Neděle 7. června 2020, svátek má Iveta, Slavoj
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Neděle 7. června 2020 Iveta, Slavoj

Jak velký je náš vesmír?

31. 01. 2015 21:18:20
Na otázku, jak velký je momentálně vesmír, ve kterém žijeme, se dá odpovědět velice rychle a pravdivě: "Nevíme to." Pro vědce, motivované touhou po dalším poznáním, jsou ovšem odpovědi takového typu neuspokojující. Pomocí lepší definice pojmu "vesmír" se snaží dobrat k lepším a konstruktivnějším odpovědím.

Upřesněním definice vesmíru na "veškerý pozorovatelný vesmír", tedy vše, co umíme detekovat pomocí přístrojů, dostáváme šanci podpořit odpověď na tuto otázku reálnými čísly.

Pozemští pozorovatelé zachycují pomocí detektorů elektromagnetické záření, přicházející z více či méně odlehlých částí vesmíru. Vyhodnocením jeho vlastností pak usuzují na stáří objektů, které záření vyslaly. Díky tomu můžeme dnes relativně přesně odpovědět - vesmír je starý 13,819 miliard let.

Menší korekturu odhadu stáří vesmíru přitom vyžaduje fakt, že vesmír se stal pro záření "průhledným" až ve svém stáří kolem 400 000 let. Do té doby se nacházel v hustém stavu, ve kterém bylo veškeré elektromagnetické záření hmotou vesmíru pohlcováno. Teprve až po uplynutí této doby můžeme vůbec mluvit o "zdroji záření".

Zjednodušeně by se tedy dalo odhadnut, že záření, které k nám dorazilo, za dobu své existence urazilo maximální vzdálenost, odpovídající 13,819 miliardy světelných let. To by ovšem platilo jen v případě, že se vesmír nerozpíná. Ve skutečnosti se během doby, kterou potřebovalo nejstarší detekované záření k dosažení pozemských aparatur, vesmír díky rozpínání objemově zvětšil natolik, že skutečná vzdálenost, ve které se nachází nejstarší zdroje informací (elektromagnetického záření) je dnes odhadována na 46,6 miliard světelných let.

Pozorovaný vesmír by tedy měl mít průměr kolem 93 miliard světelných let.

By Unmismoobjetivo (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Ilustrace: Zdroj: By Unmismoobjetivo (Own work), http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AObservable_universe_logarithmic_illustration.png [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Ve vesmíru se ale nacházejí i oblasti, které nikdy vidět nemůžeme, protože se od nás vzdalují rychlostí vyšší než rychlost elektromagnetického záření, které k nám vysílají, a na základě kterého jejich existenci zaznamenáváme.

Jak velký je tedy vesmír doopravdy? Je pravda, že je vesmír nekonečný?

Na první otázku skutečně nemůžeme odpovědět s naprostou jistotou. Odpověď na druhou se můžeme pokusit odhadnout na základě pozorování a teoretický úvah.

O tom, jestli je náš vesmír nekonečný, rozhoduje jeho tvar, tedy stupeň jeho zakřivení.

Náš mozek je schopen si představit různé geometrické objekty v rámci třírozměrného prostoru, s těmito objekty se totiž setkáváme v běžném životě. Jak si ale člověk má představit tvar samotného třírozměrného prostoru?

Jako příklad pozitivního zakřivení vesmíru může posloužit koule: u jejího povrchu se jedná o zakřivený dvourozměrný objekt, který vnímáme v rámci běžného třírozměrného prostoru. Povrch koule nemá začátek ani konec, je tedy vnímán jako neohraničený, přesto, že objekt sám (koule) není nekonečně velký.

Analogicky vesmír sám, pokud je pozitivně zakřivený, je neohraničený. Pozorovatel, který vyrazí v jakémkoliv bodě na cestu vesmírem a zachová si přitom původní směr, musí nutně dojít zpět k původnímu bodu stejně, jako by se pohyboval po povrchu koule, nebo podobně jako se k původnímu bodu vrací vesmírný satelit, když obletěl celou zeměkouli.

Vesmír, který není zakřivený by se dal naopak přirovnat k ploché desce, která nikde nekončí. Takový vesmír by byl nekonečný a pozorovatel, který by se vydal na pouť po vesmíru, by se do původního budu již nikdy nevrátil.

O něco těžší je představit si negativně zakřivený vesmír. Nejlépe asi vystihuje podobnou formu tvar "Pringels". I v negativně zakřiveném vesmíru může pozorovatel cestovat nekonečně daleko, aniž by se přitom vrátil na místo, odkud původně ke své cestě vyrazil.

