- 16 minutes ago
Category
📚
LearningTranscript
00:01Przed wiekami nasi przodkowie poznawali świat ograniczeni dystansem, który mogli przebyć pieszo.
00:10Później zaczęli podróżować przez otwarte oceany do odległych krain i miejsc, które nie sposób było sobie wyobrazić.
00:20Ale dopiero gdy skierowaliśmy wzrok ku gwiazdom, wykraczając poza błękit nieba w ciemną odchłań kosmosu, uświadomiliśmy sobie ogrom wszechświata.
00:34Astronomia to najstarsza z nauk. Wszystkie społeczności od zawsze patrzyły w niebo i zastanawiały się, jak daleko znajdują się jaśniejące
00:43na nim obiekty, jak wielki jest wszechświat.
00:47Odpowiedź zabrała nam wiele czasu, a może wcale jej nie uzyskaliśmy.
00:54Nieznana przestrzeń zawsze pobudzała wyobraźnię i popychała do poszukiwań.
01:00Wkraczaliśmy coraz głębiej w kosmiczną odchłań poza sąsiedztwo Ziemi i granice Układu Słonecznego.
01:08Każdy kolejny rok świetlny rodził nowe pytania.
01:11Na niektóre odpowiedzieliśmy, a inne wciąż wymykają się wielkim umysłom.
01:18Najważniejsze z nich brzmi, gdzie, jeśli w ogóle, kończy się wszechświat.
01:26Koncepcja nieskończoności wszechświata jest trudna do uchwycenia.
01:31Wszystko, z czym obcujemy na co dzień, ma charakter skończony.
01:35Zrozumienie implikacji nieskończoności wszechświata jest wyjątkowo trudne do przyswojenia.
01:46Znaną nam rzeczywistość określa cykl życia i śmierci, początków i końców.
01:53Drobnoustroje, ludzie, a nawet Ziemia.
01:55Wszystko ma swój kres zapisany w kosmicznym kalendarzu.
02:01Co jednak z otaczającą nas przestrzenią?
02:04Czy kosmos ma granice?
02:06A może, zgodnie z niektórymi teoriami, rozciąga się w nieskończoność?
02:28W głąb wszechświata.
02:31Zagadki kosmosu.
02:35Podobnie jak oceany, przestrzeń kosmiczna jest w przeważającej mierze pusta, ciemna i nieruchoma.
02:42Lecz przy bliższym spojrzeniu dostrzeżemy morze aktywności.
02:47Oto ekstremalnie głębokie pole Hubble'a.
02:51Mozaika obrazów uchwycona przez teleskop Hubble'a w ciągu dekady obserwacji na początku wieku.
02:56Każdy z tych świecących punktów jest galaktyką, taką jak Droga Mleczna.
03:05Obraz głębokiego pola Hubble'a przedstawia niewielki fragment nieba o szerokości 1 dziesiątej Księżyca.
03:14Teleskop obserwujący ten obszar rejestrował wszystkie docierające do niego fotony.
03:20Okazało się, że pozornie pusty fragment nieba w rzeczywistości jest wypełniony czerwonymi plamkami,
03:28a każda z nich jest galaktyką.
03:32Ku naszemu zdziwieniu, pozyskane obrazy ujawniły, że ten skrawek nieba jest wypełniony tysiącami galaktyk.
03:41Uświadomiliśmy sobie olbrzymią skalę kosmosu.
03:45Nawet niewielki jego fragment zawiera niezliczone układy ciał niebieskich.
03:57To najgłębszy kosmiczny portret, jaki uchwyciła ludzkość, zapewniający nam lepszy pogląd na obserwowalny wszechświat.
04:05Ale to wciąż zaledwie wycinek znacznie większej całości.
04:13Obserwowalny wszechświat obejmuje od 200 miliardów do nawet 2 bilionów galaktyk.
04:20Każda z nich oznacza niezliczone gwiazdy, planety i możliwości, włącznie z istnieniem życia.
04:29Każda z tych galaktyk zawiera setki miliardów gwiazd.
04:34Jest ich więcej niż ziarenek piasku na Ziemi.
04:42Światło potrzebuje niemal 100 miliardów lat, aby przebyć obserwowalny wszechświat.
04:49Jego promień o długości 46 miliardów lat świetlnych nie kończy się wyraźną granicą,
04:56lecz horyzontem skrywającym kolejne tajemnice.
05:01Granice obserwowalnego wszechświata wyznacza horyzont kosmologiczny,
05:06podobny do tego na morzu.
05:09W strefie ograniczonej tym horyzontem możemy pozyskać docierające do nas obecnie informacje.
05:17Zasięg naszych obserwacji kosmosu jest ograniczony drogą, jaką światło zdążyło przebyć od początku istnienia wszechświata.
05:29Jak jednak ustaliliśmy, że promień obserwowalnego wszechświata ma 46 miliardów lat świetlnych?
05:36Co znajduje się poza naszym zasięgiem?
05:41Dzisiejszy obraz kosmosu przebył długą drogę.
05:45Od stuleci badacze obserwowali niebo jedynie gołym okiem,
05:48szkicując konstelacje i tworząc mapy nieba,
05:52aby ustalić właściwości wszechświata i określić nasze miejsce w kosmosie.
06:01Znajomość nieba była dla naszych przodków niezbędna.
06:05Poznali ruchy ciał niebieskich
06:07i wykorzystali tę wiedzę do określania kierunku podróży,
06:11upływu czasu i przemijania pór roku.
06:15Wymyślali opowieści o gwiazdach i wzorach na niebie,
06:19aby je zapamiętać.
06:25Odkrywanie, co oprócz gwiazd widnieje na niebie,
06:29opierało się głównie na wyobraźni i obserwacjach.
06:33Dopiero w XVII wieku powstał jeden z pierwszych teleskopów astronomicznych,
06:37dzieło słynnego Galileusza.
06:40Jego wynalazek pozwolił na ogromny postęp w obserwacji nocowej.
06:49Wszechświat odmienił to, jak postrzegamy niebo i pojmujemy Wszechświat.
06:57Dzięki teleskopom odkryliśmy, że otacza nas ogromna liczba gwiazd.
07:03Dostrzeżono również coś, co nazywano wówczas mgławicami.
07:10Uświadomiliśmy sobie, że Wszechświat jest znacznie większy niż przypuszczaliśmy.
07:19Skromny przyrząd Galileusza stał się podstawą innych arcydzieł inżynierii,
07:24z których korzystamy do dzisiaj.
07:26Teleskop Hubble'a ukazuje przestrzeń międzygwiezdną
07:29z niespotykaną szczegółowością.
07:33Współczesne teleskopy pozwalają obserwować świat w podczerwieni,
07:38w promieniowaniu rentgenowskim, czy też w promieniowaniu gamma.
07:42Możemy lepiej zrozumieć procesy zachodzące w odległej przestrzeni.
07:48Urządzenia te pomagają odpowiadać na pytania dotyczące Wszechświata.
07:54Widzimy go coraz więcej,
07:55a pytania wciąż się namnażają.
07:59Nowoczesne technologie mają jednak swoje granice.
08:04Aby odkryć, co leży poza kosmicznym horyzontem,
08:07potrzebujemy konkretnych teorii i modeli matematycznych,
08:11pozwalających badać rozmaite możliwości.
