If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość
Aktualny czas:0:00Całkowity czas trwania:10:15

Transkrypcja filmu video

W poprzednim filmie dowiedzieliśmy się, że 380 000 lat po Wielki Wybuchu, czyli mniej więcej 13.7 miliardów lat temu każdy atom w przestrzeni, który posiadał temperaturę około 3000 kelwinów emitował promieniowanie elektromagnetyczne. Są punkty w przestrzeni czy inaczej: są punkty we Wszechświecie z których to promieniowanie dopiero co do nas dociera. Podróżowało do nas 13,7 miliardów lat, więc gdy patrzymy na promieniowanie, które podróżuje do nas taką ilość czasu to możemy patrzyć w dowolnym kierunku i będziemy widzieć to jednorodne promieniowanie, które zostało przesunięte ku czerwieni aż znalazło się w zakresie mikrofali, zostało przesunięte z wyższych częstotliwości w których było wyemitowane. W twojej głowie może się pojawić pytanie, co się stanie jeżeli poczekamy miliard lat od momentu emisji tego promieniowania? Ponieważ jeżeli zaczekamy miliard lat, będziemy miliard i 380 000 lat po początku Wszechświata. Te rzeczy to nie będą już atomy, zaczną kondensować się i tworzyć gwiazdy. Wszechświat w tym momencie przestanie być jednorodny w każdym punkcie przestrzeni, zacznie skupiać się w gwiazdy. Jeżeli przesuniemy się w czasie do przodu - Wszechświat się rozszerzy. Narysuję może tylko jego połówkę, skoro i tak się rozszerza. oczywiście rozszerzył się znacznie bardziej. Teraz mamy nagle do czynienia z gwiazdami, to nie są już tylko atomy równomiernie rozsiane po Wszechświecie. Zaczęły kondensować się z nich gwiazdy. Jeżeli popatrzymy na światło emitowane z punktów w przestrzeni, z których teraz dostajemy tylko kosmiczne promieniowanie tła to jeżeli poczekamy miliard lat, obserwowane z tych punktów światło przestanie wyglądać jak jednorodne promieniowanie, zacznie wyglądać trochę bardziej jak bardziej dojrzałe części Wszechświata. W zasadzie będziemy obserwować Wszechświat miliard lat po Wielkim Wybuchu, w czasie powstawały pierwsze gwiazdy, gdy powstawały inne struktury, teraz pozostaje pytanie czy w ciągu miliarda lat to kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła zniknie? Używam miliarda lat po prostu jako dowolnie wymyślonej liczby lat. Ale chodzi o to czy to promieniowanie w końcu zniknie? Odpowiedź brzmi: tak i nie. Jest prawdą, że ten punkt w przestrzeni dojrzeje, dojrzeje w ciągu miliarda lat i przestanie być tą jednorodną mgłą gorących atomów wodoru. Musimy jednak pamiętać, że są jeszcze dalsze punkty w przestrzeni, które w tym samym czasie również emitują to promieniowanie i fotonom pochodzącym z tych punktów wciąż nie udało się do nas dotrzeć, więc są jeszcze fotony z tych odleglejszych punktów. Obecnie w widzialnym Wszechświecie widzimy jedynie promieniowanie elektromagnetyczne, które podróżowało przez 13.7 miliardów lat i w ciągu następnego miliarda lat Wszechświat stanie się miliard lat starszy i wtedy będzie widziane promieniowanie, które podróżowało przez 14,7 miliardów lat. I wtedy zaczniemy właśnie to promieniowanie obserwować i zaczniemy obserwować promieniowanie pochodzące z tego samego okresu rozwoju Wszechświata, będzie po prostu pochodzić z dalszych regionów Wszechświata. Chciałbym by było jasne, że skoro te punkty gdzie promieniowanie które zostało wysłane znajdują się jeszcze dalej od nas to co będziemy obserwować za miliard lat będzie jeszcze bardziej przesunięte ku czerwieni. Wtedy obserwowane kosmiczne promieniowanie tła będzie posiadało większe długości fali niż promieniowanie mikrofalowe. I będzie jeszcze bardziej czerwone niż promieniowanie mikrofalowe. W sumie zabawne określenie, ponieważ nawet samo promieniowanie mikrofalowe jest bardziej czerwone niż widzialne czerwone światło, co znaczy że ma większą długość fali. Będzie się tak działo ciągle, będziemy w przyszłości otrzymywać promieniowanie z coraz to dalszych zakątków Wszechświata. Będziemy otrzymywać światło z coraz to bardziej oddalonych punktów w przestrzeni i będzie ono jeszcze bardziej przesunięte ku czerwieni. Długości fali otrzymywanego światła będą coraz większe i większe. Do momentu, gdy nie będziemy dłużej w stanie widzieć tego światła ponieważ przesuniecie ku czerwieni osiągnie nieskończoność, światło będzie posiadało nieskończoną długość fali. I żeby rozjaśnić to co powiedziałem, chcę pokazać że w pewnym momencie będzie pewien punkt krytyczny, coś w rodzaju progu za którym nie będziemy w stanie obserwować promieniowania pochodzącego z dalszych części Wszechświata. Pozwól, że pokażę. Narysuje to na schemacie. Załóżmy, że to jest Wszechświat 13.7 miliardów lat temu. Razem z promieniowaniem, które obecnie obserwujemy jako kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, zaraz w momencie kiedy zaczęło być emitowane. I załóżmy, że to jest punkt we Wszechświecie gdzie znajdujemy się my teraz. Czyli to jesteśmy "my" Załóżmy, że to jest punkt we Wszechświecie z którego