasponu su od patuljastih, s ne više od desetak milijuna (107) zvijezda, pa do divovskih u kojima ima do bilijun (1012) zvijezda, koje se sve kreću u putanjama oko središta mase. Galaksije također mogu sadržavati mnogostruke zvjezdane sustave, zvjezdane skupove i raznovrsne međuzvjezdane oblake. Sunce je jedna od zvijezda u galaksiji zvanoj Mliječni put; U Sunčevu sustavu nalazi se Zemlja i ostali objekti koji se kreću u putanjama oko Sunca.





ANDROMEDINA GALAKSIJA- najbliža svemirska galaksija



Povijesno su galaksije dijeljene prema njihovu prividnom izgledu (što se često naziva vizualnom morfologijom). Čest oblik je eliptična galaksija, s vitkim eliptičnim profilom. Spiralne galaksije su gomile u obliku diskova sa zakrivljenim, prahovitim krakovima. Galaksije nepravilnih i neobičnih oblika poznate su pod nazivom neobičnih galaksija i tipično proizlaze iz raskida izazvanih gravitacijskim privlačenjima susjednih galaksija. Takva međudjelovanja bliskih galaksija, koja na kraju mogu prerastati u stapanja galaksija, mogu potaknuti epizode znatno pojačanog stvaranja zvijezda i proizvesti ono što se naziva starburst galaksijom. Male galaksije koje ne posjeduju povezanu strukturu također se nazivaju nepravilnim galaksijama

U vidljivu svemiru vjerojatno ima više od 100 milijarda (1011) galaksija. Promjeri većine galaksija kreću se između 1000 i 100.000 parseka i obično ih međusobno razdvajaju milijuni parseka (ili megaparseci). Međugalaktički prostor (prostor između galaksija) ispunjen je razrijeđenim plinom čija je gustoća manja od jednog atoma po četvornom metru. Velika većina galaksija organizirana je u hijerarhijskim društvima koja se nazivaju skupovima, koji se opet, dalje, mogu združivati u superskupove. Te veće strukture općenito se raspoređuju u plohe i niti koje se prostiru nepreglednim svemirskimprazninama.

Iako još uvijek nedovoljno shvaćena, tamna tvar, čini se, učestvuje s 90% u masi većine galaksija. Promatranja ukazuju na to da bi u središtima većine, ako ne i svih galaksija mogle postojati supermasivne crne jame. Pretpostavlja se da bi one mogle biti osnovnim uzrokom aktivnih galaktičkih jezgara pronađenih u središtima nekih galaksija. Čini se da galaksija Mliječni put u svojoj jezgri udomljuje najmanje jedan takav objekt.

Svemirska prašina

Znanstvenici su dugo vjerovali da je svemirska prašina, tanke čvrste čestice od kojih nastaju planeti, nastala urelativno hladnoj, sporogorućoj zvijezdi i da se širila zvjez-danim vjetrom. No, astronomi iz Engleske i Walesa otkrili su da neke supernove izbacuju velike količine prašine, što bi moglo značiti da su one izvor prvih svemirskih čestica. Podrijetlo svemirske prašine temeljno je za razumijevanje podrijetla našega i drugih planeta. Zapravo, mi živimo na velikim nakupinama zrnaca svemirske prašine, a dosad nismo bili sigurni niti gdje svemirska prašina nastaje, misle stručnjaci.



Otkrili su tajnu svemirske prašine koja se sastoji od čestica malih poput onih duhanskoga dima. To im je omogućila kamera SCUBA, koja može otkriti i najmanje valne dužine. SCUBA je korištena za gledanje prašine u ostacima supernove Kasiopeja A, koja je 11 svjetlosnih godina udaljena od Zemlje.



Slika br. ()Veliki Magelanski oblak, oblak svemirske prašine udaljen od Zemlje oko 20 svjetlosnih godina





Svjetlosna godina je udaljenost od 10 trilijuna kilometara, odnosno udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini. Astronomi su sumnjali da su supernove proizvodile prašinu, ali dosad su u njima

pronalazili samo male količine prašine. Ipak, ostaci Kasiopeje A pokazuju da su supernove bolje u proizvodnji prašine od zvjezdanih vjetrova na Mliječ noj Stazi Kako supernove rastu brže od običnih zvijezda, one su vjerojatno proizvele prvu svemirsku prašinu.





