KOSMIČKO TKANJE

ČUDOVIŠNA (NE)PRAZNINA

278 pregleda
Ilustracija

Da li bi sve zvezde poznatog svemira mogle da se naguraju u Mlečni put?


Draško Dragović

Ovo je jedno od onih pitanja o kojima neki vole da razbijaju glavu, tipa koliko anđela može da stane na vrh igle i slično. Priznajem, i ja sam bio u toj fazi ali sam je prevazišao, najviše pričajući sa ocem, a kasnije čitanjem naučnofantastičnih knjiga, a još kasnije i ozbiljnije literature. Zato povremeno napišem ponešto i na te teme.

Prema trenutnoj visokopreciznoj i odgovornoj proceni naše vlade, postoji cirka 2 triliona galaksija u tzv. vidljivom kosmosu (jednom bi trebalo da napišem šta ja podrazumevam pod tim izrazom), svaka sa prosekom od oko 500 milijardi zvezda. To daje jedan trilion triliona zvezda, ili 1 iza koga slede 24 nule (1024).

Neki astronomi procenjuju da prosečna zvezda u univerzumu ima zapreminu od milijardu milijardi kubnih kilometara (1018), što je nešto manje od našeg Sunca. Ako pomnožimo ovaj sa prethodnim brojem, dobićemo količinu zvezdane materije u vidljivom kosmosu. To daje 1042 kubnih kilometara. Da bi smo pronašli poluprečnik lopte te zapremine, upotrebiću formulu iz gimnazije V = 4/3 × π × R3, i dobiću 6,2 × 1013 kilometara. Prečnik je, ko bi rekao, dvostruko veći od poluprečnika, dakle 12,4 × 1013 kilometara.

Moji prijatelji sa Sirijusa B mi javljaju sa svetlosna godina ima 9,46 × 1012 kilometara, tako da bi sfera puna zvezdane materije imala prečnik od 13,12 svetlosnih godina. Mlečni put je prečnika 100.000 svetlosnih godina, ili 7.620 puta veći od prečnika te hipotetičke sfere zvezdane materije. Dakle, tačno je, sve zvezde u vidljivom kosmosu bi mogle da stanu u Mlečni put. Lako.

Naravno, ovo je prost misaoni eksperiment, moždana gimnastika koja potpuno zanemaruje ogromne gravitacione efekte koji bi se dogodili da se takva koncentracija materije ikada dogodi.

Dodatak 1:

Kad bi smo svih tih 1024 zvezda ravnomerno raspršili po zapremini Mlečnog puta (recimo 3,5 × 1052kubnih kilometara), prosečna udaljenost između zvezda bi iznosila 3,3 milijarde kilometara, malo više od udaljenosti planete Urana od Sunca. Ha! Zanimljivo.

Dodatak 2:

Ta hipotetička sfera zvezdane tvari ima zapreminu od 1042 kubnih kilometara. Ali takođe možemo da izračunamo zapreminu samog vidljivog kosmosa, koji samo sad i za ovu priliku iznosi 1072 kubnih kilometara*. Između te dve zapremine postoji disproporcija od 1030. Drugim rečima, prazan prostor je 1 milion triliona triliona puta veći od zapremine svetleće materije koja je u njemu razbacana.

Da bismo dobili osećaj takve disproporcije, da kažem: to je kao da upoređujemo zrno peska od 1 milimetra sa planetom Zemljom, čija je zapremina, recimo, oko 1030 kubnih milimetara. Dakle, da je vidljivi kosmos prazna sfera veličine Zemlje, sva materija u njemu bi iznosila zrno peska veličine 1 milimetra.

Čak i da postoji hiljadu puta veća zapremina svetleće materije, odnos bi bio zapremina Zemlje naspram kocke šećera. (Kocka šećera stranice 10 milimetara ima zapreminu 1.000 kubnih milimetara). Ha! I ovo je zanimljivo.

Dodatak 3:

Radna procena koja je gore korišćena za broj galaksija (2 triliona) i broj zvezda u svakoj galaksiji (500 milijardi) prilično je visoka[1]. Niža procena se kreće oko jednog triliona galaksija sa oko 150 milijardi zvezda u svakoj. To bi dalo 1,5 × 1023 zvezde u vidljivom kosmosu. (How many stars are there?) Množenjem toga sa 1018 kubnih kilometara, koliko iznosi zapremina prosečne zvezde, dobije se 1,5 × 1041 kubnih kilometarazvezdanog materijala. Ovaj broj je zapravo pre u skladu sa danas procenjenom masom svjetleće materije vidljivog kosmosa, 1,5 × 1053kilograma, obzirom na prosečnu masu svake zvezde od 1030 kilograma (pola mase našeg Sunca). (Mass of observable universe).

Ako bi to bio slučaj, tada bi zrno peska od 1 milimetra pomenuto u analogiji u dodatku 2 bilo još manje, oko 660 mikrona u prečniku, ili tek nešto veće od zrna kuhinjske soli…

Mali Perica razmišlja…

Ova ogromna disproporcija između zapremine univerzuma i zvezdanog materijala (poznatog kao svetleća materija) gotovo prisiljava nas nefizičare da makar na prvi pogled razmotrimo ideju da kosmos zapravo nije toliko zastrašujuće prazan i tih kao što bi to konvencionalna mudrost tretirala (Blez Paskaloko 1660: Užasava me večna tišina ovih beskrajnih prostora). Ako nije prazan, šta je onda?

Trenutna kvantna mehanika postulira da bi prostor zapravo mogao da kipti od energije i subatomskih čestica koje lete u postojanje i nestaju za kraće od Plankovog vremena, te su stoga neprimetne (za nas), sem njihovih efekata (npr. Casimirov efekat i možda tamna energija).

Nothingness of Space Could Illuminate the Theory of Everything

Taking the Measure of Nothing in the Universe

*Naš vidljivi kosmos je konceptualna sfera poluprečnika 46,5 milijardi svetlosnih godina, sa središtem na Zemlji. U svetlosnoj godini ima 9,46 triliona kilometara. Formula za zapreminu lopte (hvala Arhimede!) je V = 4/3 × π × R3.

[1] U kosmičkom delu naše Velike enciklopedije, pisanoj mnogo godina ranije kada sam bio mlad i zelen, napisao sam da u našoj galaksiji ima 200-400 milijardi zvezda, a da otprilike toliko postoji i galaksija. Tadašnje procene Zemljana su bile takve…

(Izvor Astronomski magazin)

O autoru

administrator

Ostavite komentar