08:14Albert Einstein był jednym z najwybitniejszych teoretyków współczesnej fizyki.
08:19Jego praca wciąż stanowi fundament naszej wiedzy o Wszechświecie.
08:26Jednym z założeń szczególnej teorii względności Einsteina
08:30jest postulat, że światło porusza się ze stałą prędkością,
08:34której nic nie może przekroczyć.
08:37To w istocie kosmiczna granica, prędkość światła.
08:45Ta stała wyznacza nasze możliwości obserwacji Wszechświata,
08:49a jednocześnie ogranicza, jak daleko wstecz możemy zajrzeć w czasie.
08:54Obraz z teleskopu jest w pewnym sensie niczym wehikuł czasu.
09:00Światło emitowane przez odległe galaktyki
09:03dociera do nas z opóźnieniem.
09:06Światło Słońca potrzebuje około 8 minut,
09:09by dotrzeć do Ziemi.
09:10Podróż światła wymaga czasu,
09:13więc obserwując bardzo odległą galaktykę,
09:15widzimy jej stan w momencie emisji światła,
09:18czyli sprzed setek tysięcy lub milionów lat.
09:22Według Einsteina prędkość światła jest stała w całym kosmosie,
09:26niezależnie od obserwatora.
09:30Twierdzenie to wymagało jednak modyfikacji
09:33dotychczasowego modelu fizycznego.
09:35Przestrzeń i czas nie mogły być absolutne.
09:39Połączono je w czwarty wymiar zwany czasoprzestrzenią.
09:46Wyobraźmy sobie architekta projektującego dom.
09:50Rysunek techniczny jest dwuwymiarowy,
09:53ale faktyczna budowla jest już trójwymiarowa.
09:56Podobnie jest z czasoprzestrzenią.
10:00Zaczynamy od układu trójwymiarowego,
10:02a następnie dodajemy do niego czwarty wymiar,
10:05czyli czas.
10:10Twierdzenia Einsteina były niesamowitym krokiem naprzód.
10:14W przestrzeni dwuwymiarowej mamy współrzędne wysokości i długości.
10:19Po wprowadzeniu szerokości pojawia się trzeci wymiar.
10:23Sposób obliczenia odległości powinien jednak uwzględniać także wymiar czasu.
10:29Einstein połączył go z przestrzenią trójwymiarową,
10:32wprowadzając do równania stałą prędkość światła.
10:36Wyszedł poza ówczesny stan wiedzy
10:38i sformułował teorię, która obowiązuje do dziś.
10:46Do wizualizacji czasoprzestrzeni lubię używać metafory filmowej.
10:52Wyobraźmy sobie, że zamiast oglądania kolejnych klatek filmu,
10:56moglibyśmy zobaczyć je wszystkie naraz,
10:59rozłożone w rzędzie albo jedna na drugiej,
11:01na trójwymiarowym stosie.
11:05Zobaczylibyśmy wtedy cały film,
11:08jego wstęp, rozwinięcie i zakończenie jednocześnie.
11:14Analogicznie, w czterowymiarowej czasoprzestrzeni,
11:18różne okresy historyczne odpowiadałyby
11:20różnym punktom lub obszarom w jej strukturze.
11:27Einstein użył tej koncepcji jako podstawy dla innych teorii.
11:32Nie od razu zdołał włączyć grawitację w szczególną teorię względności.
11:37Zajęło mu to 10 lat,
11:39ale w końcu sformułował ogólną teorię względności,
11:43która uwzględniała wpływ materia za tymi grawitacji.
11:48Zgodnie z ogólną teorią względności,
11:51przestrzeń wpływa na to,
11:52jak materia oddziałuje z inną materią.
11:56Wzajemne oddziaływania materii
11:58wpływają z kolei na przestrzeń,
12:01modyfikując jej krzywiznę.
12:07Ogólna teoria względności sugeruje,
12:10że rozkład materii i masy
12:11decyduje o tym,
12:13że energia Wszechświata jest związana z jego masą
12:16i że masa Wszechświata zakrzywia
12:18lub deformuje czasoprzestrzeń.
12:23Deformacje te decydują zaś o ruchu obiektów.
12:27Planety krążą wokół gwiazd,
12:29ponieważ dążą do poruszania się po linii prostej.
12:32Lecz gdy poruszają się
12:34w zakrzywionej czasoprzestrzeni,
12:36ich tory przybierają kształt elipsy.
12:42Einstein odniósł teorię względności
12:44do modelu Wszechświata,
12:46proponując koncepcję
12:48statycznego, skończonego
12:49i przestrzennie zakrzywionego kosmosu
12:52przypominającego kulistą powierzchnię Ziemi.
12:57Zaczął od statycznego Wszechświata,
13:00w którym materia jest rozmieszczona
13:02równomiernie.
13:04Był on jednak niestabilny
13:05przez wpływ grawitacji,
13:07której siła doprowadziłaby do zapadnięcia się materii,
13:10a w efekcie całego Wszechświata.
13:16Formułując swoją teorię,
13:18Einstein znał Wszechświat,
13:20który wydawał się statyczny.
13:22Gwiazdy w naszej galaktyce
13:24nie oddalają się od siebie
13:25ani się nie zbliżają,
13:27lecz wirują wokół pozornie stabilnego centrum.
13:31Musiał więc założyć,
13:32że Wszechświat jest statyczny
13:34i zadać pytanie,
13:36jak to możliwe?
13:38Istnienie stałego przyciągania
13:40wyklucza statyczność.
13:42Podrzucona piłka
13:42nie pozostaje zawieszona.
13:46Musiał zatem istnieć
13:48dodatkowy element przeciwdziałający grawitacji.
13:52W równaniach Einsteina
13:54nie było takiego zjawiska,
13:55więc zaproponował nowe.
13:57Uświadomił sobie,
13:59że nie wie dokładnie,
14:00jak działa grawitacja,
14:01więc wprowadził daną
14:03dla zrównoważenia wkładu
14:04grawitacyjnego materii,
14:06która zapobiegała zapadaniu się układu.
14:10Aby dostosować swoje równania
14:12do koncepcji statycznego Wszechświata,
14:14Einstein wprowadził stałą kosmologiczną.
14:17Wielkość ta od początku
14:19budziła znaczne kontrowersje.
14:21Wraz z rozwojem techniki
14:23kosmos znalazł się
14:25w centrum uwagi wybitnych uczonych.
14:28Dwóch z nich spotkało się
14:30w 1920 roku
14:32w Muzeum Smithsonian
14:34na Wielkiej Debacie.
14:36Harlow Shapley i Herbert Curtis
14:38prezentowali sprzeczne odpowiedzi
14:40na pytanie,
14:41jak rozległy jest Wszechświat.
14:48Dyskusja skupiała się
14:49na mgławicach spiralnych,
14:51uznawanych wówczas
14:52za obłoki gazu
14:53wewnątrz Drogi Mlecznej.
14:56Curtis stwierdził,
14:57że są one
14:58odrębnymi galaktykami.
15:01Natomiast według Shape Leya
15:02należały one
15:04do Drogi Mlecznej
15:05stanowiącej
15:06cały Wszechświat.
15:14W tamtych czasach
15:16ludzkość zaczęła wyobrażać
15:18sobie Wszechświat
15:18wykraczający
15:19poza naszą galaktykę.
15:22Zrozumiano, że kosmos
15:23jest znacznie większy
15:24i zawiera ogrom struktur
15:26podobnych do tych
15:27z naszego najbliższego otoczenia.
15:37zarówno debata,
15:39jak i koncepcja
15:40stałej kosmologicznej
15:41Einsteina
15:42zostały częściowo
15:43rozstrzygnięte
15:44w 1923,
15:46gdy Edwin Hubble
15:48poszerzył
15:49pojęcie Wszechświata.
15:51Z pomocą
15:52kalifornijskiego
15:53teleskopu Hookera
15:54Hubble dostrzegł
15:56w mgławicy Andromedy
15:57blade światło
15:58gwiazdy zmiennej
15:59typu Cepheida.
16:04Gwiazdy widoczne
16:06na nocnym niebie
16:07wydają się świecić
16:08jednostajnie,
16:09lecz wiele z nich
16:10to gwiazdy zmienne
16:11o jasności wzrastającej
16:13i malejącej
16:14z pewną okresowością.
16:20Cepheidy pulsują
16:21w skutek
16:22niestabilności.
16:23Grawitacja
16:24kurczy gwiazdę,
16:25gaz się nagrzewa,
16:27zmienia się
16:27jego przezroczystość,
16:29a rosnące ciśnienie
16:30wzmaga jasność.
16:32Proces ten
16:33powtarza się
16:33jak w zegarku.
16:35Okres pulsacji
16:36jest ściśle skorelowany
16:37z jasnością absolutną,
16:39czyli energią
16:40emitowaną
16:41w ciągu jednej sekundy.
16:44Dzięki temu
16:45można mierzyć
16:45odległości
16:46do Cepheid.
16:48Znając okres
16:50ich pulsacji
16:50można określić
16:52ich jasność
16:53absolutną,
16:54a następnie
16:55porównać ją
16:56z pozorną jasnością
16:57obserwowaną z Ziemi
16:59i w ten sposób
17:00obliczyć odległość.
17:08Cepheidy pełnią więc
17:10rolę świec
17:11standardowych
17:11pozwalających
17:12na wyliczenie
17:13odległości
17:14do różnych galaktyk.
17:15Po odkryciu
17:16Cepheidy
17:17w Andromedzie
17:18ustalono,
17:19że znajduje się
17:19ona dalej
17:20niż jakikolwiek
17:21obiekt
17:21Drogi Mlecznej.
17:25Wyraźna przestrzeń
17:26między obiema galaktykami
17:27dowodziła
17:28ich odrębności.
17:35Raptem
17:36postrzeganie
17:37skali kosmosu
17:38uległo
17:38radykalnej zmianie.
17:41Pomiary
17:42Hubble'a
17:42wykazały,
17:43że jasne struktury
17:44na niebie
17:44nie są
17:45mgławicami,
17:46lecz odrębnymi galaktykami.
17:50Droga Mleczna
17:51przestała jawić się
17:52jako cały Wszechświat.
17:54Stała się
17:54małym fragmentem
17:56znacznie większej
17:56całości.
18:00Odkrycia Hubble'a
18:01nie tylko zmieniły
18:02obraz nieba,
18:03ale też
18:03ujawniły nową zagadkę.
18:05Inne galaktyki
18:07zdawały się
18:07oddalać
18:08w głąb kosmosu.
18:13Sefeidy
18:14posłużyły Hubble'owi
18:15do zmierzenia
18:16odległości
18:17od wielu galaktyk.
18:19Następnie,
18:20analizując
18:21efekt Dopplera,
18:22czyli przesunięcie
18:23widma ich
18:23światła ku czerwieni
18:24lub fioletowi,
18:26opisał
18:26ruch
18:26tych galaktyk.
18:29Objaśnię to
18:30na przykładzie
18:30syreny karetki.
18:33Gdy pojazd
18:34się do nas
18:34zbliża,
18:35dźwięk wydaje się
18:36wyższy,
18:37a gdy się oddala,
18:38zdaje się
18:38niższy.
18:41Podobnie jest
18:42ze światłem.
18:43Wyższe
18:44częstotliwości
18:44odpowiadają
18:45barwie fioletowej,
18:47a niższe
18:47czerwonej.
18:54Jeśli znamy
18:56oczekiwaną
18:56częstotliwość,
18:58a zaobserwujemy
18:59jej przesunięcie
19:00ku fioletowi
19:01lub czerwieni,
19:02możemy stwierdzić,
19:03czy dany obiekt
19:04zbliża się,
19:05czy oddala.
19:09Hubble
19:10odkrył
19:11niezwykłą
19:11zależność.
19:13Wszystkie galaktyki,
19:14znajdujące się
19:15w określonej
19:16odległości
19:17od naszej,
19:17oddalają się,
19:19a im są
19:19odleglejsze,
19:20tym szybciej
19:21się przemieszczają.
19:22Swójne wyjaśnienie
19:24tego zjawiska
19:24dawała ekspansja
19:25samej przestrzeni.
19:27W ten sposób
19:28Hubble
19:28odkrył
19:29rozszerzanie się
19:30Wszechświata.
19:34Odkrycie to
19:35zaakceptowano
19:36od razu.
19:38Einstein uznał,
19:39że rozwiązuje
19:40ono problem,
19:41z którym
19:41sam się zmagał.
19:48Stała kosmologiczna
19:49została odrzucona,
19:51a sam Einstein
19:52nazwał jej
19:53wprowadzenie
19:53swoim
19:54największym
19:55błędem.
20:00Im dalej
20:01galaktyka
20:02znajduje się
20:02od Drogi Mlecznej,
20:04tym szybciej
20:04się od niej
20:05oddala.
20:05Zjawisko to
20:06nazwano
20:07prawem
20:07Hubble'a.
20:11Jednym z
20:12najważniejszych
20:13odkryć nauki
20:13było stwierdzenie,
20:14że Wszechświat
20:15nie jest
20:16statyczny,
20:17lecz się
20:17rozszerza.
20:20Zjawisko to
20:21nazwano
20:22ekspansją
20:23Wszechświata,
20:24a zależność
20:25opisującą
20:25prędkości
20:26oddalania się
20:27galaktyk
20:28prawem
20:28Hubble'a.
20:29Wynika z niego,
20:30że im większa
20:31odległość
20:32galaktyki
20:32od nas,
20:33tym szybciej
20:33się ona
20:34oddala.
20:37Zademonstruję
20:37to
20:37na przykładzie
20:38balonu.
20:42Wyobraźmy sobie,
20:43że jego
20:44powierzchnia
20:44to Wszechświat,
20:45a każda
20:46z kropek
20:47to
20:47inna
20:48galaktyka.
20:53Zielony punkt
20:54to
20:55droga mleczna
20:55znajdująca się
20:57wśród innych galaktyk.
21:00Pompując
21:01balon
21:01symuluje
21:02ekspansję
21:03Wszechświata.
21:08Wszystkie galaktyki
21:10oddalają się
21:11od siebie,
21:12gdyż pusta
21:13przestrzeń
21:13między nimi
21:14się rozszerza.
21:22możemy zmierzyć
21:23odległości
21:24pomiędzy
21:25poszczególnymi
21:25galaktykami.
21:28Przykładowo
21:29odległość
21:30między
21:30Drogą Mleczną
21:31i Andromedą
21:32wynosiła
21:32początkowo
21:33około
21:33dwóch centymetrów.
21:35Pompujemy
21:36dalej,
21:37a Wszechświat
21:38jeszcze bardziej
21:38się rozrasta.
21:40I w końcu
21:41odległość
21:41ta wzrośnie
21:42do trzech centymetrów.
21:45W tym samym czasie
21:46inne punkty
21:47oddaliły się
21:47jeszcze bardziej.
21:51Z perspektywy
21:52Drogi Mlecznej
21:53wszystkie galaktyki
21:54zdają się
21:55od nas oddalać.
21:57Lecz mieszkańcy
21:58innej galaktyki
21:59też obserwowaliby
22:00oddalanie się
22:01od nich sąsiadów.
22:04Ponadto
22:05im odleglejsza
22:06galaktyka,
22:07tym szybciej
22:08się oddala.
22:09Tak właśnie
22:10przebiega
22:11ekspansja
22:11kosmosu.
22:16Z jaką
22:17prędkością
22:17zachodzi
22:18ta ekspansja?
22:19W jakim
22:20tempie
22:20rozciąga się
22:21kosmiczna sieć?
22:23Istnieją
22:23różne metody
22:24pomiaru
22:25tego zjawiska.
22:26Wszystkie
22:27są skomplikowane,
22:28a obecnie
22:29przynoszą
22:30rozbieżne wyniki.
22:36Opracowaliśmy
22:37sposoby
22:38i konkretne
22:39wartości,
22:39które są
22:40jednak
22:40obarczone
22:41pewnym błędem.
22:43Wartości
22:44pochodzą bowiem
22:45z dwóch
22:45zbiorów
22:46danych
22:46dotyczących
22:47odległego
22:47i lokalnego
22:48Wszechświata.
22:49Nie są one
22:50zgodne,
22:51a to rodzi
22:51pytanie,
22:52czy w procesie
22:53ekspansji
22:53nie zachodzą
22:54procesy
22:55wykraczające
22:55poza ogólną
22:57teorię
22:57względności.
23:00Wyznaczenie
23:01wartości
23:02stałej
23:02Hubble'a
23:03dostarczyłoby
23:04kluczowych
23:04informacji
23:05o ewolucji
23:06Wszechświata.
23:07Jej wartość
23:08jest
23:08nieznana,
23:09ale samo
23:10odkrycie
23:10oddalania się
23:11galaktyk
23:12pozwoliło
23:13wysunąć
23:13hipotezę
23:14o początku
23:14kosmosu,
23:15czyli
23:16o Wielkim
23:16Wybuchu.
23:20Teoria
23:21Wielkiego
23:22Wybuchu
23:22pojawiła się
23:23pod koniec
23:23lat
23:2440.
23:24XX wieku
23:25w związku
23:26z obserwacjami
23:27Hubble'a.
23:29Obraz
23:29kosmosu
23:30przypomina
23:30zresztą
23:31następstwo
23:32gigantycznej
23:34eksplozji.
23:36Radykalną
23:37implikacją
23:38teorii
23:38jest to,
23:39że Wszechświat
23:40nie jest
23:40wieczny
23:41ani statyczny.
23:43Okazało się,
23:44że trwamy
23:44w skończonej
23:45historii,
23:46która miała
23:47dramatyczny
23:47początek.
23:52Według
23:53tej teorii
23:53w przeszłości
23:54wszystko było
23:55bliżej siebie,
23:56gęstsze,
23:56gorętsze
23:57i jednorodne.
23:58Z biegiem
23:59czasu
23:59Wszechświat
24:00rozszerzył się,
24:01ochłodził
24:02i wykształcił
24:03widoczne
24:03obecnie
24:04struktury
24:05gwiazd
24:05i galaktyk.
24:07Mamy na to
24:08całe
24:08zatrzęsienie
24:09dowodów.
24:13W 1965
24:15dwaj
24:17radioastronomowie
24:18przypadkowo
24:19odebrali sygnał
24:20dochodzący
24:20ze wszystkich
24:21obszarów nieba.
24:23Subtelny,
24:23uporczywy
24:24szum
24:24uznano
24:25za termiczne
24:26echo
24:26narodzin
24:27kosmosu.
24:28To kluczowy
24:29dowód
24:30na rzecz
24:30Wielkiego
24:31Wybuchu.
24:36Promieniowanie
24:37reliktowe
24:38to swoista
24:38mgła
24:39docierająca
24:40do nas
24:40ze wszystkich
24:41kierunków.
24:43Jest to
24:44najstarsze
24:44światło
24:44możliwe
24:45do zaobserwowania
24:46sprzed
24:47powstania
24:47gwiazd,
24:48galaktyk
24:48czy stabilnych
24:49atomów.
24:51Nazywane jest
24:52również fotografią
24:53wczesnego
24:53kosmosu.
24:55Ukazuje
24:56stan
24:56Wszechświata
24:57zaraz po
24:58jego narodzinach,
24:59gdy miał on
25:00postać
25:01biednolitej
25:02poświaty
25:02o niemal
25:03jednakowej
25:04jasności.
25:10Na podstawie
25:12tempa
25:12ekspansji
25:13można
25:13oszacować
25:14kiedy
25:14cała
25:15materia
25:15i
25:15energia
25:16istniały
25:17skupione
25:17w jednym
25:19punkcie.
25:20Było to
25:21około
25:2113
25:22miliardów
25:22700
25:23milionów
25:24lat
25:24temu.
25:26Poza
25:26śladami
25:27narodzin
25:27istnienia
25:28promieniowanie
25:29reliktowe
25:30dostarcza
25:30też
25:30informacji
25:31o samym
25:31Wszechświecie
25:32przybliżając
25:33nas do
25:34wytyczenia
25:34jego granic.
25:36Według
25:36jednej z
25:37konstatacji
25:38przestrzeń
25:38kosmiczna
25:39w skali
25:39makro
25:40wydaje się
25:40jednorodna.
25:47W kosmologii
25:49jednorodność
25:50oznacza
25:50równomierne
25:51rozłożenie
25:52materii
25:52i energii
25:53a
25:53izotropowość
25:54podobieństwo
25:55kosmosu
25:56we wszystkich
25:56kierunkach
25:57obserwacji.
26:01Często
26:02wielki
26:02wybuch
26:03jest błędnie
26:03uznawany
26:04za eksplozję
26:05do której
26:05doszło
26:05w jednym
26:06centralnym
26:07punkcie.
26:09Należałoby
26:10wówczas
26:10oczekiwać
26:11jakiegoś
26:11głównego
26:12kierunku
26:12rozchodzenia
26:13się materii
26:13co jest
26:14sprzeczne
26:15z rzeczywistością.
26:17Widzimy
26:18natomiast
26:18że w skali
26:19makro
26:19wszystko
26:20pozostaje
26:20jednorodne.
26:22Trafniej
26:22jest opisać
26:23wielki
26:23wybuch
26:23jako
26:24proces
26:24zachodzący
26:25wszędzie
26:25jednocześnie.
26:27Całość
26:28rozszerzała się
26:29równomiernie
26:29a każdy punkt
26:30oddalał się
26:31od pozostałych.
26:33Stan kosmosu
26:33był inny
26:34niż obecnie.
26:35Ewoluował on
26:36jednolicie
26:36w obrębie
26:37całej przestrzeni
26:38dając podobny
26:39obraz
26:39niezależnie
26:40od miejsca
26:41obserwacji.
26:44Nie można
26:46wskazać
26:46centrum
26:47wszechświata
26:47ponieważ
26:48nie posiada
26:49on granic.
26:51Tak jak
26:52w przypadku
26:52powierzchni
26:53balonu
26:53nie da się
26:54wyznaczyć
26:54jej środka.
26:57Choć
26:58teoria
26:59wielkiego
26:59wybuchu
27:00wyjaśniała
27:00liczne
27:01zagadnienia
27:01wiele zagadek
27:02kosmologii
27:03pozostało
27:03nierozwiązanych.
27:05Trudno
27:06było
27:06wytłumaczyć
27:07dlaczego
27:07odległe
27:08galaktyki
27:08są
27:09do siebie
27:09tak podobne
27:10skoro
27:11według osi
27:12czasu
27:12wielkiego
27:12wybuchu
27:13nigdy
27:14nie mogły
27:14na siebie
27:14oddziaływać.
27:17Aby to
27:18wyjaśnić
27:18astrofizycy
27:19wprowadzili
27:20teorię
27:21inflacji
27:21kosmologicznej.
27:25Teoria ta
27:26miała
27:27doprecyzować
27:27wspomniane
27:28wątpliwości.
27:32Podczas
27:33inflacji
27:34kosmologicznej
27:34w ułamku
27:35sekundy
27:36rozmiary
27:36wszechświata
27:37zwiększyły się
27:38o 26
27:38rzędów
27:39wielkości.
27:41uznaje się,
27:42że właśnie
27:43z powodu
27:43kosmologicznej
27:44inflacji
27:45Wszechświat
27:46wydaje się
27:46tak jednorodny.
27:51Inflacja
27:52przebiegała
27:52w niewyobrażalnym
27:53tempie.
27:54Obiekty
27:55subatomowe
27:56mniejsze
27:57od protonu
27:57rozrosły się
27:58w ułamku
27:59sekundy
27:59do rozmiarów
28:00mierzonych
28:00w metrach.
28:04Koncepcja
28:05wielkiego wybuchu
28:06połączona
28:06z inflacją
28:07kosmologiczną
28:08dobrze wpisuje się
28:09w obraz
28:10rozszerzającego się
28:11jednorodnie
28:11wszechświata.
28:13Ale rodzi
28:14też pytanie
28:14czy dynamiczna
28:16ekspansja
28:17będzie przebiegała
28:18wiecznie
28:18czy też
28:19wszechświat
28:20osiągnie
28:20pewną granicę
28:21a następnie
28:22zacznie się
28:23kurczyć
28:23aż nastąpi
28:25wielka zapaść.
28:31Konsekwencji
28:32takiej granicy
28:32nie da się ustalić
28:34bez stwierdzenia
28:35czy ona
28:35w ogóle istnieje.
28:36Nasze możliwości
28:38obserwacyjne
28:39są ograniczone
28:40ale istnieje
28:41metoda
28:41umożliwiająca
28:43poszukiwanie
28:43tej nieuchwytnej
28:44bariery.
28:46Wykorzystuje
28:47ona geometrię
28:48do poszukiwania
28:48makroskopowych
28:50krzywizn.
28:52Koncepcja
28:53badania
28:54krzywizny
28:54czasoprzestrzeni
28:55zakłada
28:56poszukiwanie
28:57zakrzywienia
28:58które wynika
28:59nie z obecności
29:00materii jak
29:00przy gwiazdach
29:01czy czarnych dziurach
29:02lecz z właściwości
29:04przestrzeni
29:04która prowadzi
29:05do oddalenia się
29:06od siebie
29:07bądź zapadania się
29:08obiektów.
29:11Określamy to
29:12mianem
29:13geometrii
29:14wszechświata.
29:15Są trzy
29:16główne możliwości.
29:17Krzywizna
29:18dodatnia
29:19oznaczałaby
29:19że wszechświat
29:20jest kulisty.
29:21Krzywizna
29:22ujemna
29:22wskazywałaby
29:24że wszechświat
29:24jest zakrzywiony
29:25niczym
29:26siodło.
29:29Krzywizna
29:29zerowa
29:30sugerowałaby
29:31natomiast
29:31że wszechświat
29:32jest całkowicie
29:34płaski
29:34jak kartka
29:36papieru
29:36co
29:38według ogólnej
29:39teorii względności
29:40decyduje o tym
29:41czy wszechświat
29:42jest zamknięty
29:43i skończony
29:44bądź otwarty
29:45i nieskończony.
29:47Zależy to
29:48od zagęszczenia
29:49materii
29:50oraz energii.
29:51Istnieje
29:52pewna wartość
29:53krytyczna.
29:55Jeśli gęstość
29:55jest od niej
29:56większa
29:57to wszechświat
29:58ma krzywiznę
29:58dodatną.
29:59A jeśli jest
30:00mniejsza
30:01to mamy
30:01do czynienia
30:02ze wszechświatem
30:03otwartym.
30:05Gdy natomiast
30:06gęstość
30:07dokładnie
30:07odpowiada
30:08wartości
30:08krytycznej
30:09geometria
30:10wszechświata
30:11jest płaska.
30:12Wszechświaty
30:13o geometrii
30:14otwartej
30:14i płaskiej
30:15są nieskończone
30:16a wszechświat
30:17o geometrii
30:18domkniętej
30:18jest skończony.
30:20Jak sprawdzić
30:21czy przestrzeń
30:22jest płaska
30:22czy zakrzywiona?
30:24Wyobraźmy sobie
30:25dwie powierzchnie.
30:27Jedna to
30:28ściana tej kostki
30:29wyraźnie płaska.
30:31Druga to
30:32powierzchnia
30:32piłki
30:33wyraźnie
30:34zakrzywiona.
30:35Wiemy to
30:36bo obserwujemy
30:37je z zewnątrz.
30:39Jak jednak
30:40rozpoznać
30:41krzywiznę
30:41znajdując się
30:42na danej
30:43powierzchni?
30:47Przeprowadzę
30:48eksperyment
30:49ze strzałką
30:50ale może to
30:51być też
30:52promień
30:52światła
30:53czy laser.
30:56Przesuwając ją
30:57stworzę
30:57zamkniętą
30:58trójkątną
30:59pętlę.
31:01Aby sprawdzić
31:01zakrzywienie
31:02muszę przesuwać
31:03ten przedmiot
31:04zachowując
31:04równoległość
31:05poszczególnych
31:06jego pozycji.
31:07Najpierw do przodu
31:08teraz
31:10przesunę w bok
31:11i z powrotem
31:13do punktu wyjścia.
31:18Widzimy, że strzałka
31:20wskazuje ten sam kierunek
31:21co na początku.
31:23To dowodzi, że powierzchnia
31:26kostki
31:26jest płaska.
31:30Spróbujmy teraz
31:32z piłką.
31:33Zacznę tutaj
31:35na biegunie
31:36północnym.
31:37Jadę aż do równika
31:39równolegle
31:40do pozycji
31:41wyjściowej.