Svemirske magline

Maglina (lat. nebula - oblak) je oblak u vasioni sastavljen od prašine i gasova. Nekada, dok se nije poznavao dobro Mlečni put i prostor van njega, naziv maglina se odnosio na bilo koji difuzni objekat sa stalnim položajem na nebu, što uključuje galaksije izvan Mlečnoga puta, zvezdana jata, i objekte koje danas nazivamo magline.





Nebula Mrav, jedna od najljepših svemirskih maglica





Magline se svrstavaju u sledeće klase:

Difuzne magline su magline sa slabo definisanim i difuznim granicama. Većina maglina ima ovakve karakteristike.
Emisione magline sadrže gas koji je jonizovan od strane zvezde koja se nalazi u njihovoj blizini.
HII regioni su oblasti u kojima se rađaju zvezde ili nalaze vrlo mlade zvezde i koje intezivno jonizuju svoju okolinu. Nove zvezde formiraju se kada veoma difuzni molekularni oblaci počinju da se sažimaju pod uticajem sopstvene gravitacije usled neke perturbacije, kao što je, recimo, eksplozije obližnje supernove. Oblak se sažima i ponekad formira čak na stotine novih zvezda. Novonastale zvezde jonizuju okolni gas i proizvode emisionu maglinu.
Planetarne magline nastaju oko zvezde koja odbaci svoj omotač i tada maglina uglavnom podseća na orbitu planete usled svog kružnog oblika. Pa je ovaj tip maglina dobio ime na osnovu ove analogije. Za ovu vrstu maglina može se reci da nisu difuzne po svom obliku.
Refleksione magline su osvetljene svetlošću obližnjih zvezda koju reflektuju. Kako se plava boja najlakše reflektuje, ove magline uglavnom izgledaju plavičasto. Kao primer, možemo uzeti magličasti prostor unutar zvezdanog jata Plejada.
Tamne magline sadrže međuzvezdanu prašinu koja apsorbuje svetlost, pa tako mogu prekriti objekte koje se nalaze iza njih; recimo deo neke svetle magline ili neke obližnje zvezde. Jedna od poznatijih tamnih maglina je maglina Konjska glava u Orionu.
Ostaci supernovih. Posle eksplozije supernove, od materijala koji je izbačen eksplozijom nastaje maglina koja se vremenom širi u prostoru. Poznat primer je, recimo, Rak maglina u sazvežđu Bik.
Protoplanetarne magline su magline koje čine mlada zvezda sa svojim protoplanetarnim diskom iz kojeg će nastati planetarni sistem.






Kvazari

Kvazar (eng. quasar - dolazi od riječi quasi-stellar radio source) je nebesko tijelo koji prividno izgleda kao obična zvijezda s vrlo izraženim pomakom prema crvenom dijelu spektra. Znanstvenici se slažu da je uzrok tog pomaka isključivo kozmološke prirode, rezultat Hubbleovog zakona prema kojem kvazari moraju biti vrlo udaljena nebeska tijela koja zrače desetke puta više energije nego obične galaksije. Smatra se da su u pitanju jezgre aktivnih galaksija rano svemira.



Neki kvazari pokazuju brze promjene u jakosti svojeg sjaja, što upućuje na činjenicu da su malih dimenzija. Prema trenutno dostupnim podacima, najveći zabilježeni crveni pomak nekog kvazara doseže 6.4 što je vrlo važno svojstvo, jer upućuje na iznimnu udaljenost. Kozmološkim proračunima se ustvrdilo da najstariji kvazari po svojem vremenu postanka odgovaraju vremenu početka formiranja galaksija.





Slika br() Primjer kvazara





Zvijezde

Zvijezdom nazivamo bilo koje masivno gasovito tijelo u Svemiru. Zvijezde se vide kao svijetleće tačkice na noćnom nebu koje bljeskaju zbog efekta Zemljine atmosfere i njihove udaljenosti od nas. Sunce je izuzetak: ono je jedina zvijezda dovoljno bliska Zemlji tako da se može vidjeti kao disk i obezbjediti je dnevnom svjetlošću.

U svakodnevnom ljudskom govoru i astronomiji postoji razlika u upotrebi termina "zvijezda". Obično se pod pojmom zvijezda ne podrazumijeva Sunce, a ponekad se odnosi na vidljive planete pa čak i meteore.

Najbliža zvijezda Zemlji, osim Sunca, je Proksima Kentaura (Proxima Centauri) koja je udaljena oko 40 Pm (petametara), odnosno 4,3 SG (svjetlosne godine) ili 1,3 pc (parseka). To znači da svjetlosti trebaju 4,3 godine da stigne do Zemlje sa ove zvijezde.

Ipak, pored ove udaljenosti i nekolikom puta većih udaljenosti, postoji još nekoliko zvijezda koje smatramo najbližim (vidi listu najbližih zvijezda).

Astronomi misle da ima najmanje 70 sekstiliona zvijezda u poznatom dijelu našeg Svemira (70 000 000 000 000 000 000 000 ili 7 × 1022).



Slika br.() Primjer zvijezde





Veliki broj zvijezda je starosti oko milijardu ili 10 milijardi godina. Neke zvijezde čak mogu dostići i 13,7 milijardi godina, što predstavlja približnu starost Svemira. Prema veličini razlikujemo sićušne neutronske zvijezde (koje su zapravo mrtve zvijezde ne veće od nekog gradića), supergigante (veledivove) kakvi su Sjevernjača (Polaris) i Betelgez (Betelgeuze) prečnika koji je oko 1 000 veći od Sunčevog, ali i pred toga su mnogo manje gustoće nego Sunce. Jedna od najmasivnijih zvijezda je Eta Hrptenjače (Eta Carinae) čija je masa 100-150 puta veća od Sunčeve.



Naučno gledano, zvijezde su samogravitirajuće sfere sačinjene od plazme u stanju ravnoteže koja proizvodi njihovu sopstvenu energiju kroz proces nuklearne fuzije.

Energija koju proizvode zvijezde se raspršuje u Svemir kao elektromagnetsko zračenje (uglavnom vidljivu svjetlost) i kao struja neutrina. Prividna svjetloća zvijezde se mjeri prema njenoj prividnoj veličini.





Stelarna astronomija proučava zvijezde i pojave koje pokazuju različiti oblici/razvojna stanja zvijezda. Mnoge su zvjezde su silama gravitacije povezane sa drugim zvijezdama formirajući tako dvojne zvijezde (binarne zvijezde). Također postoje i veće zvjezdane skupine poznate kao zvjezdana jata ili klasteri. Zvijezde nisu jednoliko raspršene u Svemiru već se grupišu u još veće zvjezdane skupove poznate kao galaktike. Običnu galaktiku sačinjavaju bilioni zvijezda.





Sunčev sistem

Sunčev sistem je područje u Svemiru koje čini barem jedna zvijezda i objekti koji se kreću u određenoj orbiti oko te zvijezde. Ti objekti mogu biti: asteroidi, komete, prirodni sateliti, planete slično.Izraz se obično koristi za naš sistem, u kojem je Zemlja. Da se izbjegne zabuna, drugi solarni sistemi nazivaju se planetarni sistemi.

U većini drugih jezika naziv je izveden iz riječi Sol, što je latinsko ime za Sunce.



Sunce pripada zvijezdama spektralne klase G2, gdje 99.86% mase sistema otpada na masu zvijezde.

Planete su osam tijela u Sunčevom sistemu. Navodimo ih prema udaljenosti od Sunca, od najbližeg do najdaljeg: Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun.
Poveća tijela koja kruže oko planeta su prirodni sateliti ili mjeseci.
Prašina i druga sitna tijela kruže oko planete, od čega nastaju planetarni prstenovi.
Svemirski otpad su komadi ili tijela koja su ljudskog porijekla i većinom se nalaze u orbiti oko planeta Zemlje.
Planetisimali.
Asteroidi
Komete
Kentauri su ledena nebeska tijela nalik na komete koja imaju nešto manje ekscentričnu orbitu, koja im omogućava da se zadrže u području između Jupitera i Neptuna.
Trans-Neptunska tijela
Kuiperov pojas je pojas u obliku diska koji se prostire iza planete Neptuna u širini od 30 AU do 50 AU od Sunca.
Oortov oblak je hipotetični pojas koji se prostire od 50,000 do 100,000 AU od Sunca. Vjeruje se da je ova oblast izvor kometa s dugim periodima.
Zodijačka svjetlost
Svemirska prašina
Astrolozi ne mogu upotpunosti objasniti kako je nastao Sunčev sistem I zbog čega planete imaju ove veličine, orbite I mjesta u odnosu na Sunce. Postoje dvije glavne teorije o tome.

