Wszech£wiat obejmuje wszystko co istnieje - od najwiΩkszych galaktyk do najmniejszych cz╣stek elementarnych.WiΩkszo£µ widocznej masy Wszech£wiata stanowi╣ gwiazdy,emituj╣ce £wiat│o.Obiekty niewidoczne r≤wnie┐ mo┐emy wykryµ,o ile emituj╣ inny rodzaj promieniowania.Mimo i┐ zawiera ogromn╣ liczbΩ cia│,Wszech£wiat jest w istocie bezmiern╣ pustk╣,zimn╣ i ciemn╣.O ile wiemy,┐ycie istnieje tylko w jednym jego zak╣tku - na Ziemi.Zdaniem niekt≤rych uczonych istnieje wiele wzech£wiat≤w.Przecie┐ eksplozji typu Wielkiego Wybuchu mog│o byµ wiΩcej i byµ mo┐e nasz Wszech£wiat wsp≤│egzystuje z kilkoma innymi.Jakkolwiek,jest od nich ca│kowicie niezale┐ny.Wprawdzie nie odkryto dot╣d ┐adnego wszech£wiata alternatywnego,ale z niekt≤rych teorii wynika,┐e aby znale┐µ siΩ w takim wszech£wiecie, nale┐a│oby przej£µ przez czarn╣ dziurΩ. Wszech£wiat zbudowany jest z materii, kt≤ra powsta│a przypuszczalnie 15 miliard≤w lat temu podczas gigantycznej eksplozji, zwanej Wielkim Wybuchem. W kilka minut po niej cz╣stki elementarne zwane neutronami i protonami po│╣czy│y siΩ w wod≤r i hel. Przez nastΩpne miliardy lat rodzi│y siΩ gwiazdy. W wyniku reakcji j╣drowych zachodz╣cych w ich wnΩtrzach powstawa│y - i nadal powstaj╣ ciΩ┐sze pierwiastki. Gdy gwiazdy eksploduj╣, pierwiastki te s╣ wyrzucane w przestrze±. Opr≤cz cz╣stek elementarnych, wszystko we Wszech£wiecie sk│ada siΩ z pierwiastk≤w i ich zwi╣zk≤w. Materia i czasoprzestrze± powsta│y podczas Wielkiego Wybuchu. Z materii rozwin╣│ siΩ Wszech£wiat. Astronomowie obliczyli, ┐e promie± jego widzialnej czΩ£ci wynosi obecnie 15 miliard≤w lat £wietlnych, lecz impet Wielkiego Wybuchu sprawia, ┐e Wszech£wiat nadal siΩ rozszerza. Wszech£wiat wype│niaj╣ galaktyki, z kt≤rych ka┐da zawiera miliardy gwiazd. Niekt≤re gwiazdy maj╣ uk│ady planetarne. Co najmniej na jednej planecie - Ziemi - istnieje ┐ycie. Wys│ali£my statki kosmiczne na KsiΩ┐yc i do planet. Je£li jednak chodzi o gwiazdy, musimy zdaµ sobie sprawΩ, ┐e sytuacja jest zupe│nie inna. Mamy tu do czynienia nie z odleg│o£ciami milion≤w kilometr≤w, ale milion≤w milion≤w kilometr≤w. Aby dotrzeµ do najbli┐szej poza S│o±cem gwiazdy, nawet £wiat│o potrzebuje ponad czterech lat. Nie mo┐emy wiΩc wys│aµ rakiet do planet innych gwiazd, nawet je£li za│o┐ymy (jak wiΩkszo£µ ludzi), ┐e takie planety istniej╣. Korzystaj╣c z metod badania przestrzeni kosmicznej mo┐emy jednak badaµ systemy w odleg│ych rejonach kosmosu. Satelita IRAS, dzia│aj╣cy przez wiΩksz╣ czΩ£µ roku 1983, stwierdzi│ na podstawie bada± w podczerwieni, ┐e wielu gwiazdom towarzyszy ch│odna