Od programu Copernicus k Lambda-CDM

Pôvodný názov:

From Copernicus to Lambda-CDM

Obsah knihy:

Význam gravitačnej interakcie vo vývoji vesmíru ako celku, ako aj rôznych štruktúr, ktoré obsahuje, je mimoriadne dôležitý a mnohostranný. Napriek tomu, že na našich každodenných činnostiach sa podieľajú aj elektromagnetické javy a že naše prostredie sa jadrovou interakciou zohrieva na reprezentatívne teploty, ktoré približne 100-násobne prevyšujú priemernú teplotu vesmíru, vesmír (pokiaľ ide o priestorové rozloženie jeho veľkoškálových štruktúr) je formovaný gravitačnou interakciou. Na začiatku príťažlivá povaha gravitačnej interakcie umožňuje hmote vytvárať molekulové mračná a molekulovým mračnám vytvárať protohviezdy, t. j. objekty, ktoré sú držané pohromade vlastnou gravitáciou. Niektoré z týchto objektov sú dostatočne hmotné na to, aby sa stlačili až na úroveň zapálenia termonukleárnej fúzie, čím sa vodík v ich jadrách premení na hélium, a tak sa stanú hviezdami, ako to bolo v prípade Slnka pred miliardami rokov. Gravitačná interakcia stlačí niektoré hviezdy na úroveň zapálenia hélia a vzniku vyšších prvkov, čo je jediný spôsob, ako môžu takéto prvky vo vesmíre vzniknúť. Najhmotnejšie z týchto objektov prejdú veľkolepou fázou, keď v ich jadrách nastane neúnosná tlaková nerovnováha a dosiahnu vysokú koncentráciu železa. Gravitačná interakcia prinúti jadro takýchto hviezd skolabovať.

Kolaps vyvolá efekt odrazu, ktorý rozmetá vonkajšie vrstvy hviezdy a vyvrhne prvky života do vesmíru. Samotná Zem a všetko na jej povrchu, či už živé alebo neživé bytosti, sú produktmi ohromujúceho recyklačného procesu, pozostatkami výbuchov supernov.

Gravitačná interakcia drží pohromade objekty v slnečnej sústave. Udržuje Zem v primeranej vzdialenosti od Slnka a na takmer kruhovej obežnej dráhe, čím obmedzuje kolísanie teploty na jej povrchu na prijateľnú úroveň. Udržuje Mesiac na stabilnej obežnej dráhe okolo Zeme, stabilizuje rotáciu Zeme okolo jej osi a zabraňuje jej kolísaniu, čím umožňuje vhodné podmienky pre život.

Táto kniha sa zaoberá vývojom myšlienok týkajúcich sa gravitačnej interakcie, od problému pohybu planét a Newtonovho zákona obráteného štvorca cez zavedenie Einsteinovej všeobecnej teórie relativity až po najnovšie výsledky získané z misií skúmajúcich anizotropiu v žiarení kozmického mikrovlnného pozadia a dôsledky týchto výsledkov pre budúcnosť vesmíru. Existujúca literatúra o týchto témach je buď príliš matematická, alebo neposkytuje matematické detaily. Táto kniha prechádza strednou líniou a jej cieľom je poskytnúť oba aspekty.

Novinkou v tejto knihe je cesta, ktorú prešla v čase za obdobie približne piatich storočí (t. j. od Koperníka po najnovšie výsledky misií COBE, WMAP a Planck), vo veľkosti gravitačných objektov (od úrovne typickej hviezdy po veľkosť celého vesmíru) a vo veľkosti gravitačných účinkov (od štandardnej newtonovskej aproximácie slabého poľa po Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity).