— Published on 15/09/2009 / Matematičko-fizički list 1/237 (2009. – 2010.).
Najstarije priče koje čovječanstvo pamti, mitovi, neizostavno sadrže opise stvaranja. Tijekom cijele povijesti razne su kulture smišljale svoje mitove o postanku. Pitanje odakle potječemo nikad nije prestajalo očaravati ljude. No, sve te priče (mitološke i religiozne) sada imaju samo književnu i povijesnu vrijednost. Zahvaljujući znanosti, temeljenoj na sustavnoj skeptičnosti, danas znamo kako je nastajao svijet: od postanka svemira, preko galaksija, zvijezda i planeta do postanka života [1].
Postanak svemira
Priča o postanku i razvoju svemira najveća je ikad ispričana priča [2]. Nakon što su opažanja američkog astronoma Edwina Hubblea pokazala da se svemir širi postalo je očito da je on nekada bio manji i gušći odnosno da je imao početak u kojem je bio neizmjerno mali i neizmjerno gust. Takav početak svemira, u kojem su nastali prostor i vrijeme te masa i energija, kasnije je nazvan Velikim praskom [3]. U vrlo ranoj fazi razvoja svemira prepoznali su fizičari čestica svoje područje rada te uspjeli objasniti kako je svemir poprimio karakteristike koja danas ima. Između ostalog, predvidjeli su da cijeli svemir mora biti ispunjen mikrovalnim pozadinskim zračenjem točno određenih svojstava. Kad je takvo zračenje konačno i opaženo definitivno je potvrđena teorija velikog praska, jedan od najvećih uspjeha ljudske misli.
Postanak galaksija
Galaksije su ogromni skupovi zvijezda, otoci u svemiru, koje na okupu drži gravitacijska sila. Velike galaksije sadrže preko sto milijardi zvijezda, a otprilike toliko ima i galaksija u svemiru. Sve te galaksije nisu jednoliko raspoređene u prostoru nego tvore jata galaksija, a ovi pak superjata, najveće poznate strukture u svemiru. Kozmologija, znanost o postanku i razvoju svemira, predviđa formiranje takvih kozmičkih strukura, a najnovija opažanja potvrđuju kozmološke modele. Fascinantna je spoznaja da su početne fluktuacije raspodjele tvari i energije neposredno nakon velikog praska (kad je svemir bio manji od veličine protona) odredile sadašnji izgled galaktičkih superjata (promjera par desetaka milijuna godina svjetlosti).
Zbog konačne brzine svjetlosti, gledajući u daleki svemir gledamo u prošlost. Tako opažanjem galaksija na različitim udaljenostima zapravo opažamo galaksije u različitim fazama razvoja svemira. Bliske galaksije, recimo Andromeda, slične su našoj galaksiji Mliječnom putu. One najudaljenije, kvazari, pripadaju ranoj fazi razvoja svemira i bitno su različite. Daleke galaksije često imaju aktivne galaktičke jezgre, središta unutar kojih se nalaze aktivne supermasivne crne rupe. Astrofizičari danas imaju teorijske modele postanka i razvoja galaksija koji se dobro slažu s opažanjima.
Postanak zvijezda
Zvijezde, masivne plinovite kugle koje osvjetljavaju svemir, nisu vječne i nepromjenjive kao što su ljudi nekada mislili. One se rađaju, razvijaju i umiru, slično kao i živa bića na Zemlji. Postanak zvijezda usko je povezan s postankom galaksija. Plin (uglavnom vodik i helij) u pojedinoj zvijezdi na okupu drži, ponovo, gravitacijska sila. Zbog ogromnog tlaka i temperature u središtima zvijezda odvijaju se termonuklearne reakcije, pretvorbe lakših kemijskih elemenata u teže, koje su izvor energije zvijezda. Sintezu elemenata u zvijezdama objasnili su, 1957. godine, Margaret i Geffrey Burbidge, William Fowler i Fred Hoyle. Bio je to začetak astrokemije.