materia, co mo┐e wskazywaµ na obecno£µ uk│ad≤w planetarnych. Znamy wiΩcej przypadk≤w uzyskiwania informacji dziΩki metodom badania kosmosu. W roku 1992 satelita Cosmic Background Explorer dostarczy│ danych u│atwiaj╣cych nam zrozumienie, co siΩ dzia│o, kiedy wszech£wiat by│ bardzo m│ody û nied│ugo po pocz╣tku wszystkiego, Big Bangu, co najmniej 15 miliard≤w lat temu. Czy metody bada± kosmicznych powiedz╣ nam kiedykolwiek co£ o ┐yciu w innych systemach? Dzi£ nie jest to mo┐liwe. Z nasz╣ obecn╣ technologi╣ mo┐emy jedynie mieµ nadziejΩ, ┐e odbierzemy sygna│y radiowe na tyle rytmiczne, by £wiadczy│y o istnieniu äinnych istotö. Byµ mo┐e w przysz│o£ci bΩdziemy mogli siΩ tam wybraµ. Dzi£ jednak takie sposoby przemieszczania siΩ, jak podr≤┐e my£lowe i teleportacja s╣ tak╣ sam╣ fantastyk╣, jak dwa wieki temu telewizja. Je£li mamy kiedykolwiek doprowadziµ do podr≤┐y miΩdzygwiezdnej, potrzebujemy przewrotu w nauce, o czym na razie nie s│ychaµ. Mo┐e on nast╣piµ w tym roku, za sto lat, za tysi╣c lub milion lat û albo nigdy. Poczekamy, zobaczymy. Wszech£wiat jest naprawdΩ kolosalny.Promie± widzialnej czΩ£ci wszech£wiata wynosi oko│o 28 miliard≤w lat £wietlnych,czyli w przybli┐eniu dwie£cie sze£µdziesi╣t tysiΩcy trylion≤w kilometr≤w - 260 000 000 000 000 000 000 000.Jak wiΩc zg│Ωbiµ co£,co jest nie do zg│Ωbienia.W tym celu podzielono wszech£wiat na coraz mniejsze obiekty,mieszcz╣ce siΩ jeden w drugim.W widzialnej czΩ£ci wszech£wiata znajduje siΩ oko│o 125 miliard≤w galaktyk; ka┐da z nich,podobnie jak Droga Mleczna, jest "£wiat│em wyspowym", z│o┐onym z miliard≤w gwiazd.Galaktyki tworz╣ stosunkowo niewielkie grupy lub wiΩksze skupiska zwane gromadami, te za£ tworz╣ jeszcze wiΩksze struktury - supergromady.Supergromady s╣ u│o┐one na obrze┐ach jeszcze wiΩkszych,pustych obszar≤w.
Znany Wszech£wiat...
W obserwowanym wszech£wiecie istnieje 125 miliard≤w galaktyk.MiΩdzy nimi znajduj╣ siΩ puste obszary.Grawitacja wi╣┐e ze sob╣ gwiazdy nale┐╣ce do tej samej galaktyki i galaktyki nale┐╣ce do tej samej gromady.Natomiast gromady i grupy galaktyk oddalaj╣ siΩ od siebie z powodu Wielkiego Wybuchu, od kt≤rego oko│o 12 miliard≤w lat temu rozpoczΩ│a siΩ ekspansja wszech£wiata.
Lokalna Supergromada...
Ten wielki uk│ad gromad galaktyk rozci╣ga siΩ na odleg│o£µ ponad stu milion≤w lat £wietlnych.W £rodku Lokalnej Supergromady znajduje siΩ gromada w Pannie, a nale┐y do niej te┐ gromada w Wielkiej Niedƒwiedzicy.Ka┐da z gromad liczy tysi╣ce galaktyk.Ca│kowita masa supergromady jest oko│o tysi╣ca bilion≤w razy wiΩksza od masy S│o±ca.
Uk│ad Lokalny...
