Universul reprezintă lumea în totalitatea ei,
probabil că nemărginită în timp și spațiu, infinit de variată în ceea ce
privește formele pe care le iau materia, energia și informația în procesul
dezvoltării lor perpetue.
Universul mai este denumit si Cosmos(din grecescul
Kosmos=lume, univers ordonat), originea si evolutia sa constituind obiectul de
studiu al Cosmologiei.
Universul contine tot ceea ce exista, de la cele mai mari galaxii, la
cele mai mici particule subatomice, lumina si alte forme de radatii si energie.
Majoritatea masei de materie observabila vine de la stele din cauza luminii pe
care o raspandesc. Obiectele pe care nu le putem observa pot fi detectate daca
emit diferite tipuri de radiatii. Chiar daca contine multe corpuri, Universul
esteun spatiu cu un vast volum de "nimic".
Cea mai acceptata teorie cu privire la nasterea
Universului este aceea a Big Bangului. Aceasta propune ca Universul era la
inceput foarte dens, compact si fierbinte. Din motive necunoscute, o explozie
cosmica numita Big Bang, s-a produs in urma cu 13.7 miliarde de ani, si de
atunci Universul este intr-o continua expansiune.
In urma acestei explozii,
observatiile astro-fizice au dus la concluzia, ca galaxiile se deplaseaza
in spatiu, departându-se intre ele. De asemenea, s-a constatat existenta, In
Univers, a unor radiatii care pot fi detectate cu ajutorul unor instrumente
speciale.
Conform
aceastei teorii , toata materia existenta astazi In Univers era concentrata
intr-un corp mic, extrem de fierbinte, o ,,minge de foc’’. Materia era
reprezentata prin particule elementare si antiparticule.
S-a produs o expansiune foarte rapida a acestei
materii fierbinti, ca o imensa explozie. Ca urmare a expansiunii, materia se
racea incât, la dublarea volumului, se injumatatea valoarea temperaturii.
Astfel,s-a calculat ca la o secunda dupa marea
explozie, temperatura materiei scazuse la circa 10 miliarde de grade, adica de
aproape 1000 de ori mai mare decât este temperatura In interiorul Soarelui.
Materia era alcatuita atunci din electroni si protoni, cu antiparticulele lor,
dar si din neutroni.
Expansiunea si racirea au continuat si electronii
s-au unit cu antielectronii, formând fotoni. In felul acesta, universul a
devenit o sfera de lumina.
Dupa 100 de secunde de la marea explozie, protonii
s-au unit cu neutronii, formând nucleul de hidrogen greu (deuteriu). Din
acestea s-au format nucleele de heliu si alte elemente mai grele.
Neutronii ramasi au dus la formarea nucleelor de hidrogen. Acest
proces a durat câteva ore.
Expansiunea Universului a continuat inca
aproximativ un milion de ani, fara schimbari deosebite, ci doar o racire
continua. In acest timp, temperatura a coborât la doar cateva mii de grade,
incât a inceput formarea de atomi, prin unirea nucleelor cu electronii.
Se considera insa ca in unele parti ale
Universului, expansiunea s-a incetinit si acolo s-a concentrat materia, formând
galaxii.
Atractia gravitationala a dus la comprimarea norilor
de hidrogen si heliu, cu cresterea locala a temperaturii pâna la declansarea
fuziunii nucleare. Aceasta a dus la cresterea din nou a temperaturii si la
formarea stelelor. Ele au atras in jurul lor materia racita formând planete,
asteorizi, meteoriti si comete.
In felul acesta s-a format Sistemul Solar in cadrul
Galaxiei noastre. O aglomerare mare de materie a dus la formarea Soarelui, care
este o stea. In jurul lui, s-au produs alte aglomerari de materie, mai mici,
care au format planetele cu satelitii lor.
Si in prezent continua concentrarea materiei in corpuri
mai mari. Astefel, unii asteroizi si meteoriti sunt atrasi si cad pe suprafata
planetelor si satelitilor lor. Pamântul primeste o cantitate de aproximativ 100
000 de meteoriti In 24 de ore.
Chiar daca pare bizar, insusi spatiul se extinde in continuare, in special
vastele regiuni dintre galaxii.
Conform teoriei lui Einstein, spatiul nu e doar
pustiit; este real, flexibil si se poate intinde. Notiunea ca spatiul este
intr-o continua dezvoltare este predictia lui Einstein amintita in teoria
gravitatiei, o simpla, dar universala legatuta dintre spatiu, timp si materie.
In 1920, astronomul Edwin Hubble, prima data a observat ca
distantele dintre galaxii se departeaza de noi, chiar cum se astepta Einstein,
spatiul dintre galaxii crescând in volum.
(3D Map
of Universe)
Daca expansiunea va continua, Universul va deveni din ce in ce mai gol, iar
spatiul din ce in ce mai rece. Insa daca Universul va incepe sa se contracte,
galaxiile se vor apropia pana cand vor intra in coliziune si vor fuziona. Totul
va fi distrus. Viitorul depinde de cantitatea de materie pe care o contine
Universul pe metru cub. Insa potrivit informatiilor actuale ea este prea mica
pentru ca Universul sa inceapa sa se contracte. Cu toate acestea in prezent
cunoastem prea putin din tot Universul (cca: 5%), pentru a ne putea exprima
categoric.
Cel mai îndepărtat punct din universul vizibil.
Este
oare universul nostru unic?
Iata o Intrebare controversata.
Teoria inflationara a universului model ne spune ca universul in care traim nu
este unic. Modelul inflationar prevede ca Big Banguri se produc in continuare
in alte regiuni ale spatiului, iar alte teorii sugereaza ca acele locuri pot fi
complet diferite de ale noastre si chiar legile naturii si numarul dimensiunii
spatiului sa fie schimbate.
Aceasta parere, ca universul nu ar arata la fel ca in partea in care traim
poate explica misterul despre universul nostru; De ce constantele si legile
naturii sunt asa, ci nu altfel? De exemplu; de ce viteza luminii nu este mai
rapida decât aceea pe care o are? De ce electronii sunt mai luminati decât
protonii care orbiteaza in atom? Tot ce stim este ca aceste legi
fundamentale si constante au fost putin diferite când le-am pus in practica ,
iar viata cum o stim nu ar fi existat.
Figura geometrica a Universului.
Relativitatea generala de asemenea prezice faptul ca
Universul trebuie sa aiba o forma distincta, care sa depinda direct de cât de
repede se extinde universul.(Constanta Hubble). Pentru a determina figura
geometrica , trebuie ca doua raze de lumina paralele, intotdeauna sa ramâna
paralele una fata de cealalta.
Astfel, au existat trei optiuni pentru figura geometrica a universului: curbare
pozitiva, curbare negativa si curbare 0.
Curbare pozitiva: Uiversul este considerat o sfera care se extinde
pe zi ce trece dupa marea exlozie, dar cercetatorii au afirmat ca sfera are un
volum finit, si când ea va atinge volumul maxim, se va produce o noua explozie.
Curbarea 0 : Un spatiu cu curbarea 0 este numit un spatiu uniform.
Spatiul uniform nu este compact, spatiul se extinde la infinit in toate
directiile, deci aceste optiuni reprezinta un univer deschis. Spatiul si timpul
se extind permanent in timp.
Curbarea negativa : Cu o curbura negativa , spatiul are un volum
infinit. Optiunile curburii negative reprezinta un Univers deschis.
Destinul final al Universului
Există mai multe teorii despre soarta Universului.
- S-ar putea dilata la nesfârșit, dispărând pur și simplu.
- S-ar putea opri din dilatare și să rămană ca atare.
- Ar putea atinge o dimensiune maximă, iar apoi să se contracte
până la prăbușirea datorită gravității - teoria Big Crunch.
- Ar putea trece prin faze alternative de dilatare și contracție
la nesfârșit.
- Ar putea izbucni un nou Big Bang care va crea la rândul lui un
alt Univers.
„Hubert Reeves: Cunoașterea cosmosului este mai mult decât un lux
pentru oameni cultivați. Ea este temelia unei conștiințe cosmice; ea relevă
marea răspundere ce ne revine pentru viitorul omenirii.”