Forskning
Altet
Altet er et begrep for alt som fins, det er også en god beskrivelse for universet. Men hva er alt? I dag kan vi ikke bare forklare mye av det vi ser på stjernehimmelen, men også det vi ikke kan se med det nakne øyet. Forskning er observasjon, det var slikt det startet. Fra Aristoteles som så på stjernene 350 år før Kristus til Edwin Hubble i det fire etasjer høye Hooker-teleskopet på Mount Wilson observatoriet, som også observerte himmelen. På grunn av disse mennene som viet livet sitt til astronomi vet vi hvordan solsystemet fungerer, hva sola er laget av og hvordan universet ble skapt. Denne informasjonen er nå allemannsviten, men det har det ikke alltid vært. For bare 500 år siden var det geosentriske solsystemet den offisielle forklaringen på vår galakse, som går ut på at jordkloden er universets midtpunkt. Alle som mente noe annet ble sensurert og fengslet av den katolske kirke!
Astronomiens begynnelse
I alle tider har nok mennesket vært opptatt av stjernehimmelen, og det har sikkert vært uttallige forskere før dem vi nå vet om. Dessverre er det vanskelig å finne slik informasjon datert før kristu fødsel. Men den astronomen som faktisk har overlevd er filosofen Aristoteles, som levde for 2300 år siden. På grunn av datidens astronomiske teknologi er Aristoteles’ store teorier i senere tid dessverre motbevist, men ikke før 1800 år etter hans død! Aristoteles var en smart mann og drev med nesten alt innen forskning, hans store svakhet derimot var at han ikke kunne se sammenhengen mellom matematikk og fysikk. Og det at han styrket sine teorier med dårlig argumentasjon og manglende observasjoner, som også da har noe med at han levde 300 år før Kristus, og kanskje ikke eide noen teleskop. Han mente at fysikk var forandrende objekter med sin egen virkelighet, og at matematikk var det motsatte, uforandrede objekter uten en virkelighet. Et eksempel på dette er at han utviklet en teori om at tunge ting faller raskere enn lette, som senere ble motbevist av Galileo Galilei. Av hans astronomiske verk skrev han ”Universets lover”, hvor han blant annet hevdet at Jorda var universets midtpunkt.
90 år etter Kristu fødsel var observasjonene av vårt solsystem kommet lenger, teoriene var fortsatt feil, men de var fortsatt kommet lenger. Den greske astronomen og matematikeren Claudius Ptolemaeus, i engelsk uttale kalt ”Ptolemey”, var forfatter av flere verk som senere ble viktige for islamsk og kristen vitenskap. De mest kjente er Almagest, Geography og Tetrabiblos. I Almagest hadde han laget en stjernekatalog som var sterkt bygget på Hipparchus tidligere stjerneobservasjoner. Claudius er kanskje mest kjent for ”det ptolemeiske system”, som er en formulering av den geosentriske modellen, jordas midtpunkt som Aristoteles hadde tanker om 400 år før.
Sola er i midten!
Nicolaus Copernicus var en høyt utdannet mann, og var innblandet i det meste. Men det han blir husket som er astronomen som endret synet på universet og mennesket. Copernicus ble interessert i den heliosentriske teorien av solsystemet, hvor solen er midtpunkt, hans teori var bygget på av antikke dokumenter fra det gamle India før det 7. århundre før Kristus, den første seriøse modellen av det heliosentriske systemet ble laget av Aristarchus av Samos i det 3. århundre før Kristus. Copernicus formulerte den første moderne teorien om solsystemet med sola i senter. Han forskning ble samlet i et kompendium kalt på engelsk; ”the Copernican theory”. Teorien er delt opp i syv punkter, blant annet at senteret av universet ikke er jorda, jordas rotasjon og de andre planetenes bevegelser pågrunn av jordas rotasjon. Selve arbeidet er delt opp i 6 bøker. Men teorien var enkel, sola er i midten!
Eller er den?
