VASIONA

Pripremio: Zoran Janjušević

Od praiskonskog atoma do...

Godine 1927. Žorž Lemetr, belgijski jezuita i vodeći kosmolog Vatikana, postavio je osnove teorije Velikog praska. Po ovoj teoriji kosmos je, pre više milijardi godina (procene se kreću od 8 do 20 milijardi godina) nastao iz, kako ga je on nazvao, “Praiskonskog atoma” (popularniji naziv je “Kosmičko jaje”). Ovo kosmičko jaje je jednog trenutka eksplodiralo najvećom eksplozijom koja se ikada odigrala u kosmosu. Tog momenta rodila se naša vasiona čiji smo i mi sastavni deo i koju danas poznajemo. Sovjetsko-američki fizičar Gamov, nazvao je taj događaj “Veliki prasak”, što je postao opšteprihvaćen naziv.

Lemetr se nije udubljivao u druga pitanja vezana za teoriju Velikog praska - njemu i Vatikanu je bilo važno da ovu teoriju povežu sa biblijskim predanjem o postanku sveta pod uticajem Božije volje. Vatikan je prihvatio ovu teoriju a prihvatila ju je i većina savremenih naučnika jer se uklapala u tada najnovija otkrića američkog astronoma Edvina Habla o širenju svemira.

Polazeći od činjenice da se svemir širi, dolazi se do zaključka da je sva materija, pre više milijardi godina, morala biti skoncentrisana u vrlo malom i ograničenom prostoru sa masom ogromne gustine i temperature. Ova teorija se slaže i sa Ajnštajnovom Teorijom relativiteta. Prema njoj, sva materija kosmosa mogla je da nastane iz jedne elementarne čestice, beskonačno malih dimenzija ali i beskonačno velike energije. Realnije je zamisliti to “kosmičko jaje” u konačnim dimenzijama jednog sunčanog sistema ili možda još u većim, koje bi i tada, u odnosu na veličinu vasione, predstavljalo samo jedno zrno prašine. Masa bi i u ovom slučaju morala da se sabije do nezamislive gustine, kada bi se verovatno sastojala samo iz kvarkova, fotona, neutrina, ili možda od još sitnijih čestica, nama sada nepoznatih. Energija bi imala vrlo veliku vrednost kao i obrtni moment impulsa koji, po sadašnjem shvatanju fizike, ostaje nepromenjen (energija cele vasione i obrtni moment impulsa bili bi skocentrisani u toj relativno maloj zapremini). Sa ovakvom definicijom “kosmičkog jajeta”, izbegavamo singularne tačke sa kategorizacijom “beskonačno malo” i “beskonačno veliko”, koje predstavljaju nesavršenu matematičku interpretaciju prirodnih događaja.

Polazne veličine

Postavljanje osnovnih dinamičkih jednačina Velikog praska zahteva poznavanje početnih uslova, posebno vrednost početne brzine kretanja materije u momentu nastanka eksplozije, odnosno za početnu vrednost vremena To= 0, ako vreme računamo od tog trenutka pa nadalje. Ovu početnu vrednost brzine nemamo ali je sa dosta verovatnoće možemo pretpostaviti. Materija je, neposredno posle Velikog praska, bila u obliku elektromagnetnih talasa vrlo visoke energije i temperature. Kako se elektromagnetni talasi kreću brzinom svetlosti “C”, logično je pretpostaviti da je i početna brzina materije, izbačene u okolni prostor Velikim praskom, takođe ravna brzini svetlosti. Kasnijim smanjenjem temperature formirale su se masivnije elementarne čestice - elektroni, protoni i neutroni - čime je omogućeno obrazovanje najlakših atoma materije, vodonika i helijuma. Veliki deo materije je i dalje ostao u obliku elektromagnetnog zračenja. Posebno se to odnosi na neutrine i fotone koji i sada ispunjavaju prostor vasione u daleko najvećem broju. Njihova masa, sa ostalim oblicima nevidljive mase, obezbeđuje da se širenje vasione jednog dana zaustavi i počne povratni proces skupljanja - do novog “kosmičkog jajeta”.

Drugi važan dinamički uslov je sadašnja radijalna brzina kretanja naše galaksije. Prema saznanjima nauke, ona iznosi približno 2/3 brzine svetlost, to jest oko 200.000 km/sec.

Treći uslov je poznavanje tipa putanje kojom se kreću galaksije. Logično je zaključiti da se materija, posle Velikog praska, razletela zrakasto na sve strane poput gelera pri eksploziji bombe. Otud sledi da je putanja galaksija, odnosno pojedinih jata galaksija, prava linija (zanemaruju se relativna kretanja unutar skupina galaksija).

Četvrti uslov je brzina razmicanja galaksija, odnosno udaljavanje jedne od druge u tangencijalnom pravcu. Ovde se može iskoristiti Hablov zakon. Još 1929. američki astronom Edvin Habl zaključio je da se daleke galaksije brže udaljavaju od nas nego one bliže našoj galaksiji. Pokazalo se da je brzina udaljavanja srazmerna veličini rastojanja izmedu naše i posmatrane galaksije, što znači da dvostruko dalja galaksija od posmatrane beži od nas dvostruko većom brzinom. Brzina udaljavanja u odnosu na rastojanje galaksije naziva se Hablova konstanta i, prema novijim ispitivanjima, iznosi 16 km/sec na svakih milion svetlosnih godina rastojanja. Odatle proizlazi da galaksija koja je udaljena od nas milion svetlosnih godina ima relativnu brzinu udaljavanja 16 km/s. Dvostruko dalja galaksija udaljuje se brzinom od 32 km/s…

Peti uslov koji proizilazi iz stanja oscilatorne vasione je da se galaksije po svojim pravolinijskim putanjama kreću približno jednako usporenom brzinom, što znači da poseduju konstantno negativno ubrzanje, odnosno usporenje.

Ovo su uglavnom uslovi za postavljanje dinamičkih jednačina kretanja. Izračunavanje karakterističnih veličina tog kretanja daje odgovore na postavljena pitanja u uvodnom delu ove rasprave. Potrebni uslovi mogu se prikazati na sledeći način:

1. Početno vreme To= 0
2. Početna brzina Vo= C
3. Radijalna brzina pravolinijskog kretanja V1= (2/3) C
4. Putanja galaksija je prava linija
5. Relativna brzina udaljavanja galaksija u poprečnom (tangencijalnom) pravcu na rastojanju od milion svetlosnih godina iznosi: V2=16 km/s (Hablova konstanta)
6. Sva kretanja imaju konstantno usporenje
7. Poprečno relativno kretanje galaksija možemo smatrati približno pravolinijskim. Rešavanjem dinamičkih jednačina kretanja, uvođenjem navedenih uslova, dobijaju se sledeći rezultati:

1. Starost vasione iznosi 15 milijardi godina

2. Sadašnje dimenzije vasione definisane radijusom lopte koju ona zauzima u prostoru: R=15 milijardi svetlosnih godina. Udaljenost naše galaksije od centra Velikog praska iznosi L=12,5 milijardi svetlosnih godina.

3. Maksimalna veličina: Rk= 45 milijardi svetlosnih godina

4. Vreme potrebno da se dostigne maksimalna veličina a koja predstavlja polovinu jednog ciklusa (perioda oscilacije) iznosi Tk= 45 milijardi godina

5. Ukupno vreme života naše vasione je u stvari vreme celog ciklusa, posle čega dolazi do ponovnog rađanja nove vasione i iznosi: Tu= 90 milijardi godina.

Da li je naša vasiona jedina?

Ovo pitanje je bez odgovora. Ipak, pođimo od pretpostavke da smo deo jedine vasione, čije smo maksimalne dimenzije približno odredili. Postavlja se pitanje: šta se nalazi iza te granice? Da li je to apsolutno prazan prostor i dokle se prostire? Ovo pitanje ima smisla ukoliko se iza granice tog praznog prostora nalazi nešto drugo, najverovatnije nova vasiona. Sledeća mogućnost je da se taj zamišljeni prazni prostor prostire u beskonačnost. Ovde se ponovo nameće zaključak o maloj verovatnoći da u tom beskrajnom prostoru postoji samo jedna vasiona.

Najverovatnija pretpostavka je da smo okruženi beskonačno velikim brojem sličnih vasiona koje pulsiraju svaka u svom ritmu, zavisno od količine materije koju sadrži.

Čovek, Zemlja i ceo Sunčev sistem su beznačajne čestice materije u vasioni koja nas okružuje. Ako je osnovana pretpostavka da naša vasiona predstavlja samo jednu od beskonačnog broja drugih, naše postojanje je beznačajno i nema nikakvog uticaja na prirodne zakone koji važe za ovako velike skupine materije. Pa ipak, čovečanstvo poseduje najviši kvalitativni oblik materije u Univerzumu - ljudski um. Njegova osobina je da, tokom vremena, neprekidno dobija na kvalitetu, što u dalekoj budućnosti može dostići neslućene visine. .

Razvoj molekularne biologije, nano-tehnologije, fizike i drugih grana nauke, čine ljudski rod jačim i dugovečnijim. Ovo povećava šanse na opstanak i omogućava širenje ljudske vrste i van naše planete, što će znatno umanjiti mogućnost uništenja ljudske roda u eventualnoj svemirskoj katastrofi.

Zoran Janjušević