Po jednoj, planete su nastale kao rezultat postupne promjene Sunca, koje je od uskovitlane mase užarenog gasa dobilo svoju sadašnju veličinu I sjaj. Dok se divovski oblak gasa I prašine okretao, planete su se odvojile kao male uzburkane mase.

Po drugoj teoriji, nekad je nastao sudar između Sunca I neke zvijezde koja je prolazila. Od Sunca su se odlomili veliki komadi, koji su se na određenoj udaljenosti nastavili okretati oko Sunca. To su planete.

U sastav Sunčevog sistema ulazi ukupno devet planeta, a to su:

Merkur
Venera
Zemlja
Mars
Jupiter
Saturn
Uran
Neptun
Pluton


Slika() Prikaz Sunčevog sistema



3. NOVE TEORIJE O SVEMIRU

Neki naučnici tvrde da su u stanju da odgovore na gotovo sva pitanja o nastanku i budućnosti svemira. Treba li im verovati? Možda je vreme da se kosmolozi pozdrave sa nekim starim fantazijama?

Jedna tajanstvena sila drži kosmos u čvrstom zagrljaju. Naučnici je nazivaju »antigravitacija«. Prema rezultatima istraživanja koje je sproveo jedan međunarodni tim astronoma, »antigravitacija« se, doslovce, pojavljuje – niodkuda!

Do skora se smatralo da je gravitacija najvažnija sila u svemiru i da je ona ta koja postepeno usporava njegovo širenje, pokrenuto velikim praskom pre 15 milijardi godina. Međutim, u poslednjih pet godina pronađeni su dokazi da se kosmos, u stvari, ubrzano širi. Ovo otkriće pobija raniju teoriju i ukazuje na to da se gravitaciji suprotstavlja jedna još moćnija kosmička sila.

Tim predvođen profesorom Džordžom Efstetjuom sa Univeziteta u Kembridžu pronašao je do sada najubedljivije dokaze postojanja tzv. »energije vakuuma«. Istražujući užarene tačke u oblacima vrelih gasova preostalih od velikog praska i jata galaksija širom svemira, njegov tim je otkrio da je uticaj energije vakuuma na brzinu širenja kosmosa tri puta veći od onog koji vrši gravitacija.

Ali, kako to obično biva, ne slažu se svi naučnici sa ovakvim viđenjem stanja u kosmosu, barem ne u potpunosti. Robert Metjuz, fizičar na Univerzitetu u Astonu, tvrdi da naučnike zbunjuju ogromne količine informacija o svemiru koje su danas u stanju da prikupe uz pomoć raznih uređaja baziranih na modernim tehnologijama i pita se hoće li oni ikada u potpunosti razumeti procese koji deluju u kosmosu.

»Ako je suditi prema trenutnoj poplavi naučne literature i TV emisija, fizičari su blizu da nam pruže odgovore na neka od najsloženijih pitanja vezanih za kosmos – na primer, šta je prethodilo velikom prasku i da li zaista postoji teorija nad teorijama, koja može da objasni osnovne procese i događaje u kosmosu«, kaže Metjuz. »Ne verujte im ni reč. Jasno je da fizičari danas znaju više o svemiru nego ikada pre, ali je takođe tačno da su ta saznanja iznedrila nova pitanja, na koja valja dati odgovore. Moglo bi se čak reći i da fizičari danas deluju pomalo zbunjeno, što nije pohvalno.«

Ne tako davno naučnici koji se bave proučavanjem svemira nisu mogli da se dogovore ni o tome koliko je kosmos star. Bili su podeljeni u dva tabora: jedni su tvrdili da je kosmos star oko 20 milijardi godina, a drugi su, pak, insistirali da je period koji je protekao od nastanka svemira više nego upola kraći.

Godinama je svaki tabor iznosio isključivo podatke kojima su dokazivali svoje mišljenje. A, onda je u orbitu lansiran svemirski teleskop Habl, koji nam je omogućio da sa velikom preciznošću odredimo brzinu širenja svemira, a samim tim i njegovu starost. I, gle čuda, istina se našla negde na pola puta. Ispostavilo se da je kosmos, u stvari, star oko 15 milijardi godina. Dakle, tačno srednja vrednost dveju suprotstavljenih procena.

