of 87 /87
„Fizyka także może być ciekawa, czyli...” Najciekawsze zagadnienia współczesnej fizyki. Einstein i prędkość światła. Świat najmniejszych cząstek. Wielki Wybuch i wieczność. Łukasz Kawczyński Maciej Synak

„Fizyka także może być ciekawa, czyli...”

  • Author
    flower

  • View
    50

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

„Fizyka także może być ciekawa, czyli...”. Najciekawsze zagadnienia współczesnej fizyki. Einstein i prędkość światła. Świat najmniejszych cząstek. Wielki Wybuch i wieczność. Łukasz Kawczyński Maciej Synak. Einstein i prędkość światła. Czy istnieje absolutnie największa prędkość?. - PowerPoint PPT Presentation

Text of „Fizyka także może być ciekawa, czyli...”

  • Fizyka take moe by ciekawa, czyli...Najciekawsze zagadnienia wspczesnej fizyki.Einstein i prdko wiata.wiat najmniejszych czstek.Wielki Wybuch i wieczno.ukasz KawczyskiMaciej Synak

  • Einstein i prdko wiata.Czy istnieje absolutnie najwiksza prdko?

    Od kilku stuleci wiadomo, e w prni wiato rozchodzi si z niewiarygodn prdkoci 300 000 km na sekund. Sygna wietlny, ktry astronauta wysya z Ksiyca, biegnie do Ziemi zaledwie 11/3 sekundy, natomiast promie wietlny odlegego od nas o 150 milionw km Soca dochodzi do nas w okoo 8 minut. Mwimy, e Ksiyc odlegy jest od Ziemi o 11/3 sekundy wietlnej, a Soce o 81/3 minut wietlnych. Jak wykazuje wiele eksperymentw, prdko wiata jest absolutnie najwysz prdkoci dla jakichkolwiek sygnaw, ktre moemy przesa lub otrzyma ze statkw kosmicznych czy odlegych planet. Fale radiowe, a take promienie laserowe poruszaj si w prni dokadnie z prdkoci wiata. Rakiety i statki kosmiczne, ale rwnie atomy i czstki elementarne musz zawsze porusza si z prdkoci mniejsz od tej magicznej prdkoci granicznej. Statek kosmiczny XXIII wieku mgby zatem jeli udaoby si rozwiza wszystkie problemy techniczne polecie na Syriusza albo Weg z prdkoci rwn 95% prdkoci wiata, ale nigdy z prdkoci wiksz od prdkoci wiata, jak to czsto mona wyczyta w niedobrych powieciach science-fiction.Podsumujmy wic: prdko wiata jest absolutnie najwysz prdkoci dla wszelkiego rodzaju sygnaw; statki kosmiczne nigdy nie mog osign jej w 100%; krtko mwic: nic nie moe porusza si szybciej od wiata.

  • Einstein i prdko wiata. Sygna wietlny byby w drodze: z Ksiyca przez 1 1/3 sekundy, ze Soca przez 8 1/3 minuty, z najbliszej gwiazdy staej przez 4,3 roku, ale minoby a kilka milionw lat, zanim dotarby na Ziemi z ssiedniej galaktyki.

  • Einstein i prdko wiata. Co si stanie, jeli polecimy naprzeciw promieniowi wietlnemu?

    Jeli bdziemy obserwowa jakiekolwiek rdo wiata, np. arwk albo dalek gwiazd, to stwierdzimy, e jego sygna wietlny porusza si w naszym kierunku zawsze z t sam prdkoci. Samo w sobie nie jest to niczym szczeglnym; rwnie dwik, ktry wprawdzie nie moe rozchodzi si w prni, ma sta prdko. Ale oto pojawia si co zadziwiajcego, absolutnie nowego i niepojtego. Jeeli z du jednostajn prdkoci bdziemy si przemieszcza w kierunku rda wiata, jeeli zatem bdziemy lecieli sygnaowi wietlnemu naprzeciw, to nie bdzie ono do nas dochodzi prdzej ni przedtem: bdziemy uzyskiwa zawsze t sam prdko wiata. Jeeli np. kosmonauta z prdkoci 100 000 km/s bdzie zblia si do gwiazdy, wysyajcej sygna wietlny z prdkoci 300 000 km/s, to sygna ten nie bdzie dochodzi do niego z prdkoci 400 000 km/s, lecz tylko 300 000 km/s.Podobnie bdzie, jelibymy oddalali si od rda wiata. Nawet gdybymy w wymylonym statku kosmicznym XXIV wieku oddalali si od jakiej gwiazdy z prdkoci rwn 90% prdkoci wiata, to jej wiato i tak bdzie dochodzi do nas zawsze z t sam sta prdkoci 300 000 km/s. Obojtnie skd obserwujemy wiato, z Ziemi czy szybkiego statku kosmicznego, ma ono zawsze t sam prdko.Ta tzw. stao prdkoci wiata, ktra zachowana jest zarwno w prni, jak dla obserwatorw w spoczynku lub poruszajcych si ruchem jednostajnym, znana bya ju w ubiegym wie

  • Einstein i prdko wiata. 300 000 + 100 000 =

    wiato dochodzi do nas zawsze z t sam prdkoci c = 300 000 km/s, obojtne, czy znajdujemy si w stosunku do rda wiata w spoczynku, czy te poruszamy si ruchem jednostajnym w kierunku do lub od niego. Jeeli jad samochodem z prdkoci 50 km/godz. i naprzeciw mnie jedzie inny samochd rwnie z prdkoci 50 km/godz., to zblia si on do mnie z prdkoci 50 + 50 = 100 km/godz.Jeeli lec z prdkoci 100 000 km/s naprzeciw promieniowi wietlnemu gwiazdy, to zblia si on do mnie nie z prdkoci 100 000 + 300 000 = 400 000 km/s, lecz tylko z prdkoci 300 000 km/s.

  • Einstein i prdko wiata. W bardzo szybkim statku kosmicznym, ktry mija Ziemi z prdkoci rwn poowie prdkoci wiata, wyzwolony zostaje bysk wietlny. Dla obserwatora A w statku kosmicznym wiato rozchodzi si z prdkoci wiata c. Dla obserwatora B na Ziemi sygna wietlny statku nie biegnie, jak mona by przypuszcza, z prdkoci rwn V\2 c, lecz tylko z prdkoci c.

  • Einstein i prdko wiata. Kim by Albert Einstein? Wielki fizyk Albert Einstein urodzi si jako syn ydowskich rodzicw w r.1879 w Ulm. Dorasta w Monachium, a kiedy mia 15 lat, przyby do Szwajcarii. W roku 1902 ten niemiay mody czowiek otrzyma skromn posad eksperta III stopnia" w berneskim urzdzie patentowym. Nikt wwczas nie uwierzyby, e ledwie w trzy lata pniej, drukujc teori wzgldnoci oraz publikujc inne prace, zmieni on cay nasz obraz wiata. Rok 1905 pozostanie z pewnoci najbardziej znaczcym rokiem w rozwoju wspczesnej fizyki. W tym roku Einstein opublikowa nie tylko swoj szczegln teori wzgldnoci, ale rwnie w dwu innych pracach pooy podwaliny pod wspczesn fizyk atomow oraz fizyk czstek.Saw wiatow zyska bardzo szybko. W roku 1914 by ju dyrektorem Instytutu Fizyki im. Cesarza Wilhelma w Berlinie, w 1915 ogosi ogln teori wzgldnoci, a w 1921 Albert Einstein otrzyma nagrod Nobla. W roku 1933 wraz z wieloma innymi znaczcymi naukowcami i pisarzami opuci Niemcy, ktre do tego momentu tworzyy wiatowe centrum bada naukowych. Rol t przejy teraz Stany Zjednoczone Ameryki, w ktrych Einstein odnalaz swj nowy dom.Fakt e przesdzajca losy wojny wiatowej bomba atomowa wywodzia si ostatecznie take z idei Einsteina, mgby moe rzuci cie na t wielk osobowo badawcz. Pne lata spdzi Einstein w Princeton (USA), gdzie zajmowa si gwnie teori ujednolicenia wszystkich si przyrody, zbyt wielkim celem, jak na jedno krtkie ludzkie ycie. Zmar 18 kwietnia 1955 r.

  • Einstein i prdko wiata. Oryginalne prace Alberta Einsteina Alberta Einstein

  • Einstein i prdko wiata. Co rozumiemy przez teori wzgldnoci?

    Jak ju wiemy, w zakresie najwikszych prdkoci przyroda zachowuje si zupenie inaczej, ni mona by oczekiwa. Rwnie w wiecie najmniejszych czstek i silnych pl grawitacyjnych nasza wyobrania i tzw. Zdrowy rozsdek zawodz zupenie. W krlestwie tego, co najszybsze, najwiksze lub najmniejsze zachodzi wiele zjawisk, ktrych nie umiemy sobie wyobrazi, ale ktre potrafimy dokadnie opisa w jzyku matematyki. Istniej tu rnorakie teorie. Szczeglna teoria wzgldnoci zajmuje si wyraajc to w sposb bardzo uproszczony zakresem najwikszych prdkoci i pokazuje, e przestrze, czas oraz masa s wzgldne, a wic zalene od obserwatora. Oglna teoria wzgldnoci opisuje m.in. wpyw wielkich mas na czas i przestrze, a w szczeglnoci na zjawiska w obrbie silnych pl grawitacyjnych. Do krlestwa najmniejszych czstek odnosi si, obok teorii wzgldnoci, rwnie teoria kwantw.

