|
|
| |
Nagrod� Nobla z fizyki otrzymali ameryka雟cy astrofizycy John C. Mather (zdj璚ie po lewej stronie) i George F. Smoot (zdj璚ie po prawej stronie) za potwierdzenie gor帷ego scenariusza narodzin Wszech鈍iata, kt鏎y mia� miejsce 13,7 mld lat temu.
Tegoroczne Noble wspaniale ilustruj�, jak kosmologia przekszta販a豉 si� z nauki pe軟ej czczych dysput i hipotez w tward� wiedz� potwierdzon� eksperymentem.
A� po lata 60. zesz貫go wieku w kosmologii toczy� si� sp鏎 mi璠zy zwolennikami Wszech鈍iata niesko鎍zonego i niezmiennego a entuzjastami hipotezy, 瞠 kosmos narodzi� si� w jednym momencie, czyli z gor帷ego praatomu, jak s康zi� tw鏎ca tej koncepcji George Lemaitre (belgijski ksi康z i kosmolog).
Na to, 瞠 galaktyki rozbiegaj� si� rozp璠zone pot篹n� eksplozj�, wskazywa造 teleskopowe obserwacje Edwina Hubble'a jeszcze z lat 20. ub. wieku.
Z drugiej strony sceptycy wskazywali, 瞠 rozszerzanie si� przestrzeni niekoniecznie oznacza, i� istnia� gor帷y i g瘰ty pocz徠ek. "Kto by tam wierzy� w jaki� Big Bang (Wielki Wybuch)" - kpi帷o rzuci� brytyjski astrofizyk Fred Hoyle w pogadance dla BBC pod koniec lat 40. Tym samym niechc帷y wprowadzi� i spopularyzowa� ten s造nny dzi� termin.
Dyskusje by造 gor帷e, ale ja這we. Brakowa這 fakt闚, kt鏎e przechyli造by szal� na jedn� lub drug� stron�. "Poniewa� nie robi� 瘸dnych eksperyment闚, dziedzina jest martwa. Przypomnij mi, bym nie je寮zi� na 瘸dne konferencje na temat grawitacji!" - pisa� do 穎ny ameryka雟ki fizyk i noblista, prof. Richard Feynman, z konferencji w Warszawie w 1963 r.
Wielki Wybuch g鏎�!
Ju� jednak nast瘼nego roku nast徙i� prze這m. Dw鏂h in篡nier闚 z laboratori闚 Bella - Arno Penzias i Robert Wilson - zmaga這 si� z anten� do 陰czno軼i z pierwszym satelit� telekomunikacyjnym Telstar. Antena bez przerwy 豉pa豉 jakie� szumy, mimo 瞠 in篡nierowie robili niemal wszystko, by odbi鏎 by� czysty, m.in. zeskrobali odchody go喚bi z wn皻rza czaszy. Szum闚 nie da這 si� jednak usun望, gdy� - jak si� niebawem okaza這 - ich przyczyn� nie by豉 wada w konstrukcji, lecz mikrofalowe promieniowanie z kosmosu. Znaleziono pierwszy, d逝go poszukiwany 郵ad po gor帷ej epoce Wszech鈍iata. Big Bang by� g鏎�!
Za swe ca趾iem przypadkowe odkrycie Penzias i Wilson dostali w 1978 r. Nobla. Wielki Wybuch 鈍ietnie t逝maczy�, sk康 mog這 si� wzi望 tzw. mikrofalowe promieniowanie t豉. Tu� po narodzinach Wszech鈍iat by� rozgrzan� kul� plazmy gwa速ownie si� rozszerzaj帷� i stygn帷�. Oko這 300 tys. lat p騧niej nadszed� moment, kiedy plazma och這dzi豉 si� i przekszta販i豉 w chmur� zwyk造ch atom闚. Plazma jest nieprzezroczysta, ale gaz - jak powietrze - ju� nie zatrzymywa� promieniowania. Od tej pory zacz窸o si� ono swobodnie wa喚sa� po bezmiarach przestrzeni kosmicznej, stygn帷 z czasem, by w ko鎍u dotrze� do Ziemi i szumie� w antenie.
Astrofizycy po raz pierwszy zyskali szans�, by - badaj帷 to promieniowanie - zg喚bi� same pocz徠ki 鈍iata.
Szpieg Pana Boga na orbicie
Mikrofale s� jednak poch豉niane przez wilgo� w powietrzu i trudno je mierzy� na powierzchni Ziemi. Zw豉szcza 瞠 s� te� 100 mln razy s豉bsze ni� otaczaj帷e nas na co dzie� promieniowanie cieplne.
W 1974 r. John Mather zatrudniony w o鈔odku kosmicznym im. Goddarda zaproponowa� ameryka雟kiej agencji kosmicznej NASA, by wys豉� na orbit� niewielkiego satelit�, kt鏎y dok豉dnie zmierzy kosmiczne mikrofale nad atmosfer�. NASA d逝go nie kwapi豉 si� do jego projektu, mimo 瞠 satelita mia� by� tani. Naukowiec by� uparty i cierpliwy, ale ju� chcia� zmieni� temat bada�, kiedy wreszcie osiem lat p騧niej projekt zatwierdzono.
To nie by� jednak koniec op騧nie�. W 1986 r. COBE by� gotowy i czeka� w kolejce na start, kiedy nast徙i豉 katastrofa promu Challenger i na kilka lat loty na orbit� zosta造 wstrzymane.
Satelita trafi� w kosmos dopiero 18 listopada 1989 r. Ju� pierwsze pomiary przes豉ne na Ziemi� potwierdzi造, 瞠 promieniowanie t豉 ma dok豉dnie tak� sam� posta� jak ciep這 emitowane przez rozgrzany obiekt. Musia� nim by� sam Wszech鈍iat - 300 tys. lat po Wielkim Wybuchu rozgrzany do temperatury 3 tys. stopni. Nie ma dzi� hipotezy, kt鏎a mog豉by temu zaprzeczy�.
Promieniowanie t豉 od miliard闚 lat przemierza bezdro瘸 kosmosu i zd捫y這 znacznie ostygn望. Z jego pomoc� mo積a by這by dzi� podgrza� dania w kuchence mikrofalowej jedynie do temperatury 2,7 stopnia powy瞠j absolutnego zera (ok. -273 st. C).
Wszystko 鈍ietnie zgadza這 si� z teori�. Gdy Mather og豉sza� swoje wyniki na konferencji Ameryka雟kiego Stowarzyszenia Astronomicznego w styczniu 1990 r., dosta� wielk� owacj�.
Kosmiczne zmarszczki
Sensacyjne by造 te� wskazania innego przyrz康u - radiometru r騜nicowego, kt鏎y zmierzy� niewielkie r騜nice w temperaturze mikrofal (si璕aj帷e ledwie jednej stutysi璚znej stopnia). Te drobne r騜nice oznacza造, 瞠 eksplozja Wielkiego Wybuchu nie by豉 jednorodna. Miejscami materia by豉 troch� bardziej zag瘰zczona, a zatem gor皻sza, w innych punktach - rozrzedzona i zimniejsza.
Domy郵ono si�, 瞠 to zarodki pierwszych struktur, "zmarszczki na przestrzeni kosmicznej", z kt鏎ych potem wy這ni造 si� obecne supergromady galaktyk.
23 kwietnia 1992 r. dr George Smoot, szef zespo逝 mierz帷ego temperatur� mikrofal, wyst徙i� podczas konferencji Ameryka雟kiego Towarzystwa Fizycznego i pokaza� komputerow� map� "zmarszczek".
Nast瘼nego dnia r騜owo-pomara鎍zowe jajowate zdj璚ie niemowl璚ego kosmosu trafi這 na czo堯wki gazet na ca造m 鈍iecie. Opatrywano je komentarzem Stephena Hawkinga: "To najwi瘯sze odkrycie stulecia, je郵i nie wszech czas闚".
Nie ulega w徠pliwo軼i, 瞠 John Mather i George Smoot poszerzyli granice nauki. Sprawili, 瞠 pytanie o powstanie i ewolucj� Wszech鈍iata przesta這 by� wy陰czn� domen� metafizyki lub religii.
(gazeta.pl)
Zapraszamy do zazpoznania si� z biografiami:
John C. Mather »
George F. Smoot »
galeria zdj耩 noblist闚 »
|
|
|
|
|