Reklama
Polityka_blog_top_bill_desktop
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot1
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot2
niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców

28.09.2007
piątek

The Big Bang

28 września 2007, piątek,

big_bang_1_450.jpg

Jak już zaczynać – pomyślałem sobie, – to od czegoś bombowego. Z braku lepszego pomysłu niech będzie więc Wielki Wybuch (z angielska Big Bang), koniecznie pisany wielkimi literami.

Są tacy, którzy w Wielkim Wybuchu widzą początek wszechrzeczy, najważniejszą szczelinę w naszym poznaniu, miejsce, w którym objawia się nam Stworzyciel.

Ileż to książek popularno – podobno – naukowych dopatruje się w Wielkim Wybuchu jakiejś wielkiej Tajemnicy (też pisanej wielką literą), tak jakby nie dość nam było prawdziwych tajemnic wokół nas:

Aż śmierć wtulona w szary przyodziew,
Stanęła przed nim, aż zbladł nad spodziew!

Chciał ją zmałpować, ale nie umiał –
Chciał coś zrozumieć – i nie zrozumiał.

I padł jej do nóg, nie wiedząc czemu,
I – niewiedzący – skomlał po psiemu.

A ona cicho, niby mogiła,
Pierś mu przydeptać stopą raczyła.

Niezmałpowana, nieprzedrzeźniona
Patrzyła w niego, jak rzeżąc, kona.

pisał Leśmian.

Ale do rzeczy. Czym naprawdę jest Wielki Wybuch?

Stworzony w 30-tych i 40-tych latach XX w. (acz mający swoje początki w pracach Friedmanna z wczesnych lat 20-tych) standardowy model kosmologiczny przewiduje, że Wszechświat nie jest niezmienny. Wręcz przeciwnie – ewoluuje. Jakieś 13 miliardów lat temu we Wszechświecie nie było gwiazd ani galaktyk, nie było nawet atomów; był on gorącą, niemal jednorodną zupą, składającą się z cząstek elementarnych. Zupa ta stygła, zaczęły pojawiać się w niej coraz bardziej skomplikowane struktury i tak dalej, aż do pojawienia się kosmosu, jaki widzimy dzisiaj.

Co jednak było przedtem? Im dalej posuwamy się do tyłu w czasie, tym temperatura tej zupy staje się większa, aż do momentu, kiedy jest na tyle wysoka, że za pomocą znanych nam teorii na temat zjawisk w niej zachodzących nic nie jesteśmy już w stanie powiedzieć. Możemy ten fakt zignorować i próbować posuwać się nadal do tyłu w czasie. Jeśli tak uczynimy, to bardzo silne twierdzenia udowodnione przez Stephena Hawkinga i Rogera Penrose’a mówią, że w skończonym czasie dotrzemy do końca czasoprzestrzeni, zwanego osobliwością. Tę osobliwość fizycy dla zabawy (żeby się za bardzo nie przestraszyć) nazwali Wielkim Wybuchem. Niestety to, co dla jednych jest zabawne, inni traktują nadzwyczaj poważnie: stąd początek świata i tytuł płyty Rolling Stonesów.

Pamiętać jednak wypada, że dowody Hawkinga i Penrose’a oparte są o założenia klasycznej teorii względności Einsteina, które na pewno w bardzo młodym i gorącym Wszechświecie nie są spełnione. Te twierdzenia mówią więc o nieadekwatności teorii, a nie o początku świata. Zgoda, nie dysponujemy jeszcze narzędziami pozwalającymi powiedzieć, co w tym bardzo młodym i gorącym Wszechświecie się działo, ale nie jest to powód do rozdzierania szat, a tym bardziej do mieszania w to wszystko Boga.

Wiemy, że niewiele wiemy, ale cieszmy się tym niewiele. Za jakiś czas wiedzieć będziemy nieco więcej. Wtedy pewnie zniknie kłopot z Wielkim Wybuchem. Ale na pewno pojawią się inne.