  • Einstein i prdko wiata. Dylatacj czasu mona zrozumie nawet bez znajomoci wyszej matematyki. Wyobramy sobie zegar wietlny", ktry dziaa w nastpujcy sposb: w obudowie z lustrzanymi cianami wewntrznymi porusza si w gr i w d sygna wietlny. Za kadym razem, kiedy jest u gry, wskazwka powinna przesun si0 jedn jednostk do przodu. Niech ten zegar mija nas przelatujc z wielk prdkoci. Dla obserwatora leccego razem z nim bdzie dziaa on zupenie normalnie. Promie wiata porusza si bdzie w gr i w d w rytmie tik tak". Dla obserwatora z Ziemi ten sam zegar bdzie szed o wiele wolniej. Kiedy sygna wietlny u gry startuje, zegar znajduje si w pozycji 1, kiedy przybywa do nas na d - w pozycji 2. Poniewa prdko wiata jest staa, promie wietlny potrzebuje o wiele duszego czasu, aby dotrze z gry na d, poniewa musi przecie pokona wielki odcinek a. Dokadnie to samo dzieje si z drog z dou do gry. Dla obserwatora z Ziemi zegar poruszaby si w rytmie tiiik - taaak", a wic wolniej ni dla obserwatora leccego razem z zegarem.

  • Einstein i prdko wiata. Czy w statkach kosmicznych zegary chodz inaczej? Fakt, e wiato rozchodzi si zawsze tak samo prdko, niezalenie od tego, skd je obserwujemy, ma zadziwiajce skutki, opisane w szczeglnej teorii wzgldnoci. Jednym z nich jest to, e zegary, mijajce nas, dolatujce bd odlatujce od nas z wielk prdkoci, chodz dla nas, obserwatorw z Ziemi, wolniej, ni tak samo zbudowane zegary na Ziemi. Jeli, na przykad, przelatuje koo nas statek kosmiczny pdzcy z prdkoci rwn 99,9% prdkoci wiata, to u nas min 22 sekundy, podczas gdy wskazwka w statku kosmicznym przesunie si o 1 sekund. Dla znajdujcego si praktycznie w stanie spoczynku obserwatora z Ziemi zegar w statku kosmicznym chodzi 22 razy wolniej od zegarw na Ziemi. Tego eksperymentu nie mona jeszcze wprawdzie (a moe nie bdzie mona nigdy) przeprowadzi, ale zjawisko objanione wyej, tzw. rozcignicie, czyli dylatacj czasu, mona jednak udowodni. Na wielkiej wysokoci, okoo 20 km nad naszymi gowami, powstaj w atmosferze wskutek oddziaywania kosmicznego miony, czstki yjce tak krtko, e ju po 1 l/i milionowej czci sekundy, tzn. po 1,5 mikrosekundy, poowa z nich si rozpada. Miony te, chocia pdz ku nam z prdkoci blisk wiatu, nie powinny waciwie w ogle dotrze do powierzchni Ziemi, lecz ju po przebyciu drogi o dugoci ok. 450 m rozpa si. Pomimo to wiele tych czstek do nas dociera. Jak to jest moliwe? Teoria wzgldnoci dostarcza nam odpowiedzi na to pytanie. Poniewa czstki te osigaj prawie prdko wiata, ich zegary" z naszego punktu widzenia chodz wolniej. Jeeli np. dla nich mija 1,5 mikrosekundy, to u nas na Ziemi wskazwka przesuwa si do przodu o 80 mikrosekund, a w cigu tak dugiego czasu czstki mog do nas dotrze. Opisany tu w sposb uproszczony eksperyment mionowy by jednym z pierwszych dowodw na suszno Einsteinowskich przewidywa. Obecnie istnieje ju wiele innych.

  • Einstein i prdko wiata. Jeeli mija nas statek kosmiczny leccy z prdkoci rwn 99,9% prdkoci wiata, to u nas min 22 sekundy, podczas gdy wskazwka w statku przesunie si o 1 sekund.

  • Einstein i prdko wiata. Czy ludzie polec kiedy na dalekie gwiazdy? Opisane wyej szybkie miony yj dla nas 80 mikrosekund; z ich punktu widzenia yyby 1,5 mikrosekundy. W tym krtkim czasie mogyby przeby, osigajc nawet prdko wiata (najwiksz ze wszystkich prdkoci), najwyej 450 m. W jaki sposb udaje im si patrzc z punktu widzenia tych czstek przeby w krtkim yciu 20 km?Z dylematu pomaga nam wyj inne wane twierdzenie szczeglnej teorii wzgldnoci: przedmioty mijajce nas z wielk prdkoci postrzegamy jako skrcone. Nazywa si to zmniejszeniem dugoci. Jeeli statek kosmiczny o dugoci I = 100 m mija nas z prdkoci rwn 95% prdkoci wiata, to z naszego punktu widzenia ma on 33 metry, a wic jest skrcony do 1/ I. Co podobnego przeywayby take miony. Z ich punktu widzenia atmosfera ziemska przelatuje prawie z prdkoci wiata, jawic im si jako mocno zwona. Wysoko 20 km kurczy si im do okoo 300 m, a ten odcinek mog w swym krtkim yciu czstek przelecie i dotrze do Ziemi. Przestrze i czas s wzgldne i zale od pozycji obserwatora.

  • Einstein i prdko wiata. Rwnie astronaucie zbliajcemu si do prdkoci wiata przestrze kurczyaby si coraz bardziej, otwierajc mu fantastyczne moliwoci. Co prawda, wtpliwe jest, czy bdzie to kiedykolwiek technicznie moliwe. Zamy jednak, e kosmonauta siedzi w statku kosmicznym, ktrego prdko wzrasta z kad sekund o 10 m. Jest to przyspieszenie, ktre czowiek moe dobrze znie. Po czterech latach czasu pokadowego kosmonauta bdzie starszy o 4 lata. Na Ziemi minie 27 lat, a on osignie odleg od Ziemi o 26 lat wietlnych Weg (1 rok wietlny rwna si 9,461 bilionw km). Bdzie to moliwe, poniewa te 26 lat wietlnych odczuje on podobnie jak mion swoj drog ku Ziemi. Po 8 latach czasu pokadowego na Ziemi przejdzie 1500 lat, a statek kosmiczny przybdzie na odleg od naszej planety o 1500 lat wietlnych gwiazd Deneb. Wszyscy przyjaciele astronauty dawno ju nie bd yli, on sam prawdopodobnie dawno bdzie ju zapomniany. Po okoo 15 latach czasu pokadowego (a wic cigle jeszcze za ycia astronauty), na Ziemi min 2 miliony lat, a on dotrze do Mgawicy Andromedy, innej galaktyki, odlegej od ziemskich obserwatorw o okoo 2 miliony lat wietlnych. Dla astronauty wszake byaby to odlego tak kracowo zmniejszona, e ze swego punktu widzenia nie mgby lecie z prdkoci wiksz od prdkoci wiata, co jest przecie niemoliwe. Dla czstki wiata, czyli kwantu wiata, podrujcego dokadnie z prdkoci wiata, przestrze skraca si do zupenej nicoci i czas staje w miejscu.

  • Einstein i prdko wiata. Miony yj okoo 1,5 mikrosekundy. Skoro powstaj na wysokoci okoo 20 km, nie miayby w zasadzie prawa do nas dotrze, lecz po przebyciu odcinka drogi wynoszcego okoo 450 m musiayby si rozpa. Pomimo to docieraj do powierzchni Ziemi, poniewa u nas mija 80 mikrosekund, podczas gdy czsteczki ze swego punktu widzenia starzej si o 1,5 mikrosekundy.

  • Einstein i prdko wiata. Jeeli rakieta mija nas z prdkoci rwn 95% prdkoci wiata, to postrzegamy j skrcon do V3 I.

  • Einstein i prdko wiata. Dla szybkich mionw odlego 20 km skraca si do 300400 m. Statek kosmiczny poruszajcy si prawie z prdkoci wiata mgby osign za 15 at czasu pokadowego odleg o okoo 2 miliony lat wietlnych Mgawic Andromedy. Patrzc z Ziemi, podr ta trwaaby 2 miliony lat.

  • Einstein i prdko wiata. 1 rok wietlny = 9,641 bilionw kmv = prdko podrowania mierzona z Ziemic = prdko wiata

  • Einstein i prdko wiata. Czy moemy doy roku 3986? Ludzie yj przecitnie 70 lat, niektrzy czasami doywaj do 100. Pomimo to, gdyby kto wybra si superszybkim statkiem kosmicznym z prdkoci rwn 99,94% prdkoci wiata w podr okrn, mgby po swoim powrocie przey na Ziemi rok 3991.Podczas podry trwajcej 68 lat, na Ziemi minoby 2000 lat i starszy o 68 lat kosmonauta wrciby do domu w r. 3991.Przy podry krtszej i nieco wolniejszej nasz kosmonauta jako czterdziestolatek moe jeszcze mgby przywita si ze swoim bratem bliniakiem, ktry staby si w tym czasie 90-letnim starcem. Ten paradoks blinit", ktrego dokadne wyjanienie przekroczyoby ramy tej ksiki, porusza umysy przez dugie lata. Dzi mona go atwo udowodni i pomagaj tu nam znowu miony. Niech czstka ta kry z prdkoci rwn 99,94% prdkoci wiata, to wtedy dla nas, umiejscowionych zewntrz, mion taki bdzie y 44 mikrosekundy, podczas gdy z jego punktu widzenia minie tylko 1,5 mikrosekundy. Jego czas istnienia wyda nam si podobnie dugi jak 68-letni lot astronauty, ktry dla pozostajcego w bezruchu obserwatora ziemskiego trwa bdzie a 2000 lat.

