Wszechświat wczoraj i dziś


Pamiętam jak w latach szkolnych interesowały mnie książki o astronomii a w nich zdjęcia z teleskopów, dane na temat gwiazd, układu słonecznego wraz z informacjami na temat planet i ich właściwości fizycznych, także dane na temat galaktyk oraz dużo innych ciekawych tematów, przedstawiały ona zarys ówczesnej wiedzy na temat kosmosu. Wracałem do tych książek wiele razy i do tej pory gdzieś w domu niektóre z nich są. Ciekawe pytanie brzmi - jak napisaliby je ich autorzy gdyby dysponowali dzisiejszymi danymi astronomicznymi ? Postęp jaki dokonał się w astronomii i dziedzinach pokrewnych w ostatnich latach jest bardzo istotnym krokiem świadomościowym w skali świata. Wiedzy na temat kosmosu nie da się porównać z wiedzą na temat "obierania ziemniaka" do zupy. Wszystkie nowe jak i istniejące odkrycia astronomiczne mogą w znaczący sposób wpłynąć na świadomość ludzi na Ziemi co więcej już mają tego typu wpływ, bo widać, że coraz więcej jest ciekawych artykułów w środkach przekazu informacji na ten temat. Nie wiem, kto przypuszczał w latach 80-tych w XX wieku, że metoda tranzytu oraz spektroskopii dopplerowskiej w astronomii będzie w stanie wykryć nawet mniejsze od Ziemi planety pozasłoneczne w innych systemach planetarnych, były jakieś informacje o mikro soczewkowaniu grawitacyjnym ale tylko w teorii i jeżeli były jakieś przypuszczenia to nie były one poparte jakimiś zdecydowanymi zastosowaniami praktycznymi, przynajmniej w Polsce. Zdolność rozdzielcza teleskopów i ich rozmiary, a co za tym idzie efektywność skupiania światła, były bez porównania gorsze niż obecnie. Nie było również mowy o interferometrach, a które to już nie długo mają otworzyć drogę do odkrycia planet, których nie można by było wykryć metodami tranzytu lub spektroskopii, bo ich orbita nie przebiega pod właściwym kątem lub orbita ich jest prostopadła do kierunku obserwacji z Ziemi, co przeszkadza w dokonaniu pomiaru przesunięcia dopplerowskiego. Obecne możliwości techniczne np. w zakresie dokładności i czułości spektrometrów są znacząco wyższe niż trzy dekady wstecz. Dokonał się postęp w dziedzinie przetwarzania informacji w informatyce jak i w technologii budowy coraz wydajniejszych urządzeń elektronicznych typu komputerów PC, urządzeń mobilnych oraz urządzeń badawczych opartych o udoskonalone podzespoły elektroniczne. Rozdzielczość matryc urządzeń służących do pozyskiwania danych w astronomii pozwala obecnie na uzyskiwanie obrazów kosmosu niespotykanej ostrości i szczegółowości, które są obrabiane za pośrednictwem oprogramowania opartego na zaawansowanych informatycznie algorytmach celem uzyskania danych na temat np. odległych planet bądź galaktyk nawet z pogranicza widzialnego wszechświata. Już obecnie działają naziemne teleskopy z podwójnymi zwierciadłami, które umożliwiają zastosowanie interferencji do obserwacji planet. W budowie są teleskopy kosmiczne typu teleskop kosmiczny Jamesa Webba, który będzie obserwował kosmos w podczerwieni oraz naziemne typu VLT (Very Large Telescope). W planach są teleskopy kosmiczne o średnicy zwierciadła nawet przekraczającym 8 m. Funkcjonują urządzenia do obrazowania kosmosu w widmie rentgenowskim i gamma oraz teleskop Spitzera. Jednak co innego zobaczyć a co innego dotknąć. Wszystkie metody obserwacji kosmosu polegają na odbiorze promieniowania elektromagnetycznego. Jednak trzeba pamiętać, że światło czyli promieniowanie elektromagnetyczne ma wymierną prędkość rozchodzenia się w przestrzeni z tego wynika prosty wniosek, że im dalej sięga oko uzbrojone w najnowszy sprzęt do obserwacji kosmosu, tym bardziej dane odczytywane z dobiegającego światła przesuwają się w przeszłość. Dla najdalszych widocznych z Ziemi obiektów kosmicznych jest to już ponad 10 mld lat stąd wynika konkluzja polegająca na fakcie, że jako obserwatorzy otrzymujemy nie aktualne dane, czyli obserwowane obiekty w czasie rzeczywistym obowiązującym na Ziemi mogą już dawno nie istnieć. Być może w przyszłości uda się jakoś ominąć ten problem, jednak wymagałoby to znacznego przełomu technologicznego w astronomii, gdyż światło ma największą dozwoloną prędkość rozchodzenia się w przestrzeni w przyrodzie i standard ten od dawna uważany jest za naukową świętość jak dotychczas bez mogących go podważyć realnych dowodów na istnienie energii lub cząstek rozchodzących się szybciej, a które to mogłyby dostarczyć informację z odległych miejsc w kosmosie szybciej niż może zrobić to światło. Fakt polegający na tym dogmacie, nie oznacza jednak, że tego typu energie czy cząstki nie istnieją i po spełnieniu pewnych wymaganych warunków technologicznych być może będzie można w przyszłości wykorzystując np. falę grawitacyjną do odbioru informacji, bądź nadawania jej w celu komunikacji między oddalonymi od siebie punktami przestrzeni kosmicznej, uzyskać realne efekty. Już obecnie czynione są próby, by tego typu falę wykryć w otaczającym nas kosmosie i jakkolwiek jej istnienie jeszcze obecnie nie jest potwierdzone jednak obliczenia wyraźnie wskazują na jej prawdziwość występowania np. emitowana jest ona w systemach gwiazd neutronowych rotujących wokół siebie z bardzo dużą prędkością, które w ten sposób "wypromieniowują" energię grawitacyjną na zewnątrz, zmniejszając energię układu. Fala grawitacyjna jest to w zasadzie zaburzenie polegające na "zmarszczkach" przestrzennych, które powodują to, że fala ta przechodząc przez ośrodek materialny zwęża go lub rozciąga, naprzemiennie, jednak nie jest to dostrzegalne bezpośrednio lub za pomocą zwykłych narzędzi technicznych jednak przy pomocy niektórych urządzeń można to zaobserwować. Więc mając to na uwadze trzeba stwierdzić, że fala ta, jako zmiana geometrii przestrzeni, teoretycznie może się przemieszczać szybciej niż światło, gdyż jest to samo zaburzenie przestrzeni, co do której współczesna nauka dopuszcza, a przynajmniej nie neguje możliwości przekroczenia prędkości światła co jest poparte określonymi obliczeniami tak jak w przypadku napędu w "bąblu przestrzennym", czyli napędu M. Alcubierre'a. Konwencjonalna fala grawitacyjna porusza się z prędkością światła i nie przekracza tej wartości, co wynika z właściwości przestrzeni trójwymiarowej. W napędzie WARP zakłada się wystepowanie materii dziwnej o ujemnej masie, jednak jak wynika z analizy obliczeniowej sam napęd wymagałby zastosowania bardzo dużych energii, w celu uzyskania jakichś realnych efektów, porównywalnych nawet z całkowitą energią produkowaną przez średnią gwiazdę. Fala grawitacyjna jest to zaburzenie które nie niesie energii elektromagnetycznej, energii magnetycznej, ładunku, ani masy i może się kurczyć i rozszerzać szybciej niż prędkość światła. Podobnie jest również w przypadku cienia, który również może przekazać informację jednak nie stanowi on zasadniczo żadnej energii a raczej jej brak. W zasadzie każdy ruch polegający na zbliżaniu lub oddalaniu się wszelkich obiektów materialnych od siebie lub do siebie wywołuje powstawanie fali grawitacyjnej. Wszystkie procesy w przyrodzie jak zmiana geometrii ciała stałego na skutek np. uzyskania energii kinetycznej, zyskanie ładunku elektrycznego (polaryzacja) lub depolaryzacja ( np. w kondensatorze), czy magnetyzacja ośrodka (efekt Barkhausena) powoduje emisję fali grawitacyjnej , problemem jest zastosowanie odpowiedniego teleskopu grawitacyjnego, który zdolny by był tego typu sygnatury grawitacyjne odpowiednio przekazać do odbiorcy na Ziemi. Jednak energie fali grawitacyjnych pochodzących ze zjawisk na Ziemi są relatywnie niskie, mówimy tu o energiach, które dotyczą oddziaływań słabych, tak więc efekt skali jest istotny. Fale z kosmosu mogą interferować z innymi energiami grawitacyjnymi na swojej drodze, co zdaje się być przyczyną utrudnionego ich wykrycia przez urządzenia techniczne na powierzchni naszej planety.