31:42Teraz podążam
31:43wzdłuż niego
31:44utrzymując
31:45równoległość
31:46a potem
31:47wracam
31:47na biegun
31:48północny.
31:50Tym razem
31:50okazało się, że
31:51strzałka
31:52jest obrócona
31:53o 90 stopni
31:54względem pozycji
31:55początkowej.
32:00W ten sposób
32:02przekonałem się,
32:03że powierzchnia piłki
32:04jest zakrzywiona
32:05bez potrzeby
32:07obserwowania jej
32:08z góry.
32:09Wszechświat
32:10jest trójwymiarowy,
32:12więc analogiczny
32:13eksperyment
32:14można przeprowadzić
32:15z pomocą
32:16światła gwiazd
32:17bądź wiązek
32:18laserowych
32:19wysyłanych
32:20przez satelity.
32:27Wystarczy
32:28obserwować
32:28trajektorię
32:29tych wiązek
32:30w zamkniętych
32:31pętlach
32:31i badać,
32:33jak zmieniają się
32:34kierunki przepływu
32:35tych wiązek
32:35w trakcie
32:36przemieszczania się
32:37ich źródeł.
32:41Jeśli kierunki
32:43się różnią,
32:43to znaczy,
32:44że przestrzeń
32:45jest zakrzywiona.
32:46Z obserwacji
32:48kosmologicznych
32:49wynika,
32:50że w skali makro
32:51Wszechświat
32:51przypomina
32:52powierzchnię
32:53sześcianu.
32:56Zasadniczo
32:57jest płaski,
32:58z drobnymi
32:59lokalnymi
33:00wgłębieniami
33:01w miejscach
33:02występowania
33:03galaktyk.
33:06Naukowcy
33:07od dziesięcioleci
33:08poszukują
33:09oznak zakrzywienia,
33:10analizując
33:11ogromne zbiory
33:12danych
33:13w poszukiwaniu
33:14najdrobniejszych
33:15odchyleń.
33:18Niezależnie
33:18od metod
33:19badania,
33:20obserwowalny
33:20Wszechświat
33:21okazuje się
33:22płaski.
33:24Czy dotyczy
33:25to całej
33:25przestrzeni
33:26kosmicznej,
33:27czy jedynie
33:28naszego
33:28najbliższego
33:29sąsiedztwa?
33:34Obserwowalny
33:34Wszechświat
33:35wydaje się
33:36płaski.
33:37Nie wiemy jednak,
33:38co znajduje się
33:39poza nim.
33:40Z perspektywy
33:41kilku metrów
33:42Ziemia
33:42też wydaje się
33:43płaska,
33:44a jej krzywiznę
33:45dostrzegamy
33:46dopiero w skali
33:47tysięcy kilometrów.
33:51Podobnie
33:52może być
33:52ze Wszechświatem.
33:54Być może
33:54jest zakrzywiony,
33:55lecz da się
33:56to zaobserwować
33:57dopiero w skali
33:58większej
33:59niż
33:5946 miliardów
34:01lat świetlnych.
34:07A co jeśli
34:08nasz kosmiczny dom
34:10jest idealnie
34:11płaski?
34:11Czy to
34:12dowód
34:12na nieskończoność
34:13przestrzeni?
34:14Niekoniecznie.
34:15Kosmolodzy
34:16muszą uwzględnić
34:17również aspekt
34:18topologiczny,
34:19czyli ogólny
34:21kształt
34:21całej przestrzeni.
34:25Geometria
34:26dotyczy
34:27kształtu obiektu.
34:29Wskazuje,
34:30czy jest on
34:30rozciągnięty,
34:31czy zakrzywiony.
34:32Z kolei topologia
34:35opisuje sposób
34:36łączenia się
34:37kształtu
34:37w całość.
34:44Wszechświat
34:45mógł przybrać
34:46jakikolwiek
34:46kształt,
34:47na przykład
34:48torusa,
34:49czyli obiektu
34:50przypominającego
34:51oponę.
34:55Stanowi on
34:56przestrzeń
34:57domkniętą,
34:58to znaczy,
34:58że poruszając się
34:59w dowolnym
35:00kierunku,
35:00ostatecznie
35:02powrócimy
35:02do punktu
35:03wyjścia.
35:05Geometria
35:06powierzchni
35:06torusa
35:07może być
35:08płaska
35:08w każdym
35:09jego miejscu,
35:10a mimo to
35:11objętość
35:11jego przestrzeni
35:12pozostaje
35:13skończona.
35:15Wystarczy
35:16odrobina
35:16wyobraźni
35:17i matematyki,
35:18aby przekonać się,
35:19że może istnieć
35:20topologia
35:21płaskiego
35:21Wszechświata,
35:22który nie jest
35:23nieskończony.
35:24Możliwości
35:25jest wiele,
35:26bo nie znamy
35:27faktycznej
35:27topologii.
35:29Jeśli
35:29Wszechświat
35:30wygląda jak
35:30oponka,
35:32wstęga
35:32Mebiusa
35:32lub inny
35:33obiekt,
35:34być może
35:34da się
35:35tego dowieść
35:35dzięki
35:36śladom
35:36na niebie.
35:39Przy
35:40odpowiednim
35:40promieniu
35:41krzywizny
35:41oraz
35:42wystarczającej
35:43czułości
35:43instrumentów
35:44obserwacyjnych
35:45moglibyśmy
35:46wykryć
35:46powtarzające
35:47się wzory
35:47na niebie.
35:51Wyobraźmy
35:52sobie,
35:52że patrząc
35:53na niebo
35:54w jednym
35:54kierunku
35:54dostrzegamy
35:56obiekty
35:56odległe
35:56o miliardy
35:57lat świetlnych.
35:59Spoglądając
36:00coraz głębiej
36:01w końcu
36:01zobaczylibyśmy
36:02Ziemię
36:03z drugiej strony.
36:05Następnie
36:05kierujemy
36:06teleskop
36:07w innym
36:07kierunku,
36:08ale
36:08nadal
36:09widzimy
36:09to samo,
36:10czyli
36:10tył
36:11Ziemi.
36:13Oznaczałoby
36:14to, że
36:14Wszechświat
36:15zwija się
36:16sam w siebie
36:16jak
36:17torus.
36:19Można to
36:20porównać
36:20do mapy
36:21Ziemi
36:21w dwóch
36:22wymiarach
36:22albo do
36:23mapy
36:23nieba
36:23z gwiazdozbiorami,
36:24na której
36:25każdy punkt
36:26odpowiada
36:27samemu
36:27sobie.
36:32Możliwe,
36:32że zbiory
36:33galaktyk i
36:33gwiazd
36:34rozciągają się
36:35w nieskończoność
36:37albo,
36:37że przestrzeń
36:38Wszechświata
36:39domyka się
36:39sama w sobie
36:40niczym
36:40gabinet
36:40lustr.
36:45Byłby on
36:45wtedy skończony,
36:47nawet
36:47jeśli pozostawałby
36:49płaski.
36:51Oto przykład
36:53lustra
36:53nieskończoności.
36:55Przy każdym
36:55odbiciu
36:56światło
36:56pokonuje
36:57coraz większą
36:57drogę,
36:58więc planeta
36:59zdaje się
36:59oddalać
37:00coraz bardziej.
37:02Jej obraz
37:03odbija się
37:04nieskończoną
37:05liczbę razy.
37:09Podobnie jak
37:11w gabinecie
37:11luster,
37:12niekończąca się
37:13przestrzeń
37:13może być
37:14jedynie
37:14złudzeniem
37:14optycznym.
37:16Dotychczas jednak
37:17naukowcom
37:18nie udało się
37:19odnaleźć
37:19na niebie
37:20powtarzających się
37:21kładów galaktyk.
37:24Obecne dane
37:25wskazują,
37:26że kosmos
37:26jest geometrycznie
37:28płaski
37:28i pozbawiony
37:29jakichkolwiek
37:30skrętów
37:31czy pętli.
37:34Póki co
37:36prowadzi to
37:36do założenia,
37:37że Wszechświat
37:38prawdopodobnie
37:39może być
37:40nieskończony.
37:41Co to
37:42właściwie
37:43oznacza?
37:45Nieskończoność
37:47to osobliwa
37:47koncepcja.
37:49Wydaje nam się,
37:50że ją rozumiemy.
37:51W matematyce
37:52oznaczamy ją
37:53symbolem
37:54obróconej
37:55ósemki.
37:56W życiu
37:58codziennym jednak
37:58nie spotykamy
38:00rzeczy nieskończonych,
38:01więc trudno
38:02nam to sobie
38:03zwizualizować.
38:09Choć
38:10przyswojenie
38:10tej koncepcji
38:11zabrało ludzkości
38:12wiele czasu,
38:13była ona
38:14wielokrotnie
38:15opisywana
38:15na przestrzeni
38:16wieków.
38:18W przypadku
38:19Wszechświata
38:19rozważania
38:20dotyczą tego,
38:21czy jest on
38:22nieskończony
38:23w przestrzeni
38:23i czasie,
38:24czy też
38:25skończony.
38:31czy istnieje
38:33skończona ilość
38:34materii
38:35i czy
38:35Wszechświat
38:36będzie istnieć
38:37tylko przez
38:37określony czas.
38:40Nieskończoność
38:41stanowi
38:42niewyczerpane
38:43źródło
38:43fascynacji,
38:44zarówno dla
38:45naukowców,
38:46jak i filozofów
38:47oraz matematyków.
38:49Jej dowiedzenie
38:50zmieniłoby
38:50nie tylko
38:51rozumienie
38:52kosmosu,
38:52lecz także
38:53nas samych.
38:57Wszechświat
38:58byłby
38:59bezgraniczny.
39:02Jeśli wyobrazimy
39:03sobie dowolną
39:04strukturę
39:05w nieskończonym
39:06Wszechświecie,
39:07podobne struktury
39:09powtarzałyby się
39:09w jego przestrzeni
39:10bez końca.
39:13Nigdy nie
39:13brakowałoby
39:14gwiazd,
39:15planet
39:15czy galaktyk.
39:17Wszystko
39:18byłoby
39:18możliwe.
39:21Nieskończoność
39:22Wszechświata
39:23oznaczałaby,
39:24że wszystko,
39:25co można
39:25sobie wyobrazić
39:26i co jest
39:27dozwolone
39:28przez prawa
39:29fizyki,
39:30na pewno
39:31gdzieś by
39:31istniało.
39:33Dopuszczenie
39:33możliwości
39:34istnienia
39:35nieskończonej
39:35przestrzeni,
39:36gdy wiemy,
39:36że galaktyki
39:37oddalają się
39:38od siebie,
39:39rodzi pytanie.
39:40Co będzie,
39:41gdy gwiazdy
39:42wypalą
39:42swoje paliwo?
39:44Czy Wszechświat
39:45stanie się
39:46kiedyś
39:46cmentarzyskiem
39:47kosmicznych
39:48szczątków?
39:53Jedna z hipotez
39:54głosi,
39:55że Wszechświat,
39:56który rozpoczął się
39:57wielkim wybuchem,
39:58w pewnym momencie
39:59zatrzyma swoją ekspansję
40:01i zacznie się
40:02zapadać,
40:03aż wreszcie
40:04nastąpi
40:04tak zwany
40:05wielki kolaps.
40:07Istnieje też pogląd,
40:09że ekspansja
40:09będzie trwała
40:11bez końca.
40:13Gwiazdy
40:14przestaną w końcu
40:15emitować
40:15światło widzialne.
40:16Przez pewien czas
40:18będą świecić
40:19w podczerwieni,
40:20lecz ostatecznie
40:21materia wychłodzi się,
40:23a Wszechświat
40:24pogrąży się
40:24w wielkim ochłodzeniu.
40:30A jeśli czas
40:31jest nieskończony,
40:33jak pogodzić
40:34to założenie
40:34z początkiem
40:35wszystkiego
40:36w postaci
40:36wielkiego wybuchu?
40:38Istnienie
40:39początku
40:40przeczy bowiem
40:41definicji
40:41wieczności.
40:45Wszechświat
40:46może być
40:46nieskończony
40:47w przestrzeni
40:48albo w czasie.
40:49Jeżeli
40:50klasyczny
40:51model
40:51wielkiego wybuchu
40:52jest poprawny,
40:53to Wszechświat
40:55musi mieć
40:55granicę czasową
40:56przynajmniej
40:57w kierunku
40:58przeszłości.
40:59Nie wiemy jednak,
41:01jak będzie
41:01wyglądać
41:02jego przyszłość.
41:04Może ciągnąć się
41:05nieskończenie
41:06w przyszłość,
41:07ale w przeszłość
41:08już nie.
41:09Czterowymiarowe
41:10trajektorie
41:11wszystkich obiektów
41:12zbiegają się
41:13mimo wszystko
41:13w początkowej
41:14osobliwości.
41:16Podobnie jest
41:17z biegunami.
41:19Nie można
41:20przejść dalej
41:20na południe
41:21niż na biegun
41:22południowy.
41:24W czterowymiarowej
41:25czasoprzestrzeni,
41:27cofając się
41:28w przeszłość,
41:29docieramy w końcu
41:30do punktu,
41:30poza którym
41:31nic nie istnieje.
41:33Przyszłość jednak
41:35może ciągnąć się
41:36w nieskończoność.
41:42Istnieją teorie,
41:44które dopuszczają
41:45współistnienie
41:46nieskończonej
41:47przestrzeni i czasu
41:48razem z wielkim
41:49wybuchem.
41:50Aby je zrozumieć,
41:52musimy przejść
41:53do skali mikro
41:54i zbadać budulec
41:55wszystkiego,
41:56co nas otacza.
41:59Materia składa się
42:01z malutkich cząsteczek,
42:03a każda z nich
42:04jest zbudowana
42:05z atomów.
42:07Jądro atomu
42:08to układ
42:09złożony z protonów
42:10i neutronów.
42:13Oddziaływania
42:14utrzymujące
42:15te cząsteczki razem
42:16opisuje
42:16fizyka kwantowa.
42:20Protony i neutrony
42:22zbudowane są
42:22z jeszcze mniejszych
42:23składników kwarków.
42:25Fizyka kwantowa
42:26różni się od klasycznej,
42:28ponieważ przewiduje
42:29niejednoznaczne skutki,
42:32a jedynie
42:33prawdopodobieństwa.
42:38zgodnie z fizyką kwantową
42:40cząstka elementarna
42:42w przeciwieństwie
42:42do obiektu klasycznego
42:44nie posiada
42:45ściśle określonej pozycji.
42:47Piłka bejsbolowa
42:49zawsze znajduje się
42:50w konkretnym miejscu
42:51i ma przewidywalną trajektorię.
42:55Ma charakter
42:56deterministyczny.
42:58Znając jej pozycję
42:59w danym momencie,
43:00prędkość
43:01oraz działające na nią siły
43:02możemy przewidzieć
43:04jej przyszłe położenie.
43:10Teoria kwantowa
43:12nie działa w ten sposób.
43:14Nie możemy przewidzieć
43:15dokładnej trajektorii cząstki,
43:18a jedynie prawdopodobieństwa tego,
43:20że znajdzie się
43:21w określonym miejscu.
43:27mechanika kwantowa
43:28jest z natury losowa.
43:30Ponieważ wielki wybuch
43:32wydarzył się wszędzie jednocześnie,
43:34jedna z hipotez zakłada,
43:35że inflacja kosmologiczna
43:37też może być nieskończona,
43:39choć w niektórych częściach
43:41Wszechświata
43:41zakończyła się wcześniej.
43:44Fizycy badający tę ideę
43:46od lat osiemdziesiątych
43:47otworzyli drogę
43:49do zdumiewającej koncepcji
43:50Wszechświata.
43:54Jeśli teoria wiecznej inflacji
43:56jest prawdziwa,
43:57to nie Wszechświat,
43:59lecz mieszcząca go domena
44:01może być nieskończona.
44:04Nasz Wszechświat
44:06byłby wtedy tylko niewielką bańką,
44:08w której warunki
44:09umożliwiły zakończenie inflacji.
44:12Na zewnątrz
44:14istniałoby wiecznie
44:15rozszerzające się tło
44:17z innymi Wszechświatami
44:19o odmiennych własnościach fizycznych.
44:25Nasz Wszechświat
44:27stanowiłby wtedy
44:28jedynie mały fragment
44:29znacznie większego wieloświata.
44:34Jego koncepcja
44:36otwiera jednak
44:37puszkę Pandory.
44:38Choć teoria ta zyskała
44:40popularność
44:41w fantastyce naukowej,
44:42nie została powszechnie
44:44zaakceptowana przez badaczy.
44:51Podobnie jak wielu innych naukowców
44:53uważam, że
44:54nie można
44:55empirycznie zbadać tej teorii.
45:00A przecież nauka
45:01polega na możliwości
45:02formułowania
45:03sprawdzalnych przewidywań.
45:07Istnienia wieloświata
45:09i jego inflacyjnego tła
45:10nie da się sprawdzić.
45:12Niezależnie od przyszłych
45:14możliwości technologicznych.
45:17Ogranicza to
45:18wartość naukową
45:19takiej teorii,
45:20bo nie można jej obalić
45:22ani sprawdzić
45:23pod innym kątem.
45:35Myślenie abstrakcyjne
45:37wsparte dowodami
45:38empirycznymi
45:38przynosi ogromne postępy
45:40od czasów
45:41pierwszych obserwacji gwiazd.
45:43Mimo to
45:44nasze kosmiczne oko
45:46obejmuje
45:46zaledwie 93 miliardy
45:48lat świetlnych
45:49rozszerzającego się obszaru.
45:52Prawda o granicach
45:53kosmosu
45:53może na zawsze
45:54pozostać
45:55tajemnicą nieba.
45:59Czy rozumienie
46:00wszechświata
46:01zawsze będzie
46:02ograniczone
46:02istnieniem
46:03jego niedostrzegalnej części,
46:05której nigdy
46:06nie zdołamy zbadać?
46:13Raczej nie,
46:15z uwagi
46:16na jego jednorodność.
46:18Możemy zakładać,
46:19że to,
46:19co widzimy
46:20w obserwowalnym
46:21wszechświecie,
46:22istnieje również dalej,
46:24poza horyzontem
46:25kosmologicznym.
46:29Najdalej dotarliśmy
46:31dzięki misji Voyager,
46:32która opuściła
46:33Układ Słoneczny,
46:35a do najbliższej gwiazdy
46:36wciąż
46:37daleka droga.
46:40Nie mamy możliwości,
46:41by dotrzeć
46:42do innych galaktyk
46:43czy krawędzi
46:44Wszechświata.
46:47Być może
46:48będzie to możliwe
46:49w przyszłości
46:49dzięki tunelom
46:51czasoprzestrzennym,
46:52które zapewniłyby
46:54nam dostęp
46:54do innych miejsc
46:55w kosmosie.
47:03Nie udało nam się
47:05połączyć kosmosu
47:06w skali makro
47:07i mikro.
47:08Nie wiemy,
47:09jak połączyć
47:09mechanikę kwantową
47:11z teoriami
47:12o Wszechświecie.
47:14Wiele tez
47:15o początku kosmosu
47:17czy jego strukturach
47:18jest niepewnych.
47:21Należałoby je
47:22powiązać
47:23z procesami kwantowymi,
47:25a tego jeszcze
47:25nie potrafimy.
47:30Czy można objąć
47:33rozumem coś takiego
47:34jak Wszechświat?
47:35Nie wiadomo.
47:36Ale musimy próbować
47:38poszukiwać odpowiedzi.
47:42Co dalej?
47:44Jak zbadać
47:45potencjalnie
47:46nieskończoną przestrzeń,
47:48dysponując
47:49skończonym
47:50zestawem narzędzi?
47:51Jak ruszyć
47:52naprzód,
47:53gdy ogranicza
47:54nas własna
47:54świadomość?
47:57Nasza egzystencja
47:59w nieskończonym
48:00Wszechświecie
48:00może być
48:01czymś
48:02pospolitym
48:03i nieistotnym.
48:07Z punktu widzenia
48:08filozofii
48:09to jednak
48:10zadziwiające,
48:11że istniejemy
48:12w bezgranicznej
48:13rzeczywistości
48:14i że możemy
48:15ją kontemplować.
48:18Z jednej strony
48:19ludzkość
48:19może być
48:20nieistotna
48:21w skali kosmicznej,
48:22lecz z drugiej strony
48:23wyjątkowa
48:24z uwagi
48:25na samą zdolność
48:26refleksji
48:27nad własnym
48:29miejscem
48:29we Wszechświecie.
48:36Angielski filozof
48:37Thomas Hobbes
48:38sugerowałby
48:39nie zastanawiać się
48:40nad wiecznością,
48:41ponieważ i tak
48:42nie będziemy w stanie
48:42potwierdzić
48:43jej istnienia.
48:45Cokolwiek jednak
48:46powołało nas
48:47do kruchego życia
48:48dało nam też
48:49wrodzoną potrzebę
48:50rozumienia tego,
48:51co nas przerasta.
48:52To chyba
48:53wystarczający powód
48:54do kontynuowania
48:56badań kosmosu.
49:01Żyjemy w niewątpliwie
49:03wyjątkowej epoce.
49:05Odkrycia,
49:06których obecnie
49:07dokonujemy,
49:08będą pamiętane
49:09przez kolejne
49:10tysiąclecia.
49:13Trudno zatem
49:14wskazać
49:14coś
49:15ważniejszego
49:17od tego,
49:17czym się dziś
49:18zajmujemy.
49:27Opracowanie
49:28wskazać.