Niewielka gromada galaktyk na skraju Lokalnej Supergromady.Nasza grupa galaktyk rozci╣ga siΩ na odleg│o£ci trzech milion≤w lat £wietlnych od Drogi Mlecznej i obejmuje jeszcze dwie galaktyki spiralne - Wielk╣ Mg│awicΩ w Andromedzie(M31) oraz Tr≤jk╣t(M33). Uk│ad Lokalny oddala siΩ od gromady Panny.
Droga Mleczna...
Nasza Galaktyka o £rednicy oko│o 100 000 lat £wietlnych,sk│ada siΩ z miliard≤w gwiazd, skupionych w wybrzuszeniu centralnym i p│askich, spiralnych ramionach. Gwiazdy Drogi Mlecznej kr╣┐╣ wok≤│ £rodka galaktyki, gdzie - zdaniem astronom≤w - znajduje siΩ czarna dziura.
Gwiazdy...
S│o±ce i otaczaj╣ce go gwiazdy znajduj╣ siΩ w ramieniu Drogi Mlecznej, do kt≤rego nale┐y r≤wnie┐ Orion. Do naszego otocznia zaliczamy gwiazdy le┐╣ce w odleg│o£ci mniejszej od 30 lat £wietlnych.Najbli┐sz gwiazda Proxima Centauri, to czerwony karze│ oddalony o 4,3 lata £wietlne. Jej masa jest dziesiΩµ razy mniejsza od masy S│o±ca.
ZewnΩtrzna czΩ£µ Uk│adu S│onecznego...
Do piΩciu planet zewnΩtrznych Uk│adu S│onecznego nale┐╣ cztery tzw. gazowe olbrzymy - ogromne, zimne kule gazowe z pier£cieniami i ksiΩ┐ycami - oraz skalisty karze│ Pluton. Poza orbit╣ ostatniego olbrzyma le┐y p│aski pas kuipera i sferyczna chmura Oorta, sk╣d pochodz╣ komety. Wszystkie planety , komety i S│o±ce powsta│y oko│o 4,5 miliarda lat temu z mg│awicy s│onecznej - chmury py│u i gazu.
WewnΩtrzna czΩ£µ Ik│adu S│onecznego...
Cztery skaliste planety ziemiopodobne kr╣┐╣ najbli┐ej S│o±ca.Towarzysz╣ im tysi╣ce znacznie mniejszych, ale r≤wnie┐ kamiennych planetoid, tworz╣cych pas planetoid miΩdzy Jowiszem a Marsem. Ziemia, jedyna znana siedziba ┐ycia, wyr≤┐nia siΩ r≤wnie┐ licznymi zbiornikami wodnymi oraz aktywno£ci╣ wulkaniczn╣ i procesami geologicznymi - rozszerzaniem dna morza, wypiΩtrzaniem g≤r, dryfem kontynent≤w, i tak dalej. Teoria Wielkiego Wybuchu...
Oko│o 15 miliard≤w lat temu ca│a materia i energia, kt≤r╣ mo┐emy dzi£ obserwowaµ, skupiona w obszarze wielko£ci z│ot≤wki zaczΩ│a siΩ rozszerzaµ. Temperatura zaczΩ│a spadaµ. Gdy spad│a do 100 milion≤w razy wiΩkszej, ni┐ panuj╣ca we wnΩtrzu S│o±ca, si│y przyrody mia│y charakter podobny do dzisiejszych. W tym czasie kwarki (cz╣stki elementarne) porusza│y siΩ swobodnie w morzu energii. Kiedy Wszech£wiat rozszerzy│ siΩ i ostyg│ jeszcze tysi╣ckrotnie, ca│a materia zajmowa│a obszar wielko£ci Uk│adu S│onecznego. W tym momencie cz╣stki elementarne - kwarki zosta│y uwiΩzione we wnΩtrzu proton≤w i neutron≤w. Gdy Wszech£wiat znowu powiΩkszy│ siΩ tysi╣c razy, protony i neutrony po│╣czy│y siΩ ze sob╣, tworz╣c j╣dra atomowe (np. j╣dra