Svemu ovome prethodila je naravno Einsteinova opća teorija relativnosti koja svojom tvrdnjom o jedinstvenoj i nedjeljivoj realnosti četverodimenzijskog prostor-vremena daje glavni pečat ovoj teoriji. Naime, nastankom svemira, čin koji se postavlja u prije 13.7 milijardi godina, nastao je sav tada poznati prostor i svo vrijeme. Dok nije postojao prostor nije postojalo ni vrijeme niti je prije Velikog praska mogao postojati neki prostor u koji je on eksplodirao. Širenje svemira koje je tada započeto zapravo je širenje samog prostora. Besmisleno je stoga pitati koliko je vremena proteklo dok se nije desio Prasak jer tim činom nastalo je i samo vrijeme i prije njega nije postojalo ni vrijeme. Ova temeljna činjenica ima duboke dalekosežne filozofske implikacije i na naučni način je pokazala točnost razmišljanja svetog Augustina (354 – 430) o nedjeljivoj povezanosti svijeta (materije) i njegova tijeka (vremena).


Dvije godine poslije ove Lemaîtreove pretpostavke, Edwin Hubble je proučavajući svjetlost udaljenih galaktika dokazao širenje svemira. Naime, Hubbleov zakon υ = Hr (gdje je υ brzina udaljavanja galaktike, r njezina udaljenost od Zemlje i H Hubbleova konstanta) povezuje brzinu i udaljenost zvijezde ili galaktike, važeći u bilo kojem dijelu svemira, preko parametra H koji je vezan uz crveni pomak spektra udaljene galaktike, što prema Dopplerovom zakonu znači da se galaktike od nas udaljavaju.


Međutim, sama činjenica širenja ne dokazuje nam da se takav prasak faktički desio. Tijekom 1940-ih trojica astronoma (Fred Hoyle, Tommy Gold i Herman Bondi) nadošli su na zamisao o objašnjenju širenja svemira bez potrebe za postojanjem Velikog praska. Kada bi šireće prostor-vrijeme stvaralo atome vodika brzinom od samo jednog novog atoma u prostoru od 10 milijardi prostornih metara, dobilo bi se dovoljno materije za ispunjavanje razmaka nastalog razmicanjem galaktika. (Usput rečeno, prosječna gustoća svemira je 10 do 100 atoma vodika po prostornom kilometru.) U bilo kojoj kozmičkoj epohi svemir bi izgledao kao što je danas („stalno stanje“).


Suparništvo između ovih dvaju modela nagnalo je astronome da podrobno traže potvrde za jedan od modela. No, već koncem 1940-ih George Gamow je, rabeći teoriju Velikog praska, predvidio postojanje kozmičkog pozadinskog zračenja kao svojevrsnog odjeka Velikog praska. Naime, u razdoblju od oko 300 000 godina poslije praska, kada su stvarani atomi, preostalo je elektromagnetno zračenje koje nas otada neprestano zapljuskuje. Kroz to vrijeme sve se više pokazivalo da se svemir mijenja ne samo kvantitativno nego i kvalitativno, što je dovodilo u sumnju model stalnog stanja, a kada su 1965. godine Robert Wilson i Arno Penzias otkrili zračenje koje se ravnomjerno proteže preko nebeskog svoda, neovisno o dobu dana ili godišnjem dobu, a čija svojstva su točno onakva kakva ima jako crveno pomaknuta svjetlost preostala od samog Velikog praska, teorija praska postigla je trijumf. Do 1978. godine definitivno se znanstveni svijet uvjerio da je s tim mikrovalnim pozadinskim zračenjem, čiji je elektromagnetski spektar sličan zračenju crnog tijela, temperature 2.735 K (maksimalne valne duljine λ=1.063 mm) doista riječ o „jeci“ Velikog praska. Dakle, teorija je u skladu sa ponašanjem svemira.

Franjo Šarčević, 04/2009

Popis literature

Nastavak narednog ponedjeljka.

Prethodno: Veliki prasak, 1. dio: Različiti modeli svemira