I to by było na dzisiaj.

Jerzy Kowalski-Glikman

Fot. NASA/WMAP Science Team 

Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_mobile
Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_desktop

Komentarze: 19

Dodaj komentarz »
  1. Czyli znów sztuczka kreacjonistów, by tam gdzie jest jakaś luka – lub biała plama – wciskać zaraz interwencję Boga. Ale przecież „ta hipoteza nie jest potrzebna”.

  2. Potrzeba wprowadzenia Boga w kazda luke naukowa jest wprost proporcjonalna do braku wiedzy na dany temat. I to nawet nie braku wiedzy fachowej, a zwyklej wiedzy obiegowej. Np. o zaplodnieniu (akurat moja dziedzina) wiemy juz sporo. Dla laika jest to jednak ciagle czarna magia. Jakies receptory, jakies fuzje blon, jakis akrosomy, jakies oocyty i to wszystko w brzuchu kobiety. A wiec, buch! nawet w te niewielka luke religie wprowadzaja przynajmniej boska obecnosc w trakcie poczecia. Stad tez zakaz uzywania prezerwatyw itd, itd… Dla biologa obserwujacego krzatanine kaplanow wokol tego wszystkiego to naprawde cudaczny widok. A co dopiero, gdy wezmie sie pod uwage jej konsekwencje spoleczne i polityczne.

  3. Ale konsekwencje gospodarcze mogą być pozytywne. W krajach względnie rozwiniętych (jak Polska) duży przyrost naturalny może tylko pomóc.

  4. Reklama
    Polityka_blog_komentarze_rec_mobile
    Polityka_blog_komentarze_rec_desktop
  5. GP:

    Nie mam nic przeciwko przyrostowi naturalnemu, tylko po co ludziom robic wode sodowa z mozgow? 😉

  6. A ja tak na marginesie tej sody mózgowej – jedyny niezamierzony plus tej sytuacji.

    A tak wracając do sedna – to co nie ma/nie było Wielkiego Wybuchu?

  7. Panowie GP i jk: czy Wam się czasem nie pomyliły wpisy?? Bo ten, z tego co widzę, jest o fizyce i kosmologii 😆

    A odnosząc się do tekstu, to stwierdzenie, że osobliwość jest Wielkim Wybuchem (cytat: Tę osobliwość fizycy (…) nazwali Wielkim Wybuchem) jest chyba pewnym naduzyciem. Wielki Wybuch to zdarzenie mające być może początek w osobliwości, ale nie sądzę, by można to było utożsamiać. istnieją wszak osobliwości bez wybuchów, jak i niektóre odgałęzienia teorii big-bangu przewidują istnienie początku bez osobliwości.

    PS
    A nie, sorki, widzę, że i we wpisie jest wzmianka o Bogu. Więc może taki apel: zajmijmy się kwestiami czysto naukowymi, co? 😉

  8. Hoko:

    No wlasnie. Bog jest wszedzie. Nawet w naszym blogu 🙂

  9. Nie chce byc upierdliwy, ale juz gdzies widzialem ten ladny obrazek ilustrujacy ekspansje Wszechswiata. W kazdym raziem tam, gdzie go widzialem, obrazek mial wskazane swoje zrodlo.

    Praszlo sorok minut…

    Sprawdzilem: obrazek, tyle ze bez WMAP figuruje w SciAm z czerwca 2007 (str 68, artykul „How Particules Shape the Cosmos”). Zrodlo obrazka: NASA/WMAP Science Team.

    Pozdrawiam.