teraz obserwujemy dochodzące do nas promieniowanie tła. To jest oczywiście jeden z wielu punktów, które tworzą okrąg wokół nas. To mógłby być dowolny z tych punktów. Fotony, promieniowanie elektromagnetyczne było wyemitowane z tego punktu 380 000 lat po początku Wszechświata i dopiero tera do nas dociera. Czyli to jest punkt we Wszechświecie z którego obserwujemy dochodzące do nas promieniowanie tła. Żeby była jasność, ten punkt we Wszechświecie obecnie dojrzał do znanych tam struktur: gwiazd, galaktyk i planet. I jeżeli ktoś spojrzałby stamtąd na nasz punkt w przestrzeni to również zobaczyłby kosmiczne promieniowanie tła pochodzące od nas, to nie jest jakieś permanentnie archaiczne miejsce. Po prostu światło, które obecnie dostajemy stamtąd to bardzo stare światło. Światło, które wyemitował tamten punkt w przestrzeni znacznie wcześniej, zanim zdążył dojrzeć na tyle by wytworzyły się w nim jakieś struktury. To jest punkt w przestrzeni, z którego obecnie otrzymujemy kosmiczne promieniowanie tła. Zajmijmy się teraz kolejnym punktem w przestrzeni, niezależnie od tego ile wynosi ten dystans, obecnie jest oszacowywany na około 46 miliardów lat świetlnych, w momencie kiedy rozpoczynała się emisja, ten dystans wynosił około 36 milionów lat świetlnych. To jest bardzo przybliżone oszacowanie, w zasadzie nie powinienem w ogóle tego zapisywać. Ponieważ to zależy od przyjętego założenia szybkości ekspansji Wszechświata i innych tego typu rzeczy. Chodzi po prostu o to, że był znacznie mniejszy od 46 miliardów lat świetlnych. Odmierzmy teraz kolejny, taki sam dystans w drugą stronę. Dla jasności, to jest 380 000 lat temu. Teraz przesuńmy się w czasie, przepraszam nie 380 000 lat temu, tylko 380 000 lat po Wielkim Wybuchu. Czyli w przybliżeniu 13.7 miliardów lat temu. To było wtedy, teraz popatrzmy na teraźniejszość. Narysuję nieco większy Wszechświat. Tak naprawdę to powinien być znacznie większy teraz. Jeżeli narysujemy go jedynie trochę większego to gdy narysuje to tak, to tutaj znajdujemy się my obecnie, ten punkt w przestrzeni od którego dopiero co zaczęliśmy otrzymywać kosmiczne promieniowanie tła znajduje się tutaj i ten drugi punkt w przestrzeni będzie znajdował się tutaj, w filmie widzieliśmy że właściwy rozmiar widzialnego Wszechświata, nie ten który moglibyśmy powierzchownie wyznaczyć na podstawie tego jak długo światło do nas podróżowało, ten rozmiar wynosi obecnie około 46 lub 47 miliardów lat świetlnych. Więc ten dystans będzie również odpowiadał 46 miliardom lat świetlnych. Każdy punkt w przestrzeni w tamtym czasie wysyłał promieniowanie, mamy więc to jednorodne promieniowanie, to były po prostu atomy wodoru wypełniające Wszechświat, rozgrzane atomy wodoru. Obecnie widzimy jedynie... może powinienem użyć tego samego koloru do promieniowania. Pokazuję, że to promieniowanie pochodzi z tego punktu. W obecnej chwili, 13.7 miliardów lat naprzód, odbieramy fotony od tego gościa, dopiero teraz je odbieramy. Podobnie zielony punkt, dopiero co odbiera fotony od niebieskiego. Gdy obserwuje te punkty w przestrzeni to również będzie obserwował jednorodne promieniowanie. Dokładnie tak samo ten punkt będzie dopiero co odbierał pierwsze fotony z punktu w przestrzeni, gdzie obecnie my znajdujemy się teraz. Będzie widział miejsce, gdzie my znajdujemy się teraz, tak jak wyglądało 380 000 lat po Wielkim Wybuchu. Podobnie z tamtym punktem w przestrzeni. Fotony dopiero co dotrą. Pomyślmy teraz o tym. Zeszło fotonom tego gościa 13.7 miliardów lat, by dotrzeć do tego punktu, który jest teraz oddalony 46 miliardów lat świetlny od nas, a Wszechświat ciągle się rozszerza. W zależności od tego czy Wszechświat będzie się rozszerzał wystarczająco szybko, może nie być żadnej możliwości dla fotonu, który dotarł do tego gościa, by w końcu dotarł do nas. Wszechświat może rozszerzać się tak szybko, że światło nie będzie nigdy w stanie nas dogonić, a więc to światło nigdy do nas nie dotrze. Istnieje więc pewien próg, pewien dystans od którego nigdy nie odbierzemy żadnego światła. Od którego nigdy nie otrzymamy żadnego promieniowania elektromagnetycznego. Czyli prosta odpowiedź brzmi: Kosmiczne promieniowanie z tego punktu owszem, zacznie dojrzewać. Nie będzie już tak jednorodne jeśli przesuniemy się do przodu w czasie 400 milionów lat czy też miliard lat. Ale zaczniemy odbierać jednorodne promieniowanie z dalszych regionów, będzie jednak jeszcze bardziej przesunięte ku czerwieni im dalej w przyszłość będziemy się przesuwać tym bardziej promieniowanie tła będzie się dochodziło do nas z coraz większych odległości przez co będzie coraz bardziej przesunięte ku czerwieni. Aż w pewnym momencie będzie tak przesunięte ku czerwieni, że nie będziemy w stanie obserwować go jako promieniowania elektromagnetycznego. I istnieje pewien próg za którym nie będziemy w stanie już nic obserwować, ponieważ za tym progiem światło nie będzie w stanie do nas dotrzeć.