  • Einstein i prdko wiata. Dla kosmonauty wykonujcego z prdkoci rwn 99,94% prdkoci wiata ptle w kosmosie mija 68 lat, podczas gdy na Ziemi mija 2000 lat. Jeeli mion, ktrego ycie trwa 1,5 mikrosekundy kry z prdkoci rwn 99,94% prdkoci wiata, to my z zewntrz obserwujemy ycie czstki przez 44 mikrosekundy.

  • Einstein i prdko wiata. Jeeli mion, ktrego ycie trwa 1,5 mikrosekundy, kry z prdkoci rwn 99,94% prdkoci wiata, to z zewntrz ycie czstki obserwujemy przez 44 mikrosekundy.

  • Einstein i prdko wiata. Przed podr na dalekie gwiazdy kosmonauta egna si ze swoim 20-letnim bratem bliniakiem. Po 20 latach czasu pokadowego wraca do domu. On ma 40 lat, a jego brat-bliniak 90.

  • Einstein i prdko wiata. Czy jabko moe way 50 kg? Wprawiony w prdki ruch przedmiot posiada energi kinetyczn, ktra jest tym wysza, im wiksz ma on mas i im wiksza jest jego prdko. Ciarwka o masie 10 000 kg i prdkoci 100 km/godz ma na przykad wicej energii kinetycznej ni ptak o masie 20 g i prdkoci 20 km/godz. Jeeli podwyszymy energi kinetyczn auta, a wic dodamy gazu, to zwikszymy jego prdko, natomiast jego masa pozostanie bez zmiany. Ma ono zawsze 1000 kg masy, obojtnie jak prdko jedzie. Co si stanie jednak, gdy statek kosmiczny przyszoci bdzie lecia prawie z prdkoci wiata i dooy mu si jeszcze wicej energii, np. przez wczenie dodatkowego napdu? Prdko mona podwyszy zaledwie troszeczk, poniewa najwiksz ze wszystkich moliwych prdkoci ju prawie uzyskano, a wic wnioskowa Einstein zwikszy si musi masa pojazdu. Taki przyrost stwierdzaj codziennie naukowcy w DESY i CERN (urzdzenia do przyspieszania czstek), kiedy przyspieszaj mae czstki do prdkoci bliskiej prdkoci wiata. Ale wrmy z powrotem do naszej rakiety.

  • Einstein i prdko wiata. Zgodnie z formu Einsteina, jeeli w spoczynku posiada ona 1 000 kg masy, to przy prdkoci rwnej 80% prdkoci wiata osiga mas 1 700 kg, przy 99% prdkoci wiata 7100 kg, a przy 99,99% prdkoci wiata 224 000 kg. Jest to zreszt powd, dla ktrego statek kosmiczny nigdy nie zdoa osign prdkoci wiata. Jeeli zbliy si do tej magicznej prdkoci granicznej, to jego masa stanie si praktycznie nieskoczenie wielka i trzeba by dysponowa nieskoczenie mocnym napdem, aby go nadal przyspiesza. Widzimy, e masa jakiego przedmiotu jest rwnie wzgldna i zaley od obserwatora. Statek kosmiczny, ktry dla swego pasaera ma mas 1 000 000 kg, jeeli mija nas z prdkoci okoo 99% prdkoci wiata, posiada dla nas, obserwatorw z zewntrz, mas 7 100 000 kg. Wielkie jabko przelatujce koo nas z prdkoci 99,99% prdkoci wiata miaoby dla nas mas 50 kg. Naturalnie nikt nie moe przyspieszy prdko jabka a tak dalece. Jest to jednak moliwe w odniesieniu do czstek elementarnych. Na przykad w uniwersytecie w Zurychu przyspieszano elektrony do prdkoci rwnej dokadnie 99% prdkoci wiata, a nastpnie za pomoc pl elektrycznych i magnetycznych kierowano je na inny tor. Z krzywizn torw mona byo okreli mas elektronw. Jak to wyliczy Einstein, bya ona 7 razy wiksza od masy elektronw spoczywajcych. Dzi w DESY, w instytucie badawczym koo Hamburga, podwyszenie masy czstek elementarnych nawet 6 000 razy stanowi drobiazg.

  • Einstein i prdko wiata. Statek kosmiczny ma 70 metrw dugoci i mas 1000 ton. Jeeli mija nas z prdkoci rwn 99% prdkoci wiata, to ma mas 7100 ton, jego dugo wynosi 10 metrw, a zegary na jego pokadzie chodz 7x wolniej ni nasze. Wszystkie liczby s zaokrglone w gr lub w d.

  • Einstein i prdko wiata. Czy mona uzyska energi z materii? Jeeli jakiej bardzo szybkiej czstce dodamy energii, to zwikszymy jej mas. Masa jest zatem wnioskowa Einstein tylko form energii. Jak przecie widzielimy, energia napdowa superszybkiego statku kosmicznego moe by przeksztacona w mas, podobnie, jak mona np. energi elektryczn przetworzy w ciepo. Zatem wnioskowa dalej Einstein moliwy musi by rwnie proces odwrotny: uzyskiwanie energii z masy. Dokadnie to wypowiada najbardziej chyba znana, najsawniejsza formua caej fizyki:E = mc2Masa m moe by przeksztacona w gigantyczn porcj energii, ktr otrzymamy po przemnoeniu tej masy przez kwadrat olbrzymiej prdkoci wiata. Zarwno Soce, jak i bomba atomowa, przeksztacajc mas w energi uwalniaj jej potne zasoby.

  • Einstein i prdko wiata. Jak Soce wytwarza energi? We wntrzu Soca panuj warunki dla nas niewyobraalne. W temperaturze 15 milionw stopni i przy cinieniu 200 miliardw atmosfer atomy wodoru by wyrazi to w sposb uproszczony przeksztacane s w atomy helu. Z 4 jder wodorowych powstaje w cigu kilku stadiw porednich jdro helu. Ma ono znacznie mniejsz mas ni budujce je 4 skadniki. Masa zatem zostaje przeksztacona, zgodnie z formu Einsteina, w energi. Proces ten nosi nazw syntezy jdrowej.W cigu kadej sekundy Soce zuywa 564 miliardy kg wodoru, z czego powstaje 560 miliardw kg helu. Pozostae 4 miliony ton, tj. zaledwie 0,7% paliwa, staj si energi, ktra ostatecznie wypromieniowywana jest w formie wiata i ciepa. Pomimo wielkiego zuycia paliwa nasze Soce moe wieci 10 miliardw lat, z ktrych za sob ma ju 5 miliardw. Znajduje si zatem w poowie swego ycia.

  • Einstein i prdko wiata. protony (jdra wodoru)

    Z czterech jder wodoru powstaje w Socu w cigu kilku stadiw porednich jdro helu. Cztery skadniki maj wiksz mas ni powstajce z nich nowe jdro. Rnica masy zostaje zamieniona w energi.

  • Einstein i prdko wiata. Co czy Einsteina z bomb atomow? Rwnie w bombie atomowej i reaktorze jdrowym masa zamieniana jest w energi. Wielki atom uranu trafiany jest przy tym ma czstk, neutronem. Jdro uranu rozszczepiane jest na dwa redniocikie jdra atomowe, ponadto powstaje kilka nowych neutronw, ktre ze swej strony mog trafia i rozszczepia dalsze jdra uranu. Wana jest przy tym rzecz nastpujca: powstajce podczas rozszczepiania nowe jdra i czstki maj mniejsz mas ni jdro wyjciowe i trafiajcy je neutron. Podobnie jak wewntrz Soca zostaje znw utracona masa, tym razem w procesie rozszczepienia jdra. Utracona masa przeksztacana jest i tutaj wedle formuy Einsteina: E = mc2 w olbrzymie zasoby energii. W bombie atomowej przybiera to charakter eksplozji; wiele jder rozszczepianych jest w tzw. reakcji acuchowej prawie jednoczenie. W elektrowni atomowej rozszczepia si tylko tyle jder, ile potrzeba do produkcji energii o staej wartoci.

  • Einstein i prdko wiata. W bombie atomowej lub elektrowni atomowej wielkie jdro plutonu rozszczepiane jest przez neutron. Powstaj przy tym 2 mniejsze jdra atomowe oraz nowe neutrony, ktre mog rozszczepia nastpne jdra.

  • Einstein i prdko wiata. W bombie atomowej, a take w elektrowni atomowej, masa zamieniana jest w energi.