  10. Może ktoś mi pomoże bo zawartość poniższego cytatu zupełnie mnie przerasta:
    „Pamiętać jednak wypada, że dowody Hawkinga i Penrose?a oparte są o założenia klasycznej teorii względności Einsteina, które na pewno w bardzo młodym i gorącym Wszechświecie nie są spełnione. Te twierdzenia mówią więc o nieadekwatności teorii, a nie o początku świata.”
    Model został skonstruowany za pomocą teorii, której założenia nie są spełnione w rzeczywistości, którą ten model usiłuje opisać? Przekładając to na niewyrafinowany sposób myślenia biologa. Budujemy model opisujący metabolizm jakiegoś organizmu w temperaturze 300 stopni Celsjusza ignorując fakt że większa część tego organizmu wyparuje i dostajemy za ten model nagrodę Nobla? Wiem, że to ograniczenia mojego umysłu ale gdyby ktoś podjął trud przybliżenia mi o co tutaj chodzi to będę wdzięczny…

  11. Jarek:
    jak zauważył poeta:

    Wszystko jest możliwe na tym świecie
    składającym się
    hiii… hiii
    z wirujących punkcików
    których jeszcze
    hiii… hiii nikt nie widział.

    A poważniej, problem polega na tym, że na razie nie sposób uzgodnić założeń wynikających z jednej strony z mechaniki kwantów, a z drugiej – ogólnej teorii względności; co gorsza, w ogóle nie wiadomo, które z tych założeń mogą być „bardziej prawdziwe”, czy nalezy którąś z teorii odrzucić, zmodyfikować, etc. No a na czymś mimo wszystko trzeba się oprzeć – tu dochodzi jeszcze fakt, że w swojej klasie każda z tych teorii jest bardzo skuteczna, więc budowanie na nich jest do pewnego stopnia naturalne, mimo że w kontekście wielkiego wybuchu mogą to być jedynie teorie pomocnicze i tymczasowe. Zresztą sam wielki wybuch bywa często kwestionowany.

  12. Hoko, Czy to jest trochę tak, że wszystkie teorie fizyczne powstały w określonym i w jakiejś mierze dostępnym naszym obserwacjom wszechświecie i tak naprawdę fizyka zakłada uniwersalność pewnych praw fizycznych. Odrzucając to założenie o uniwersalności fizyk zostaje z gołymi rękoma i tworzy modele takie jak bing bang, które należy oceniać głównie w kategoriach estetycznych jak niezależne od materialnej rzeczywistości dzieła sztuki ?
    Chodzi mi o to, że jeśli model opiera sie na założeniu, że żadna istniejąca teoria nie wyjaśnia opisywanych w tym modelu zjawisk to jak można w oparciu o te właśnie nie obowiązujące wewnątrz tego modelu teorie oceniać zgodność tego modelu z obserwacją eksperymentalną.

  13. Nie jestem fizykiem, ale wydaje mi się, że jest nieporozumieniem i mieszaniem pojęć stwierdzenie, że model zakłada jakoby żadna istniejąca teoria nie wyjaśniała opisywanych w tym modelu zjawisk. Założenia modelu mówią coś o początkach wszechświata, a fakt, że teoria względności się nie stosuje wynika chyba właśnie z twierdzeń Hawkinga i Penrose’a (żaden z nich nie jest zresztą noblistą, ale to na marginesie a propos wcześniejszych uwag). Innymi słowy, teoria względności, która chyba dość dobrze opisuje zjawiska w dużych skalach, jest podobnie jak każdy model fizyczny teorią częściową. Fakt, że w skończonym czasie (gdy cofamy się), gęstość wszechświata dąży do nieskończoności pokazuje, że ta teoria się załamuje (jak rozumiem, fizycy nie przepadają za nieskończonością, przynajmniej nie w tym kontekście). Jeśli przez t_0 oznaczymy ten moment poza który nie możemy przedłużyć rozwiązań równań teorii względności, to teoria wielkiego wybuchu (chyba w sumie jest tu wiele modeli) bada co się działo tuż po t_0. Mówimy tu o bardzo krótkim odcinku czasu, po którym można by już używać teorii względności. Obie te teorie jak rozumiem nie pasują do siebie ściśle i dużym wyzwaniem jest połączenie ich w jedną spójną teorię fizyczną. Niemniej, przynajmniej dla mnie, wydaje się potencjalnie akceptowalne przejście od teorii wielkiego wybuchu do teorii względności i sprawdzenie jak wyglądałby wszechświat gdyby najpierw ewoluował wg modelu wielkiego wybuchu, a potem wg teorii względności (nawet jeśli to jest trochę aprioryczne). Jeśli te wyliczenia zgadzają się z doświadczeniem, stanowi to wg mnie jakieś empiryczne potwierdzenie modelu. Jak rozumiem takie połączenie daje dość dobre wyniki i pozwala na wyjaśnienie wielu obserwowanych zjawisk, ale nie jest jedną spójną teorią, którą chcieliby uzyskać fizycy, a raczej jej przybliżeniem, które jednak daje na tyle dobre wyniki, że zachęca do dalszych poszukiwań teorii, która 1)byłaby spójna 2) dla dużych czasów byłaby bliska teorii względności 3) dla małych nie zawierałaby tej osobliwości, która się w równaniach teorii względności pojawia.

    Zastrzegłem, że nie jestem fizykiem, więc może opowiadam bzdury, w sumie to co napisałem wyżej to wizja matematyka, który czerpie swą wiedzę o fizyce ze źródeł popularnych. W każdym razie nie można wg mnie powiedzieć, by akurat wspomniane tu teorie stanowiły tylko zabawę intelektualną, one jak najbardziej dotyczą rzeczywistości. Są czymś zarazem większym i mniejszym niż matematyka, większym, bo mówią o świecie fizycznym, mniejszym, bo nie stanowią ścisłego zamkniętego systemu (może większy, mniejszy to nie są odpowiednie słowa, ale lepszych nie znalazłem).

    Osobiście ufam fizykom i ich modelom i więcej wiary pokładam jak na razie w modelach fizycznych niż biologicznych (bez urazy). Kto jak kto, ale to fizycy nauczyli wszystkich modelować matematycznie rzeczywistość (nawet jeśli mam czasami zastrzeżenia do ścisłości 😉 ). Pewnie jest też kilka teorii do których zastrzeżenia Jarka mogłyby się odnosić (np. teoria strun). Wydaje mi się jednak, ze fizycy jako ludzie praktyczni zdają sobie sprawę, co jest, a co nie jest spekulacją.

    Teraz pozostaje poczekać na prawdziwego fizyka, który zweryfikuje moje wywody (Bobola?).

  14. Mieczysław S.Kazimierzak:

    Nic sie nie cenzuruje, tylko z jakichs przyczyn panski adres jest rozpoznawny jako podejrzany przez nasz system obronny. Musialem dwa ponizsze komenatarze uwolnic recznie.

  15. Ja tez ufam fizykom oraz specom od kosmologii. Zmieniajace sie hipotezy oraz teorie swiadcza moim zdaniem bardziej o rozwijaniu sie metod poznawczych, o przesuwaniu coraz dalej granic poznania, niz o bezradnosci wobec tego, co tak latwo nazwac „prawda absolutna”. Ciekawe, ze rozwijanie obecnie modele matematyczne pozwalaja wyobrazic sobie (w pewnym przyblizeniu oczywiscie) rzeczy i zjawiska niewyobrazalne do tej pory, jak np. warunki panujace w czarnej dziurze, czyli w innym z obszarow szczegolnych, gdzie postrzegalne prawa natury maja brac w leb. Podobnie jest z przestrzeniami wielowymiarowymi czy z modelami kwantowymi, ktore rowniez maja zastosowanie w kosmologii.

