VOLVELY-stredoveké astronomické papierové skladačky

Rotating sun interactive diagram from Johannes de Sacrobosco’s astronomy textbook, De sphaera mundi (On the Sphere of the World) ca. 1230_ Science History Institute

Volvela Johannesa de Sacrobosco z astronomickej knihy De sphaera mundi (On the Sphere of the World) ca. 1230_ Science History Institute, licencia obrázku: voľná

V ére kníhtlače bolo pri tlačení astronomických kníh veľmi dôležité, aby do textov bývali zaradené aj veľmi presné údaje týkajúce sa astronomických pozorovaní. To sa v tej dobe dalo docieliť najlepšie v tlačiarňach zriadených za účelom tlače výlučne astronomických textov. Súčasťou takýchto kníh bývali vtedy aj otočné papierové modely, tzv. nomogramy, inak nazývané “volvely”. Boli to otočné disky zaraďované predovšetkým do spisov o sfére, pričom demonštrovali sférickosť Zeme a dôsledky tohto javu pri pozorovaniach. Používali sa na znázornenie pohybov Mesiaca, alebo ako časomerný prístroj, príp. iné. V starších astronomických rukopisoch bývali ich bežnou súčasťou.

Astronomicum_Caesareum_Public Domain

Volvela s diela Petrusa Apianusa Astronomicum Caesareum – Library of Congress; Licencia obrázka: voľná Public Domain

Stretávame sa s nimi v dielach Petrusa Apianusa (vlastným menom Peter Bienewitz, 1495–1552), ktorý ich doviedol až k dokonalosti. Bol majiteľom vlastnej tlačiarne, v ktorej tlačil a vydával lacné latinské a nemecké brožúry o astronomických prístrojoch a ich použití v praxi. Súčasťou každej jeho knižky  bývavali aj skladačky takýchto prístrojov vytlačených na tvrdom papieri, ktoré si majiteľ knižky mohol sám zostaviť, pritom išlo u úplne funkčný model, s ktorým sa dalo ďalej aj pracovať. Celkovo takýchto volvelií vyrobil 21 druhov.

Astronomiae Instauratae Mechanica. Wandsbek 1598_2

Ilustrácia z knihy Astronomiae Instauratae Mechanica od Tycha de Brahe. Wandsbek 1598

S volvelami sa môžeme stretnúť aj vo vydaniach Sacroboskovho Spisu o sfére  ( anglický vzdelanec, matematik, komputista¹ a astronóm; ? 1195 – ? 1256). Spis sa stal základnou učebnicou astronómie, zastávajúcou tento post  až do 17. storočia n.l. Túto pozíciu máme dokumentovanú mnohými stovkami dochovaných rukopisov a exemplárov inkunábulí a starých tlačí. Dielo bývalo  v minulosti často komentované. Napríklad na sklonku 15. storočia českým astronómom Václavom Faberom z Budějovíc. Je to tiež dielo,  ktoré sa podieľalo na vývoji európskeho myslenia a vzdelanosti. Takúto tlačiareň zameranú na tlač astronomických diel vlastnil aj Tycho de Brahe (pôvodným a pravým menom Tyge Ottesen Brahe²; 14. december 1546-24. október 1601) . Bola súčasťou laboratórií a observatória Uranienborg a Sterneborg na ostrove Hven (dnešný názov Ven), ktoré mu dal postaviť dánskeho kráľ Frederik II a kde zamestnal papiernikov a tlačiarov z Nemecka. V roku zahájenia tlače však musel de Brahe Uranienborg opustiť, pretože nový kráľ Kristián IV. mu už nebol tak naklonený a ďalšie financovanie observatória odmietal. Práca Tycha de Brahe v oblasti astronómie bola výnimočná, no nedokončená jeho nečakanou smrťou v roku 1601. Dokončovateľom jeho kníh sa tak stal jeho asistent z posledných mesiacov jeho života, Johannes Kepler, ktorý je zakladateľom už moderného astronomického bádania.