Selv om sannheten om solsystemet var funnet, så betydde det ikke at den ble byttet ut med den eksisterende geosentriske modellen med en gang, dette er på tidlig 1500-tall og verden var en helt annen enn den er nå. Den katolske kirken med paven i spissen hadde sterk innflytelse på hva som kom ut i ”media”. Og siden den kristne troen nå var bygd opp rundt den geosentriske modellen, var det litt for lett å plutselig benekte den.
Tycho Brahe, som var hans latinske navn, var en kjent dansk adelsmann som var både astrolog og astronom. Han var med på å bygge det tidlige forskningsinstituttet i Uraniborg, hvor han bygde enorme astronomiske instrumenter og hvor han senere brukte det meste av sin tid. Som astronom jobbet Tycho ved å kombinere de filosofiske tankene i det ptolemeiske systemet med det geometriske arbeidet i det copernicanske systemet. Resultatet ble hans egen modell av universet kalt; ”det tychoniske system”, men i ulikhet med det copernicanske mente Tycho at Jorden var universets sentrum.
I sin senere tid hadde Tycho, Johannes Kepler som sin assistent, mannen som senere skrev ”Lovene om planetarisk bevegelse”, og som faktisk var startfaktoren til Newtons gravitasjonslov. Johannes Kepler var mannen som virkelig introduserte astronomien med fysikken, noe som hadde fått Aristoteles til å riste på hodet. Kepler var en av de som ivrig støttet det heliosentriske systemet til Copernicus, og som var en viktig faktor for den moderne astronomien, dessverre ble han ikke tatt ordentlig som en seriøs astronom før i slutten av sin karriere.
Galileo Galilei, italiensk fysiker, filosof og astronom levde på slutten av 1600-tallet, samtidig som Tycho og Kepler. Galileo konstruerte teleskoper, og likte å observere planetenes form og bevegelser. Han oppdaget Jupiters 3 av 4 måner som går i bane rundt planeten, som på noen punkter støttet den geosentriske modellen av solsystemet. Men i 1610 så han at Jupiter gikk i bane rundt sola, Galileo ble en forfølger av heliosentrismen. Enda en teori av Aristoteles ble ødelagt av Galilei, teorien hans gikk ut på at månen hadde en perfekt sfære, men Galileo hadde derimot funnet fjell og kratere.
På denne tiden var konflikten mellom den geosentriske og heliosentriske modellen på sitt største. På den ene siden hadde du Tycho Brahe og den katolske kirke, på den andre hadde du Galileo og den copernicanske modellen. Galileo ga seg ikke med å forsvare sin egen teori, dermed ble han stilt for retten for kjetteri, og ble satt til husarrest på livstid i sin villa i Arcetri, Florence. Det heliosentriske systemet er senere blitt godtatt som den riktige modellen for vårt solsystem.
Universet blir større 
Edwin Powell Hubble jobbet med astronomi på midten av 1900-tallet. Han fant en megastjerne i en galakse utenfor melkeveien, i tillegg fant han galaksen Andromeda. Disse viste seg å være enda lenger unna jordkloden en man hadde trodd før. Hubble satte sammen et system for galakser, han grupperte dem etter innhold, avstand, form, størrelse og lystyrke. Og han oppdaget at man kunne måle avstanden til et objekt ved hjelp av den elektromagnetiske bølgelengden på lyset. Fenomenet kalles ”redshift”, og er sammenhengen mellom bølgelengde og avstand. Redshift er når synlig lys blir forskjøvet mot den røde enden i det elektromagnetiske spekteret og frekvensen minskes. Ut ifra dette kan du regne ut avstanden til himmellegemet. En rødforsyvning (redshift) kan regnes ut ved å se på spekteret av et lys som kommer fra en enkel kilde. Hvis vi finner spesielle kjennetegn ved dette lyset, kan rødforsyvningen i prinsippet regnes ut. Dette kan vi gjøre ved å sammenlikne det observerte spekteret med et spekter vi kjenner fra før. Dermed vet vi frekvens og bølgelengde, og kan finne ut hvor langt unna dette objektet er. Er dette tilfelle kan vi bruke denne formelen:
Og da har vi z(rødforsyvningen)
For relativt nærme galakser kan hastigheten(v) regnes ut ved hjel av galaksens rødforsyvning(z), ved å bruke formelen v = zc, hvor c er lysets hastighet.
