Universul și Sistemul Solar

Universul

-prezentare "generala"

A fost odata un timp cand nu exista nimic...

Dupa cum se cunoaste, o modalitate de reprezentare a unui spatiu este gasirea unei tehnici matematice de definirea oricarui punct din acel spatiu. Cand spunem spatiu, toata lumea se gandeste la spatiul care ne inconjoara, pe care noi il percepem tridimensional (3D). Trebuie, oare, sa ne punem problema:

"A fost oare spatiul asa cum il cunoastem noi astazi, de-a pururi" ?

Aceasta problema a inceput in secolul al XVI-lea, odata cu Galileo Galilei. Desi pare cam ciudata plasarea in timp, Galilei a fost cel care, construindu-si prima luneta refractor (cu lentile) a largit dimensiunea spatiului pe care il cunostea omenirea. Deodata, colectia formata de Pamant si de corpurile despre care se credea ca il orbiteaza (Soarele, Luna si 5 planete cunoscute: Mercur, Venus, Marte, Jupiter si Saturn) s-a imbogatit cu un nou element care bulversa toate presupunerile contemporane cu marele om de stiinta. Acest nou element se numea: "mica planeta". Astazi noi il denumim generic "satelit". Intr-adevar: Galilei, uitandu-se cu luneta lui magica la planeta Jupiter, a constatat ca niste puncte luminoase se roteau in jurul ei. Erau cei 4 sateliti pe care astazi ii numim galileieni: Io, Callisto, Ganymede si Europa . Deci existau corpuri care se roteau in jurul altor corpuri, diferite de Pamant. Din pacate observatiile lui Galilei i-au adus acestuia ostracizarea, iar lui Jordano Bruno rugul. Mai mult, Galilei a fost cel care a concluzionat ca pata alba de lumina care se intinde pe cer in timpul noptii nu este formata din altceva decat din stele ca Soarele si care, poate, au si planete care le orbiteaza. Cata dreptate avea in ceea ce priveste Calea Lactee!

Etapa urmatoare de dezvoltare a fost redata printr-un sistem de legi foarte ciudat: sistemul pseudoheliocentric. Acesta consta in urmatoarele: Pamantul era vazut ca centrul Universului. In jurul sau se roteau Luna, Soarele si stelele indepartate. Celelalte planete cunoscute se roteau in jurul Soarelui, si puteau avea sateliti. Acest sistem era pe cat de absurd, pe atat de corect.

Din fericire in doar un secol, un alt mare astronom, Copernic, a reusit sa impuna lumii stiintifice din acea perioada faptul ca Soarele era in centrul Sistemului Solar Helios (SSH). Sa vedem cum. El s-a intrebat: "prin ce difera Terra de celelalte planete ?". Raspunsul (la acea vreme - azi este evident diferit pentru ca au fost trimise sonde spatiale care au determinat caracteristicile planetelor) a fost: "prin NIMIC". Si precum in fizica exista principiul relativitatii miscarii (adica ori spunem ca un autobuz se misca relativ la un stalp, ori ca un stalp se misca relativ la un autobuz), Copernic a inlocuit miscarea Soarelui in jurul Terrei cu miscarea Terrei in jurul Soarelui. Sistemul devenea: Soarele este in centrul Universului, iar planetele si stelele se misca in jurul sau. Totul a fost schimbarea centrului de referinta al miscarii. Din pacate la vremea respectiva se presupunea ca orbitele sunt perfect circulare.

Ursa Mare

Un alt salt a fost facut in vremea lui Tycho Brache. Acesta era un impatimit sustinator al miscarii pe cercuri concentrice a planetelor. El toata viata a cules date care sa-i sustina teoriile. Din (ne)fericire, discipolul sau cel mai credincios (Johannes Kepler) a constatat ca datele nu numai ca contraziceau teoriile lui Brache, mai mult, veneau in sprijinul orbitelor eliptice. Si asa, Kepler, a pus bazele miscarilor planetelor si altor corpuri. Treptat, legile sale au fost generalizte si au devenit legi aplicabile chiar si pentru satelitii artificiali si rachetele balistice. Iata ca natura inconjuratoare se complica si chiar devenea mai interesanta.

Nebuloasa Crab

Si a venit secolul trecut (intre timp s-au descoperit noi planete, dar nu s-au facut progrese remarcabile in ceea ce priveste teoria spatiilor), cand un astronom pe numele sau Olbers a emis urmatoarea intrebare paradoxala: "De ce este intuneric noaptea ?". Intrebarea pare a unui copil. Ei bine, nu este chiar asa. La vremea respectiva se credea ca spatiul este infinit in dimensiuni si in timp si uniform populat cu galaxii. Pe masura ce materia era consumata, prin reactiile termonucleare din stele, era adusa materie care sa inlocuiasca pierderea (evident, pentru ca resursele erau infinite). Daca avem in vedere un astfel de spatiu, toate stelele produc energie. Fiind o infinitate de stele, se va produce o cantitate infinita de energie, deci si de lumina. Ori noaptea, cerul ar fi trebuit sa fiarba de atata lumina, ceea ce nu se intampla. Explicatia a fost data de alti astronomi: in spatiu exista nori de praf si gaz care absorb energie, filtrand-o. Din pacate explicatia nu a tinut. De ce ? Daca Universul era infinit in timp, trebuia ca norii respectivi sa fi abosrbit deja cantitatea de energie pana la saturatie, moment in care ar fi devenit ei insisi surse de lumina (pentru a fi mai clar: daca puneti pe foc un ibric cu apa rece, puteti tine mana inauntru pentru ca apa absoarbe energia flacarii. Nu puteti face asta la infinit: pentru ca apa se va incalzi si va deveni la randul sau sursa de energie.). Explicatiile puteau fi doua: ori Universul era finit, ori stelele se indepartau unele de altele cu viteze foarte mari (>90% din c, unde c este viteza luminii in vid: 300.000. km/s). Raspunsurile erau atat de ciudate incat nu au fost luate in consideratie. Vom vedea in cele ce urmeaza ca erau echivalente.