  • Einstein i prdko wiata. Co spotkaoby kosmonaut w pobliu czarnej dziury? Dotychczas zajmowalimy si gwnie szczegln teori wzgldnoci, a wic pomijalimy wielkie pola grawitacyjne, wielkie masy czy przyspieszenia. Tak samo zajmujca, ale niestety o wiele bardziej skomplikowana, jest oglna teoria wzgldnoci. Jednym z jej istotnych twierdze jest, e w obrbie wielkich pl grawitacyjnych zegary chodz wolniej, a przy mniejszej grawitacji prdzej. Dzi mona to twierdzenie atwo udowodni przy pomocy zegarw atomowych, chodzcych na pokadach samolotw na wysokoci 10 km wyranie szybciej od tak samo zbudowanych zegarw umieszczonych na powierzchni Ziemi, gdzie przecie sia cikoci jest troch wiksza ni na grze w samolocie. Chodzi tu o niewielkie odstpstwa. Rzecz unaoczni si dopiero, kiedy wyobrazimy sobie kosmonaut okrajcego supergst porcj materii, czarn dziur, ktrej pole grawitacyjne jest nieopisanie wielkie, co ekstremalnie spowalnia tam zegary. Patrzc z Ziemi, ycie naszego kosmonauty biegoby bardzo wolno. Lekarze z NASA, kontrolujcy przez radio funkcje jego ciaa, stwierdzaliby co 20 minut jedno uderzenie serca. Natomiast dla naszego kosmonauty zegary na Ziemi pdziyby zawrotnie. Nowa gazeta codzienna ukazywaaby si co 90 sekund, nowy parlament wybierano by 5 razy w tygodniu, nie liczc wyborw przedterminowych. Po 4 tygodniach czasu pokadowego nie yliby ju wszyscy przyjaciele astronauty; on sam byby starszy o 1 miesic, podczas gdy na Ziemi minoby 80 lat. Gdyby mona byo y na ciele niebieskim o kracowo silnym polu grawitacyjnym (moe na gwiedzie neutronowej), to dzie pracy przebiegaby zupenie inaczej ni u nas: czowiek jechaby rano do biura na 30. pitrze wieowca i tam spdza osiem godzin dnia pracy przy mniejszej sile cienia. Potem wracaby z powrotem na d i stwierdza, e tu, przy wikszej sile cienia, mina zaledwie godzina. A wic pocztek pracy o 9., fajrant o 10. Godziny spdzone na grze przeywane byyby jednake jako 8 godzin. My sami z naszego punktu widzenia, moemy y tylko lat 70 czy 90, nawet jeli dla obserwatorw w innych systemach odniesie nasze ycie trwa 10 sekund czy 10 000 lat.

  • Einstein i prdko wiata. Interesujce jest take zakrzywienie przestrzeni w wielkich polach grawitacyjnych. Na gwiedzie neutronowej mona byoby zobaczy ty swojej gowy, poniewa wychodzcy std promie wiata w zakrzywionej przestrzeni biegby dookoa gwiazdy. Rwnie ten efekt mona atwo udowodni i ju sam Albert Einstein pokaza, jak mona to zrobi. Przyjrzyjmy si tu rzadkiemu zjawisku przyrodniczemu, ktre w Polsce bdzie mona znowu zobaczy dopiero w roku 1999: cakowitemu zamieniu Soca, podczas ktrego Ksiyc zupenie przysoni Soce. W totalnej ciemnoci, gdy Ksiyc cakiem przykryje Soce, na krtki czas stan si widoczne gwiazdy. Przebiegajce w pobliu Soca promienie wietlne gwiazd musiayby, jeeli Einstein mia racj, by zakrzywione przez jego pole grawitacyjne. Gwiazdy obserwowano by na innym miejscu ni normalnie. Dokadnie taki efekt zosta zaobserwowany i odchylenie byo dokadnie takie, jak to wczeniej wyliczy Einstein.

  • Einstein i prdko wiata. Zegary w samolocie albo na wysokiej grze chodz szybciej ni na poziomie morza. W szybkich samolotach bd rakietach wynik musi by dodatkowo skorygowany, poniewa na czas wpywa rwnie prdko.

  • Einstein i prdko wiata. W pobliu czarnej dziury zegary chodz wolniej Dane czasowe na tym obrazku s przesadzone.

  • Einstein i prdko wiata. W Wielkie soce eksplodowao tutaj u koca swego ycia. Cz masy gwiezdnej zostaa daleko odrzucona, reszta skurczya si do super gstej gwiazdy neutronowej (strzaka). Jeszcze bardziej gste resztki gwiazdy, zatrzymujce swym wielkim polem grawitacyjnym nawet wiato, nosz nazw czarnych dziur.

  • Einstein i prdko wiata. Zegary umieszczone wysoko nad powierzchni gwiazdy neutronowej chodziyby o wiele szybciej ni usytuowane bezporednio na niej. Na 30. pitrze wieowca minoby 8 godzin, podczas gdy na dole zaledwie 1 godzina. Oczywicie, jest to hipoteza.

  • Einstein i prdko wiata. Dziki zakrzywieniu promieni wietlnych mona byoby zobaczy ty swojej gowy.

  • wiat najmniejszych czstek.Czy istniej czstki wiata? Zrobiono setki prb dowodzcych istnienia fal przeciwiestwie do fal wodnych czy dwikowych mog si rozchodzi rwnie w prni. wiato widzialne, fale radiowe, promieniowanie podczerwone, nadfioletowe czy rentgenowskie nale do wielkiej rodziny fal elektromagnetycznych. wiato czerwone ma wiksz dugo fali ni fioletowe, niewidoczna podczerwie z kolei ma wiksz dugo fali ni czerwie, ultrafiolet ma mniejsz dugo fali ni fiolet, a promieniowanie rentgenowskie jeszcze mniejsz od ultrafioletu. A do pocztku naszego wieku sdzono, e za pomoc obrazu falowego cakowicie zrozumiano wiato i jego wasnoci. Ale wielcy fizycy Pianek i Einstein wykazali, e w krlestwie tego co najmniejsze i najszybsze nasza wyobrania zawodzi, a przyroda zachowuje si tu zupenie inaczej od naszych oczekiwa. Einstein udowodni, e energia fali elektromagnetycznej przenoszona jest zawsze w maych, dokadnie okrelonych porcjach, czyli kwantach", ktre nazywamy fotonami lub czstkami wiata. Krtko mwic, wiato wystpowa moe jako fala, ale rwnie jako strumie czstek, zalenie od tego, jak je badamy, jakie wykonujemy eksperymenty.

  • wiat najmniejszych czstek.Energia czstki wiata jest tym wiksza, im mniejsza jest dugo fali wiata. wiato koloru niebieskiego ma mniejsz dugo fali ni czerwone. Z tego powodu fotony wiata niebieskiego przenosz wicej energii ni czerwonego. Promienie rentgenowskie maj jeszcze mniejsz dugo fali. Fotony promieni rentgenowskich s zatem szczeglnie zasobne w energi, mog np. dotrze w gb ludzkiego ciaa, z czego, jak wiadomo, korzystaj lekarze przy zamaniach koci. Czstki wiata lub fotony nie maj adnej masy (dokadniej: masy spoczynkowej), jak atomy czy elektrony, i poruszaj si podczas caego swego ycia z prdkoci wiata. Cigle jeszcze trudno jest wyobrazi sobie, e istniej czstki nie majce masy, a niosce ze sob energi, i e wiato wystpuje raz jako fala, a potem znw jako strumie czstek. Ale to wanie jest typowe dla nowoczesnej fizyki wieku XX. Procesy w obrbie atomu potrafimy wprawdzie matematycznie obliczy istnieje wzr, za pomoc ktrego z dugoci fali wyliczy mona energi czstek wiata nasza wyobrania najczciej jednak nie wystarcza, by unaoczni sobie procesy przyrodnicze w krlestwie tego co najmniejsze i najszybsze. Nasz mzg i nasza wyobrania nie byy pierwotnie przygotowane do tego, by pojmowa atomy lub kosmos, ale by szuka poywienia, odnajdywa drog powrotn do pieczary albo rozpoznawa lwa, czyli rnicowa rzeczy widzialne wielkoci centymetra, metra lub kilometra i nie szybsze ni 100 km/godz.

  • wiat najmniejszych czstek. Pryzmat rozkada biae wiato soneczne na barwy tczy - czerwon, pomaraczow, t, zielon, niebiesk i fioletow.

  • wiat najmniejszych czstek. wiato czerwone ma wiksz dugo fali ni fioletowe. Jeszcze wiksz dugo fali ma niewidzialna podczerwie, ktr odczuwa si jako promieniowanie cieplne. W przeciwiestwie do tego promienie ultrafioletowe, rentgenowskie oraz y maj mniejsz dugo fali ni wiato widzialne.

  • wiat najmniejszych czstek. Czstki wiata lub inaczej fotony ultrafioletu s bogatsze w energi ni fotony wiata fioletowego. Oglnie obowizuje zasada: im mniejsz dugo fali ma wiato, tym bardziej zasobne w energi s jego fotony.h = staaX = dugo faliE = energia fotonuv = czstotliwoc = prdko wiata

  • wiat najmniejszych czstek. Co to jest atom? Od dawna wiadomo,, e wszelka materia zbudowana jest ze skadnikw podstawowych, czyli pierwiastkw chemicznych. Do tych pierwiastkw nale, np. tlen, siarka czy elazo. Najmniejsz czstk elaza nazywamy atomem elaza, najmniejsz czstk siarki atomem siarki. Czyste elazo zawiera tylko atomy elaza, czysta siarka jedynie atomy siarki. Atomy maj bardzo rne masy; najlejszy jest atom wodoru. Atomy elaza s o wiele cisze, a od nich jeszcze cisze, czyli zasobniejsze w mas, s atomy uranu. Atom znaczy tumaczc z greki waciwie niepodzielny". Dzi wiemy, e atomy mona rozoy na jeszcze mniejsze czci skadowe. Jeeli jednak rozbijemy atom elaza, to zniszczone zostan typowe wasnoci elaza, powstae skadniki nie s ju elazem! Z tego powodu w wielu podrcznikach chemii znajduje si nastpujca definicja pojcia atomu: Atom jest najmniejsz cegiek jakiego pierwiastka chemicznego, ktrej nie mona ju dalej dzieli bez utraty typowych wasnoci tego pierwiastka". Atomy s w odniesieniu do wszystkich rzeczy naszego codziennego ycia malutekie, ich rednica wynosi okoo 100 000 000 cm lub 1 10"a cm. Jak mae s atomy, mona uzmysowi sobie przez nastpujce porwnanie. Na Ziemi yje ponad 5 miliardw ludzi. Gdyby kademu z nich przyporzdkowa jeden atom i utworzy z tych atomw acuch, to jego dugo wyniosaby 50 cm.