Evolucija pojedine zvijezde ovisi o njezinoj masi. Lagane zvijezde žive dugo, teže kraće, a one najteže žive najkraće i završavaju svoje živote spektakularno, velikom eksplozijom koju nazivamo supernova. Od ostataka eksplozije supernove izbačenih daleko u svemir nastaje iduća generacija zvijezda. Supernove su glavni izvor težih elemenata3 (svih elemenata težih od helija) koji su važni za nastanak života kakav postoji na Zemlji. To je bila jedna od najvažnijih spoznaja 20. stoljeća i prekretnica u razumijevanju svemira. Sjeme života posijale su, dakle, masive zvijezde ranijih generacija.
Postanak planeta
Planeti su kružna tijela u orbiti oko zvijezde, premali da bi postali zvijezde. Razumijevanje postanka planeta, najvjerojatnijih staništa života, izuzetno je težak problem. Pitanje kako su nastali planeti posljednjih je godina, međutim, vrlo aktualno. Razlog tome su mnoge nove spoznaje o malim tijelima Sunčeva sustava (asteroidima i kometima) te nedavna otkrića sve većeg broja egzoplaneta (planeta drugih zvijezda) [4]. Matematičkofizički list prošle je godine objavio tekst o rađanju planeta astrofizičara Dejana Vinkovića, trenutno vodećeg hrvatskog stručnjaka za uvjete u kojima nastaju planeti [5].
Postanak života
Znanstvenu spoznaju o postanku svih živih bića na Zemlji, između ostalog i čovjeka, obznano je engleski prirodoslovac Charles Darwin 1851. godine. Darvin je u svojim istraživanjima prikupio veliki broj nepobitnih dokaza da su se sve vrste života razvile od zajedničkih predaka procesom prirodnog odabira. Razvoj vrsta procesom prirodnog odabira skraćeno nazivamo evolucijom. Ako život postoji i drugdje u svemiru, vjerojatno je određen evolucijom. Danas postoji posebno inderdisciplinarno područje, astrobiologija, koje istražuje život kao planetarni fenomen s ciljem razumijevanja temeljne prirode života na Zemlji, a moguće drugdje u svemiru [6].
Ove godine obilježavmo i spoznaju postanka svijeta i spoznaju postanka čovjeka. Hubble je otkrio širenje svemira zahvaljujući razvoju teleskopa, opažačkog instrumenta koji je u nebo prvi uperio Galileo Galilei 1609., prije točno 400 godina. Stoga je Međunarodna astronomska unija proglasila 2009. godinu međunarodnom godinom astronomije. Isto tako, ove je godine točno 200 godina od Darwinova rođenja i 150 godina od objavljivanja njegove slavne knjige Postanak vrsta [7], jednog od najvažnijih tekstova koji su ikad napisani. Stoga je Međunarodna unija biologa 2009. godinu proglasila godinom Darwina.
REFERENCE
[1] Neil deGrasse Tyson & Donald Goldsmith, Postanci: milijarde godina evolucije svemira, Izvori (2008)
[2] Simon Singh, Veliki prasak: najvažnije znanstveno otkriće svih vremena i zašto ga moramo poznavati, Mozaik knjiga (2007)
[3] D. Hrupec, Tipične zablude o velikom prasku, MFL LVI 2 (2005. 2006.)
[4] D. Dominis Prester, Otkriće planeta sličnog zemlji pomoću metode gravitacijske leće, MFL LVII 3 (2006. 2007.)
[5] D. Vinković, Planetarne koljevke, MFL LIX 1 (2008. 2009.)
[6] D. Hrupec, Astrobiologija znanost o izvanzemaljskom životu, MFL LVII 4 (2006. 2007.)
[7] Charles Darwin, Postanak vrsta prirodnim odabirom ili Očuvanje povlaštenih rasa u borbi za život, Školska knjiga (2008)