deuteru i helu). Wszystko to wydarzy│o siΩ w ci╣gu pierwszej minuty po Wielkim Wybuchu. Neutralne atomy zaczΩ│y siΩ skupiaµ, tworz╣c chmury gaz≤w, z kt≤rych p≤ƒniej powsta│y gwiazdy. Kiedy Wszech£wiat osi╣gn╣│ jedn╣ pi╣t╣ obecnej wielko£ci, gwiazdy uformowa│y grupy, w kt≤rych mo┐na by│o rozpoznaµ wczesne galaktyki. Gdy Wszech£wiat by│ tylko dwa razy mniejszy ni┐ jest dzisiaj, w reakcjach syntezy j╣drowej w gwiazdach powsta│a ju┐ wiΩkszo£µ ciΩ┐kich pierwiastk≤w, z kt≤rych zbudowane s╣ planety. Nasz Uk│ad S│oneczny powsta│ oko│o 5 miliard≤w lat temu. W tym czasie Wszech£wiat osi╣gn╣│ ju┐ 2/3 obecnej wielko£ci, a ci╣g│y proces formowania siΩ gwiazd doprowadzi│ do wyczerpania zapas≤w gazu w galaktykach - populacja gwiazd zaczΩ│a zanikaµ. Tak wiΩc za 15 miliard≤w lat gwiazdy podobne do S│o±ca bΩd╣ do£µ rzadkie i dla Nas - mieszka±c≤w Ziemi Wszech£wiat stanie siΩ du┐o mniej dogodnym miejscem.
Natura przestrzeni kosmicznej...
Wszystko, co istnieje, tworzy to, co nazywamy wszech£wiatem. Najog≤lniej m≤wi╣c, wszech£wiat sk│ada siΩ z materii, energii i przestrzeni. Ziemia i wszystko co siΩ na niej znajduje - ska│y, powietrze, woda, ro£liny, ludzie - jest czΩ£ci╣ materii wszech£wiata. S╣ ni╣ r≤wnie┐ inne planety, KsiΩ┐yc, S│o±ce i gwiazdy, kt≤re widzimy na nocnym niebie. Wszystkie te formy materii p│ywaj╣, czy raczej poruszaj╣ siΩ, w przestrzeni kosmicznej. Ale jak wielka jest przestrze± kosmiczna, czyli wszech£wiat? Kiedy patrzymy na nocne niebo, zagl╣damy w niewielk╣ cz╣stkΩ wszech£wiata. ZajΩta jest ona przez gwiazdy, kt≤re wydaj╣ siΩ byµ zawieszone w smolistej czerni przestrzeni kosmicznej. Przez nasze teleskopy, niezale┐nie od tego jakie s╣ potΩ┐ne, gwiazdy zawsze wydaj╣ siΩ male±kimi £wietlnymi punkcikami. Jednak┐e wiemy, ┐e gwiazdy s╣ w rzeczywisto£ci innymi S│o±cami, wielkimi kulami rozpalonego gazu o £rednicy milion≤w kilometr≤w. A zatem, skoro wydaj╣ siΩ male±kimi punkcikami, musz╣ znajdowaµ siΩ bardzo daleko. I rzeczywi£cie tak jest. Astronomowie m≤wi╣ nam, ┐e nawet najbli┐sze gwiazdy znajduj╣ siΩ w odleg│o£ci wiΩkszej ni┐ 40 milion≤w milion≤w kilometr≤w. A najdalsze systemy gwiezdne, lub galaktyki, znajduj╣ siΩ jeszcze tysi╣ce milion≤w razy dalej! Takie odleg│o£ci to wiΩcej ni┐ ludzki umys│ mo┐e poj╣µ, czy nawet sobie wyobraziµ. A zatem na pytanie: Jaki du┐y jest wszech£wiat? musimy odpowiedzieµ: WiΩkszy ni┐ mo┐emy sobie wyobraziµ. Ale mo┐emy wyrobiµ sobie pojΩcie wielko£ci wszech£wiata, je┐eli odbΩdziemy podr≤┐ w wyobraƒni w statku kosmicznym, rozpoczynaj╣c z Ziemi i podr≤┐uj╣c przez uk│ad s│oneczny do gwiazd i jeszcze dalej.