-Senčeková-

¹ komputistika=náuka o kalendári a jeho zostavovaní

² HADRAVA, Petr; HADRAVOVÁ, Alena. Jak se Tycho Brahe jmenoval?. Vesmír, 8. 12 1995, roč. 84, čís. 12, s. 709

Zdroje:

  • Tycho de Brahe https://sk.wikipedia.org/wiki/Tycho_Brahe
  • Ladislav Druga: Úvod do dejín astronómie (SÚH Hurbanovo 2013)
  • Alena Hadravová, Kamil Boldan: Bohuslav Hasištejnský z Lobkovic a astronomie (Sborník Národního Muzea v Praze, Řada C – Literární historie • sv. 52 • 2007 • čís. 1–4, s.30)
  • Roderick Cave, Sara Ayadová: Knihy. Přehledné dějiny od klinového písma po elektronické čtečky (Slovart, Praha 2015)
  • Johannes de Sacrobosco https://cs.wikipedia.org/wiki/Johannes_de_Sacrobosco

KNIHA STÁLIC OD AS-SÚFÍHO

Kitāb_suwar_al-kawākib_al-ṯābita,_Orion,_BnF-Arabe-5036-193v

obr.: Súhvezdie Orion z Knihy stálic od as-Súfího, licencia obr.: voľná (Public Domain)

Autor Knihy stálic, arabsky  Kitáb al-kawákib at-tábita al-musawwar – Kniha o súhvezdiach stálych hviezd, Abdurrahmán ibn Umar as-Súfí (903-986 n,l.) bol dvorným perzským atronómom v Isfahánu. Kniha, vydaná v roku 964 n.l.  obsahuje popis okom viditeľných hviezd. Spomína v nej napr.  hviezdokopu IC 2391, galaxiu v Andromede (o ktorej ešte nevedel, že je to galaxia), Veľký Magellanov mrak (ktorý nazýval Biely vôl –  al-Bakr al-abjad), alebo hviezdokopu Vešiak. Vypočítal dĺžku tropického roka a určil rovinu ekliptiky, Hviezdy popisoval polohou, farbou a magnitúdou. Popísal každé vtedy známe súhvezdie, pričom ich kreslil tak ako ich vidieť zo Zeme a aj z opačnej strany (v zrkadlovom obraze).

Za základ Knihe stálic stáli už skôr napísané diela islamských autorov pôsobiacich v maurskom Španielsku a v severnej Afrike, ale predovšetkým Ptolemaiov Almagest, považovaný za najstarší katalóg, preložený z gréčtiny do arabčiny v 9. storočí n.l. a pochádzajúci z 2. stor.n.l., ktorý bol až do novoveku v arabskom i európskom svete autoritatívnym astronomickým pojednaním  založeným na geocentrizme.

Kniha stálic je as-Súfího najstarším dochovaným rukopisom o astronómii, písaná v duchu vedeckej exaktnosti a voľného maliarskeho štýlu. Zobrazuje súhvezdia s ľahkosťou, až akousi éterickosťou liniek, pričom samotný pohyb postáv zachycuje s ladnosťou, typickou perzskému výtvarnému umeniu. Zoznam stálic obsiahnutých v Ptolemaiovom  Almageste v nej upravil so zameraním sa na jasnosť a stanovenie odhadov magnitúd. Okrem Ptolemaiovho Almagestu sa Abdurrahmán ibn Umar as-Súfí venoval prekladom a ďalšiemu šíreniu aj iných gréckych astronomických kníh.

Dnes môžeme jeden zo zachovaných exemplárov Knihy stálic nájsť v Bodleyovej knižnici v Oxforde.

Anna Senčeková

Zdroje:

  • Almagest na wikipedii
  • Abd ar-Rahmán ibn Umar as-Súfí na wikipédii
  • Roderick Cave, Sara Ayadová: Knihy. Přehledné dějiny od klinového písma po elektronické čtečky (Slovart, Praha 2015)

TMAVÁ ENERGIA

dark energy

obr.: By Szczureq – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25394893

Pod tmavou energiou rozumieme NIEČO, čo je zodpovedné za zrýchlenú expanziu vesmíru, ktorá bola objavená pri meraní červeného posunu v spektrách vzdialených supernov a ktorej rýchlosť neustále narastá. Ukázalo sa, že vesmír sa v minulosti rozpínal pomalšie ako teraz. Dôvod je nejasný, predpokladáme, že na príčine je práve tmavá energia. Percentuálne zaberá najväčší podiel zastúpenia vo vesmíre (68%) oproti tmavej hmote (27%) a bežnej, tzv. baryonickej hmote (5%), z ktorej sme tvorení aj my a všetko, čo vieme detegovať v nám pozorovateľne dostupných spektrách. Temná energia je nemerateľná, má ale svoju hustotu, ktorá je takmer nemenná v čase aj v priestore, ak vôbec. Veľmi nádejným kandidátom na tmavú energiu je energia vákua a teda by mohla byť jej prejavom. Kvantová teória hovorí o vákuu, že priestor nemôže byť nikdy úplne prázdny. Obsahuje páry častíc a antičastíc, vznikajúcich akoby z ničoho, ktoré vo fluktuáciách opäť zanikajú. Preto má vákuum nenulovú energiu a predpokladá sa, že je vo vesmíre rozložené rovnomerne s konštantnou hustotou. Avšak hustota energie vákua, nameraná pri mikroskopických experimentoch,  je o 120 rádov väčšia než hustota

