marți, 2 martie 2010

Poza Universului

 Poza de mai sus este cea mai faimoasa "reprezentare" a universului in unde electromagnetice. Ea este realizata de catre sonda Wilkinson, care a stat cu spatele la soare timp de 5 ani si a mapat tot "cerul". Sonda era sensibila la unde electromagnetice relativ lungi (microunde). Asadar, imaginea reprezinta o harta a caldurii universului. Inainte sa continui, o sa explic pe scurt spectrul electromagnetic. Cred ca toata lumea ar trebui sa cunoasca acest lucru, deoarece electromagnetismul este una dintre cele patru forte fundamentale ale universului, iar cunoasterea sa sta la baza tuturor progreselor tehnologice din ultimul secol. Electromagnetismul este o forta care acctioneaza intre elemente cu incarcari electrice. Spre exemplu, protonul are o incarcare electrica pozitiva, iar electronul o incarcare electrica negativa. Acest lucru face ca cele doua particule sa se atraga. Particulele cu incarcari de acelasi semn se vor respinge. Atunci cand dai cu pumnul in perete iti zdrelesti degetele din cauza electromagnetismului, care face ca atomii nefericiti ai mainii tale sa se respinga de cei ai peretelui…Electromagnetismul genereaza 3 fenomeme mari si late: 1) electricitatea de la priza, 2)Magnetismul din incuietoarea de la poseta (si din polii Pamantului- ca daia' stim ca e mult fier la centru:P) , 3) Radiatia electromagnetica (lumina de la bec!). Pentru a savura cu adevarat  poza de mai sus, trebuie sa intelegem fenomenul 3. Radiatia electromagnetica se manifesta prin UNDE.  Undele electromagnetice sunt toate o apa si un pamant, singurul lucru care difera este lungimea de unda. Toate undele se deplaseaza cu viteza luminii si au o raza de acctiune infinita. Unele proprietati ale radiatiei electromagnetice sunt mai usor de explicat daca ne prefacem ca ea este compusa din particule minuscule numite fotoni, altele sunt mai usor de explicat daca ne prefacem ca este un fel de "val". Adevarul este ca toate radiatile sunt compuse din campuri electrice si magnetice perpendiculare unul pe celalalt, care cauzeaza oscilatia si lungimea de unda. Aici se opreste intelegerea reala despre electromagnetism (nu am sa intru in ideea de Bozoni, deoarece este ei sunt niste particule matematice su NU pot fi "vazute" ci doar deduse). Spectrul electromagnetic se imparte (Artificial,…pentru intelegerea noastra) in unde de diferite lungimi si deci energie. Impartirea este urmatoarea (de la energie inalta la energie joasa) : Raze X, Raze Gamma, Ultra-Violete, Lumina vizibila (de la albastu la rosu), Infra-Rosu, Microunde, Unde Radio.  Eh, acum ca le-am insiruit v-ati dat seama ca le folosim pe toate! De la vazut prin piele, bronzat si becuri, pana la vedere nocturna, cuptoare si comunicare. Spectrul electromagnetic ne ajuta sa simtim lumea din jurul nostru si sa comunicam. Aproape intreaga "realitate" este un sir de perceptii si reprezentari electromagnetice . Ochii nostrii nu sunt sensibili decat la o mica parte a undelor si anume la aceea pe care o numim "Lumina Vizibila".  Din acest motiv, daca vrem sa vedem si alte unde trebuie sa folosim ochi artificiali si sa transformam ceea ce vad ei in lumina vizibila. Daca am putea vedea toata radiatia electromagnetica din jurul nostru, lumea ar arata total diferit... Creierul nostru nu este facut sa proceseze un volum atat de mare de informatie, asa ca s-a limitat la o mica particica a spectrului. Realitatea vazuta este doar o mica particica a unui fenomen generat de una dintre cele patru forte din univers. Restul este doar o interpretare  in care ne folosim imaginatia si instrumentele pentru a transforma lumea fizica in ceva perceptibil vizual. Undele sunt energie iar ce vedem noi nu este nimic altceva decat energia care se reflecta de pe suprafetele diferitelor medii si ne permite sa realizam o reprezentare geometrica "colorata" a lumii in care traim.

In acest caz se afla si imaginea de mai sus. Ea este captata de un senzaor sensibil la microunde si transformata intr-o imagine vizibila in unde de energe mai inalta(lumina). Imaginea de mai sus ilustreaza asa numitul FUNDAL COSMIC DE MICROUNDE.  Este imaginea  universului cu miliarde de ani in trecut. De ce?? Hai sa va explic de ce oamenii de stiinta au ales microundele. Ei puteau sa aleaga sa vada si undele gamma sau de lumina, insa acestea sunt unde "tinere". Universul se afla intr-o expansiune accelerata. Acest lucru nu era cunsocut pana in anii '50, cand domnul Hubble a folosit o proprietate a undelor de lumina numita "schimbarea in rosu" pentru a determina faptul ca univesrul se misca. Cu cat undele vin de mai departe, ele isi pierd din energia specifica oscilatiei si isi maresc lungimea de unda.  Astfel, razele gamma si razele x de acum miliarde de ani s-au plimbat prin univers pana au devenit microunde si unde radio. O mare parte din microundele si undele radio care ajung pe pamant sunt vechi de miliarde de ani si asta inseamna ca au calatorit miliarde de ani lumina. Ele vin de FOARTE departe si dintr-un timp foarte apropiat de geneza universului nostru. De aceea, cele mai interesante telescoape sunt cele sub forma de ANTENA PARABOLICA. Ele vad undele radio si nu undele le lumina. Acest lucru inseamna ca nu sunt prea mult deranjate de faptul ca e ceata afara, deoarece lungimea de unda foarte mare a undelor radio le permite sa treaca prin aproape orice.  Revenind la imaginea noastra vazuta in microunde, trebuie spus ca ea este doar o reprezentare a realitatii. Ca sa intelegeti ce spun, am sa va dau o alta metoda de a observa acest fundal de microunde: Deschideti televizorul si dati pe un canal care nu este setat. O parte din "puricii" pe care-i vedeti acolo sunt un rezultat direct al interferentei microundelor cosmice. Microundele au lungimea de unda intre 1mm si 1m, ceea ce le permite sa treaca prin mancarea pe care o puneti in cuptor (da,…asta este un motiv pentru care cuptorul cu microunde este cu microunde….daca era cu UV sau lumina, papa se prajea doar superficial si daca era cu unde radio, te prajeai si tu:P) sau prin izolatia cablului si sa ajunga la receptor. Tot un instrument de vizualizare a microundelor este si imaginea care apare pe tv, insa este una cu mai ptina informatie.