Ogromne količine podataka koje smo sakupili uz pomoć Habla, zemaljskih teleskopa, satelita i balona sa visokim plafonom leta pružili su nam rešenja mnogih »kosmičkih kontroverzi«. Zahvaljujući tome naučnici koji se bave proučavanjem kosmosa danas na raspolaganju imaju egzaktne podatke o raznim fizičkim veličinama u kosmosu, od gustine materije do njene temperature.

Problem je u tome što se ostvarenje snova astronoma, astrofizičara i drugih o tome da imaju što više podataka o objektima i pojavama u

svemiru, pretvara u noćnu moru za njihove kolege čiji je zadatak da svemu daju teorijski okvir.

Nekada su naučnici verovali da je gravitacija sila koja dominira kosmosom. Međutim, u izveštajima koje je nedavno preneo britanski magazin »Fokus« jasno su izneti uverljivi dokazi da se svemir širi pod uticajem »antigravitacione« sile. Niko ne zna zašto postoji ta tzv. energija vakuuma, niti zašto je toliko ima. Čak su se i pokušaji da se približno odredi njena količina pokazali uzaludnim.

Zato, sve dok naučnici ne pronađu način da objasne energiju vakuuma, njihove pokušaje da nas ubede u svoju svemoć treba uzimati sa kosmičkom dozom rezerve.

Slično je i u drugim područjima fizike gde već godinama, a zahvaljujući većim ulaganjima i modernijoj opremi, očekujemo značajnija otkrića. Uzmimo za primer Super protonski sinhotron u Cernovom centru za fiziku čestica. Godine 1983. tamo je otkrivena Vand Z čestica, čime je potvrđeno da su dve fundamentalne sile prirode zapravo samo jedna sila. Deset godina kasnije, Nasin pretraživač, COBE, pronašao je da se u radijaciji zaostaloj posle »velikog praska« mogu otkriti naznake strukture budućeg univerzuma. Njegov naslednik, pretraživač MAP, doneo je niz preciznijih podataka što bi moglo da izazove još dublje promene u kosmologiji.

Jedan od profesora Londonskog univerziteta, Žoa Maguežo, ovako je za britanski »New Scientist« opisao evoluciju kosmološke teorije od COBE-a do danas: »Kada sam ja započeo svoj rad na doktoratu u teorijskoj kosmologiji, mogli ste da tvrdite što god vam padne na pamet, a onda je došao COBE i bilo je jasno da je vrag odneo šalu.«

Nova otkrića će bitno promeniti kosmološke stavove. Mnoge teorije neće izdržati proveru. Pitanja o tome koliko je star univerzum, koliko se brzo širi – a samo pre tri godine se verovalo da se njegovo kretanje usporava – i kakvog je oblika, biće zamenjena pitanjima kako je uopšte došlo do takavih pojava i osobina. Interesovanja će se pomeriti duboko u prošlost, kada je univerzum bio još mlad, negde između 10 na minus 33 i 10 na minus 15 sekundi, i kada je započeo proces inflacije, brzog širenja materije iz centra eksplozije. Time će biti uznemirene i manje-više ukorenjene teorije, kao što su teorija stringova i teorija kvantne gravitacije, ali će se omogućiti i rađanje novih i pozdanijih, sposobnih da konačno objasne sve sile i čestice prirode.

Druga pitanja će i dalje ostati otvorena. Kakva je priroda tamne materije i tamne energije? Da li univerzum ima kraj? Međutim, po svoj prilici, svi ovi događaji najbliže su povezani sa onim što se desilo u nekoliko prvih joktosekundi. Da bi se to vreme razumelo potrebno je mnogo više i boljih podataka. Godine 2007, ESA, Evropska svemirska agencija, trebalo bi da lansira mikrotalasni, a daleko moćniji od MAP-a, satelit »Plank«. Za sada, i MAP je dovoljan da fizičarima pruži preko potrebno samopouzdanje.

ZANIMLJIVOSTI

Crna rupa - šta su crne rupe u svemiru? Pre nekoliko godina astronomi su pomoću teleskopa na Chandra X-ray satelitskoj opservatoriji detektovali bljesak X zraka iz centra naše galaksije. Tako je i potvrđena pretpostavka da i u centru Mlečnog puta postoji crna rupa nastala u isto vreme kad se formirala i galaksija i da ima masu oko 100 000 puta veću od Sunčeve.

Otkrivanje crnih rupa Za naučnike je otkrivanje crnih rupa u Svemiru veoma teško pošto one 'upijaju' svetlost zbog čega su potpuno nevidljive. Ipak uz pomoć posrednih dokaza, astrofizičari su nedavno potvrdili da ovi kosmički objekti zaista postoje. Ovo su im omogućili binarni sistemi od dve zvezde koje se vrte jedna oko druge i emituju X zračenje. Kada jedna od uparenih zvezda postane crna rupa, počinje da proždire materiju druge zvezde od čega se po obodu crne rupe formira tzv. AKRECIONI DISK.




Disk se vidno okreće i to brzinom proporcionalnom masi crne rupe tako da se i masa crne rupe može izračunati. Na ovaj način su određene mase nekih crnih rupa (npr. u galaksiji M106 koja je na udaljenosti od 21 svetlosne godine od Zemlje). Mogućnost postojanje crnih rupa predvidela je prvo Ajnštajnova opšta teorija relativnosti a zatim i kvantna mehanika. Prema tim teorijama, CRNE RUPE u Svemiru predstavljaju ostatke masivnih zvezda koje su istrošile svoje nuklearno gorivo i 'umrle' evoluirajući u ove zastrašujuće objekte.

Smrt zvezda, nastanak crnih rupa Prilikom termonuklearnih reakcija (fuzije) na zvezdama se troši njihovo 'gorivo' (vodonik) i pretvara (sabija) u sve teže elemente periodnog sistema. Pri tome, za sve vreme života jedne zvezde, unutar zvezde vlada ravnoteža između pritiska koji teži da sabije materiju u centar zvezde (gravitaciona sila) i pritiska koji postoji unutar zvezde (termonuklearne reakcije - Fermijev pritisak) koji teži da izbaci zvezdani materijal sa zvezde. Pri tome unutrašnji pritisak neprestano slabi zbog gubitka energije koju zvezda konstantno gubi emitujući je u Svemir. Ove transformacije traju sve dok se zvezdano 'gorivo' ne istroši i ne formira jezgro od gvožđa kao najstabilnijeg elementa.




U tom trenutku, kada se fuzioni procesi u zvezdi završe, unutrašnji pritisak više nije dovoljnog intenziteta da se odupre ogromnoj sili gravitacije (koja proističe iz velike zvezdane mase) i tada se preostala zvezdana masa pod pritiskom gravitacije 'urušava' u centar zvezde, odnosno zvezda kolapsira. Kako će dalje izgledati 'smrt' zvezde i u čega će zvezda evoluirati - zavisiće od toga kolika je bila njena masa.

Beli patuljak




Ukoliko je Zvijezda imala masu manju od 1,4 Sunceve mase, evolucija će se nastaviti njenim sažimanjem koje će se zaustaviti na stadijumu BELOG PATULJKA, pri čemu zvezda zadržava prenik oko 100 puta manji od Suncevog. U tom procesu od viška energije i mase koja preostane oko Belog patuljka formiraće se planetarna maglina.

Neutronska zvezda





Ako je masa Zvijezde iznosila izmedju 1,4 i 2 Sunceve, sažimanje će se nastaviti i preko stadijuma Belog patuljka. Pod dejstvom velike gravitacione sile protoni i elektroni u jezgrima atoma biće 'slepljeni' u tzv. 'stabilne' neutrone koji će prisilno (silom gravitacije) formirati nov kosmički objekat - NEUTRONSKU ZVEZDU. Daljem urušavanju će se odupreti nuklearne sile neutrona i novonastala stabilna NEUTRONSKA ZVEZDA zadržaće se na prečniku koji iznosi 10 - 20 km. Pri ovom procesu sav višak energije i mase biće oslobođen u vidu EKSPLOZIJE SUPERNOVE. Minimalna brzina koja je potrebna da neka čestica napusti njenu orbitu (II kosmička brzina) iznosiće u ovom slučaju dve trećine brzine svetlosti.

Kako nastaje crna rupa Ukoliko prilikom nastanka NEUTRONSKE ZVijEZDE njen 'čvrsti ostatak' mase bude veći od 3 Sunčeve mase - urušavanje će se nastaviti jer ni nuklearne sile neutrona više neće biti u stanju da se odupru ogromnoj sili gravitacije. Masa zvezde se urušava u beskrajno malu zapreminu narušavajući prostor-vreme ogromnom zakrivljenošću (kao da se buši rupa u prostor-vremenu), beskonačno kolapsira u tzv. SINGULARITET pri čemu joj se zapremina dovodi do nule a površinska gravitacija na radijusu nekadašnje zvezde beskonačno raste.




Pod sopstvenom težinom zvezda se urušava povećavajući silu kojom privlači sve oko sebe uključujući i sopstvene svetlosne zrake. Tako se sa zvezde emituje sve manje svetlosti, dok na kraju emitovanje potpuno ne nestane. Formira se granica crne rupe tzv. HORIZONT DOGAĐAJA, koji više ni svetlost ne može da napusti i nekadašnja zvezda postaje potpuno tamna pretvarajući se u crnu rupu. Druga kosmička brzina za neku česticu koja napušta crnu rupu morala bi biti veća od brzine svetlosti.

Horizont događaja Horizont događaja je sferna poršina koja predstavlja granicu crne rupe. Nalazi se na onoj udaljenosti od središta crne rupe na kojoj je Druga kosmička brzina jednaka brzini svetlosti. Ova udaljenost naziva se i Schwarzschildov radijus. Sam horizont događaja, odnosno sve u njemu, kreće se (rotira) brzinom svetlosti. Kada pređe ovu granicu, više ni svetlost nije u stanju da se vrati nazad iz crne rupe (jer nema dovoljnu II kosmičku brzinu).





Za spoljnog posmatrača sa velike udaljenosti, koji posmatra približavanje nekog objekta crnoj rupi postaće sve uočljivija dilatacija vremena, odnosno, približavajući se ovako velikom izvoru gravitacione sile izgledaće kao da vreme protiče sve sporije i u trenutku kada posmatrani objekat stigne do horizonta događaja izgledaće kao da je vreme stalo. Ali, ukoliko bi se posmatrač kretao zajedno sa objektom - za njega bi sve izgledalo normalno i on bi prešao horizont događaja.

U samom momentu prelaska budućnost je potpuno izvesna a to je put u središte crne rupe - u singularitet. Sa druge strane horizonta događaja, unutar crne rupe, PROSTOR-VREME je ekstremno zakrivljeno (za naša shvatanja) tako da predstavlja sasvim drugačiji deo Svemira, potpuno odvojen od ostatka - kao da mu ne pripada. Tu važe drugačiji zakoni: koordinata radijusa ® koja predstavlja udaljenost (dužina) od središta crne rupe ponaša se kao koordinata (t) (vreme) i obrnuto. Zbog toga sve vreme vrednost (t) raste a vrednost ® se smanjuje što (kao-da) opisuje kretanje u neumitnu budućnost. Prema opštoj teoriji relativiteta gravitacija predstavlja manifestaciju zakrivljenosti prostor-vremena što znači da bi veoma velike mase zaista mogle zakriviti prostor-vreme u tolikoj meri da u takvim uslovima mogu važiti sasvim drugačiji zakoni fizike. Po svemu sudeći materija bi trebalo da završi 'spljoštena' u singularitetu. Međutim, da bi se opisali događaji u tom prostoru pojavljuje se potreba za uvođenjem IMAGINARNOG VREMENA koje materiji unutar crne rupe daje 'drugačiji' vremenski sled događaja po kojem ona biva 'izbačena' u drugo prostor-vreme u sastavu u kakvom je i ušla u crnu rupu. Mesto izlaska dobilo je ime BELA RUPA. Prema zakonima fizike, ako mogu postojati mesta u koja se može samo ući, onda je moguće da postoje i mesta iz kojih se može samo izaći! Takva mesta za sada nisu uočena u univerzumu, mada neki smatraju da bi to mogli biti KVAZARI...

U teorijskom opisu jedne vrste (rotirajuće-nenaelektrisane) crne rupe stoji da singularitet u takvoj crnoj rupi nije u vidu tačke - već u vidu kružnog prstena. Jednačine pokazuju da je teorijski moguće proći kroz taj prsten i pojaviti se negde u nekom drugom prostor-vremenu (ma šta to značilo). Uveden je i pojam CRVOTOČINA (wormhole) koja spaja dva prostor-vremena. Godine 1960. dva naučnika su potpuno nezavisno jedan od drugoga dobili matematičko rešenje koje pokazuje da crne rupe mogu imati dva singulariteta: jedan u prošlosti a drugi u budućnosti. To je pokrenulo teorijske špekulacije kako crna rupa u stvari deli prostor na dva dela i ostavlja mogućnosti da se ogromna prostorna rastojanja prelaze u trenutku ...

Smrt crne rupe Prema Stevenu Hawkingu, crne rupe ipak isijavaju određeno zračenje. Ovaj efekat je nazvan 'isparavanje' i objašnjen je kvantnom mehanikom koja pretpostavlja da se parovi čestica-antičestica neprestano stvaraju ali ubrzo i nestaju (anihiliraju). Isto nam govori i Ajnštajnova jednačina E=mC^2 po kojoj se materija može stvarati iz energije i obrnuto, odnosno da su materija i energija dva oblika jedne stvari koja može postojati u jednom ili u drugom obliku. Odnosno da parovi čestica-antičestica naizmenično preskaču iz postojanja u nepostojanje.




Steven Hawking je razmotrio situaciju kada se ovakvi parovi čestica stvaraju i neposredno oko crne rupe, uz sam horizont događaja. Po nastanku ovakvog para očigledno može doći do tri slučaja: da obe čestice upadnu u crnu rupu, da se anihiliraju pre nego što upadnu i da jedna od čestica upadne u crnu rupu čime se druga oslobađa potrebe za anihilacijom i odlazi u prostor dalje od crne rupe. Pri ovom trećem slučaju izgledalo bi kao da je oslobođena čestica izašla iz crne rupe. Emisija ovakvih čestica naziva se Hawkingovo zračenje (Hawking's radiation). Pri tome virtuelna čestica (ili antičestica) postaje prava i dobija energiju koja potiče od mase crne rupe. Naime, virtuelna čestica koja je upala u crnu rupu ima energiju koja je negativna u odnosu na crnu rupu koja zbog toga izgubi deo svoje mase. Taj deo mase ispoljava se kao energija čestice koja je oslobođena i manifestuje se kao zračenje iz crne rupe. Ovakvim 'isparavanjem' masa crne rupe se smanjuje a njeno zračenje i toplota se povećavaju i na kraju crna rupa završava praskom. Analogije sa Svemirom možda i nisu slučajne i možda je dovoljno samo da pogledamo u zvezdano nebo da bismo videli kako izgleda unutar jedne od crnih rupa?


PORUČITE RAD NA OVOM LINKU >>> SEMINARSKI
maturski radovi seminarski radovi maturski seminarski maturski rad diplomski seminarski rad diplomski rad lektire maturalna radnja maturalni radovi skripte maturski radovi diplomski radovi izrada radova vesti studenti magistarski maturanti tutorijali referati lektire download citaonica master masteri master rad master radovi radovi seminarske seminarski seminarski rad seminarski radovi kvalitet kvalitetni fakultet fakulteti skola skole skolovanje titula univerzitet magistarski radovi

LAJKUJTE, POZOVITE 5 PRIJATELJA I OSTVARITE POPUST
06:52 PM
Poseti veb stranicu korisnika Pronađi sve korisnikove poruke Citiraj ovu poruku u odgovoru
Nova tema  Odgovori 


Verovatno povezane teme...
Tema: Autor Odgovora: Pregleda: zadnja poruka
  besplatniseminarski.com - besplatni seminarski i maturski radovi derrick 0 14,580 18-04-2014 11:33 PM
zadnja poruka: derrick
  Diplomski radovi derrick 0 4,616 26-11-2012 04:55 AM
zadnja poruka: derrick
  Seminarski radovi derrick 0 4,902 26-11-2012 04:54 AM
zadnja poruka: derrick
  Gotovi seminarski radovi na maturskiradovi.net derrick 0 4,175 10-11-2012 05:34 PM
zadnja poruka: derrick
  Gotovi seminarski radovi iz masinstva - spiskovi derrick 0 4,771 16-04-2012 12:18 AM
zadnja poruka: derrick

Skoči na forum: