Astrofyzika pre zaneprázdnených

Astrofyzika pre zaneprázdnených

V posledných rokoch sa ani jeden týždeň nezaobíde bez tučných titulkov oznamujúcich nový kozmický objav. Možno si médiá túto tému obľúbili, no skutočným dôvodom bude skôr rastúci záujem širokej verejnosti o astrofyziku.

 
Dôkazov je naozaj veľa – od populárnych televíznych relácií s vedeckým podtónom až po úspešné sci-fi filmy s hviezdnym obsadením, ktoré vznikli pod taktovkou známych producentov a režisérov, a určite aj veľkolepé životopisné filmy o významných osobnostiach zo sveta vedy – tie sa stali žánrom samým osebe. Veľkému úspechu sa tešia aj rôzne vedecké festivaly, sci-fi zrazy a televízne dokumenty zamerané na vedu.

 

Väčšina vedeckých oblastí sa v poslednom čase dostáva do úzadia, no astrofyzika sa stále drží na najvyšších priečkach. „Myslím, že viem, prečo je to tak,“ tvrdí Neil deGrasse Tyson vo svojej knihe Astrofyzika pre zaneprázdnených. „Každý sa už aspoň raz v živote pozrel na nočnú oblohu a kládol si otázky: Čo to všetko znamená? Ako to spolu súvisí? A aký zmysel má moje bytie na tomto svete?“

Ak ste priveľmi zaneprázdnení a nemáte čas prenikať do tajov vesmíru na rôznych prednáškach alebo čítať hrubé učebnice, či sledovať dokumenty, a napriek tomu túžite po stručnom a zároveň zmysluplnom uvedení do tejto oblasti, táto útla kniha je práve pre vás. Nadobudnete vďaka nej prehľad o všetkých významných poznatkoch a objavoch, ktoré sformovali moderné chápanie vesmíru. A ak som dosiahol, čo som chcel, po jej prečítaní budete obohatení o vedomosti z astrofyziky a možno zatúžite vedieť viac.

Autor Neil deGrasse Tyson pracuje ako astrofyzik v múzeu American Museum of Natural History, kde zároveň pôsobí ako riaditeľ slávneho planetária Hayden Planetarium. Uvádza populárnu rozhlasovú a televíznu reláciu StarTalk. „Neil deGrasse Tyson sa knihou Astrofyzika pre zaneprázdnených postaral o ďalší veľký tresk,“ napísali vo Vanity Fair.

„Tyson predvádza vedu v najlepšom svetle... jeho poznatky sú prínosné pre každého lídra, učiteľa, vedca či vychovávateľa.“ 
Forbes

Začítajte sa do novinky Astrofyzika pre zaneprázdnených:

1. Najväčší príbeh všetkých čias

Svet pretrváva už mnoho rokov a všetko sa odvíja od okamihu, keď sa dal do pohybu.
LUCRETIUS, 55 PRED KR.

Na začiatku, pred približne 14 miliardami rokov, zaberal všetok priestor, všetka hmota a energia vesmíru menej než jednu bilióntinu bodky, ktorou sa končí táto veta.
Pod  pokrievkou  to  vrelo a prírodné sily, ktorými dnes opisujeme vesmír, tvorili jeden celok. Nie je síce jasné, ako vznikol tento miniatúrny vesmír, no v tomto štádiu sa dokázal už len rozpínať – a to veľmi rýchlo. Tento jav dnes poznáme ako veľký tresk.
Einsteinova  všeobecná  teória  relativity  z roku  1916  nám  poskytuje  moderné  chápanie gravitácie.  Podľa  tejto  teórie  spôsobuje  prítomnosť  hmoty  a energie  zakrivenie  štruktúry časopriestoru,  ktorý  ich  obklopuje.  V dvadsiatych  rokoch  minulého  storočia  uzrela  svetlo sveta   aj   kvantová   mechanika,   ktorá   priniesla   zase   moderný   opis   atómov,   molekúl a subatómových častíc. Tieto dva prístupy k vysvetleniu prírodných zákonov sú však formálne nezlučiteľné,  čím  sa  fyzici  dostali  pred  náročnú  úlohu  spojiť  teóriu  o malom  s teóriou o veľkom a vytvoriť jednotnú teóriu kvantovej gravitácie. Riešenie je ešte v nedohľadne, no už vieme, akým prekážkam čelíme. Jednou z nich je tzv. „Planckova éra“ – jedno zo štádií raného vesmíru. Ide o krátky časový interval v rozmedzí od t = 0 po t = 10–43 sekundy (jedna desať miliónov-bilió­nov-biliónov-bilióntina sekundy) od vzniku vesmíru, kým dosiahol v priemere veľkosť 10–35 metra (jedna sto miliárd bilión-bilióntina metra). Nemecký fyzik Max Planck, po ktorom sú pomenované tieto nepredstaviteľne malé veličiny, predložil svoju teóriu kvantovej energie už začiatkom dvadsiateho storočia a vo všeobecnosti sa považuje za otca kvantovej mechaniky.
Pre  súčasný  vesmír  nepredstavuje  rozpor  medzi  gravitáciou  a kvantovou  mechanikou žiadny problém. Astro­fyzici uplatňujú princípy všeobecnej relativity a kvantovej mechaniky pri riešení najrôznejších problémov. Máme však podozrenie, že na začiatku, počas Planckovej éry, keď ešte veľké bolo malým, museli tieto dva princípy držať spolu. Bohužiaľ, stále nevieme, čo ich viedlo k tejto netradičnej spolupráci, preto žiadne (známe) fyzikálne zákony nedokážu uspokojivo vysvetliť správanie vesmíru počas tohto krátkeho spoločného pôsobenia.
Napriek tomu sa však domnievame, že na konci Planckovej éry sa gravitácia „odtrhla“ od ostatných – stále zjednotených – prírodných síl a získala tak vlastnú identitu, ktorú dobre vystihujú súčasné teórie. Po skončení Planckovej éry sa vesmír ďalej rozpínal, uvoľňoval nahromadenú energiu a to, čo ostalo zo spojených prírodných síl, sa rozdelilo na „elektroslabú“ a „silnú jadrovú“ silu. Neskôr sa ešte elektroslabá sila rozložila na elektromagnetickú a „slabú jadrovú“ silu, a tak vnikli štyri odlišné sily, ktoré sme postupne spoznali a obľúbili si ich: slabá jadrová sila dohliada na rádioaktívny rozpad, silná jadrová sila drží pokope jadrá atómov, elektromagnetická sila viaže k sebe molekuly a gravitácia spája objemnú hmotu.