          Acum ca intelegeti imaginea, hai sa o analizam putin.  Poza in microunde poate fi transformata direct in "caldura", care este direct proportionala cu intenstitatea undelor.  Trebuie spus ca diferenta intre punctele rosii si punctele albastre este de 0,0002 grade Kelvin, adica EXTREM de mica. Caldura universului era deci foarte uniforma. Caldura poate fi tradusa direct in energie. Cu cat un spatiu este mai cald, cu atat  contine mai multa energie. Caldura , ca si termen folosit in aceasta discutie de refera la o dimensiune energetica. Caldura pe care o simtim noi fizic nu este nimic altceva decat transferul de agitatie moleculara ( cauzata de gravitatie sau electromagnetism) de la mediul cu care intram in contact catre corpul nostru. Aceasta agitatie moleculara este energie adaugata in sistem si conform principiilor entropiei va fi transferata catre zonele cu mai putina energie (deci mai putin haotice si cu mai putina informatie adaugata in sistem). Deci, energia si informatia din univers erau relativ uniforme, cu diferente spatiale FOARTE mici.  Din acel punct, entropia va urma sa creeze o mai mare variatie si mai mult "haos" (haosul este inteles aici ca  o cantitate mai mare de dezordine si o crestere in complexitate a sistemului). ENERGIA ESTE DECI  ISTRUMENTUL  PRIN CARE ENTROPIA GENEREAZA COMPLEXITATE. Dar, ce se intampla cand sistemul nu are nici un pic de energie adaugata? Este oare entropia oprita?.  Aici vom observa ceva foarte interesant. In momentul in care un vid absolut este in punctul cel mai jos de energie posibila el este inca plin de energie, insa aceasta informatie la nivel quantic nu poate fi complicata de entropie (sau cel putin nu putem observa asta, deoarece nu exista nimic observabil acolo in afara de energie). Energia punctului 0 este explicatia expansiunii universului si este cea care cauzeaza o accelerare permanenta. Energia si masa sunt interschimbabile conform lui Einstein, deci aceasta energie genereaza efecte gravitationale. Daca aceasta energie, manifestata prin oscilatii ale unitatilor indivizivile ale universului (definite de domnul Plank, la incepunul secolului 20) continua sa alimenteze accelertia universului, viteza materiei va deveni atat de mare incat forta puternica (forta nucleara) va fi infranta. In acest punct totul se va dezintegra, eliberand energie pura (asemenea unei bombe atomice enorme). Dar, si atunci acceleratia va continua, mergand catre viteza luminii. Quarcii se vor dezintegra si ei si vor deveni energie pura. In acest punct, intregul univers va fi doar un nor de enegrie care  se extinde la nesfarsit. Acest nor va fi destul de "diluat" incat materia (care este o forma concentrata de energie) nu va mai aparea in lipsa unei interventii din afara sistemului. Aici intervine notiunea de "Dumnezeu" , definit de mine ca FORTA MULTIVERSULUI, adica o influenta dincolo de universul nostru. Fara aceasta interventie nimic nu ar fi existat aici. Initial universul era doar un punct adimensional…lucru de neconceput pentru noi. In primele fractiuni de secunda s-au inventat toate regurile si a aparut materia. In acele fractiuni de secunda intreaga reteta a existentei si a constiintei a fost scrisa cu un stilou care ignora toate regulile pe care le cunoastem, inclusiv viteza luminii. Orice proces care depaseste sau ignora regulile stabilite in universul nostru devine un paradox. Paradoxul este momentan exceptia in lume, insa studiul sau este printre putinele lucruri care ne poate ajuta sa "ghicim" ce se afla dincolo de universul nostru.

          Mai priviti o data poza universului tanar. Ea continea deja "AND-ul" nostru in ea, bine ascuns in haosul entropiei. Acest haos avea sa dea nastere, paradoxal, celui mai frumos lucru din univers si totodata singurul care va ignora dezordinea : Viata…(ordinea nascuta din haos). Nimic nu este intamplator. Intrebarea firseasca ar fi: " Care este urmatoarea treapta a organizarii?". Suntem cel mai complex lucru din universul cunoscut  si raspunsul la aceasta intrebare nu il vom gasi privind numai in sus…


2 comentarii:

  1. vai george, ne vedem noi la o bere si iti explic cum sta treaba cu undele si campurile electromagnetice, ca ai facut o mica varza pe acolo pe la inceput.

    RăspundețiȘtergere
  2. Nu e nici un fel de varza, mai. Imi pare bine ca te dai mare cu superioritatea ta "electromagnetica", insa trebuie sa intelegi ca lucrurile sunt ultra-simplificate acolo, si asta NU pentru intelegerea mea. Nu ala era scopul textului...In fine,poate discutam la o bere:P

    RăspundețiȘtergere