dark energy_3

obr.: By Prototyperspective – Own workimage of tile 1 is: File:CMB universe expansion.png, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=132762437

pozorovanej tmavej energie vo veľkoškálových rozmeroch. Ak by sme tmavú energiu chceli stotožniť s energiou vákua, museli by sme pripustiť, že je náš vesmír mnohorozmerný a táto energia je uchovávaná v extradimenziách, ktoré nie sú pre nás pozorovateľné. Druhou možnosťou by mohlo byť, že tmavá energia je len čiastkovým prejavom energie vákua, alebo je prejavom pre nás doteraz neznámej interakcie – piatej fyzikálnej sily, dosiaľ neobjavenej. Dokonca je možné, že sa gravitácia vo veľmi veľkých rozmeroch prejavuje inak než si myslíme. Jej zdrojom by mohli byť aj hypotetické častice, ktoré cestujú rýchlejšie ako svetlo, a teda späť v čase a nazývajú sa tachyóny. Zdrojom tmavej energie by mohli byť ich polia. Navrhovanými kandidátmi na temnú energiu už boli aj také fenomény ako skalárne polia, galileony, axióny, alebo dokonca dynamické modely tmavej energie. Podľa niektorých teórií, by zdrojom temnej energie mohli byť priestory absolútneho prázdna. Štruktúra vesmíru pripomína pavučinu tvorenú z galaxií, oddelených absolútnym prázdnom. Tieto prázdne miesta dosahujú v priemere od 20 miliónov svetelných rokov až do 160 miliónov svetelných rokov a môžu byť touto záhadnou tmavou energiou priamo tvorené. Môžu vyvíjať tlak na okolité galaxie, čo má za následok rozpínanie vesmíru. Podľa dát získaných družicou WMAP, ktorá skúmala kozmické mikrovlnné pozadie, vyplýva, že aj samotný priestor je dôsledkom zrýchľujúcej sa expanzie a je takmer úplne plochý. Táto neznáma forma energie pôsobí proti gravitácii. Rovnako ako tmavá hmota nevyžaruje ani neodráža svetlo,  nepôsobí gravitačne a netvorí žiadne konkrétne útvary. Nedokážeme predvídať či sa takto bude vesmír donekonečna rozpínať, alebo ostane nakoniec stlačený v jenom bode.

-AnSen-

Zdroje:

ČIERNE DIERY A TEMNÁ HMOTA

New Simulation Sheds Light on Spiraling Supermassive Black Holes

ilustračný obrázok, zdroj: New Simulation Sheds Lighton Spiraling Supermassive BlackHoles by NASA Goddard Photo and Video is licensed underCC-BY 2.0

