Loty w Kosmos, stają się coraz bardziej dostępne, niemal dla każdego. Co ciekawe, że jeden z pierwszych lotów z firmy Blue Origin, Jeffa Bezosa odbyli też seniorzy. W Kosmos poleciała czteroosobowa załoga, a w tym 58-letni Bezos i 82-letnia Amerykanka Wally Funk. Funk pracowała wcześniej w NASA i przeszła odpowiednie szkolenia, ale nie udało jej się wcześniej zakwalifikować do lotów kosmicznych, ponieważ, w latach 60 - tych astronautami mogli być jedynie piloci-oblatywacze, a nimi mogli to być jedynie mężczyźni.
Wszystkie obiekty, które dostrzegamy gołym okiem na nocnym niebie to gwiazdy tworzące galaktykę nazywaną Drogą Mleczną, składa się na nią około 200 miliardów gwiazd. Gwiazdy, poruszają się po okręgach, których środki leżą w centrum galaktyki. Jedną z tych gwiazd jest nasze Słońce. Z tego, co na razie wiemy, naszą Galaktykę w całości utrzymuje przyciąganie grawitacyjne pomiędzy obiektami (przyciąganie grawitacyjne działa pomiędzy wszystkimi ciałami bez wyjątku). Jeszcze nie do końca znamy istotę tych oddziaływań stanowiących podstawę istnienia Wszechświata.
Wszechświat powstał około 15 miliardów lat temu w drobnym ułamku sekundy Wielkiego Wybuchu. Do czasu Wielkiego Wybuchu cała energia Wszechświata była skupione w pewnej “osobliwości” wielkości główki od szpilki (osobliwość – punkt lub linia, gdzie przyspieszenie grawitacyjne lub gęstość materii są nieskończone). Na początku Wszechświat był bardzo mały, bardzo gorący i bardzo gęsty. Od momentu Wybuchu niezwykle szybko poszerzał się i tworzył przestrzeń. Następnie, część uwolnionej czystej energii zagęściła się i powstała materia. Z energii może powstać materia i na odwrót. Powstające cząstki takie jak kwarki, elektrony, neutrina czy inne, coraz gęściej wypełniały przestrzeń. Obecnie wiemy, że cała materia, a więc i my, składa się z tych tzw. cząstek elementarnych. Te trudne do zrozumienia procesy powstawania cząstek elementarnych badane są w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w pobliżu Genewy w tzw. Wielkim Zderzaczu Hadronów (The Large Hadron Collider) LHC. Ma 27 km obwodu, 100 m pod ziemią i przyspiesza cząstki do ogromnych energii. Zderzenie następuje co 25 ns.
Po 380 000 lat Wszechświat stawał się coraz chłodniejszy i elektrony mogły już tworzyć chmury wokół powstałych wcześniej jąder (neutrony i protony wchodzące w skład jąder były zbudowane z kwarków), tak powstały pierwsze atomy najlżejszych pierwiastków – wodoru i helu. Wtedy właśnie fotony - cząstki światła (fotony - nie posiadają masy i pędzą z największą możliwą (nam znaną) prędkością), mogły oddzielić się od materii i zaczęły przemieszczać się swobodnie w przestrzeni. Wszechświat rozświetlił się. Fotony łączą w sobie właściwości cząstek i fal. Mogą się zderzać z cząstkami tak, jak cząstki, ale też mogą mieć naturę fali. Dzięki wiedzy o fotonach mamy lasery, czy też możemy przesyłać światłowodami ogromne ilości informacji.
Po setkach milionów lat obłoki złożone z atomów wodoru i helu, pod wpływem grawitacji, rozgrzewają się do temperatury, w której mogą zachodzić reakcje jądrowe (przemiana wodoru w hel). Sile grawitacji przeciwdziała teraz siła ciśnienia gazu. Im gaz ma większą gęstość, tym ciśnienie jest większe. Tak tworzą się gwiazdy. Niektóre z nich są ogromne i z czasem eksplodują. W czasie tych reakcji powstają różne nowe pierwiastki chemiczne, jak na przykład krzem, fosfor, złoto, węgiel, ale też tlen i azot, które umożliwiają późniejsze powstanie życia. Otaczająca nas materia składa się z około 100 pierwiastków. Jeszcze na początku lat 30. wydawało się, że materia składa się z trzech cząstek: protonów, neutronów i elektronów, tak też uczono w szkołach: atom, składa się z jądra (protonów i neutronów) i otaczających go elektronów i jest opisany w tablicy Mendelejewa, dwoma liczbami: liczbą atomową i liczbą masową. W następnych latach zaczęto odkrywać nowe cząstki wchodzące w skład protonów i neutronów zwane kwarkami.