    Paradoksalnie, modele biologiczne podlegaja tej samej dynamice poznawczej co modele ficzyczne, a juz tym bardziej kosmologiczne. Sa modele biologiczne zupelnie adekwatne (np. sciezki metabliczne oraz reakcje enzymatyczne odpowiedzialne za przebieg tych sciezek), a sa modele znajdujace sie w trakcie skladania, jak np. zapis genetyczny, transkryptom czy proteom, gdzie – pomimo tego, co juz wiadomo – wiele nukleotydow/protein pozostaje do odwrocenia w tym sensie, ze nalezy np. odczytac znaczenie obserwowanych kombinacji oraz zaleznosci. Tak jak w kosmologii, tak i w biologii coraz wiekszy nacisk jest kladziony na rozwoj modeli matematycznych, za pomoca ktorych latwiej uporzadkowac postrzegany chaos. Bioinformatyka oraz biostatyka to w sumie metody z tej samej polki co matematyka stosowana w kosmologii czy w fizyce, a dzis bioinformatyka i biostatystyka to wlasnie najszybciej rozwijajace sie dziedziny nauk biologicznych. O ile fizyka od zawsze pozostawala w scislym zwiazku z matematyka, o tyle biologia dopiero konczy okres narzecznski z krolowa nauk, a wiec cierpliwosci.

    Pozdrawiam.

  16. Przyjmujemy do wiadomości istniejące obecnie teorie i hipotezy kosmologiczne, w tym i Wielki Wybuch, ale najprawdopodobniej w dalekiej przyszłości ludzie patrząc na te teorie będą się pobłażliwie uśmiechać i oceniać tak jak my oceniamy na przykład wyobrażenia starożytnych o Ziemi wspartej na czterech słoniach czy średniowieczne ryciny aniołów patrzących na nas ze sklepienia niebieskiego. Po prostu będą więcej wiedzieć a my nie wyobrażamy sobie do czego doprowadzi postęp naukowy i tego zwyczajnie nie dożyjemy. Ciekawe też czy kiedyś bóg stanie się dla człowieka już całkowicie zbędny.

  17. Zgadzam się z jk, że ludzie „wciskają” Boga tam, gdzie brakuje im wiedzy :]

  18. Do Anny Kalej

    W ramach zbliżania wiary do rozumu na znaczeniu nabiera pojęcie „Bóg jest Prawdą,kto szuka prawdy szuka Boga choćby sam o tym nie wiedział”.W takim rozumieniu znaczenia Boga jako filozoficznego jego obecność właśnie w nauce jest szczególnie nieodzowna.Dzięki niemu do zapisania odkrywanych przez człowieka praw stworzenia i natury może służyć język matematyki.Na równi są istotne doskonalone prawa człowieka,które bazują na świecie postulatów etycznych uznanym jako prawdziwie najistotniejszym ze wszystkich stworzonych przez człowieka.Padnie mit,że kłamstwo może być utrzymane jako czynnik rozwoju intelektualnego,co może przełożyć się na jakość systemu demokratycznego.

    Do jk

    Proszę o bliższą informację na czym polega podejrzane rozpoznawanie mojego adresu?

  19. [quote] …za jakiś czas wiedzieć będziemy nieco więcej… [/quote]
    A skąd ta pewność ?

  20. Obserujac liczne komentarze na tematy początku wszechswiata należy zdać sobie sprawę z tego że , wyobraźni to nam nie brakuje .Wszystko co było jest i będzie na tej Ziemi – zostało i zostanie wymyslone przez człowieka . Fenomen tego wszystkiego polega natym że , mieszkamy w jednej z miliardów galaktyk tego wszechswiata .Mieszkamy w jednej z nich .Pomniejszając nasza galaktyke do rozmiarów Polski nasz układ planetarny miałby rozmiary dziesięciogroszówki z orbitami wszyskich planet .Tam jest nasze miejsce .W tej skali najbliźsza gwiazda znajduje się 4 km. od nas .Dlatego jesteśmy wspaniałym fenomenem tego wszechśmiata może jeszcze większym niź sam jego początek jakim kolwiek by on niebył .
    Kosmos nie powstał dla nas ,powstaliśmy w wyniku długiego ciągu przypadku i złożoności praw fizyki i matematyki .Umiejętność korzystania z tego co jest w nim dozwolone jest najwspanialszym osiągnięcim rodzaju ludzkiego .

css.php