  • wiat najmniejszych czstek. Budowa molekuy wody i amoniaku: O = tlen, N = azot, H = wodr. Hel i zoto s pierwiastkami chemicznymi. Czysty gazowy hel zawiera tylko atomy helu, czyste zoto tylko atomy zota.

  • wiat najmniejszych czstek. Co to jest czsteczka?

    Atomy mog wiza si w wiksze czsteczki, tzw. molekuy. Dwa atomy tlenu tworz np. moleku tlenu, dwa atomy wodoru moleku wodoru. W przyrodzie zdarza si bardzo czsto, e rne atomy cz si w molekuy. Jedn z najbardziej znanych jest molekua wody, skadajca si z 1 atomu tlenu i 2 atomw wodoru. Molekua amoniaku zawiera 1 atom azotu i 3 atomy wodoru. Woda i amoniak nie s, w przeciwiestwie do tlenu czy wgla, pierwiastkami chemicznymi, lecz zwizkami chemicznymi rnych pierwiastkw. Najmniejsz porcj zwizku chemicznego jest molekua. Jeli rozoymy moleku wody, to znikn waciwoci wody, pozostan tylko jej czci skadowe: tlen i wodr, zachowujce si zupenie inaczej ni woda. Molekuy podobnie jak atomy s niewyobraalnie mae. W normalnym kubku do picia znajduje si ponad 6000000000000000000000000 lub 61024 moleku wody. Gdyby zawarto tego kubka rozdzieli rwnomiernie na wszystkie morza wiata, to w kadym litrze wody morskiej znajdowaoby si kilka tysicy moleku pochodzcych z niego.

  • wiat najmniejszych czstek. Jak zbudowany jest atom?

    Przed mniej wicej 80 laty Ernest Rutherford dokona w Anglii odkrycia, ktre zapocztkowao wspczesn fizyk atomow, ktr teraz chcemy si zaj. Chcc zbada budow atomw fizyk brytyjski bombardowa zot foli czstkami a. Gdyby w takiej folii metalowej materia bya rozoona rwnomiernie, to czstki byyby wprawdzie troch wyhamowywane, ale w zasadzie zachowayby swj kierunek lotu. Dokadnie tak zachoway si prawie wszystkie czstki a. Nieliczne zmieniy jednake zupenie kierunek lotu, tak jak gdyby odbijay si od maej, ale bardzo cikiej kuli. Rutherford wywnioskowa z tego, e prawie caa masa atomu zota skoncentrowana jest w malutekim jdrze i tak oto zostay odkryte jdra atomowe] Dzi wiemy dokadnie, jak zbudowany jest atom: przypomina may Ukad Soneczny. Wok malutkiego jdra, zawierajcego prawie ca mas atomow i naadowanego elektrycznie dodatnio, kr mae, bardzo lekkie czstki, elektrycznie ujemne elektrony. Nawet najcisze atomy metali s w istocie tworami z piany", skadajcymi si prawie zupenie z pustej przestrzeni. Jeli wyobrazimy sobie, e jdro atomowe jest tak wielkie jak czerenia, to cay atom z orbitami elektronw bdzie mniej wicej tak wielki jak katedra w Kolonii. Jdra atomowe maj promie okoo 1/1000000000000 cm, czyli 10"12 cm. 100 miliardw jder atomowych utworzyoby zatem acuch o dugoci 1 mm.

  • wiat najmniejszych czstek. Najprostszym atomem jest atom wodoru. Wok jego bardzo maego jdra kry tylko 1 elektron. W stanie normalnym odlegy on jest od jdra o okoo 5 miliardowych czci centymetra lub 510"9 cm. Moe si jednak znale na innych, dalszych orbitach i tu si niestety koczy porwnanie z Ukadem Sonecznym. Podczas gdy planety mog si porusza w dowolnej odlegoci od Soca, u elektronw moliwe s tylko cile okrelone orbity lub poziomy energii. Jeeli elektron przeskakuje z orbity zewntrznej, czyli ze stanu wyszego energetycznie, na orbit wewntrzn, do stanu niszego energetycznie, to uwalniana jest porcja energii w formie kwantu wiata czyli fotonu. Poniewa wystpuj tylko cile okrelone orbity lub poziomy energetyczne, to kwanty wiata wysyane s tylko ze cile okrelonymi energiami, w obrazie falowym zatem emitowane s fotony cile okrelonej dugoci fal, po ktrych wszdzie we Wszechwiecie mona rozpozna atom wodoru. Podobnie sprawa si ma z innymi pierwiastkami. Jest to podstaw analizy spektralnej, za pomoc ktrej mona stwierdzi na przykad, jakiego rodzaju atomy znajduj si w atmosferze sonecznej.

  • wiat najmniejszych czstek. Jeeli jdro atomu wyobrazimy sobie jako czereni, to cay atom bdzie tak wielki jak katedra w Kolonii.

  • wiat najmniejszych czstek. Czy elektrony to naprawd mae planety? Widzielimy ju, e w atomie wodoru elektron kry wok jdra po najbardziej wewntrznej ze wszystkich moliwych orbit w odlegoci rwnej 5 miliardowych cm. Dokadna warto tzw. modelu atomu Bohra wynosi 5,2910"9 cm. Z drugiej strony przyrwnanie atomu do Ukadu Sonecznego jest niedoskonae. Jakkolwiek prawd jest, e elektron moe si znajdowa tylko w stanach o cile okrelonej energii, odpowiadajcej w modelu planetarnym orbitom 1, 2 lub 3, to jednak w stanie o najniszej energii nie jest cakiem dokadnie oddalony od jdra o 5,29 miliardowych cm; jest to jedynie warto rednia.Podzielmy obszar wok jdra atomu na trzy strefy: niech stref 1 tworzy kula o promieniu 5 miliardowych cm; strefa 2 obejmuje wszystkie odstpy midzy 5 a 10 miliardowymi cm, a strefa 3 pozostay obszar. Stwierdzimy wtedy, e u 32% wszystkich atomw wodoru elektron znajduje si w obszarze 1, u 44% w obszarze 2, a u 24% w 3. W odniesieniu do konkretnego atomu moemy poda tylko prawdopodobiestwo pooenia elektronu w danym momencie. Mona na przykad powiedzie, e prawdopodobiestwo tego, i elektron znajduje si w strefie 1, wynosi 32%. Cho jednak model planetarny jest tak niedoskonay, to dla wielu pierwszych przemyle i przyblie jest niezwykle uyteczny, bdziemy jeszcze z niego niejednokrotnie korzysta. Naley pamita, e nie sposb uzmysowi sobie wszystkich procesw zachodzcych w obrbie atomu. Modelowo przedstawi mona tylko niektre obszary, nigdy nie obejm one jednak caoci. Przypomnijmy sobie falow i czstkow natur wiata! Dokadnie tak jak teoria falowa nie opisuje wszystkich wasnoci wiata, tak i model planetarny nie charakteryzuje caej natury atomu.

  • wiat najmniejszych czstek. Jeeli elektron przeskakuje z orbity wyszej na nisz, np. z 3 na 1, to uwalniana jest energia w postaci kwantu wiata. Poniewa wystpuj tylko orbity cile okrelone na naszym rysunku 1,2 i 3 to moliwe s tylko kwanty wiata o cile okrelonej energii. Elektron na orbicie 1 ma energi E 1, elektron na orbicie 2 wysz energi E 2 itd. Dlatego istniej tylko kwanty energii E3-E2, E3-E1 (zaznaczony na naszym rysunku) oraz E 2 E 1.

  • wiat najmniejszych czstek. W 32% atomw wodoru w stanie podstawowym elektron znajduje si w strefie 1, u 44% w strefie 2, a u 24% w strefie 3.

  • wiat najmniejszych czstek. Z czego skadaj si jdra atomw? Jdra atomw zbudowane s z dwch rodzajw czstek, mianowicie z protonw i neutronw. Oba maj w miar jednakow mas i s 2000 razy cisze od elektronu. Podczas gdy proton ma dodatni adunek elektryczny o tej samej wartoci liczbowej co ujemny adunek elektronu, to neutron, jak wskazuje jego nazwa, jest neutralny, a wic nie posiada adunku elektrycznego. Protony i neutrony nazywa si take nukleonami cegiekami budulcowymi jdra. Warto adunku elektrycznego elektronu czy protonu nazywa si adunkiem elementarnym. Liczba protonw w jdrze decyduje o tym, do jakiego pierwiastka chemicznego dane jdro naley. Atomy wodoru maj np. 1 proton, atomy wgla 6, a atomy uranu 92 protony w jdrze. Liczba neutronw w okrelonych pierwiastkach moe by zmienna. Istniej np. jdra wodoru z 0, 1 lub 2 neutronami, tak zwane izotopy wodoru. Jeeli jdro atomu ma 6 dodatnich protonw, to kry wok niego 6 ujemnych elektronw, tak e cay atom jest obojtny elektrycznie. Jeeli taki atom utraci 1 elektron, to przeciw 6 protonom wystpuje ju tylko 5 elektronw i atom ma adunek elektryczny +1. Takie naadowane reszty atomowe nazywaj si jonami.Wiele jder atomowych rozpada si na lejsze jdra i wysya wtedy czstki alfa (jdra helu), beta (elektrony) albo promienie gamma (fotony). Takie zachowanie nosi nazw radioaktywnoci.

  • wiat najmniejszych czstek. Z lewej: elektron i antyelektron niszcz si wzajemnie, powstaj dwa kwanty. Z prawej: z czstek promieniowania lub kwantw tworzy si materia, mianowicie para: elektron antyelektron.

  • wiat najmniejszych czstek. Czy istnieje antymateria? Antymateria odgrywa nie tylko w powieciach science-fiction wielk rol,ona wystpuje naprawd! Dla wszystkich czstek, znaleziono antyczsteczki. Anty elektrony, zwane take pozy-tronami, nie s, jak normalne" elektrony, naadowane ujemnie, lecz dodatnio, maj jednake tak sam mas co elektrony. Antyprotony naadowane s ujemnie. Materia i antymateria nie mog istnie obok siebie. Jeeli elektron spotyka si z antyelektronem, to niszcz si one wzajemnie, przeksztacajc si w energi, dokadniej powiedziawszy, w dwie pozbawione masy czstki promieniowania lub kwanty. Dwa kwanty mog jednak rwnie utworzy par elektron antyelektron. Pierwszy proces nazywa si czsto anihilacj", drugi kreacj". Jeszcze raz potwierdza si stara Einsteinowska formua E = mc2. Masa moe by przeksztacana w energi, energia w mas. Przy anihilacji materii i antymaterii istniejca masa zamieniana jest w 100% w energi, podczas gdy w reaktorze jdrowym czy w centrum Soca nie wykorzystuje si nawet 1% paliwa. Pozostaje tam popi" w postaci odpadw atomowych lub helu, przy anihilacji natomiast materia znika zupenie. Jelibymy potrafili zbudowa elektrownie czy statki kosmiczne, w ktrych materia i antymateria zamieniayby si w energi w sposb kontrolowany, to byyby one ponad 100 razy wydajniejsze od normalnych elektrowni jdrowych. Brak nam do tego jednake koniecznej antymaterii, poniewa Ziemia i Ukad Soneczny zbudowane s z normalnej materii. Istniej jednak naukowcy, ktrzy sdz, e istniej galaktyki zbudowane z antymaterii, tak samo jak nasz wiat trwae, dopki nie napotkaj normalnej materii. Ostatnio wszake teoria ta jest mocno krytykowana. Na Ziemi mona antyczstki wytworzy w laboratoriach fizycznych jedynie na krtki czas. Ich szans na przeycie s na naszej planecie znikome, poniewa wszdzie napotykaj natychmiast na normaln materi i s niszczone.

  • wiat najmniejszych czstek. Proton skada si z dwu kwarkw u i jednego kwarku d. Neutron zawiera dwa kwarki d oraz jeden kwark u.

  • wiat najmniejszych czstek. Budowa materii: atomy skadaj si z elektronw i jder, jdra z protonw i neutronw, a te z kwarkw.

  • wiat najmniejszych czstek. Co rozumie si przez cztery oddziaywania podstawowe? Midzy czstkami elementarnymi dziaaj 4 rodzaje si, ktre nazywamy oddziaywaniami fundamentalnymi.1. Oddziaywanie silne, nazywane rwnie oddziaywaniem kolorowym". Uniemoliwia ono kwarkom w nukleonach zbytnie oddalenie si od siebie lub zgoa odlot. Oddziaywania silne przekazywane s przez czstki poredniczce, tak zwane gluony, ktre lataj tam i z powrotem midzy kwarkami, starajc spaja je jak klej. Sia jdrowa, trzymajc* protony i neutrony w jdrze atomu, nk jest oddziaywaniem pierwotnym, lecz d si wywie z oddziaywa kolorowych ktre s najsilniejszymi z opisywanych ti oddziaywa.2. Oddziaywanie elektromagnetyczne. Wystpuje, gdy w gr wchodz adunki elektryczne. Czstka naadowana dodatnio odpychana jest od innej dodatniej przycigana przez ujemn. Oddziaywania przenoszone s przez fotony, poruszajce si tam i z powrotem midzy naadowanymi czstkami, powodujcym czenie si tych czstek.3. Oddziaywanie sabe. Wiele czstek ni(reaguje ani na silne oddziaywanie kwarkw, ani na oddziaywanie elektromagnetyczne, np. kiedy nie maj one adunku elektrycznego ani koloru". Wystpuje tu jeszcze inna sia pierwotna, oddziaywujca jedynie na skrajnie maych odlegociach, tzw. Oddziaywanie sabe, na ktre wystawione s wszystkie bez wyjtki czstki materii. Oddziaywanie to przenoszone jest przez bozony W.4. Grawitacja albo sia cikoci. Dziaa midzy wszystkimi czstkami, ktre maj mas; na tle pozostaych trzech si pierwotnych jest jednak tak saba, e moemy j tu pomin. Poniewa oddziaywuje na wielkich odlegociach, istotna jest w astronomii.

  • wiat najmniejszych czstek. Co to s leptony?Leptony s czstkami elementarnymi, na ktre oddziaywania silne nie wpywaj. Najbardziej znany jest elektron. Znamy 6 lepto-nw i 6 kwarkw, a wic 12 prawdziwych" czstek elementarnych, ktre dalej nie dadz si ju podzieli. Dla budowy materii wane s tylko trzy z tych pierwotnych cegieek: kwarki u, kwarki d i elektron.

  • wiat najmniejszych czstek. Czy elektrony to czstki czy fale? Widzielimy, e promieniowanie elektromagnetyczne, do ktrego naley te wiato, zachowuje si czasem jak fala, a czasem znowu jak czstki. Ot to samo odnosi si do strumienia szybkich czstek elementarnych. Elektrony zachowuj si najczciej jak czstki. Natomiast niektre eksperymenty wykazuj, e strumienie elektronw maj take waciwoci falowe. Rwnie tu przekonujemy si, e wszystkie modele, przy pomocy ktrych chcemy przedstawi wiat czstek elementarnych, opisuj tylko cz nie dajcej si obrazowo uj rzeczywistoci.

  • wiat najmniejszych czstek.

  • wiat najmniejszych czstek. Jak bada si czstki elementarne? Widzielimy ju, e dla zbadania najmniejszych cegieek materii potrzeba strumieni bardzo szybkich czstek, poruszajcych si prawie z prdkoci wiata, wysokoenergetycznych. Takich czstek uywa si jako sondy do przewietlenia" wikszych cegieek materii. Aby pozna budow wewntrzn protonw, przestrzeliwuje si przez nie np. o wiele mniejsze elektrony, podobnie jak lekarz przepuszcza przez ludzkie ciao promienie rentgenowskie, by przestudiowa ycie jego wntrza. Istnieje jeszcze inna metoda badania materii: powoduje si, eby szybkie elektrony lub protony uderzay w inne czstki, albo jeszcze lepiej, by mocno przyspieszone cegieki materii zderzay si przeciwbienie ze sob. Uwalniana w ten sposb energia moe by uyta do tworzenia nowych, jeszcze nie znanych czstek, poniewa, jak wiemy, energia moe by przeksztacana w materi. W kadym razie potrzeba szybkich czstek, ktre wytwarzane s i przyspieszane do najwyszych prdkoci w tak zwanych akceleratorach wysokich energii.

  • wiat najmniejszych czstek. Jak dziaa akcelerator?Naadowany elektrycznie ujemnie elektron przycigany jest przez adunek dodatni, a przez ujemny odpychany. Prdko elektronu mona przyspieszy, jeeli postaramy si, eby przed nim znajdowa si cigle adunek dodatni, a za nim ujemny. W akceleratorze liniowym elektrony przelatuj przez wiele metalowych cylindrw, ustawionych jeden za drugim. Przez przyoenie napicia zmiennego mona osign, e cylinder lecy przed elektronem naadowany jest zawsze dodatnio, a lecy za nim zawsze ujemnie. Kady cylinder opuszczany przez czstk odpycha j, a kady lecy przed ni przyciga, tak e doznaje ona coraz wikszego przyspieszenia, powikszajc swoj energi kinetyczn. W podobny sposb mona przyspiesza rwnie inne czstki.W synchrotronie elektronowym, np. DESY, w Centrum Badawczym Fizyki Wysokich Energii w Hamburgu, elektrony przyspieszane s wstpnie przez akcelerator liniowy, a nastpnie kierowane do synchrotronu. To urzdzenie, ktrego rednica wynosi kilkaset metrw, ma ksztat tunelu koowego. W tym tunelu przyspieszajce pole elektryczne podwysza prdko elektronw coraz bardziej. Magnesy utrzymuj je na torze koowym. Nastpnie elektrony odchylane s poza ten tor i uywa si ich do rnorodnych dowiadcze, polegajcych na zderzaniu ich z innymi czstkami, tzw. tarczami". Przyspieszane elektrony osigaj na torze koowym prawie prdko wiata, pokonuj zatem w kadej tysicznej sekundy 300 km. Ich masa wzrasta przy tym wiele tysicy razy!Szczeglnie bogatych efektw dostarczaj synchrotrony, w ktrych czstki, przyspieszane do wysokich energii, zderzaj si ze sob przeciwbienie. Caa ich energia kinetyczna oddana zostaje na ksztatowanie nowych, znanych i nieznanych cegieek materii.

  • wiat najmniejszych czstek. strumie elektronwrdo napiciaW akceleratorze liniowym elektrony przelatuj po kolei przez wiele cylindrw metalowych. Cylinder lecy przed elektronem przyciga go, lecy za nim, odpycha. Dziki temu elektron zyskuje coraz wiksz prdko.

  • wiat najmniejszych czstek. Synchrotrony Petra" i Hera" (w budowie) w DESY w Hamburgu maj rednic 700 oraz 2000 m. W podziemnych piercieniowych tunelach czstki przyspieszane s prawie do prdkoci wiata. Sawny stadion Parku Ludowego wydaje si by przy nich placem zabaw dziecicych.

  • wiat najmniejszych czstek. Wizyta w DESY: fizyk, inynier i specjalista przy pomocy wysokiej jakoci sprztu technicznego rozwizuj ostatnie zagadki natury.

  • wiat najmniejszych czstek. Czy istniej ujednolicone oddziaywania i czstki? Ju Albert Einstein stara si powiza jako wszystkie siy przyrody. Dzi mona rzeczywicie wykaza, e przy bardzo wysokich temperaturach i energiach zanika rnica midzy oddziaywaniem elektromagnetycznym i sabym. Ujednolicaj si one wwczas w oddziaywanie elektrosabe". Bardzo prawdopodobne jest, e przy jeszcze wyszych temperaturach i energiach czstek zanika rnica midzy oddziaywaniem elektrosabym i silnym, jak te rnica midzy leptonami i kwarkami, tak e wystpuje wtedy tylko ujednolicona czstka pierwotna oraz, pomijajc grawitacj, ujednolicone oddziaywanie. Takich warunkw nie da si wytworzy nawet w najwikszym akceleratorze, mogy one jednak panowa krtko po Wielkim Wybuchu, kiedy cay Wszechwiat by jeszcze supergst i naadowan energi kul ognia. W zakresie tego co najmniejsze jest jeszcze wiele do zbadania; fizycy wieku XXI mogliby np. postawi sobie pytanie, czy kwarki i elektrony zbudowane s z jeszcze mniejszych czci skadowych. A do udzielenia odpowiedzi na nie musimy y z cakiem zadowalajcym rezultatem czciowym, e istnieje 12 czstek pierwotnych, mianowicie 6 kwarkw i 6 leptonw, z ktrych jednake tylko 3 odgrywaj w budowie wiata podstawow rol..

  • Wielki Wybuch i wieczno Dlaczego gwiazdy wiec?W jasn, bezksiycow noc goym okiem mona rozpozna okoo 2500 gwiazd, a za pomoc teleskopw wiele milionw. Pominwszy planety Ukadu Sonecznego, takie jak Wenus czy Saturn, wszystkie te gwiazdy s dalekimi socami, tzn. gorcymi kulami gazowymi, ktre mog mie na swojej powierzchni wiele tysicy, a we wntrzu wiele milionw stopni ciepa. Niektre z nich wiec w rzeczywistoci 10 000 razy mocniej od Soca, inne wiec o wiele sabiej ni nasza gwiazda centralna. Wszystkie gwiazdy maj jednak wspln cech: gboko w swym wntrzu wytwarzaj energi jdrow, gwnie przez przeksztacanie wodoru w hel. To prawie niewyczerpalne rdo energii pozwala gwiazdom bardzo dugo y: np. paliwo naszego Soca pozwala na 10 miliardw lat ycia. Wytworzona w centrum gwiazdy energia transportowana jest na zewntrz i wypromieniowywana z jej powierzchni w formie promieniowania ultrafioletowego, strumienia czstek, promieni rentgenowskich, ciepa, wiata oraz fal radiowych. U koca swego ycia niektre gwiazdy gin przez gwatown eksplozj. Pozostaj po nich tylko super-gste, mae kule materii, ktre nosz nazwy biaych karw", gwiazd neutronowych" oraz czarnych dziur". Rwnie nasze Soce stanie si kiedy biaym karem".

  • Wielki Wybuch i wieczno Co to s galaktyki? Gwiazdy nie s rozmieszczone we Wszechwiecie rwnomiernie, tworz potne rodziny, ktre nazywamy galaktykami. Nasze Soce jest tylko jedn z 200 miliardw gwiazd naszej Galaktyki, naszej Drogi Mlecznej, ktra mimo swej potnej masy zalicza si do redniej wielkoci; znamy galaktyki z wieloma bilionami soc i takie, ktre licz ich tylko" kilka miliardw. Formy galaktyk mog by zupenie rne. Wyrnia si galaktyki spiralne, spiralne z poprzeczk oraz eliptyczne. Galaktyki tworz wiksze albo mniejsze grupy, gromady galaktyk. Nasza Droga Mleczna naley np. do gromady zwanej Grup Lokaln, ktra liczy okoo 30 czonkw, a jej najwikszym ukadem jest Mgawica Andromedy, liczca okoo 400 miliardw gwiazd. Istniej take gromady galaktyk z tysicami wysp mieszczcych takie wiaty jak nasz. Jak daleko mona wejrze przez wielkie teleskopy, tak wszdzie znajduj si galaktyki; wiele z nich odlegych jest od nas o miliardy lat wietlnych.

  • Wielki Wybuch i wieczno Nasza Droga Mleczna liczy okoo 200 miliardw gwiazd. Pooenie naszego Soca zaznaczono krzyykiem.

  • Wielki Wybuch i wieczno Najwaniejsze typy galaktyk: z lewej galaktyka spiralna, niej spiralna z poprzeczk, z prawej u dou eliptyczna.

  • Wielki Wybuch i wieczno Czy mona mierzy prdko poruszania si gwiazd? Jeeli jakie rdo wiata, a wic np. jaka gwiazda lub daleka galaktyka, porusza si w naszym kierunku z wielk prdkoci, to jego sygna wietlny ma coraz mniejsz dugo fali, i to tak dalece, e wiato czerwone, o zdecydowanie wikszej dugoci fali, jawi nam si jako niebieskie, o mniejszej dugoci fali. Jeeli natomiast rdo wiata oddala si od nas, albo my odlatujemy od niego prdkim statkiem kosmicznym, to jego sygna wietlny ma coraz wiksz dugo fali. wiecca niebiesko lampa, oddalajca si od nas z du szybkoci, jawi si nam jako ta albo czerwona. Tymczasem w poprzednim rozdziale czytalimy, e powszechnie we Wszechwiecie wystpujcy wodr wypromieniowuje wiato o cile okrelonej, dokadnie znanej dugoci fali. Jeeli gorca, zawierajca wodr gwiazda oddala si od nas, to jej sygna wietlny osiga wiksz dugo fali ni oczekujemy; a jeli pdzi ku nam, to dugo fali sygnau maleje. Z tej zmiany dugoci fali, ktr naturalnie mona stwierdzi rwnie przy emisji wietlnej innych rodzajw atomw, astronomowie mog wyliczy bardzo dokadnie, z jak prdkoci gwiazda przyblia si do nas albo od nas oddala. Najbliszy ssiad oddala si np. od nas pdzc z prdkoci 543 km/s, inne gwiazdy zbliaj si do nas z prdkoci nawet 500 km/s, nie zderzajc si naturalnie ze Socem, poniewa nigdy nie poruszaj si dokadnie w jego kierunku.

  • Wielki Wybuch i wieczno Jeeli rdo wiata porusza si w naszym kierunku, to jego sygna wietlny ma coraz mniejsz dugo fali, jeeli si oddala, to dugo fali si zwiksza.

  • Wielki Wybuch i wieczno Spojrzenie na gromad galaktyk: kady plasterek" jest w rzeczywistoci potn wysp wiatw, zawierajc miliardy albo biliony gwiazd. Rwnie nasza Droga Mleczna naley do gromady galaktyk.

  • Wielki Wybuch i wieczno Czy galaktyki poruszaj si? Nie tylko gwiazdy, rwnie galaktyki s w ruchu. Niektre nasze ssiadki pdz ku nam, inne oddalaj si od nas. Np. Mgawica Andromedy zblia si do nas z prdkoci 270 km/s, podczas gdy tzw. Obok Magellana z podobn szybkoci si oddala. Analogicznego rozkadu prdkoci mona byoby oczekiwa take od dalekich galaktyk i gromad. Astronomowie musieli jednak z zaskoczeniem stwierdzi, e wszystkie dalekie wiaty oddalaj si od nas. Im wiksze ich oddalenie, tym szybciej pdz. Nie znaczy to naturalnie, e nasza Droga Mleczna jest centralnym punktem Wszechwiata, z kadego innego miejsca odniosoby si takie samo wraenie. Podsumujmy wic: galaktyki szybko oddalaj si od siebie, Wszechwiat rozszerza si, ekspanduje.Jeeli jednak dwie okrelone galaktyki poruszaj si w kierunku od siebie z prdkoci rwn jednej dziesitej prdkoci wiata i oddalone s od siebie o 1,5 miliarda lat wietlnych, to musiay by przed okoo 15 miliardami lat cakiem blisko siebie (jeli pomin spowolnienie ich ruchu). Podobne wyliczenie mona przeprowadzi dla wszystkich innych galaktyk. Przed okoo 10 do 20 miliardw lat cay znany nam Wszechwiat musia by supergstym, gorcym pakietem materii, ktrego czci skadowe zaczy si od siebie oddala wskutek eksplozji pierwotnej. Musia zaistnie potny akt stworzenia, tzw. Wielki Wybuch.

  • Wielki Wybuch i wieczno Wszystkie dalekie galaktyki pdz w kierunku od nas; im wiksze jest ich oddalenie, tym wiksza ich prdko.