Masa masie nierówna
Znamy różne rodzaje energii, na przykład energię cieplną, jądrową, grawitacyjną, czy energię związaną z masą. Szczególna teoria względności Alberta Einsteina, opublikowana w pracy „O elektrodynamice ciał w ruchu” połączyła ze sobą przestrzeń i czas, wprowadzając pojęcie czasoprzestrzeni. Zgodnie z tą teorią prędkość, z jaką porusza się ciało, nie może być większa niż prędkość światła. Konsekwencją tej teorii jest słynny wzór E=mc2, wiążący całkowitą energię ciała E z jego masą m i prędkością ciała w próżni c. Einstein splótł pole grawitacyjne, przestrzeń i czas w jedną strukturę zwaną czasoprzestrzenią. Siły grawitacyjne są tu wyróżnione spośród wszystkich oddziaływań i interpretowane jako objaw zakrzywienia czasoprzestrzeni. Materia za pośrednictwem swojej masy ugina czasoprzestrzeń, a ta z kolei poprzez swoją krzywiznę decyduje o ruchu materii.
Masa, jest jedną z największych tajemnic fizyki. Każdy przedmiot wyrzucony w górę spada, a zważony ma swój ciężar. Wiemy, że nasze ciało składa się z atomów i, że atomy i składające się z nich cząstki elementarne (cząstka elementarna to taka, która nie posiada wewnętrznej struktury – z niczego się już nie składa), mają masę (nie wszystkie). Ostatnie wyjaśnienie (być może nie ostatnie) przyszło wraz z odkryciem cząstki Higgsa. W Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC, w 2012 roku, zaobserwowano tzw. bozon Higgsa i potwierdzono istnienie nowej, poszukiwanej od dawna cząstki, którą nazwano Cząstką Higgsa, od nazwiska profesora Petera Higgsa, który próbował udowodnić jej istnienie przez ponad 30 lat. Według koncepcji profesora, Wszechświat był od powstania i jest teraz przestrzenią wypełnioną polem oddziałującym z cząstkami elementarnymi, można powiedzieć, że “oblepia te cząstki”. Im silniej cząstki oddziałują z tym polem tym są “cięższe”, im słabiej, tym są lżejsze, a więc pole Higgsa nadaje cząstkom masę.
Czy ciemna materia jest ciemna?
Naukowcy przypuszczają, że we Wszechświecie, oprócz materii z której wszystko jest zbudowane, istnieje jeszcze inna “materia”, której nie widać. Normalna, widzialna materia - gaz intergalaktyczny, gwiazdy, mgławice, planety, my, to tylko 5% Wszechświata. Ponieważ nie “widzimy” tej “innej” materii, została ona nazwana Ciemną. Skoro jej nie widać, to dlaczego myślimy, że istnieje? Jedna z teorii mówi, że ponieważ oddziaływania grawitacyjne pomiędzy planetami, gwiazdami i galaktykami, które wskazują na to jakie powinny być tory ich ruchów, nie do końca się zgadzają z obliczeniami, to może to świadczyć o tym, że oprócz grawitacji istnieje jeszcze jakieś inne oddziaływanie, właśnie - ciemnej materii.
Teoria względności przewiduje też istnienie tzw. czarnych dziur, które, jak obecnie zakładamy, tkwią w centrach większości galaktyk, często służąc jako potężne silniki napędzające szereg zjawisk energetycznych obserwowanych we wszechświecie. Czarna dziura, to gwiazda o tak ogromnej masie i gęstości, że niej może uciec nawet światło. Czarna dziura jest zatem dla obserwatorów niewidoczna. Jej obecność można przewidywać dzięki zjawiskom zachodzącym w otaczającym ją polu grawitacyjnym.
I tak, jak Wszechświat jest duży, tak dużo jeszcze o nim nie wiemy.
Fot. Pixabay
