27 aprilie 4977 î.Hr.
Ziua de naștere a Universului, după Kepler
Happy Birthday, Universe!
Dacă Johannes Kepler ar mai fi în viață, azi ar sărbători cea de-a 6.994-a aniversare a Universului. Matematicianul și astronomul german, considerat unul din întemeietorii științei moderne a prezis, în secolul al XVII-lea, că Universul a fost creat la data de 27 aprilie 4977 î.Chr. Chiar dacă ulterior s-a dovedit că a greșit la calcule cu câteva miliarde de ani, iar 27 aprilie era ziua nunții sale, rămâne de apreciat ideea, cu totul revoluționară pe atunci, că vârsta Universului poate fi calculată. Într-o perioadă în care marea majoritate a oamenilor de știință încă mai credeau că Pământul e în centrul sistemului solar și orice altă opinie era penalizată de Biserică, Kepler avea curajul să formuleze o teorie care punea, de fapt, bazele conceptului care dus ulterior la ceea ce azi numim Big Bang.
Ptolemeu, bun doar pentru muzeu
Johannes Kepler, născut la 27 decembrie 1571, în Weil der Stadt, Germania, a crescut într-o societate pentru care teoria geocentrică a lui Ptolemeu, care afirma că Terra e în centrul Universului, reprezenta explicația științifică absolută legată de acest subiect. Însă lucrurile erau tocmai pe cale să se schimbe.
Copernic a deschis porțile sistemului solar pentru omenireNicolaus Copernicus a pus planetele la locul lor în sistemul solar, dovedind că Pământul se învârte în jurul Soarelui și nu invers
Până la absolvirea Universității din Linz, Kepler citise deja lucrările lui Nicolaus Copernicus, primul care făcuse un pic de ordine prin sistemul solar, arătând că planetele se învârt în jurul Soarelui. Kepler a devenit un copernician convins, studiind ideile astronomului polonez, alături de primul său mentor, profesorul Michael Maestlin. A ales, totuși, să păstreze aceste convingeri doar pentru el, având în vedere că, în acea perioadă, să susții public teoria heliocentrică însemna să îți pui capăt nu doar carierei, ci și zilelor. Discret, dar ferm, și-a construit întreaga cercetare științifică pe modelul elaborat de Copernic, ceea ce avea să îl conducă la descoperirea formei corecte a orbitelor planetelor și la ideea că zilele de naștere galactice pot fi calculate.
Și-a perfecționat rapid cunoștințele de matematică și astronomie, după absolvire, aprofundându-și studiile matematice legate de orbita lui Marte, sub îndrumarea omului de știință danez Tycho Brahe. Ulterior, a moștenit de la acesta, lucrările și datele adunate cu atâta migală, în acea epocă în care o informație însemna ore, zile și luni de studiu și cercetare, efectuate uneori cu mari riscuri.
Galilei a pus Pământul în mișcare, împotriva voinței bisericiiGalileo Galilei, matematician, astronom și filozof din Pisa, a susținut teoria lui Copernicus, care contrazicea principiile bisericii cu privire la sistemul solar
Contemporan cu Galileo Galilei, și-a manifestat în mod public admirația față de teza astronomului italian referitoare la lunile lui Jupiter, într-un articol intitulat „Conversații cu mesagerul înstelat”. După ce a petrecut ani buni cufundat în studiile sale, Kepler a hotărât să le facă cunoscute publicului larg, publicând două din cele trei legi formulate de el cu privire la mișcarea planetelor. Aceste legi afirmau că planetele se mișcă pe o orbită eliptică, nu circulară, în jurul Soarelui, accelerând când ajung mai aproape de centrul sistemului solar și încetinind atunci când se îndepărtează. Același set de cercetări l-a condus și către o modalitate de calcul pentru a stabili vârsta Universului. Rezultatul a fost: 27 aprilie, 4977 î.Chr. Întâmplător - sau nu - 27 aprilie era chiar aniversarea nunții sale cu Barbara Müller. Indiferent dacă a fost un subtil - dar și romantic - cadou aniversar sau doar o coincidență a sorților, ideea care a stat la baza teoriei lui Kepler a schimbat viziunea asupra astronomiei pentru cei care îi vor călca pe urme.
O teorie cu adevărat mare - Big Bang
Revenind în zilele noastre, teoria acceptată azi de majoritatea cercetătorilor este cea cunoscută sub numele de cod BIG BANG. Deși nu este nici ea perfectă, neavând explicații chiar pentru toate fenomenele asociate nașterii Universului, este considerată ca fiind cea care întrunește cele mai multe dovezi științifice în sprijinul afirmațiilor sale. Ea arată că Universul nostru și-a făcut o apariție spectaculoasă, acum 13,7 miliarde de ani, printr-o explozie de zile mari, continuată de o expansiune care nu s-a încheiat încă.
Înainte de Big Bang, oamenii de știință consideră că absolut tot ce există azi în Univers s-a comprimat într-un punct incredibil de dens și fierbinte. Această stare a materiei, care aproape nici nu poate fi descrisă, a existat doar o fracțiune din prima secundă a timpului, după care o forță uriașă, cu o energie despre care nu se știe de unde provinea, a aruncat în spațiu particulele fundamentale: neutroni, electroni și protoni. E greu să ne imaginăm măcar, dar se pare că într-o trilionime de trilionime de secundă după Big Bang, Universul s-a extins cu o viteză incredibilă de la dimensiuni minuscule la cele astronomice pe care le are. Expansiunea a continuat și continuă, dar într-un ritm mult mai lent. În primele secunde de după această naștere cosmică, temperatura era de aproximativ 5,5 milioane de milioane (biliarde) de grade Celsius, conform celor de la NASA.
Pe măsură ce temperatura scădea, particulele fie s-au descompus fie s-au combinat, formând tot ceea ce a fost vreodată. Această supă primordială ar fi fost imposibil de privit, pentru că lumina nu putea să o străbată, din cauza electronilor liberi care ar fi spulberat-o. În timp, aceștia s-au alăturat nucleilor și au format atomi neutri, ceea ce a permis luminii să trecă, la 380.000 de ani după Big Bang. Această primă formă de lumină este numită radiație cosmică de fond și reprezintă un fel de „ecou” al Big Bang-ului care a putut fi detectat de astronomi.
Deoarece instrumentele de care dispunem până în prezent nu îngăduie astronomilor să meargă chiar până la momentul 0, o parte din teoria exploziei primordiale se bazează pe calcule matematice.
Big Bang - de unde vine și încotro se duce?
Deși nu pare o teorie compatibilă cu principalul său domeniu de activitate, totuși, primul care a sugerat ideea de „big bang” așa cum o știm azi a fost un preot belgian, Georges Lemaître. Desigur, nu trebuie să uităm că tot ceea ce înseamnă cunoaștere se bazează pe munca a nenumărați savanți, celebri sau anonimi, și nicio teorie nu are un părinte unic. Și aici, conceptul actual are la bază ceea cu au gândit minți remarcabile precum cele ale lui Copernicus, Galileo, Kepler, Newton, Einstein și lista poate continua. Însă Georges Lemaître, în perioada anilor 1920, a elaborat în premieră o teorie care susținea că Universul a pornit de la un singur atom primordial. Ideea a primit o susținere consistentă prin cercetările lui Edwin Hubble, care a observat că galaxiile se îndepărtează de noi și prin descoperirea radiației cosmice de fond, de către Arno Penzias și Robert Wilson. Această radiație se găsește peste tot în Univers și este considerată ca fiind parte din lumina primordială de după Big Bang.
Chiar dacă sună foarte bine acest prim „bang” lasă și multe întrebări fără răspuns. Una dintre ele ar fi însăși cauza care l-a declanșat. Există variante îndelung dezbătute, dar nicuna unanim acceptată și clar dovedită. Big Bang rămâne una din marile provocări ale astronomiei moderne, însă cercetarea se află pe calea cea bună, iar oamenii de știință rămân optimiști. În fond, acum 100 de ani înțelegeam Universul într-un mod extrem de limitat. Nu se știa nimic depsre teoria relativității, despre mecanica cuantică și nici măcar despre Big Bang. Toate acestea ne indică un ritm rapid de evoluție științifică și ne dau speranțe că misterele nașterii Universului vor fi dezlegate.
Referințe: