ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Kpi vesmír

•
•
Lukáš Kisler
Lukáš Kisler
1 of 6
Masarykova univerzita Filozofická fakulta Kabinet informačních studií a knihovnictví Seminární práce Vznik vesmíru Předmět: Kurz práce z informacemi (KPI11) Vypracoval: Lukáš Kisler (UČO: 399902) Ročník: 2. Typ studia: prezenční Období a rok: podzim 2012 Počet znaků: 5 270 Datum vypracování: 30. 12. 2012
Argumentace: Toto téma jsem si vybral, neboť mě zajímá sledování veškerých informací a novinek o vesmíru a také o plánované cestě na Mars. V mém oboru Informační studia a knihovnictví se o tématu „vesmír“ mluvilo v předmětu Informační věda 1, kde jsme se např. v kapitole „Informace jako výraz různorodosti v objektech a procesech živé a neživé přírody“ zabývali problematikou informací, hmoty a energie v kosmu. Já si ale vybral část, kde bych v této práci chtěl popsat spíše začátek vzniku vesmíru a další pokračování jeho rozpínání. Anotace: Cílem mé práce je popsat a vysvětlit klíčové etapy a milníky vývoje vesmíru a kosmologie. Je zaměřena zejména na teorii velkého třesku, dále pak na hlavní soudobé poznatky a fakta o vesmíru jako celku, jeho struktuře a vývoji. Všeobecně uznávaným vědeckým popisem vesmíru je představa vyvíjejícího se hierarchického kosmu, který již více než 10 miliard let expanduje z počátečního žhavého velkého třesku. Tento model dnes poskytuje komplexní a vnitřně ucelený obraz, jenž je v souladu s dobře ověřenými fyzikálními teoriemi mikrosvěta i makrosvěta a s ohromným množstvím rozličných astronomických měření. Klíčová slova: vesmír, prostor, čas, hmota, fyzika, velký třesk, kosmos, kosmologie, rozpínání, planeta, hvězda, jádro, atom, galaxie, kvasar, molekule, sluneční soustava, družice
Vesmír je označení pro celek (časo-)prostoru a hmotu s energií v něm. Obsahuje veškerou fyzickou hmotu a energii, planety, hvězdy, galaxie, mezigalaktický prostor a další. V užším smyslu se vesmír také někdy užívá jako označení pro kosmický prostor, tedy část vesmíru mimo Zemi. Raný vývoj a tvar vesmíru popisuje vědecká kosmologická teorie zvaná velký třesk. Pojmy „před“ a „po“ nemají bez existence času smysl. Kdyby bylo možné hovořit o čase „před“ počátkem vesmíru a vesmír by přitom ještě neexistoval museli bychom přistoupit k termínu „stvoření světa“. Prostor a čas jsou neoddělitelné od hmoty. Proto je nemožné zavést a použít pojem čas před počátkem velkého třesku. Kde chybí jedna složka, nemohou být ani zbylé dvě. Vše, co známe, začalo existovat až po události obecně nazývané "velký třesk". Průběh rozpínání vesmíru / Inflace vesmíru, reionizace a vývoj vesmíru v grafech od velkého třesku. Gnosis9.net. 2011. / Teorie velkého třesku popisuje veškerou hmotu vesmíru soustředěnou v nulovém objemu a hustota hmoty byla nekonečně velká a teplota rovněž. Tento stav bývá označován "počáteční singularita". Takový stav hmoty nedokáže klasická fyzika popsat, a jen stěží si jej dovedeme představit. Ihned po velkém třesku byl vesmír zaplněn zářením. Rozpínání a tím také ochlazování dalo podnět ke vzniku elementárních částic a atomů. Nakonec se atomy
