Universul fara cuvinte

Exemple din ceea ce ochiul uman nu poate vedea fara ajutorul tehnologiei... Universul, o minte de om nu poate sa conceapa frumusetea fiecarei galaxii, aglomerare de stele, praf stelar, nebuloase sau a oricarui devorator de cuceritoare imagini ce fascineaza prin existenta.

Universul

Universul este lumea intreagă, ansamblul a tot ceea ce există, a tot ceea ce ne inconjoară, văzut si nevăzut.
Universul ar avea o vechime de cca 15 miliarde de ani;dupa Stephen Hawking varsta sa ar fi de 13,7 miliarde de ani.
Universul are in compunerea sa materie vizibila (galaxii, stele, planete, asteroizi, praf) care reprezinta cca 10 % din masa totala a sa precum si materia intunecata si  energie intunecata care ar reprezenta cca 90% din masa universului.
Majoritatea astronomilor cred că Universul are o istorie. Potrivit cunoştinţelor de care dispunem astăzi, teoria Big Bang este cea care ne oferă explicaţiile cele mai satisfăcătoare în privinţa originii şi evoluţiei Universului.
Se pare că totul a început acum aproape 15 miliarde de ani. Universul era atunci nespus de cald şi dens şi nu conţinea decât energie. Deodată, o explozie devastatoare, Big Bang, a zguduit acest cuptor şi a declanşat mişcarea sa de expansiune. De atunci, Universul nu a încetat să se dilate şi să se răcească. La începutul exploziei totul nu era decît o infinitate de particule care se agitau în toate direcţiile cu o viteză aproape de cea a luminii. În mai puţin de un sfert de oră, reacţiile de fuziune nucleară au permis formarea de nuclee atomice uşoare, precum cele de hidrogen şi heliu.
Acestor prime minute de mare agitaţie le urmează o perioadă lungă de linişte, marcată de formarea primilor atomi. Continuînd să se dilate şi să se răcească, Universul rămîne opac timp îndelungat. Abia la capătul a 300 000 sau 400 000 de ani, temperatura scade sub 3 000 de grade, astfel încît lumina să se poată propaga liber. Mai trec încă multe sute de milioane de ani înainte de a se forma primele galaxii, din mici “cocoloaşe” de materie gazoasă.
Mecanismul exact al formării rămîne încă învăluit în mister. Astronomii au elaborat teoria Big Bang pornind de la analiza luminii emise de galaxii. Cu excepţia celor apropiate, lumina lor ajunge la noi cu o tentă roşiatică. Razele spectrului lor, în loc să se afle în poziţia normală, sunt sistematic decalate spre roşu. Acest decalaj este cu atît mai accentuat, cu cît ele sunt mai îndepărtate. Interpretarea cea mai simplă a acestui fenomen este că toate galaxiile se îndepărtează unele de altele, fiindcă Universul se dilată. Este suficient să ne imaginăm procesul invers pentru a ajunge la ideea unei explozii iniţiale. Teoria Big Bang are şi adversari: anumiţi astronomi care refuză ideea unui început şi care consideră discutabile argumentele aduse în favoarea ei. Dar această teorie rămîne cea mai simplă şi cea care concordă cel mai bine cu observaţiile făcute.
Dacă expansiunea actuală va continua pe un timp nedefinit, Universul, din cauza dilatării, va deveni din ce în ce mai gol, fiindcă galaxiile se vor îndepărta tot mai mult unele de altele. Astfel, spaţiul va deveni din ce în ce mai rece.
Dacă, din contra, Universul va înceta într-o bună zi să se dilate şi va începe să se contracte, galaxiile nu se vor mai îndepărta unele de altele, ci se vor apropia pînă vor intra în coliziune şi se vor contopi. Universul va reveni în cele din urmă la starea originară: un cuptor cu o densitate originară: un cuptor cu o densitate infinită. Totul va fi distrus.
Viitorul Universului depinde de cantitatea de materie pe care o conţine, în medie, pe metru cub. Potrivit observaţiilor actuale, ea pare prea redusă ca Universul să înceteze într-o zi să se mai dilate. Însă acest lucru s-ar putea întîmpla dacă Universul conţine multă materie neagră.
Deci dimensiunile universului se măresc incontinuu, iar materia din el devine din ce în ce mai rarefiată, şi însuşi Universul din ce în ce mai rece. Răcirea se datorează atît depărtării despre care am vorbit, cît şi faptului că stelele mor.

Componenentele masei universului

Mai puţin de o sutime din masa universului o reprezintă masa tuturor stelelor pe care le putem vedea în galaxia noastră şi alte galaxii şi care formează universul vizibil.
Materia întunecată pe care n-o putem vedea direct dar despre care ştim că trebuie să fie acolo datorită influenţei atracţiei gravitaţionale asupra stelelor care orbitează în oricare galaxie reprezintă cam o zecime din cantitatea de materie din univers.
Alte forme de materie întunecată ce n-au fost încă detectate [de ex neutrinii ce interacţionează foarte slab
cu materia au o infimă masă, deci pot constitui o formă de materie întunecată.
În ultimii ani au apărut noi observaţii care au permis fizicienilor să postuleze existenţa unei substanţe încă neidentificate ca atare - energia întunecată.


Materie şi antimaterie

În Univers există şi antimaterie. În 1932 s-a confirmat existenţa antielectronului iar în 1955 a fost descoperit antiprotonul. În Univers nu există o simetrie a numărului de particule de materie şi antimaterie pentru că acestea s-ar anihila reciproc şi n-ar mai fi fost nimic. Dar în loc de nimic, există materie (cea detectabilă) şi materie neagră (nedetectabilă, neradiantă, sau masa neagră a Universului). Deci, la naşterea Universului a existat o asimetrie în favoarea materiei. Aceasta nu exclude şi un Univers paralel, format din Big Bang – ul unui antiholon, în care există preponderent antimaterie şi unde existenţa materiei este improbabilă fizic.

Există convingerea că nu sunt cunoscute încă toate formele şi posibilităţile de manifestare ale materiei.


Energiile de legătură determinante în structurarea universului

In natură se evidenţiază forţele de legătură care sunt:

legăturile electromagnetice ce determină stabilitatea sistemului ce-l constituie atomul de hidrogen – format din două particule: electronul şi protonul. Masa însumată a electronului şi protonului este mai mare decât masa atomului de hidrogen cu 13,6 electro-volţi; această diferenţă de masă (a suta milioana parte ) este emisă sub formă de energie ( un foton ultraviolet) în momentul combinării şi caracterizează forţa electromagnetică la nivelul structurilor atomice şi moleculare.. Fotonul părăseşte atomul transportând departe echivalentul energetic al acestei „mase lipsă”.

legăturile nucleare ce determină stabilitatea sistemului ce-l constituie atomul de hidrogen greu (deuteronul ). Luaţi separat, protonul şi neutronul sunt mai grei decât sistemul legat format de aceste două particule (deuteronul ). Diferenţa de masă este eliberată sub formă de energie (o rază gama ) în momentul combinării; această diferenţă de masă, aproape a mia parte, caracterizează forţele nucleare.

legăturile între quarcuri – nucleonii sunt sisteme legate, constituite din trei quarcuri. Energiile de legătură sunt mult superioare celor din cadrul sistemelor nucleare şi sunt în curs de determinare.

legăturile gravifice ce determină păstrarea sistemelor cosmice – sistemul Pământ – Lună, sistemul solar, galaxiile, roiurile şi superroiurile. Luate separat, Pământul şi Luna sunt mai grele decât sistemul legat Pământ – Lună (Luna se află pe orbită în jurul Pământului). Diferenţa de masă a fost emisă sub formă de căldură în momentul formării sistemului solar. Această diferenţă, care este de un miliard de tone, reprezintă de fapt 3 x 10-14 din masele combinate ale Pământului şi Lunii şi este mult mai mică decât valorile arătate mai sus. De asemeni Soarele este mai uşor decât norul interstelar ai cărui atomi i-a moştenit. Energia câştigată a fost transformată în parte în radiaţii. Cealaltă parte a servit la încălzirea lui.

Ordinea somptuoasă a universului

Limitele Universului observabil ar fi de 15 miliarde de ani-lumină, pentru că la această distanţă galaxiile (quasarii) se deplasează cu 85-90% din viteza luminii, ceea ce înseamnă că ce-i dincolo de ei / ele nu putem fizic vedea ( viteza de deplasare a luminii = 300,000 km / sec.)
Deci ce vedem cu telescoapele cele mai performante este orizontul universal sau cosmologic.
Universul vizibil ar fi constituit din cca 1019 de stele cuprinse în cca 1011 de galaxii de mărimea Căii Lactee.
Universul este format din:

Galaxii ce conţin milioane de stele; distanţa între galaxii este de un milion de ani-lumină. Formarea galaxiilor şi a stelelor s-a datorat scăderii căldurii iniţiale (micşorarea temperaturii a fost un efect al expansiunii universului) care a facilitat apariţia forţei gravitaţiei. Aceasta, la rândul ei, a determinat condensări masive în interiorul materiei ce vor transforma o parte din energia lor în căldură internă, apărând astfel stelele calde şi strălucitoare.

Stelele pot fi de tipul: normale (ca Soarele); uriaşi roşii; pitice albe; pitice negre; nove; supernove; pulsari(stele neutronice); găuri negre.
Vârsta celor mai bătrâne stele este de 12 – 15 miliarde de ani, adică vârsta (vechimea) Universului; Soarele are o vechime de 5 miliarde de ani şi peste alţi 5 miliarde de ani devine un uriaş roşu; prin creşterea dimensiunii şi creşterea permanentă a temperaturii va îngloba corpurile astrale învecinate şi va deveni apoi o stea pitică albă. Sistemul solar este compus din 9 planete. Pământul (Terra ) este a 5-a planetă ca mărime şi are o vechime de cca 4,6 miliarde de ani iar viaţa pe Pământ a apărut acum cca 3,5 miliarde de ani.
Roiuri de galaxii format din grupuri de galaxii; galaxia Calea Lactee face parte din Grupul Local de galaxii ce are o dimensiune de 5 milioane de ani-lumină.
Calea Lactee are o vechime de 10 - 12 miliarde de ani - este socotită drept o galaxie tânără – şi are 4x1012 de corpuri astrale (inclusiv planetele); este de formă lenticulară cu un diametru de 100.000 de ani-lumină şi o grosime de 5 ani-lumină.


Superroiuri ale căror dimensiuni se măsoară în zeci de milioane de ani-lumină;
Quasarii care sunt socotiţi drept cele mai depărtate galaxii situate la cca 12 miliarde de ani-lumină, deci la orizontul cosmologic.Quasarii sunt corpuri cvasi-stelare, probabil galaxii şi care se află la limita universului observabil; sunt extrem de luminoase, emit lumină în domeniul lungimilor de undă vizibile şi sunt foarte puternice surse de unde radio.

Uneori reziduurile stelare devin mai dense decât o stea neutronică, caz în care forţa de gravitaţie foarte mare împiedică să emane lumină; astfel de obiecte poartă numele de „găuri negre”.