  • Wielki Wybuch i wieczno Nasze radioteleskopy odbieraj informacje z wczesnej historii Wszechwiata.

  • Wielki Wybuch i wieczno Czy Wielki Wybuch mia naprawd miejsce? Wypowiedzi naukowcw staj si coraz bardziej niepewne, im dalej spogldaj oni w przeszo albo przyszo. Podczas gdy np. oddalenie Ksiyca albo nowsz histori Ziemi znamy bardzo dobrze, to po trwajcej zaledwie cztery stulecia historii bada naukowych trudno jest przejrze miliardy lat. Sama ekspansja Wszechwiata jeszcze by nie wystarczya, eby z ca pewnoci mc wnioskowa o Wielkim Wybuchu. Teori t wspiera inna, bardzo wana obserwacja. Im dalej zagldamy w gbi Wszechwiata, tym dalej spogldamy w przeszo. Gwiazd odleg o 10 lat wietlnych widzimy tak, jak wygldaa przed 10 laty, a odleg galaktyk za tak, jaka bya przed miliardami lat. Najdalsze obiekty, jakie mona obserwowa przy pomocy wielkich teleskopw, kwazary, to przecie nic innego ni cakiem mode, powstajce dopiero galaktyki. Jeeli wejrzymy jeszcze gbiej w dowolnym kierunku Wszechwiata, to musimy doj do granicy, gdzie ju wida pocztek stworzenia, a wic gorcy pragaz, z ktrego powstay galaktyki, gwiazdy, planety i istoty ywe. Musielibymy by wic otoczeni przez dalek, jasno arzc si powok, niebo musiaoby noc by tak jasne jak w dzie. Ta ciana ognia pdzi jednak oddalajc si od nas, Wszechwiat przecie rozszerza si, a przez to jej sygna wietlny osiga coraz wiksz dugo fali, tak wielk, e dociera do nas w kocu jako niewidzialna radiacja. Dokadnie takie promieniowanie zostao niedawno odkryte. Jest to napywajce do nas rwnomiernie ze wszystkich kierunkw promieniowanie ta 3 K" (promieniowanie reliktowe), ktrego istnienie mona atwo dowie przy pomocy radioteleskopw. Fakt ten wspiera teori Wielkiego Wybuchu, wykluczajc coraz bardziej inne wyobraenia o powstawaniu wiatw.

  • Wielki Wybuch i wieczno Gromady kuliste s najstarszymi rodzinami gwiazd. Ich wiek szacuje si na okoo W miliardw lat. Wiele gwiazd wykazuje jeszcze takie zestawienie materii, jakie musiao panowa krtko po Wielkim Wybuchu.

  • Wielki Wybuch i wieczno Kiedy powsta Wszechwiat? Naturalnie, wieku Wszechwiata nie mona okreli, wyliczajc po prostu z odlegoci i prdkoci galaktyk, kiedy wystartoway one ze wsplnego punktu wyjcia. Nie wiemy przecie dokadnie, jak mocno ruch ucieczki jest wstrzymywany. Zaley to od gstoci materii we Wszechwiecie. Im jest wiksza, tym mocniej masy si przycigaj, tym wiksze jest wyhamowywanie. Niestety, gsto materii znamy tylko w przyblieniu i dlatego dane dotyczce wieku Wszechwiata tak bardzo rni si od siebie. Dochodz do tego bdy w okreleniu odlegoci dalekich ukadw galaktyk.Wszyscy naukowcy zgodni s jednak co do czasu istnienia naszego wiata i zakadaj, e Wszechwiat powsta 10 do 20 miliardw lat temu. Odpowiada to wiekowi Ziemi, wynoszcemu 4,6 miliarda lat, co obecnie przyjmuj geolodzy, wiekowi kamieni ksiycowych i meteorytw, wynoszcemu najwyej 4 5 miliardw lat, a take wiekowi najstarszych rodzin gwiazd, gromad kulistych, ktre musiay powsta przed ponad 10 miliardami lat.

  • Wielki Wybuch i wieczno Jak Wszechwiat wyglda na pocztku? Jeeli chcesz si dowiedzie czego bliej o pierwszych sekundach i uamkach sekund po Wielkim Wybuchu, musimy pyta o to nie astronomw, lecz fizykw czstek, ktrzy zajmuj si promieniowaniem i materi w warunkach ekstremalnych.Uywaj oni w opracowaniach bardzo wielkich, ale rwnie jak najmniejszych wartoci liczbowych, dajcych si najlepiej wyrazi w potgach dziesitnych. Poza tym musimy wiedzie, co szczegowo opisuje rozdzia poprzedni, e z fotonw lub czstek promieniowania o wystarczajco duych energiach moe powsta materia, ale rwnie z materii moe powsta promieniowanie. Po tych koniecznych uwagach wprowadzajcych zapoznamy si teraz w bardzo uproszczony sposb z dzisiejszymi wyobraeniami na temat pierwszych sekund i lat modego Wszechwiata. Histori Wszechwiata dzieli si zazwyczaj na osiem etapw: Epoka pierwsza: (0 10~43 sekund) Co zaszo w tych pierwszych uamkach sekundy w kuli ognia, z ktrej miaby powsta nasz Wszechwiat, nie wiemy. By moe wystpowaa tylko jaka prasia, ktra miaaby si kolejno podzieli na cztery siy, znane dzisiaj. Epoka druga: (10'43 10"32 sekund) Oddziaywanie silne i elektrony sabe dziel si. W cigu krtkiego czasu Wszechwiat rozszerza si bardzo prdko (teoria Wszechwiata inflacyjnego). Jako promieniowanie powstaj kwarki i elektrony, a take supercikie bozony X wraz ze swymi antyczstkami. Bozony X, zachowane tylko w pierwszych uamkach sekundy, miay waciwo tworzenia podczas swego rozpadu nieco wicej czstek materii ni antymaterii, a wic na przykad wicej kwarkw ni antykwarkw. Tak powstaa nadwyka materii w stosunku do antymaterii.

  • Wielki Wybuch i wieczno Epoka trzecia: (10~32 10"6 sekund) Wszechwiat skada si z szybko stygncej mieszaniny kwarkw, leptonw, fotonw oraz innych czstek, ktre si nawzajem stwarzaj i niszcz. Z oddziaywania elektrosabego powstaje oddziaywanie sabe oraz elektromagnetyczne. Epoka czwarta: (10~6 10~3 sekund) Prawie wszystkie kwarki i antykwarki przeksztacaj si w energi w formie strumienia czstek. W obniajcej si temperaturze nie mog ju powstawa nowe kwarki. Skoro jest nieco wicej kwarkw ni antykwarkw, to niektre kwarki ju nie znajduj partnera i ostaj si. Kada trjka takich kwarkw tworzy proton albo neutron. Powstay cegieki pniejszych jder atomowych. Epoka pita: (10~3 100 sekund) Elektrony i antyelektrony anihiluj. Niektre elektrony ostaj si, poniewa jest wicej materii ni antymaterii. Wypeniaj pniej powoki atomowe. Epoka szsta: (100 sekund 30 minut) W temperaturach, ktre odnajdujemy dzisiaj we wntrzu gwiazd, tworz si w syntezie jdrowej pierwsze lekkie jdra atomowe, szczeglnie bardzo stabilne jdra helu, skadajce si z dwch protonw i dwch neutronw. Cikie jdra atomowe, takie jak elaza czy wgla, jeszcze w tym czasie nie powstaj. Na pocztku wystpoway praktycznie tylko oba najlejsze pierwiastki wodr i hel.

  • Wielki Wybuch i wieczno Epoka sidma: (30 minut milion lat) Po upywie okoo 300 000 lat kula ognia ochodzia si do tego stopnia, e przy okoo 3000 K jdra atomowe i elektrony mogy poczy si w atomy bez ponownego rozrywania si. Nie dajca si przedtem obserwowa mieszanina czstek staje si dostpna obserwacji. Dopiero tu otwiera si pole badawcze astronomw. Przenikajc wielkie odlegoci, a tym samym prehistori, obserwuj oni otaczajc nas gorc cian ognia o temperaturze 3000 K, ktra wszake oddala si tak szybko, e sygna wietlny, ktry wysya, dla nas nie jest ju wiatem widzialnym, lecz jedynie falami radiowymi.Epoka sma: (milion lat dzi) Z chmur wodorowych powstaj ukady galaktyk, gwiazdy i planety. We wntrzu gwiazd tworz si cikie jdra atomowe, np. tlenu czy elaza, uwalniane pniej podczas eksplozji gwiazd i umoliwiajce budow nowych gwiazd, planet bd istot ywych.

  • Wielki Wybuch i wieczno 1. 0 -10~43 s. Wszystkie siy ujednolicone?

    2. 10~3 s - 10~32 s. Z supercikich bozonw X powstaje wicej materii ni antymaterii.

  • Wielki Wybuch i wieczno 3. 10~32 -106 s. Kwarki i elektrony stygn 4. 10'6 - 10~3 s. Prawie wszystkie kwarki rozpadaj si. Pozostae tworz protony i neutrony.

  • Wielki Wybuch i wieczno 5. 10~3 -100 s. Istniej protony, neutrony i elektrony, cegieki pniejszych atomw 6. 100 s - - 30 min. Powstaj najlejsze jdra atomowe .

  • Wielki Wybuch i wieczno 7. 30 min.-1 milion lat. Po 300 000 lat powstaj pierwsze atomy.8. 1 milion lat - dzi. Powstaj galaktyki, gwiazdy, planety, cikie atomy i istoty ywe. .