začaly shlukovat a vznikaly tak galaxie, které se vyvinuly do stavu, v jakém je pozorujeme dnes. Podle dnešních odhadů existuje v naší galaxii sto miliard hvězd a ve vesmíru miliardy podobných hvězdných uskupení. To je obrovské množství hmoty, i když nesmírně řídké: odhaduje se, že v krychlovém metru průměrného vesmíru se vyskytují průměrně tři protony. (Takové dokonalé vakuum na Zemi ani nedokážeme vyrobit) Přesto je sotva představitelné, jak by mohla veškerá tato hmota být v počátku existence vesmíru, v okamžiku velkého třesku stlačená do nekonečně malého prostoru. Snad by mohla existovat (podle principu ekvivalence hmoty a energie) ve formě nesmírně energetického záření - faktem však je, že tento stav hmoty neumí dnešní fyzika popsat. Tvůrce a propagátor teorie Velkého třesku, George Gamow ho nazval ylem. Vesmír je popsatelný známými fyzikálními zákony. Jako hlavní argument pro ně ve 21. století poskytuje spektroskopie. Bezezbytku se podařilo identifikovat spektrální čáry vysílané všemožnými nebeskými objekty s příslušnými čárami látek zjištěnými v pozemských laboratořích. Z toho plyne, že pozorovaná vesmírná tělesa jsou složena z téže hmoty jako Země a sluneční soustava. I ve vzdálených hvězdách, galaxiích či kvasarech nacházíme stejné fyzikální zákony, jinak by struktura atomů a molekul byla odlišná. Vše nasvědčuje tomu, že celý pozorovaný vesmír je pozoruhodně jednotný: je ovládán stejnými zákony a existují v něm stejné formy hmoty. Všechno kolem nás je uspořádáno do bohaté hierarchie struktur, od částic přes jádra, atomy, chemické sloučeniny, buňky, rostliny, živočichy a lidi, jejich ekosystémy, Zemi a ostatní planety, Slunce a spoustu podobných hvězd, galaxie až po kupy galaxií. Vše dohromady tvoří opravdový kosmos (z řeckého kosmeo, což znamená uspořádat, srovnat). Mnou popsaný hierarchický vesmír zahrnuje obrovskou rozměrovou škálu. Její rozsah dnes přesahuje 40 řádů: proton, atom, buňka, člověk, Země, sluneční soustava, galaxie, pozorovaný vesmír. Z pohledu dnešní fyziky jsou základními „cihličkami“ všech struktur vesmíru kvarky a leptony, plus jejich antičástice. Vesmír je na největších rozměrech uniformní, nemá tedy globální strukturu. Jako celek se rozpíná. Je prokázaným faktem, že daleké galaxie a kvasary se vzdalují. Vesmír má specifické složení chemických prvků. Pokud jde o „běžnou hmotu“ (tzv. baryonovou), vesmír obsahuje hlavně vodík, méně hélia (zhruba 25%), a jen nepatrné množství ostatních prvků (lithia, dusíku, kyslíku atd.). Hélium vzniká termojadernými
reakcemi v nitru hvězd. Za celou dobu existence vesmíru nemohly však ani všechny hvězdy vyrobit tolik hélia, kolik skutečně pozorujeme. Z toho plyne, že většina nejlehčích prvků (He, D, Li) nutně musela vzniknout na samotném počátku vesmíru při prvotní nukleosyntéze. Středně těžké prvky od uhlíku po železo se naopak postupně syntetizují jen v nitru hvězd. Všechny prvky těžší než železo (včetně transuranu) pak vznikají při výbuchu supernov. Zdá se podle nejnovějších měření, že ve vesmíru se kromě obvyklé hmoty (ve formě známých částic a atomů) vystupuje i „temná hmota“ a „temná energie“. Temnou hmotu by snad mohly tvořit dosud neznámé elektricky neutrální hmotné částice. Konkrétní kandidáty lze hledat mezi příslušnými částicemi nových (zatím ale neprověřených) jednotlivých teorií interakcí, supersymetrických teorií atd. Pokud jde o temnou energii, její povaha je dosud zcela neznámá. Díky této „temné energii“ alias kosmologické konstantě vesmír nyní zrychluje své rozpínání. V současné době tedy vše nasvědčuje tomu, že velmi dobrým popisem našeho vesmíru je globálně homogenní a izotropní model s téměř plochým euklidovským prostorem, dominantní kladnou kosmologickou konstantou a chladnou nebaryonovou temnou hmotou, kterou z počátečního velkého třesku už téměř 14 miliard let expanduje, v této epoše dokonce čím dál rychleji. Jeho prvotní fluktuace teploty a hustoty byly adiabatické, gaučovské a téměř nezávislé na škále a postupně vedly ke vzniku celé hierarchie pozorovaných struktur a objektů.
Zdroje: 1) ČIERNIK, Matej. Zázrak, že sme tu: Vesmír – Zem. Nitra: ENIGMA, 2005, s. 17. Hodnocení: naučná kniha; čtivá, i když psána slovensky; kniha o vědě; zjednodušený a stručný souhrn; informace se v knize dobře hledaly 2) PODOLSKÝ, Jiří. Stručný průvodce po kosmologii 20. století [pdf]. [cit. 2012-12-26]. Dostupné z: http://utf.mff.cuni.cz/popularizace/eter/JEVICK08.pdf Hodnocení: článek přehledný – rozdělen na 2 části (vznik a vývoj); podrobný; ucelený; zajímavý; poučný 3) Vznik vesmíru [online]. Vesmír.info. 2004. Dostupné z: http://www.vesmir.info/vznik- vesmiru/vznik-vesmiru.htm Hodnocení: celé stránky velmi zajímavé; srozumitelné; mnoho stručných článků; doplněno obrázky; propracované

More Related Content

Kpi vesmír

  • 1. Masarykova univerzita Filozofická fakulta Kabinet informačních studií a knihovnictví Seminární práce Vznik vesmíru Předmět: Kurz práce z informacemi (KPI11) Vypracoval: Lukáš Kisler (UČO: 399902) Ročník: 2. Typ studia: prezenční Období a rok: podzim 2012 Počet znaků: 5 270 Datum vypracování: 30. 12. 2012
  • 2. Argumentace: Toto téma jsem si vybral, neboť mě zajímá sledování veškerých informací a novinek o vesmíru a také o plánované cestě na Mars. V mém oboru Informační studia a knihovnictví se o tématu „vesmír“ mluvilo v předmětu Informační věda 1, kde jsme se např. v kapitole „Informace jako výraz různorodosti v objektech a procesech živé a neživé přírody“ zabývali problematikou informací, hmoty a energie v kosmu. Já si ale vybral část, kde bych v této práci chtěl popsat spíše začátek vzniku vesmíru a další pokračování jeho rozpínání. Anotace: Cílem mé práce je popsat a vysvětlit klíčové etapy a milníky vývoje vesmíru a kosmologie. Je zaměřena zejména na teorii velkého třesku, dále pak na hlavní soudobé poznatky a fakta o vesmíru jako celku, jeho struktuře a vývoji. Všeobecně uznávaným vědeckým popisem vesmíru je představa vyvíjejícího se hierarchického kosmu, který již více než 10 miliard let expanduje z počátečního žhavého velkého třesku. Tento model dnes poskytuje komplexní a vnitřně ucelený obraz, jenž je v souladu s dobře ověřenými fyzikálními teoriemi mikrosvěta i makrosvěta a s ohromným množstvím rozličných astronomických měření. Klíčová slova: vesmír, prostor, čas, hmota, fyzika, velký třesk, kosmos, kosmologie, rozpínání, planeta, hvězda, jádro, atom, galaxie, kvasar, molekule, sluneční soustava, družice
  • 3. Vesmír je označení pro celek (časo-)prostoru a hmotu s energií v něm. Obsahuje veškerou fyzickou hmotu a energii, planety, hvězdy, galaxie, mezigalaktický prostor a další. V užším smyslu se vesmír také někdy užívá jako označení pro kosmický prostor, tedy část vesmíru mimo Zemi. Raný vývoj a tvar vesmíru popisuje vědecká kosmologická teorie zvaná velký třesk. Pojmy „před“ a „po“ nemají bez existence času smysl. Kdyby bylo možné hovořit o čase „před“ počátkem vesmíru a vesmír by přitom ještě neexistoval museli bychom přistoupit k termínu „stvoření světa“. Prostor a čas jsou neoddělitelné od hmoty. Proto je nemožné zavést a použít pojem čas před počátkem velkého třesku. Kde chybí jedna složka, nemohou být ani zbylé dvě. Vše, co známe, začalo existovat až po události obecně nazývané "velký třesk". Průběh rozpínání vesmíru / Inflace vesmíru, reionizace a vývoj vesmíru v grafech od velkého třesku. Gnosis9.net. 2011. / Teorie velkého třesku popisuje veškerou hmotu vesmíru soustředěnou v nulovém objemu a hustota hmoty byla nekonečně velká a teplota rovněž. Tento stav bývá označován "počáteční singularita". Takový stav hmoty nedokáže klasická fyzika popsat, a jen stěží si jej dovedeme představit. Ihned po velkém třesku byl vesmír zaplněn zářením. Rozpínání a tím také ochlazování dalo podnět ke vzniku elementárních částic a atomů. Nakonec se atomy
  • 4. začaly shlukovat a vznikaly tak galaxie, které se vyvinuly do stavu, v jakém je pozorujeme dnes. Podle dnešních odhadů existuje v naší galaxii sto miliard hvězd a ve vesmíru miliardy podobných hvězdných uskupení. To je obrovské množství hmoty, i když nesmírně řídké: odhaduje se, že v krychlovém metru průměrného vesmíru se vyskytují průměrně tři protony. (Takové dokonalé vakuum na Zemi ani nedokážeme vyrobit) Přesto je sotva představitelné, jak by mohla veškerá tato hmota být v počátku existence vesmíru, v okamžiku velkého třesku stlačená do nekonečně malého prostoru. Snad by mohla existovat (podle principu ekvivalence hmoty a energie) ve formě nesmírně energetického záření - faktem však je, že tento stav hmoty neumí dnešní fyzika popsat. Tvůrce a propagátor teorie Velkého třesku, George Gamow ho nazval ylem. Vesmír je popsatelný známými fyzikálními zákony. Jako hlavní argument pro ně ve 21. století poskytuje spektroskopie. Bezezbytku se podařilo identifikovat spektrální čáry vysílané všemožnými nebeskými objekty s příslušnými čárami látek zjištěnými v pozemských laboratořích. Z toho plyne, že pozorovaná vesmírná tělesa jsou složena z téže hmoty jako Země a sluneční soustava. I ve vzdálených hvězdách, galaxiích či kvasarech nacházíme stejné fyzikální zákony, jinak by struktura atomů a molekul byla odlišná. Vše nasvědčuje tomu, že celý pozorovaný vesmír je pozoruhodně jednotný: je ovládán stejnými zákony a existují v něm stejné formy hmoty. Všechno kolem nás je uspořádáno do bohaté hierarchie struktur, od částic přes jádra, atomy, chemické sloučeniny, buňky, rostliny, živočichy a lidi, jejich ekosystémy, Zemi a ostatní planety, Slunce a spoustu podobných hvězd, galaxie až po kupy galaxií. Vše dohromady tvoří opravdový kosmos (z řeckého kosmeo, což znamená uspořádat, srovnat). Mnou popsaný hierarchický vesmír zahrnuje obrovskou rozměrovou škálu. Její rozsah dnes přesahuje 40 řádů: proton, atom, buňka, člověk, Země, sluneční soustava, galaxie, pozorovaný vesmír. Z pohledu dnešní fyziky jsou základními „cihličkami“ všech struktur vesmíru kvarky a leptony, plus jejich antičástice. Vesmír je na největších rozměrech uniformní, nemá tedy globální strukturu. Jako celek se rozpíná. Je prokázaným faktem, že daleké galaxie a kvasary se vzdalují. Vesmír má specifické složení chemických prvků. Pokud jde o „běžnou hmotu“ (tzv. baryonovou), vesmír obsahuje hlavně vodík, méně hélia (zhruba 25%), a jen nepatrné množství ostatních prvků (lithia, dusíku, kyslíku atd.). Hélium vzniká termojadernými
  • 5. reakcemi v nitru hvězd. Za celou dobu existence vesmíru nemohly však ani všechny hvězdy vyrobit tolik hélia, kolik skutečně pozorujeme. Z toho plyne, že většina nejlehčích prvků (He, D, Li) nutně musela vzniknout na samotném počátku vesmíru při prvotní nukleosyntéze. Středně těžké prvky od uhlíku po železo se naopak postupně syntetizují jen v nitru hvězd. Všechny prvky těžší než železo (včetně transuranu) pak vznikají při výbuchu supernov. Zdá se podle nejnovějších měření, že ve vesmíru se kromě obvyklé hmoty (ve formě známých částic a atomů) vystupuje i „temná hmota“ a „temná energie“. Temnou hmotu by snad mohly tvořit dosud neznámé elektricky neutrální hmotné částice. Konkrétní kandidáty lze hledat mezi příslušnými částicemi nových (zatím ale neprověřených) jednotlivých teorií interakcí, supersymetrických teorií atd. Pokud jde o temnou energii, její povaha je dosud zcela neznámá. Díky této „temné energii“ alias kosmologické konstantě vesmír nyní zrychluje své rozpínání. V současné době tedy vše nasvědčuje tomu, že velmi dobrým popisem našeho vesmíru je globálně homogenní a izotropní model s téměř plochým euklidovským prostorem, dominantní kladnou kosmologickou konstantou a chladnou nebaryonovou temnou hmotou, kterou z počátečního velkého třesku už téměř 14 miliard let expanduje, v této epoše dokonce čím dál rychleji. Jeho prvotní fluktuace teploty a hustoty byly adiabatické, gaučovské a téměř nezávislé na škále a postupně vedly ke vzniku celé hierarchie pozorovaných struktur a objektů.
  • 6. Zdroje: 1) ČIERNIK, Matej. Zázrak, že sme tu: Vesmír – Zem. Nitra: ENIGMA, 2005, s. 17. Hodnocení: naučná kniha; čtivá, i když psána slovensky; kniha o vědě; zjednodušený a stručný souhrn; informace se v knize dobře hledaly 2) PODOLSKÝ, Jiří. Stručný průvodce po kosmologii 20. století [pdf]. [cit. 2012-12-26]. Dostupné z: http://utf.mff.cuni.cz/popularizace/eter/JEVICK08.pdf Hodnocení: článek přehledný – rozdělen na 2 části (vznik a vývoj); podrobný; ucelený; zajímavý; poučný 3) Vznik vesmíru [online]. Vesmír.info. 2004. Dostupné z: http://www.vesmir.info/vznik- vesmiru/vznik-vesmiru.htm Hodnocení: celé stránky velmi zajímavé; srozumitelné; mnoho stručných článků; doplněno obrázky; propracované