Hubbles law er som følgende: v= HoD, v er hastigheten som følge av rødforsyvning, HO er Hubbles’ konstant, D er den riktige distansen lyset har dratt fra galaksen, som blir utgitt i megaparsecs: Mpc
Universet blir til
George Gamow var en ukrainsk kjemiker og astronom, han jobbet veldig mye med atomkjerner og spalting, men også med big bang teorien. I en rapport han skrev står det at helium og hydrogen utgjør 99 % av universet, og at disse stoffene godt kan forklares med reaksjonene som oppsto under det store smellet. Han diskuterte også styrken av kosmisk mikrobølge bakgrunnsstråling. Og at hvis det store smellet hadde hendt for milliarder av år siden, så ville strålingen fortsatt være å finne, og den ville gjøre universet 5 grader høyere enn det absolutte nullpunkt. Men Gamow fant ikke denne strålingen for å kunne begrunne teorien, mest på grunn av manglende interesse på denne fronten i forskningsmiljøet. Men i 1964 fant Arno Penzias og Robert Wilson denne bakgrunnstrålingen uten vilje. De fikk nobel prisen i fysikk for dette i 1978. Big bang teorien ble da godt begrunnet, og det viste seg at Gamow bare hadde bommet med 2,3 grader i sin hypotese.
Men hvordan ender det?
Som du sikkert har skjønt er forskningen innen astronomien og universet kommet veldig langt, men det betyr ikke at vi vet alt. Det er mye mellom himmel og jord som ikke kan bevises. En av disse tingene er hvordan universet vil ende, det finnes sikkert veldig mange meninger, men disse er de tre største hypotesene:
- Alt av materiale i universet har en tiltrekningskraft, selv du som leser dette har en tiltrekningskraft, men den er så liten at du ikke merker det. Tiltrekningskraften til jorden er gravitasjonen, grunnen til at vi ikke merker all tiltrekningskraften rundt oss er at alt oppveier hverandre. Men utenfor universet er det ingen tiltrekningskraft. Lyspartiklene som ble sent ut for milliarder av år siden under det store smellet raser i dette øyeblikk vekk fra oss ut i intet, det eneste som holder dem igjen er alle partiklene i universets tiltrekningskraft. Denne kraften vil til slutt bli så sterk, at disse lyspartiklene vil stoppe og snu. Med enorm kraft vil dette lyset trekke universet sammen slik det var før det ble sendt vekk, og alt vil bli på størrelse med en liten ball. Et nytt smell vil skje, og et nytt univers vil bli dannet på nytt.
- Den andre muligheten er at tiltrekningskraften vil være sterk nok til å stoppe lyspartiklene, med den vil ikke være sterk nok til å få dem til å snu. Dermed vil universet forbli like stort resten av evigheten.
- Den tredje hypotesen går ut på at disse lyspartiklene ikke vil stoppes av tiltrekningskraften, og at universet vil bli så stort at det vil bli enorme avstander mellom hver partikkel.
Kilder:
Generelt om universet wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/The_Universe
George gamow: http://en.wikipedia.org/wiki/George_Gamow#Big_bang_theory_work på spansk: http://www.astrocosmo.cl/biografi/b-g_gamow.htm Galileo http://en.wikipedia.org/wiki/Galileo_galilei Edwin hubble: http://en.wikipedia.org/wiki/Edwin_Hubble
Newton: http://en.wikipedia.org/wiki/Isaac_newton#Newton.27s_effect_on_religious_thought Kepler: http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler#The_acceptance_of_Kepler.27s_astronomy Ptolomey: http://en.wikipedia.org/wiki/Ptolemaios#Astronomy Copernicus: http://en.wikipedia.org/wiki/Copernicus#Earlier_theories Tycho: http://en.wikipedia.org/wiki/Tycho_Brahe#Career:_observing_the_heavens Aristoteles: http://en.wikipedia.org/wiki/Aristoteles#Science
