Wiedza jest super: Jak duży jest Wszechświat?

wtorek, 20 maja 2014

Jak duży jest Wszechświat?

Czy można objąć Wszechświat?

Jak duży jest Wszechświat? Spróbujmy zadać takie pytanie komuś ze swojego otoczenia. Najczęściej będzie pojawiała się odpowiedź: „Bardzo duży". Ci, o większej wyobraźni powiedzą: ogromny. Kto interesuje się astronomią odpowie, że szesnaście miliardów lat świetlnych*, ale raczej nie będzie potrafił powiedzieć ile to jest w „naszych" jednostkach odległości. Ci sprytniejsi, wiedząc, że rok świetlny jest to odległość jaką pokonuje światło w ciągu roku, dadzą nam zamiast odpowiedzi takie zadanie do policzenia: Pomnóż 16 mld lat świetlnych przez 9,5 biliona kilometrów (ponieważ taką odległość przebędzie światło w ciągu roku). Wynik jaki wyjdzie powie ci jak wielki jest Wszechświat**. Będzie to wymiar 152 tryliardów kilometrów! Takiej odległości nie da się już nikomu wyobrazić. Teraz dopiero zrozumiałe staje się powiedzenie „astronomiczne (np.) kwoty ". Jest to coś tak dużego, że wręcz nie do wyobrażenia.

Aby lepiej wyobrazić sobie te odległości, zmniejszmy nasze Słońce do rozmiarów ziarenka maku. W takiej skali Ziemia będzie w odległości prawie 11 cm od Słońca, a najdalsza planeta, Pluton, oddalony będzie o ponad cztery metry. Teraz łatwiej wyobrazić sobie, jak duży jest nasz Układ Słoneczny. Pójdźmy jednak dalej i zobaczmy jak w tej skali będą wyglądały dalsze części Kosmosu. Jak mówiliśmy najdalsza planeta będzie w odległości 4 metrów. Jeżeli uważacie, że to dużo to pewnie zaskoczy was informacja, że najbliższa gwiazda znajdzie się w odległości dopiero 28,5 kilometra. A dotyczy to tylko najbliższej gwiazdy. Wyobraźcie sobie tę skalę- małe Słoneczko wielkości ziarenka maku, oddalone jest od najbliższej swojej kuzynki o 28,5 km! Cała nasza Galaktyka, w której się znajdujemy będzie miała średnicę 680 km a krańce Wszechświata będą w odległości 109 mld km, czyli 700 razy dalej niż odległość Ziemia-Słońce.

Okazuje się, że zmniejszenie Słońca do średnicy 1 mm pomogło nam tylko wyobrazić sobie odległości w najbliższym sąsiedztwie naszej gwiazdy. Dla dalszych obiektów znowu pojawiają się „astronomiczne" odległości. Cóż zatem uczynić? Można pokusić się o to aby jeszcze bardziej pomniejszyć nasz model.

Zmniejszmy więc cały Układ Słoneczny do rozmiarów 1 mm. Wtedy najbliższa gwiazda będzie odległa „tylko" o 6,7 metra, a średnica naszej Galaktyki wyniesie 160 km. Najbliższa nam galaktyka, Obłok Magellana, oddalony będzie o 256 km a koniec Wszechświata o 25,5 mln km, czyli jeszcze za dużo. Człowiek nie jest przyzwyczajony do wyobrażania sobie tak dużych odległości. Spróbujmy bardziej pomniejszyć nasz model.

Wyobraźmy sobie, że całą naszą Galaktykę skupiamy w objętości ziarenka maku. W takiej skali Obłok Magellana będzie odległy tylko o półtora milimetra, a inna galaktyka, równie dobrze znana, Wielka Mgławica Andromedy będzie znajdowała się w odległości 2,2 cm. Aby przebyć tę odległość w rzeczywistości światło potrzebuje na to 2,2 mln lat! Nasza Grupa Lokalna, czyli skupisko najbliższych nam galaktyk będzie miała średnicę 3 cm, a najbliższa nam inna gromada galaktyk, tzw. gromada Virgo oddalona będzie o 66 cm. Krańce Wszechświata będą w tej skali w odległości zaledwie 160 metrów. Prawda, że to nie dużo?

Jakie wszystko teraz staje się łatwe do wyobrażenia. Aż się nie chce wierzyć, że aby to osiągnąć musieliśmy nasz Wszechświat zmniejszyć 1 000 000 000 000 000 000 (trylion) razy. Patrząc na gwieździste niebo możemy sobie teraz wyobrazić jak wielki jest Wszechświat. Jego ogrom, dla nas, małych istot jest wręcz przytłaczający. Można nawet żartem powiedzieć, że jest on „astronomicznie" przytłaczający.

*- Rok świetlny- jednostka odległości używana w astronomii równa 9,461x 10¹⁵ m, czyli niecałe 9,5 biliona kilometrów.

**- Wbrew pozorom nie jest to trudne zadanie. Można je łatwo policzyć za pomocą potęg: 16 mld to liczba 16x10⁹ (zamiast słowa „miliard" użyliśmy tu potęgi jaka go określa), a 9,5 biliona to liczba 9,5x10¹². Teraz rachunek staje się prosty. Wystarczy pomnożyć liczbę 16x10⁹ przez liczbę 9,5x10¹², czyli 16x9,5x10⁹⁺¹², co w sumie daje nam odległość 152x10²¹ km.