Podr≤┐ do gwiazd...
Na Plutonie, chocia┐ jeste£my na granicy uk│adu s│onecznego, gwiazdy nie wydaj╣ siΩ bli┐sze. S╣ ci╣gle tylko punkcikami £wiat│a. Ale my bierzemy kurs na ma│╣ ciemnoczerwon╣ gwiazdΩ w konstelacji Centaura. Nazywamy j╣ Proxima Centauri. Jest to najbli┐sza nas gwiazda.Podr≤┐ na Proxima Centauri zajmie nie godziny, nie dni, nie miesi╣ce, ale lata. W rzeczywisto£ci oko│o cztery lata i trzy miesi╣ce (4,28 lat)! Tak d│ugo zajΩ│o nam, podr≤┐uj╣c z prΩdko£ci╣ £wiat│a, pokonanie odleg│o£ci do najbli┐szej gwiazdy. I oczywi£cie jest to r≤wnie┐ czas. w jakim £wiat│o z tej gwiazdy dociera do Ziemi. A zatem mo┐emy powiedzieµ, ┐e gwiazda ta znajduje siΩ w odleg│o£ci 4,28 lat od Ziemi, podr≤┐uj╣c z prΩdko£ci╣ £wiat│a. Mo┐emy r≤wnie┐ powiedzieµ, ┐e znajduje siΩ w odleg│o£ci 4,28 razy wiΩkszej od odleg│o£ci, kt≤r╣ £wiat│o pokonuje w ci╣gu roku.Astronomowie stosuj╣ odleg│o£µ, jak╣ £wiat│o pokonuje w ci╣gu roku jako wygodn╣ jednostkΩ do pomiaru odleg│o£ci w przestrzeni kosmicznej. Nazywaj╣ j╣ rokiem £wietlnym. R≤wna jest ona oko│o 9,5 miliona milion≤w km. Stosuj╣c tΩ jednostkΩ, mo┐na │atwiej wyraziµ odleg│o£ci w przestrzeni kosmicznej. A zatem Proxima Centauri znajduje siΩ w odleg│o£ci 4,28 lat £wietlnych, co jest │atwiej poj╣µ ni┐ m≤wi╣c, ┐e znajduje siΩ w odleg│o£ci 40 milion≤w milion≤w kilometr≤w.Z Proxima Centauri, jednej z najciemniejszych gwiazd na naszym nocnym niebie, podr≤┐ujemy do jednej z najja£niejszych, Deneb w gwiazdozbiorze Cygnus (úabΩdƒ). Osi╣gniΩcie tej b│yszcz╣cej supergigantycznej gwiazdy zajmuje ponad 1.600 lat. Jednak┐e Deneb jest ci╣gle bliskim s╣siadem w systemie gwiezdnym albo galaktyce, kt≤r╣ zamieszkujemy.Nasza galaktyka, kt≤r╣ nazywamy Drog╣ Mleczn╣, mierzy nie mniej ni┐ 100.000 lat £wietlnych szeroko£ci. A zatem podr≤┐ z jednego jej kra±ca na drugi zajΩ│aby nam 100.000 lat.
Podr≤┐ do innych galaktyk...
Kiedy rozwa┐amy podr≤┐e do innych galaktyk, odleg│o£ci i czas naszej podr≤┐y ro£nie zawrotnie szybko. Dotarcie do najbli┐szej galaktyki, Wielkiego Ob│oku Magellana, zajΩ│oby 170 000 lat. Podr≤┐ do galaktyki Andromedy zajΩ│aby 2.000.000 lat. A s╣ to jeszcze, je┐eli chodzi o wszech£wiat, nasi s╣siedzi! Najodleglejsze cia│a niebieskie, jakie mo┐emy zobaczyµ na naszym nocnym niebie, mogliby£my osi╣gn╣µ gdyby£my podr≤┐owali przez 15.000 milion≤w lat. A jest to ten sam czas, jaki up│yn╣│ od czasu stworzenia wszech£wiata!