End_of_universe.jpg

Zdroj: http://www.google.com.br/imgres?q=cubo&hl=pt-BR&gbv=2&tbm=isch&tbnid=kRVXDeBtM7wUyM:&imgrefurl=http://computacaografica.ic.uff.br/erratas.html&docid=JGBhW5pzDGjSIM&w=2163&h=1713&ei=bwplTrncOMWCgAfGouCMCg&zoom=1&iact=hc&vpx=1337&vpy=410&dur=156&hovh=200&hovw=252&tx=173&ty=72&page=1&tbnh=133&tbnw=168&start=0&ndsp=55&ved=1t:429,r:30,s:0&biw=1920&bih=899 Open source licence

Na základě pozorování můžeme odhadnout, že vesmír je skutečně plochý a nezakřivený. Díky tomu by měl být i nekonečný. Pozorovatel, který se jednoho dne vydá na cestu po vesmíru, se už nikdy nevrátí na původní místo, pokud zachová směr svého putování.

Autor: Dana Tenzler | sobota 31.1.2015 21:18 | karma článku: 20.53 | přečteno: 1998x

Další články blogera

Dana Tenzler

Co je to radioaktivita a jak nám škodí?

Lidé se bojí radioaktivity proto, že není vidět ani cítit. Představují si všemocného vraha, proti kterému se nedá nijak bránit. Strach je zbytečný, lepší je spíše zdravý respekt. Pět blogů o tom, co je a co není radioaktivita.

4.6.2020 v 8:00 | Karma článku: 15.13 | Přečteno: 383 | Diskuse

Dana Tenzler

Chemie v kuchyni - deset zajímavostí

Chemie - to nejsou jen "éčka". Chemie v kuchyni pomáhá - a někdy i obveselí. Deset blogů o tom, co všechno umí chemie, kterou používáme v domácnosti. Čištění stříbra a mosazi, silikon a hrátky s coca-colou. (délka přes 100 min.)

1.6.2020 v 8:00 | Karma článku: 14.70 | Přečteno: 424 | Diskuse

Dana Tenzler

Nechte si se mnou zajít chuť ... na průmyslově vyrobené potraviny

Kečup, křupky, muffiny a dokonce i káva. Naše potraviny se pomalu stávají oslavou chemického průmyslu. Pojďte se podívat, co se dá všechno nalézt v oblíbených potravinách.

28.5.2020 v 8:00 | Karma článku: 18.29 | Přečteno: 984 | Diskuse

Dana Tenzler

Vesmírná alchymie

Jak přišly na svět chemické prvky a hmota, která zaplňuje vesmír? Kdo byl praotcem a pramatkou všech prvků a jak vznikaly ty, ze kterých se skládáme my sami? Kdo je pravým vesmírným alchymistou, který umí vyrobit zlato?

25.5.2020 v 8:00 | Karma článku: 15.15 | Přečteno: 393 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Co je to radioaktivita a jak nám škodí?

Lidé se bojí radioaktivity proto, že není vidět ani cítit. Představují si všemocného vraha, proti kterému se nedá nijak bránit. Strach je zbytečný, lepší je spíše zdravý respekt. Pět blogů o tom, co je a co není radioaktivita.

4.6.2020 v 8:00 | Karma článku: 15.13 | Přečteno: 383 | Diskuse

Jan Veselý

Venuše v Dolní Horní a tři červnová zatmění

aneb Topocentrický pohled na vesmír v červnu 2020. Venuše se během května „po anglicku“ vytratila, ale už na konci června se zase na obloze objeví. Měsíc předvede klasický taneček s Jupiterem, Saturnem a Marsem a také tři zatmění.

3.6.2020 v 22:00 | Karma článku: 11.09 | Přečteno: 191 | Diskuse

Dana Tenzler

Chemie v kuchyni - deset zajímavostí

Chemie - to nejsou jen "éčka". Chemie v kuchyni pomáhá - a někdy i obveselí. Deset blogů o tom, co všechno umí chemie, kterou používáme v domácnosti. Čištění stříbra a mosazi, silikon a hrátky s coca-colou. (délka přes 100 min.)

1.6.2020 v 8:00 | Karma článku: 14.70 | Přečteno: 424 | Diskuse

Dana Tenzler

Nechte si se mnou zajít chuť ... na průmyslově vyrobené potraviny

Kečup, křupky, muffiny a dokonce i káva. Naše potraviny se pomalu stávají oslavou chemického průmyslu. Pojďte se podívat, co se dá všechno nalézt v oblíbených potravinách.

28.5.2020 v 8:00 | Karma článku: 18.29 | Přečteno: 984 | Diskuse

Julius Maksa

Vznik a zánik vesmíru 1.

Vznikl vesmír tak, jak popisuje teorie velkého třesku? Mohla veškerá hmota vzniknout z ničeho? Je možné, aby hmota vznikla z energie? Je teorie velkého třesku reálná, nebo ji můžeme zařadit do sci-fi?

26.5.2020 v 12:40 | Karma článku: 12.25 | Přečteno: 477 | Diskuse
Počet článků 564 Celková karma 15.75 Průměrná čtenost 1341

Zajímám se o přírodní vědy. Píšu o tom, co mě zaujalo při toulkách internetem. Vzhledem k občastým dotazům - ano, skutečně mám vzdělání. Ne, nebudu tu vypisovat všechny svoje tituly, knihy a vědecké práce. Tenhle blog provozuji ve svém volném čase pro radost. 

Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům. 

Najdete na iDNES.cz