referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Barbora
Sobota, 4. decembra 2021
Kozmologické modely vesmíru
Dátum pridania: 20.10.2006 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: MichalT
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 3 168
Referát vhodný pre: Vysoká škola Počet A4: 8.8
Priemerná známka: 2.97 Rýchle čítanie: 14m 40s
Pomalé čítanie: 22m 0s
 

 „Dávno pradávno, keď Nebo a Zem neboli rozdelené, vesmír vyzeral ako tmavé vajce. V tomto vajci sa celkom potichu zrodil Pchan-ku, praotec ľudstva. Keď otvoril oči, videl okolo seba len tmu. Nahneval sa, zobral sekeru a zaťal. Obrovské čierne vajce sa rozdvojilo. Čisté a ľahké prvky protikladu jang sa pomaly zdvihli a bolo z nich Nebo, kalné a ťažké prvky protikladu jin klesli a bola z nich Zem.“ Príbehy dračích cisárov, Mýty starej Číny   

1. ÚVOD  
Už od pradávna sa človek snažil vysvetliť pôvod svoj a pôvod toho, čo okolo seba videl. Z pohľadu materialistického svetonázoru to boli najskôr fantazijné predstavy spojené so skutočnosťou, ktorú vnímal svojimi zmyslami. Tak sa zrodil mýtus. Je zaujímavé, že mýtus, ktorý som uviedol na začiatku tohoto pojednania, nie je primitívnym, inteligentne nízkym blábolom. Možno v ňom vybadať prvky zložitejšie abstraktného myslenia: prvky jin a jang, ktoré tvoria podstatu sveta.

Taktiež je veľmi zaujímavé, že počiatok vesmíru je tu znázornený malým vajcom, ktorého rozťatím sa vesmír zväčšoval - ako to je uvedené v pokračovaní tohoto mýtu. Pchan-ku neskôr zomiera a časti jeho tela sa premenia na slnko, mesiac, hory, lesy, trávu, rieky, moria atď. Možno v tom vidieť predstavu panteizmu: praotec ľudstva Pchan-ku sa nachádza vo všetkom stvorenom.

Tento úvod mal slúžiť ako krátke uvedenie do toho, s čím sa budeme zaoberať: kozmológia. Kozmológia je časťou astrofyziky. Skúma otázky a problémy vzniku – pokiaľ vznikol - a vývoja vesmíru ako celku, na čo používa vedecké metódy, teórie a poznatky vedecky nadobudnuté (vývoj a vznik jednotlivých častí vesmíru ako sú slnečné sústavy, galaxie atď., skúma kozmogónia). Nemožno teda hovoriť o kozmológii v dobe pred zrodom vedy - ktorý môžeme datovať od Galilea Galileiho - a dokonca ani dlho potom, pretože až po roku 1917 sa začali objavovať modely, ktoré neboli v takom rozpore so skúsenosťou a experimentálnymi faktami a preto ich možno nazvať vedeckými.

Na začiatku rozoberieme model SHE – model, ktorý našiel svoj zrod v dobe klasickej fyziky. Ukážeme jeho rozpornosť so skutočnosťou, z čoho vyplýva potreba hľadania iných modelov. Tie poskytuje Všeobecná teória relativity. Cez Einsteinov stacionárny model vesmíru sa dostaneme k Friedmanovým modelom, ktoré vedú k tzv. štandardnému modelu vesmíru. Aj tento model však nevysvetľuje všetky problémy. Posledná kapitola sa bude zaoberať budúcnosťou vesmíru.  

2. MODEL SHE 
Fyzika pred vznikom všeobecnej teórie relativity dospela k modelu s názvom SHE. S znamená stacionárny, H homogénny a E euklidovský. 

2.1.1. Stacionárny vesmír 
Stacionárny vesmír je taký vesmír, ktorý nevznikol a preto ani nemá dôvod zaniknúť. Je večný. Pokladá sa za nekonečný, pretože nie je jasné, prečo by mal byť ohraničený, keď nemá počiatok.(Teologické dôsledky: Keďže každá predstava je ohraničená, je nemožné predstaviť si nekonečnosť. A keďže nekonečnosť nemá počiatok, všetko čo je nekonečné je aj večné. Hmote sú pririeknuté vlastnosti, ktoré tzv. idealistický filozofický smer dáva božstvu, teda niečomu nehmotnému.

Nie je tiež nezaujímavé, že atribúty večnosť a nekonečnosť sú mnohí ochotní prijať u hmoty skôr ako u BOHA. Veriaci môže dostať otázku: „A kto stvoril BOHA?“ Protiotázka: „A kto stvoril hmotu?“Stacionárny vesmír však prináša aj iné dôsledky: ak je hmota večná, potom je nestvorená a teda prvotná. Duch je druhotný, vzišiel z nej. Alebo je možné, že večné je oboje: Boh aj hmota? Je možné, že do hmoty vniesol poriadok až BOH sám? Hmotné aj duchovné sú si však svojou podstatou cudzie. Ako by sa teda mohlo duchovné v hmotnom prejaviť? Na to, aby mohlo pôsobiť, muselo by nutne použiť rovnorodý nástroj. Východiskom by bolo vytvoriť inolátkové prechody medzi nehmotným a hmotným. Akokoľvek však uvažujeme, musíme prísť k takému záveru, že v prípade stacionárneho vesmíru BOH nie je Stvoriteľom  všetkého.Ak by bol vesmír stacionárny, znamenalo by to, že BOH v takom zmysle, aký vo svojom srdci mnohí nosíme, nie je.) 

2.1.2. Homogénny vesmír 
Ak by sme na vesmír pozerali z takého merítka, že galaxie by boli malé gulôčky, zistili by sme, že milióny týchto gulôčok sú v priestore rozmiestnené rovnomerne. Homogénny vesmír je taký vesmír, v ktorom hustota hmoty rozložená rovnomerne. To, že náš vesmír je skutočne homogénny, vyplýva z astronomických pozorovaní. 

2.1.3. Euklidovský vesmír 
V euklidovskom vesmíre platí euklidovská geometria. To znamená, že najkratšou vzdialenosťou medzi dvomi bodmi je priamka. Z takejto lineárnosti a teda nezakrivenosti priestoru vyplýva, že súčet uhlov v trojuholníku je rovný 180 stupňom.Z bežných skúseností nemáme dôvod pochybovať o platnosti euklidovej geometrie. 

2.2. Rozpor modelu SHE so skutočnosťou 
Dokážme rozpornosť tézy o nekonečnosti vesmíru. 

2.2.1. Olbersov alebo fotometrický paradox 
V nekonečnom priestore sa nachádza nekonečné množstvo hviezd rovnomerne v priestore roztrúsených (inak povedané, hustota hmoty je vo vesmíre rozložená rovnomerne). Každá hviezda vysiela do svojho aj ďalekého okolia spektrum elektromagnetického žiarenia, ktorého časť nazývame svetlo. Ak by nevyžarovala, žiadnu hviezdu by sme na jasnej nočnej oblohe nevideli (a samozrejme nemali by sme ani možnosť niečo vidieť, pretože by sme na zemi neexistovali; život na zemi je totiž okrem mnohých iných faktorov, dôsledkom žiarenia nášho Slnka). Ak teda každá hviezda vyžaruje do vesmíru elektromagnetické žiarenie, musí na Zem dopadať jeho časť. A aj keď je toto množstvo žiarenia dopadajúce na povrch Zeme z jednej (vzdialenej) hviezdy nepatrné, stáva sa veľkým ak spočítame príspevky od všetkých hviezd. Keďže ich počet je nekonečný, aj na našu Zem musí dopadať nekonečne veľká hodnota žiarenia alebo aspoň taká obrovská, že dôsledkom toho by obloha žiarila jasným svetlom aj v noci.

Keďže tomu tak nie je, môžeme považovať tézu o nekonečnosti vesmíru za naštrbenú. Tento paradox sa nazýva Olbersov alebo taktiež fotometrický paradox a v nasledujúcich riadkoch bude dokázaný aj matematicky.Predstavme si našu planétu Zem umiestnenú v strede obrovského guľového výseku z vesmíru. Tento výsek je však taký objemný, resp. má taký veľký polomer, že sa v ňom nachádza množstvo hviezd. Toto množstvo hviezd označíme písmenami dN: dN = 4πr2ndr, kde n je koncentrácia hviezd a  dr je malá časť polomeru r.Prečo chceme vypočítať hodnotu dN?

Ako už bolo spomenuté, množstvo žiarenia dopadajúce na Zem, je závislé od množstva hviezd. Chceme ukázať, že toto množstvo je nekonečne veľké. Použijeme na to vzorec pre výpočet hustoty žiarenia, čo nie je nič iné ako množstvo žiarenia dopadajúce na plochu (pozri obr. 1; A, C sú konštanty).  

 
   1  |  2  |  3    ďalej ďalej
 
Zdroje: Krempaský, J.: Fyzika. 1. vyd. Bratislava: Alfa, 1982, 752 s. 63-562-82 , Ullmann, V.: Gravitace, černé díry a fyzika prostoročasu. 1. vyd. Ostrava: Československá astronomická společnost, 1986, 272 s. 0 380 703 587
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.