Vedci z Fyzikálneho ústavu v Opave v Českej republike v spolupráci so zahraničnými vedcami vyhodnocujú oscilácie röntgenového žiarenia v okolí čiernych dier a pritom študujú dosiaľ nevysvetlené vlastnosti premenného röntgenového žiarenia pochádzajúceho z blízkosti supermasívnych čiernych dier. Dozvedajú sa pri tom  informácie o rozložení a interakcii doteraz málo prebádanej tmavej hmoty vo vesmíre, na základe čoho predpokladajú existenciu dvoch oddelených diskov okolo týchto supermasívnych čiernych dier. Toto rozloženie je podobné tomu v slnečných sústavách. Vedecký tím profesora Stuchlíka skúma vplyv  tmavej hmoty v okolí supermasívnych čiernych dier na takzvanú osciláciu akrečných diskov v ich okolí, za pomoci zmien röntgenového žiarenia prichádzajúceho z týchto štruktúr. Zaznamenali dve zosilnené frekvencie žiarenia emitovaného z blízkeho okolia horizontu udalostí, ktorých frekvencie majú celočíselný pomer. Vedci predpokladajú, že v bezprostrednej blízkosti čiernych dier zohráva významnú úlohu tmavá hmota, tvoriaca 27% vesmíru. Predpoklad založili na fakte, že tmavá hmota sa prejavuje gravitačnými účinkami, nachádza sa vo veľkej miere práve v galaxiách a nakoľko ju nevieme detegovať, je možné, že je zhromaždená práve v okolí čiernych dier. Zvyšných 68% vesmíru tvorí tmavá energia, ktorú zatiaľ tiež nepoznáme a len 5% ho tvorí nám známa baryonická hmota, z ktorej sme tvorení aj my a aj pre nás viditeľný vesmír. Výpočty vedcov ukazujú, že v  okolí čiernych dier je rozložená temná hmota s hmotnosťou 20 – 200 percent danej čiernej diery. Ich výskum naznačuje, že by všetky čierne diery vo vesmíre mohli mať okolo seba prstence tejto tmavej hmoty, ktoré vyvolávajú  gravitačné poruchy bežného časopriestoru a za určitých okolností môže dochádzať k vzniku dvoch oddelených akrečných diskov.  Z vonkajšieho disku môže dočasne padať hmota na vnútorný, no z vnútorného disku na čiernu dieru hmota padať už nemôže. Po narušení tejto stability podmienky systému platiť prestávajú. Medzera medzi prstencami planét (napr. Saturnu) býva spôsobená gravitáciou mesiacov planét a podobne to môže byť aj pri čiernych dierach v dôsledku naakumulovanej tmavej hmoty, ktorá akoby simulovala planéty. Prstence zatiaľ nemožno priamo pozorovať. Práca na výskume ďalej pokračuje a mohla by spresniť rozloženie tmavej hmoty nielen okolo čiernych dier samotných, ale aj v centrách galaxií. Počas výskumu bola vedcami určená aj hmotnosť jednej z čiernych dier.

-AnSen-

Zdroje:

NOVÁ ČASTICA S VYSOKOU ENERGIOU

800px-SurfaceDetection.svg

obr.: By Theturnipmaster – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26991502 licencia CC BY-SA 3.0

Spoluprácou medzi univerzitami a inštitúciami v Spojených štátoch, Japonsku, Kórei, Rusku a Belgicku bol založený projekt Telescope Array. Jeho poslaním je skúmať kozmické žiarenie s extrémne vysokou energiou, ktoré na Zemi nedokážeme vyprodukovať. Výskum sa robí pomocou kombinácie pozemných polí a techník fluorescencie vzduchu tak, že sa za pomoci 507 scintilačných povrchových detektorov odoberajú vzorky vzácnych vesmírnych častíc a  merajú ich distribúciu na zemský povrch, zatiaľ čo tri fluorescenčné teleskopy merajú scintilačné svetlo generované pri prechode ionizujúcich vesmírnych častíc atmosférou, spúšťajúcich vzduchovú sprchu nad poľom detektorov.  Každá fluorescenčná stanica je zároveň sprevádzaná systémom LIDAR na monitorovanie atmosféry. V strede pozemného poľa je centrálne laserové zariadenie, ktoré sa používa na monitorovanie a kalibráciu atmosféry. Teleskopické pole projektu Telescope Array pozoruje kozmické žiarenie s energiami väčšími ako 1018eV, s rozlohou zorného poľa viac ako

800px-BRM-FD-open

By John N. Matthews http://www.telescopearray.org – John N. Matthews, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=60789931 licencia CC BY-SA 3.0

482 kilometrov. Týmto spôsobom bola odhalená nová záhadná častica, ktorej energia je odhadovaná na 240 exaelektrónvoltov (EeV), čo je porovnateľné s už dávnejšie objavenou časticou nazvanou Oh-My-God s energiou 320 EeV, zaznamenanou 15. októbra 1991. Nová častica, o ktorej objave informuje štúdia v novembrovom čísle časopisu Science z roku 2023, bola zachytená 27. mája 2021. Zachytiť časticu s vyššou energiou ako je 100 EeV je veľmi vzácne. Pravdepodobne pochádza z relatívne prázdnej oblasti, len s niekoľkými galaxiami, no presné miesto jej pôvodu sa zistiť nepodarilo. Predpokladá sa, že častice s takto vysokou energiou sú produkované v rámci fyzikálnych procesov, ktoré doposiaľ nepoznáme. Teleskop bol postavený a spustený v roku 2007 vo vysokej nadmorskej výške 1400 m n.m., na púšti v Millard County, Utah, USA. 

-AnSen-

Zdroje:

ĎALEKOHĽAD EUCLID A JEHO MISIA

Euclid_5

zdroj obr.: WikiCommons; obrázok podliehajúci voľnej licencii CC BY-SA 3.0 igo

Dňa 1. júla 2023 bol za pomoci rakety Falcon 9 od SpaceX vynesený na orbitu ďalekohľad Európskej vesmírnej spoločnosti – EUCLID. Ďalekohľad je výsledkom kombinácie dvoch misií DUNE (Dark UNiverse Explorer) a SPACE (SPectroscopic All-sky Cosmic Explorer), ktoré mali pôvodne pracovať samostatne, ale kvôli ich veľkej podobnosti zamerania vo výskume, boli spojené do jednej, ktorá má trvať predbežne 6 rokov. Ďalekohľad sa skladá zo šiestich zrkadiel, svetlo z ktorých sa bude ďalej presúvať do dvoch podstatných prístrojov celého zariadenia. Do kamery VIS  (VISible instrument) a prístroja NISP (Near-Infrared Spectrometer and Photometer). Kamerou bude ďalekohľad skúmať galaxie vo viditeľnej a blízkej infračervenej oblasti spektra elektromagnetického žiarenia, až do vzdialenosti 10 miliárd svetelných rokov. Pomocou merania efektu slabých gravitačných šošoviek preskúma hlboké polia a pomôže skúmať tiež vývoj tvarov a vlastností galaxií počas ich vývoja. 

Euclid_4

zdroj obr.: WikiCommons, podliehajúci voľnej licencii CC BY-SA 3.0 igo

Prístrojom NISP bude merať červený posun blízkych i vzdialených galaxií, aby mohol za pomoci dosiahnutých výsledkov vyhotoviť 3D mapu rozloženia tmavej hmoty. Ďalším objektom výskumu bude rozpínanie vesmíru a jeho celková geometria. Za šesť rokov plánovanej činnosti prezrie ďalekohľad Euclid približne jednu tretinu oblohy, predovšetkým mimo oblasť Mliečnej cesty, aby nebol rušený medzihviezdnym prachom a zameria sa aj na niekoľko oblastí tzv. hlbokého vesmíru. Pozorovaciu oblasť bude meniť vždy po 75 minútach a prvé dáta môžeme očakávať približne  2,5 roka od jeho vypustenia. 

Euclid_3

Vyznačenie oblastí, ktoré bude Euclid na svojej misii skúmať. zdroj obr.: WikiCommons, podliehajúci voľnej licencii CC BY-SA 3.0 igo

-AnSen-

Zdroje: 

  • Kozmos v bodke (časopis KOZMOS 6/2023 s.12)
  • Adam Denko:  Dalekohled Euclid se vydal zkoumat skrytou hmotu a skrytou energii (Česká astronomická společnost; server Astro.cz
ďalekohľad Euclid Európskej vesmírnej spoločnosti, ilustračný záber, zdroj: gif od WordPress; licencia voľná

LUNÁRNY KALENDÁR ALEBO LEN RYCÍ NÁSTROJ?

Na viacerých miestach Zeme boli v minulosti nájdené zaujímavé kostné nálezy, ktoré by mohli súvisieť minimálne s matematikou. Môžeme spomenúť 18 cm dlhú vlčiu kosť nájdenú v Dolných Věstonicích na Morave v roku 1936. Ide o vretennú kosť mladého vlka, s odhadovaným vekom asi 10 000 až 20 000 rokov. Bola pokrytá 55 hlbokými, rovnobežnými zárezmi. Prvých 25 zárezov bolo v skupinkách po päť, zato posledný, dvadsiaty piaty zárez, je dvakrát dlhší ako ostatné. Na túto skupinu nadväzuje druhý rad s tridsiatimi zárezmi a znovu začína dlhším zárezom. Prečo práve po päť, je nezodpovedané, ale niektorí bádatelia predpokladajú, že to súvisí s piatimi prstami na ruke (Kolman).

kosť z Ishanga, zdroj fotogr.: WikiCommons; voľná licencia

Iným nálezom patriacim do skupiny je kosť z pohoria Lebombo v Svazijsku v južnej Afrike, pochádzajúca z obdobia spred 35 000 rokov. Má na sebe 29 zárezov, ktoré by mohli byť záznamom jednej lunácie, čiže dní od jedného splnu k druhému.  Kosť našiel belgický archeológ Jean de Heinzelin de Braucourt 15 km od rovníka na jednom z brehov jazera Edward. Tam objavil zvláštnu kosť dlhú 10 cm. Dnes je uložená na 19. poschodí Kráľovského belgického inštitútu prírodných vied v Bruseli.

Kost z Ishanga na výstave v Belgickom kráľovskom inštitúte prírodných vied v Bruseli; zdroj fotogr.: WikiCommons, voľná licencia

Asi najznámejšou, ktorá kedy zaujala a je považovaná za najvýznamnejší nález, je holenná kosť paviána, nájdená v roku 1960 v Demokratickej republike Kongo (bývalý Zair). Objavili ju v rybárskej dedinke Ishango neďaleko Eduardovho jazera, pri hraniciach z Ugandou. Vykopávky viedol belgický archeológ Jean de Heinzelin de Braucourt (1920 – 1998). Prieskum bol robený na mieste pravekého sídliska, neďaleko rieky Semliki, vytekajúcou s Edwardovho jazera. Sídlisko bolo pochované pod 4 metrovou vrstvou popola po výbuchu neďalekej sopky. Táto kosť z paviána meria 10 cm a do jedného jej konca bol zapracovaný kremeň, podľa čoho sa začalo usudzovať, že sa jednalo o nástroj. Slúžil pravdepodobne na rytie. Pomocou rádiokarbonovej metódy C14 bol jej vek určený do obdobia spred 25 000-20 000 rokov. Datovanie bolo po rokoch zopakované, pretože v čase objavu bolo na poli určovania veku nálezu len v začiatkoch a bolo treba ešte vychytať rôzne “muchy”. Nové obdobie, do ktorého bola nakoniec kosť úspešne vročená hovorí o období medzi rokmi 6500 až 9000. Konečná datácia udáva obdobie spred 20 000 rtokov. Kosť i Ishanga vykázala oproti Věstonickej kosti diferencovanejšiu štruktúrovanosť. Zárezy sú rozdelené do troch stĺpcov a zoskupené do rôznych skupín pripomínajúcich matematické pseudovzorce. O náleze sa špekulovalo o čo s najväčšou pravdepodobnosťou ide. Od jednoduchých počtov “čohosi”, cez sofistikovanejší zmysel zápisu lunácie na obdobie 6 mesiacov, až po absurdný predpoklad, že by mohlo ísť o menštruačný kalendár. Jej nálezca ju považoval za aritmetickú hru. Takéto zábavky však boli pre túto oblasť Afriky málo pravdepodobné. Avšak, so zárezov je zjavná určitá matematická postupnosť. V minulosti v tomto regióne bolo na počítanie používaných mnoho iných predmetov, napríklad paličky či šnúrky s uzlíkmi, ktoré sa vzhľadom na materiál nezachovali. Miestne obyvateľstvo zvyklo zaznačovať v minulosti na uzlíkové šnúrky dni v týždni, alebo v mesiaci, ďalej číselné výpočty, množstvo vody a potravy alebo počet sloních klov. Dodnes sa zachovala u niektorých afrických kultúr tradícia páliť tieto šnúrky, čo je tiež dôvod prečo sa nezachovali. Triezvejšie názory hovoria o aritmetickej pomôcke na veľmi jednoduché aritmetické úkony. Tí najskeptickejší, ktorí sa k nálezu vyjadrovali, si myslia, že zárezy slúžili len na lepšie uchopenie nástroja, aby s v ruke, keď sa s ním pracovalo, nekĺzal.

ZDROJE:

EMISNÁ HMLOVINA NGC 2736

Zdroj obr.: voľná licencia; EMISNÁ HMLOVINA NGC 2736; NASA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) 

Pred 11 000 rokmi explodovala v súhvezdí Plachiet supernova, po ktorej ostal rotujúci pulzar Vela. Pôvpdná jasnosť supernovy by bola 250 krát jasnejšia než planéta Venuša a boloby ju na Zemi vidieť voľným okom ak za bieleho dňa. Z klesajúcej rýchlosti rotácie pulzara sa dala spätne vypočítať doba výbuchu. Ostala po nej jasná, lineárna emisná hmlovina s rozsahom takmer pol stupňa, no väčšinou široká len niekoľko uhlových minút. Tvorí ju nitkovitá štruktúra s chumáčmi plynu a difúznou plynnou štruktúrou. Jej teplejšie, alebo stále horúce oblasti sviati na modro, lebo obsahujú ionizované atómy kyslíka. Tie chladnejšie žiaria na ružovo-červené. Zvyšné trosky po supernove sa naďalej rozpínajú, avšak rýchlosť tohto rozpínania planutím času klesá. Počiatočná rýchlosť rozpínania bola 9 720 km/s. Dnes sa medzihviezdnym médiom pohybuje rýchlosťou 180 km/s a jej približná vzdialenosť od Zeme 815 svetelných rokov, čo by mohlo mať za následok zaznamenanie výraznej zmeny jej polohy vzhľadom na hviezdy v jej pozadí a to už počas jedného ľudského života. Ako sa pozostatok po výbuchu šíri priestorom, naráža jeho materiál do medzihviezdnej hmoty, čím dochádza k jeho zahrievaniu až na milión stupňov. Po ochladení žiari vo viditeľnom svetelnom spektre, čo nám umožňuje jeho pozorovanie. Pozostatok po vybuchnutej hviezde zaberá plochu 114  svetelných rokov a od Zeme je vzdialená 815 svetelných rokov. Rýchlosť jeho šírenia je 180 km/s. Hmlovina má podobu rázovej vlny a nachádza sa neďaleko pulzaru Vela. Jej vzájomné pôsobenie s hustým plynom v oblasti spôsobuje, že vyzerá ako by sa vlnila. Objavená bola astronómom Johnom Herschelom 1. marca 1835. Jej tvar mu pripomínal tužku a tak bola aj pomenovaná – Tužka.

