V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Kosmologický rudý posuv zákon zachování energie
Při červeném posuvu spektra elektromagnetického záření během jeho putování expandujícím prostorem v
důsledku přírustku vlnové délky snižuje jeho energie. Zde kombinuje geometrický ("gravitační"),
elektromagnetický kinematický příspěvek veličině, kterou jsme klasické fyzice zvyklí používat jako "energii". důsledkem konečné, konstantní pevné rychlosti světla.10.
Když astronomové zamíří výkonné dalekohledy vzdálené objekty, mohou svým způsobem
pozorovat evoluci vesmíru. Z
globálního hlediska relativistické kosmologie ukazuje alternativní, ale podstatě ekvivalentní
vysvětlení: kosmologický červený posuv můžeme připsat "roztažení" prostoru dobu, během níž se
světlo svého zdroje skrze tento prostor šíří. Vlnová délka světla při jeho pohybu vesmírem se
zvětšuje postupně různých časech různě rychle podle toho, jak rychle zrovna prostor rozpínal.8 "Specifické vlastnosti gravitační
energie").3) dosahovala miliard stupňů během tohoto horkého stádia pomocí jaderných reakcí synthézy
vytvořily všechny chemické prvky vodíku uran (dnes víme, nukleosynthéza probíhala
složitěji viz §5.2008 12:14:37]
. Vzniká otázka, kam "poděla" tato část ztracené
energie? Není rozpor zákonem zachování energie? Takovýto rozpor vznikl hlediska klasické fyziky nebo
STR.Gamov, který letech 1946-1956 vyslovil rozpracoval
hypothézu "horkého vesmíru", podle níž teplota vesmíru raných stádiích "velkém
třesku" (big bang singulární počátek vesmíru odpovídající času t=0 Friedmanově modelu viz
§3.
Z lokálního kinematického hlediska rudý posuv můžeme představovat jako Dopplerův jev. roztažení vlnových délek, úměrná tomu, kolik vesmír rozepnul za
dobu, během níž nám světlo putovalo.4).: Relativistická kosmologie
statický, ale jeho poloměr křivosti mění časem. Této
hypothéze nebyla zpočátku věnována větší pozornost r. Měření spektrálního posuvu u
galaxií kvasarů ležících různých vzdálenostech tak principu poskytuje informaci časové
dynamice rozpínání prostoru informaci historii rozpínání vesmíru.
Velikost zčervenání, tj. tak tomu "časově
zakřiveném" prostoročase, němž dochází expanzi prostoru. Výsledný červený posuv tedy závisí vzdálenosti
pozorovaného objektu dynamice (historii) rozpínání prostoru. lokálně inerciálních vztažných soustavách zákon zachování (negravitační) energie nadále platí. obecné teorii relativity však koncepce energie složitější (viz §2. Horký raný vesmír byl zaplněn vysokoenergetickými kvanty, avšak důsledku
expanze vesmíru energie každého fotonu neustále snižovala; nyní spektrální rozdělení energie
těchto "reliktních" fotonů (pozůstalých horké rané fázi) mělo odpovídat záření absolutně černého
tělesa zahřátého teplotu několika °K, což odpovídá radiovlnám centimetrového pásma.Penzias R.Ullmann V.1965, kdy A.
Z vlastností Friedmanova řešení vyšel G.cz/Gravitace5-1.
*) Objektivní přesné stanovení těchto velkých vzdáleností však velkým astronomickým problémem. Relativistická
kosmologie tak nezvratně ukázala, vesmír dynamickým objektem, vyvíjejícím nejen ve
svých částech (evoluce hvězd galaxií), ale rovněž jako celek.Wilson při
analýze šumu radioteleskopické přijímací antény objevili slabé mikrovlné elektromagnetické záření,
které přichází izotropně všech směrů oblohy, nepolarizované, časově konstantní (nezávislé na
roční době), jehož spektrum odpovídá záření absolutně černého tělesa teplotě asi 2,7°K. Avšak
v zakřiveném prostoročase to, nazýváme energií, obecně nemusí zachovávat. Byla tím
potvrzena koncepce expandujícího vesmíru velmi horkým raným obdobím.
Vzdálené galaxie, jejichž světlo nám vydalo před několika miliardami let, vypadají jinak, než
http://astronuklfyzika.htm 11) [15
