WYKŁADY OTWARTE - ARCHIWUM FILMOWE


VIII EDYCJA 2008/2009 - WYKŁAD 56


ECHO STWORZENIA
prof. dr hab. inż. Henryk Drozdowski
13.05.2009

Czas trwania: 1h


wykład również na DVD

 
Streaming: M.Karlic, M.Światłowski - Pracownia Komputerowa Wydziału Fizyki UAM
Zapis filmowy: Uniwersyteckie Studio Filmowe Ośrodka Dydaktyczno-Multimedialnego WF UAM
STRESZCZENIE

Słynny uczony belgijski Georges Lemaître pisał: "Ewolucję Wszechświata można porównać do pokazu ogni sztucznych, który właśnie się zakończył: kilka smug na niebie, popioły i dym. Stojąc na dobrze wystudzonym węgielku, widzimy, jak gasną słońca i próbujemy odtworzyć niewidoczny już blask początku światów". Dowód na istnienie tego "niewidocznego już blasku" uzyskano w 1965 roku, kiedy zarejestrowano poświatę po gorącym i gęstym początku Wszechświata - co było z pewnością jednym z najważniejszych i najbardziej spektakularnych osiągnięć nauki XX wieku.

Wszechświat jednolicie wypełnia promieniowanie elektromagnetyczne, tak zwane promieniowanie tła. Ilościowo odpowiada ono promieniowaniu, jakie emituje ciało o temperaturze 2,7 K. Taka właśnie jest dziś temperatura Kosmosu! Dla porównania: najzimniejsza bryła lodu z Antarktydy promieniuje 30 milionów razy silniej.

Promieniowanie tła okazało się prawdziwą kopalnią informacji o Wszechświecie. Umożliwia przypisanie Wszechświatowi temperatury. Współcześnie ma on temperaturę około 3 K. Wszechświat, jak każde ciało, rozszerzając się, stygnie. Dawniej jego temperatura była wyższa. Promieniowanie tła pochodzi z czasów, kiedy protony łączyły się z elektronami w obojętne atomy wodoru.

Jeżeli w pewnym momencie Wszechświat miał tysiące stopni, to wcześniej jego temperatura była jeszcze wyższa. Taki scenariusz ewolucji Wszechświata "na początku" charakteryzujący się ogromnymi temperaturami i bardzo szybką ekspansją (tempo ekspansji jest zmienne, a "na początku" było niesłychanie szybkie!), nazywa się często modelem Wielkiego Wybuchu.

Obserwując promieniowanie tła, widzimy czasy, gdy Wszechświat miał temperaturę tysięcy stopni. Już wówczas istniały zagęszczenia energii, które dały początek wielkim strukturom Wszechświata. Na podstawie niewielkich różnic temperatury promieniowania tła (patrz fot.) możemy obliczyć, jak wielkie struktury wówczas powstały i porównywać z tym, co obserwujemy obecnie.

Po odkryciu "kosmicznych zmarszczek" - pozostałości Wielkiego Wybuchu, Smoot powiedział: "Zobaczyliśmy twarz Boga", podkreślając, że odkryto "poświatę Stworzenia". Właśnie takie "zmarszczki" świadczą o pochodzeniu galaktyk i całej struktury Kosmosu w wielkiej skali.

Promieniowanie tła powstało podczas Wielkiego Wybuchu jako promieniowanie gamma γ i rentgenowskie. Wspaniała jasność panowała więc tuż po Wielkim Wybuchu! Nadal wypełnia to promieniowanie cały rozszerzający się Wszechświat, lecz zmienia się. Wszechświat ma swoją historię, bez przerwy ewoluuje rozszerzając się, ochładzając, porządkując. Żyjemy w stygnącym Wszechświecie, a reliktowe promieniowanie jest najstarszym światłem we Wszechświecie. Na dotarcie do nas zużyło ono czas równy niemal wiekowi Wszechświata. Jednocześnie pochodzi ono z najodleglejszych obszarów, jakie możemy obserwować.

Za odkrycie i badanie właściwości reliktowego promieniowania tła przyznano aż dwie Nagrody Nobla z fizyki (w latach 1978 i 2006) czterem badaczom (A. Penzias, R. Wilson, J. Mather i G. Smoot).

  • Na wykładzie opowiem, w przystępny sposób, najwspanialszą z powieści - pasjonującą historię odkrycia reliktowego promieniowania kosmicznego, jego właściwości i znaczenie dla współczesnego widzenia oraz rozumienia świata. W miarę cofania się w czasie, odbędziemy "podróż" od ognistej kuli Wielkiego Wybuchu do mikrofalowych zmarszczek kosmicznego tła.
  • Wykład będzie bogato ilustrowany fotografiami i obrazami, uzyskanymi z serwerów NASA. Ponadto zostanie pokazany krótki oryginalny film - wywiad z Arno Penziasem, który opowiada, jak doszło do tego wspaniałego odkrycia. Po latach mówi, iż nie wiedział wówczas, że odbiera sygnały z epoki bliskiej początku Wszechrzeczy.

O WYKŁADOWCY

Henryk DROZDOWSKI jest profesorem w Zakładzie Optyki na Wydziale Fizyki UAM i kierownikiem Pracowni Dydaktyki Fizyki. Jego zainteresowania badawcze dotyczą fizyki fazy skondensowanej, a dorobek naukowy obejmuje 84 publikacje, w tym trzy książki. Pasjonuje się problemami egzystencjalnymi, takimi jak powstanie i kres istnienia Wszechświata, relacje między fizyką a filozofią. Nie podziela opinii o hermetyczności nauki; pragnie dzielić się z innymi swymi fascynacjami i radością obcowania z nauką. Autor podręcznika dla studentów fizyki Fizyczny Obraz Świata (Wyd. Naukowe UAM, Poznań 2007) i wielu artykułów popularnonaukowych, opublikowanych w Wiedzy i Życiu, Delcie, Fizyce w Szkole. Wykłada m.in. fizykę Wszechświata.


Zdjęcia: K. Fryś, M. Nowak, M. Wachowicz.
Transmisja on-line: Pracownia Demonstracji i Popularyzacji Fizyki Wydziału Fizyki UAM, PK WF UAM, PCSS, CIM. Streaming: M. Karlic, M. Światłowski.
Copyright 2003-2013 J. Latosińska, M. Latosińska