-AnSen-

zdroje:

  • The Pencil Nebula: Remnants of an Exploded Star (NGC 2736)  

https://hubblesite.org/contents/media/images/2003/16/1350-Image.html?keyword=NGC%202736&filterUUID=6158b489-8e9a-46e2-b679-a868c297bd51

TEÓRIA ZJEDNOTENIA NA DOSAH?

Vytvorením teórie kvantovej gravitácie by sme nie len zjednotili všetky vesmírne sily do jednej, ale by sme mohli aj pochopiť čo sa deje vo vnútri čiernych dier, alebo ako vznikol a sa vyvíjal náš vesmír. Kvantová fyzika ponúka opis vesmíru v malých mierkach a Einsteinova teória relativity zas pracuje s vesmírom, ako objektom, vo veľkých rozmeroch. Ešte po 100 rokoch nie sme schopní obe teórie spojiť do jednej, pretože tri zo štyroch základných vesmírnych síl (elektromagnetická, silná a slabá jadrová) síce majú svoj ekvivalent na kvantovej úrovni, zato štvrtá sila – gravitácia, svoju kvantovú teóriu nemá. Možno však svitá na lepšie časy. Medzinárodný tím vedcov úspešne detegoval slabý gravitačný ťah na malú časticu pomocou novej technológie, čo by ich mohlo posunúť k reálnej

ilustračný obrázok Zdroj: wordpress.com

teórii kvantovej gravitácie. V Einsteinovej teórii majú objekty vždy dopredu definované vlastnosti a ich vzájomná interakcia je podmienená ich vzdialenosti a rýchlosti svetla. Kvantová fyzika má naopak mnoho nevysvetliteľných súčastí, ako je napr. tzv. previazanosť, kedy zmena vlastností jednej častice okamžite zmení vlastnosti previazanej partnerskej častice, a to aj v prípade, že sa táto nachádza na opačnom konci vesmíru. Na prvé počutie sa to zdá nereálne, no vedci tieto aspekty dokázali ako nespochybniteľné faktory reality na subatomárnych škálach. Súčasný vedecký posun, ktorý by mohol všetko zmeniť sa začal množstvom priekopníckych experimentov, na ktoré nadviazal medzinárodný tím vedcov z rôznych univerzít. Tim Fuchs, vedec na univerzite v Southamptone, a jeho kolegovia pokračujú tak v ďalšom rozvíjaní teórií napr. Alaina Aspecta, Johna Clausera a Antona Zeilingera, ktorí v roku 2022 získali Nobelovu cenu za fyziku, za experimentálne overenie nelokálnej povahy previazanosti. Vedci zo Southamptonskej univerzity, Leidenskej univerzity a Inštitútu pre fotoniku a nanotechnológie, použili supravodivé magnetické “pasce” na meranie slabého gravitačného ťahu na najmenšiu hmotnosť, akú sa kedy niekto pokúsil skúmať týmto spôsobom. Časticu nechali levitovať v supravodivej pasci pri teplotách okolo -273 stupňov Celzia, čo je veľmi blízko absolútnej nule, kedy sa predpokladá, že všetok pohyb ustáva. Tým sa pokúsili o minimalizovanie vibrácií častice a následne zmerali gravitačný ťah 30 “attoNewtonov” na časticu ( 30 attoNewtonov sa rovná 0,0000000000000003 Newtonov!). Člen tímu a vedec z University of Southampton Hendrik Ulbricht povedal, že tento experiment pripravuje cestu pre pokusy s ešte menšími hmotnosťami, a tým meranie ešte menších gravitačných síl. Tak by sa mohli objasniť veci o gravitácii v kvantovom svete a tým by sme mohli pochopiť štruktúru vesmíru, od najmenších častíc až po najväčšie kozmické objekty. Výskum tímu bol publikovaný v piatok 23. februára 2024 v časopise Science Advanced . 

-AnSen-

Zdroje: 

  • Robert Lea: Quantum gravity could help unite quantum mechanics with general relativity at last (online: www.space.com/  )
  • Tim M. Fuchs, Dennis G. Uitenbroek, Jaimy Plugge, Noud Van Halteren, Jean-Poul Van Soest, Hendrik Ulbricht Tjerk H. OOsterkamp: Measuring gravity with milligram levitated masses (online: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk2949 )

 

SÚ ČIERNE DIERY REÁLNE?

V strede každej galaxie je umiestnený objekt, o ktorom sa píše už v Einsteinových rovniciach a voláme ho čierna diera. Astronómovia vysvetľujú takéto objekty ako do seba zrútené supermasívne hviezdy, ktoré na sklonku svojho života po spotrebovaní termonukleárneho paliva, podľahnú svojej vlastnej gravitácii. V ich strede sa predpokladá singularita-bezrozmerný bod, v ktorom je celá hmota hviezdy natlačená, čím v jej bezprostrednej blízkosti dochádza k výraznému zakriveniu priestoru. Ten má za následok pohlcovanie ďalšej hmoty z blízkeho okolia hviezdy, pričom každou ďalšou pohltenou hmotou priamoúmerne narastá gravitácia zrútenej hviezdy, jej priemer a tak je schopná nasávať do seba čoraz viac hmoty. Okolo singularity sa nachádza tzv. horizont udalostí vymedzený Schwartzildovým polomerom, za ktorý keď už raz čokoľvek prenikne, vrátane svetla, nepozná cestu späť. Vo vesmíre sme pozorovaním našli niekoľko takýchto objektov, ktoré sa správajú presne ako predpovedal Einstein. Uprostred každej galaxie sa tiež nachádza takáto čierna diera. Problém spočíva v tom, že singularita v skutočnom vesmíre nemôže existovať. Išlo by totiž o gravitáciu na rozmerovo kvantových úrovniach a na to nemáme k dispozícii žiadnu úspešne platiacu teóriu. Zjednodušene povedané – to, čo platí vo veľkorozmerných škálach, neplatí na kvantovej úrovni a opačne. Ako to teda je s tými čiernymi dierami? Vidíme ich na fotografiách, ony sa aj prejavujú tak ako sa podľa rovníc majú, ale…nemali by existovať. Niekde sa stala chyba alebo čosi prehliadame. Veľmi dobrým adeptom na vysvetlenie tohto javu by mohla byť teória strún. Tá totiž predpokladá okrem obvykle známych 3 priestorových dimenzií a času, ešte mnohé iné. Tie sú do seba skrútené vo  veľmi malých rozmeroch, ktoré nemožno merať a tým pádom o nich, za predpokladu, že sú, nemáme ani tušenia a nemožno ich preto ani spoznať. A práve toto skrútenie priestorových dimenzií môže vytvárať časopriestorové objekty, ktoré by sa prejavovali rovnako ako čierne diery. S jedným rozdielom. Nemali by horizont udalostí, pretože by nemali singularitu. Vedci ich pomenovali topologické solitóny a svetu dali o nich vedieť vo svojej štúdii zverejnenej vo Physical Review 25.apríla 2023. Tieto čudesné objekty by boli stabilné (a teda neodstrániteľné) defekty v časopriestore, na diaľku vyzerajúce a správajúce sa ako čierne diery. V ich blízkosti by sa lúče svetla ohýbali rovnako do fotónových prstencov ako okolo singularít. Nami pozorované čierne diery by tak vlastne nemuseli byť “dierami” ale “solitónmi”. V strede našej Mliečnej cesty by bol tiež jeden takýto solitón. To, o čo sa v skutočnosti jedná by sme vedeli zistiť len keby sme sa dostali do ich bezprostrednej blízkosti. Od solitónu by sa dalo bez problému vrátiť. Nakoľko ale žiadny adept na čiernu dieru nie je tak blízko, aby sme mohli zistiť či sa jedná o singularitu s horizontom udalostí, alebo nie, ostáva teória topologických solitónov hypotézou. Ak by sa však raz ukázala reálnou, mohla by čo-to objasniť aj o kvantovej gravitácii. 

-AnSen-

Zdroje: