Veliki prasak, 1. dio: Različiti modeli svemira
Svemir je konačan i ograničen ili je beskonačan i neograničen. Na tim dvjema pretpostavkama, od kojih je jedna sigurno točna, a druga sigurno netočna, mogu se izgraditi dva glavna modela svemira: svemir koji je nastao u određenom trenutku vremena i otada se širi, i svemir koji ima beskonačnu prošlost i beskonačnu budućnost. Ova prva pretpostavka bit će zapamćena kao 'teorija Velikog praska' a druga kao 'model stalnog stanja'. O čemu se radi?
Neposredno promatranje ne može nam reći nedvosmisleno o promjenama stanja svemira i njegovih objekata za jedan određeni period kroz koji bi ga ljudske generacije mogle pratiti i bilježiti. Zato se fizičari služe primjenom fizikalnih činjenica na svemirski prostor koje nam posredno daju uvid u bit problema. Za istraživanje jednog svojstva svemira, širenja, poslužio nam je Dopplerov efekt, pojava da se mijenja valna duljina zvuka ili svjetlosti u odnosu približavanja ili udaljavanja izvora i objekta. Kod svjetlosti dolazi do pomaka spektralnih linija prema modrome, kada se izvor giba prema promatraču, ili prema crvenom, kada se izvor udaljava. Bilježeći kretanje galaktika, astronomi su uvidjeli da galaktike pokazuju kozmološki odmak prema crvenom, što znači da se one udaljavaju od nas. Obrnemo li to širenje, doći ćemo do jedne točke u prošlosti kada se sva materija nalazila skoncentrirana u jednoj maloj grudici prostora, beskonačno velike gustoće i mase, iz koje je eksplozijom nastao sav svemir.
Kozmološka teorija stalnog stanja pridonosi tumačenju kako je svemir, kroz konstantno širenje, mogao imati beskonačnu prošlost i ima beskonačnu budućnost. Ona je bazirana na fizikalnom polju koje omogućuje nastanak nove materije (a u fizici su taka polja poznata, npr. normalne γ-zrake koje proizvode parove elektrona), a takav scenarij zahtijeva da se nova materija stvara direktno u razmjeru sa širenjem svemira. Prema tome, iako se postojeće galaktike udaljuju jedna od druge, nove galaktike mogu zadržati oblik stalne gustoće u bilo kojem povećanom volumenu prostora.
Franjo Šarčević, 04/2009
Nastavak narednog ponedjeljka.