OD POČETKA DO DANAS

Naša planeta Zemlja je sićušna tačkica u bezgraničnom svemiru. Ona ne postoji oduvek niti će zauvek postojati, ali postoji dovoljno dugo da se na njoj mogao, zahvaljujući povoljnim uslovima, dogoditi jedan čudesan, možda i jedinstven događaj: iz nežive materije razvio se život. Tokom milijardi godina koje su sledile, život na zemlji pojavio se u bezbrojnim oblicima među kojima je i jedna vrsta koja se razmilila po celoj planeti, a to smo mi homo sapiens sapiens tj. ljudska vrsta. Premda možda i nismo najinteligentnija, sigurno smo najproduktivnija, najdominantnija i tehnološki najrazvijenija vrsta koja je ikada hodala (puzala, plivala, letela) Zemljom.

Radoznalost je jedna od najdalekosežnijih ljudskih osobina i ona nam je uvek pomogla da dođemo do velikih saznanja i mnogih odgovora na pitanja koja smo verovatno svi nekada postavili. Neka od tih pitanja su i šta se događalo pre nego što smo rođeni, šta se događalo pre nego što su se pojavili prvi pisani dokumenti, šta se dogaaalo pre nego što su se pojavili naši čovekoliki preci, pa čak i šta se događalo pre nego što je naša planeta uopšte postojala. Ovde ćemo govoriti o toj nezamislivo davnoj prošlosti, o tom vremenu od samog Početka pa sve do današnjeg dana, a to je priča duga petnaest milijardi godina.

Nauka koja se bavi istorijom svemira naziva se astronomija, a rođena je kada je neki čovek prvi put pogledao u nebo i upitao se: "Šta je sad to gore na nebu?".

Sve donedavno, jedini putokazi do rođenja svemira bili su mitovi i verska nagađanja. Sveštenik Ussher iz Armagha, izračunao je u sedamnaestom veku tačni datum Stvaranja tako da je sabrao starost biblijskih patrijarha i zaključio kako prvi dan sveta pada 4004. godine pre naše ere. Međutim, geolozi su kasnije prvi potvrdili da je starost Zemlje mnogo veća. Naime, debelim slojevima sedimentnih stena, koji nastaju sporim taloženjem, trebalo je za nastanak barem nekoliko stotina miliona godina. 

Verovatno je najveće otkriće do kojeg smo došli o svemiru, otkriće njegovog neprestanog širenja. Čovek koji je otkrio to međusobno udaljavanje galaktika bio je Edwin Hubble, astronom koji je početkom 20. veka radio na 2,5 metarskom teleskopu observatorije Mount Wilson, tada najvećem na svetu. To epohalno otkriće proizišlo je iz niza dugih i teških posmatranja njegovog asistenta Miltona Humasona. Oni su pokušavali odrediti Dopplerove efekte u spektralnim linijama galaksija i time odrediti njihovu brzinu kretanja u odnosu na nas (Dopplerov efekt morao bi svima biti poznat, a ako nije, prisetite se predavanja profesora fizike). Već nekoliko godina ranije astronomi su znali da većina galaksija beži od naše vlastite galaksije - Mlečnog Puta, ali Hubble je otkrio da brzina udaljavanja neke galaksije od nas zavisi od njene udaljenosti. To znači da ako posmatramo sve udaljenije galaksije, možemo zapaziti i proporcionalni porast brzine njihovog udaljavanja od nas. To pravilo krtanja danas je poznato kao "Hubbleov zakon", a iz njega logično sledi da će se, ako se vraćamo u prošlost, udaljenosti između galaksija postepeno smanjivati pa će nakon nekog vremena sve biti na jednom mestu tj. to će biti sam početak svemira. Ako bismo izračunali za koliko se poveava brzina pri nekoj udaljenosti, možemo i izračunati samu starost svemira. Taj broj je danas približno poznata, a zadnji podaci temeljeni su na posmatranjima najboljim svemirskim teleskopom današnjice Hubble Space Telescope-om (HST), koji se nalazi u orbiti oko Zemlje i iznad atmosferske zavese, svojim 2,4 metarskim ogledalom posmatra najudaljenije delove svemira. Iz tih posmatranja, dobija se povećanje brzine širenja od 20 km/s na svakih milion svetlosnih godina udaljenosti. Ako se to ekstrapolira na najveću moguću brzinu širenja, brzinu svetlosti, dobijamo starost svemira od približno 15 milijardi godina, a taj broj je u skladu sa procenama starosti najstarijih poznatih zvezda.

Sam trenutak nastanka svemira, ujedno i svega za što znamo da postoji, naziva se Veliki prasak (Big Bang). To nas ime navodi na pomisao da se radilo o nekakvoj eksploziji, ali ta eksplozija nije bila ništa slična eksplozijama koje mi proizvodimo svojim oružjima jer još nije postojao prostor u kojem bi se ta eksplozija širila, već je samo širenje proizvodilo prostor. Mogli bismo to uporediti s voćnim kolačem u pećnici. Kada se kolač diže, grožđice se odmiču jedna od druge, ali ne zbog neke eksplozije već zbog toga jer testo između njih raste. Ako umesto grožđica pročitamo "skupovi galaksija", a umesto testa "prazan prostor", dobićemo neku sliku o tome što se događa u svemiru koji se širi. Danas još ne raspolažemo posebnom kvantnom teorijom gravitacije koja bi sa sigurnošću govorila o uslovima kod jako velikih gustina, tako da još ne znamo da li je Veliki prasak započeo beskrajno velikom gustoćom i beskrajno visokom temperaturom, ali ipak možemo baciti pogled na ono što se dogodilo u samo jednu 10⁴²-tinu sekunde nakon Velikog praska. Temperatura i gustoća su bile nezamislivo velike, ali ipak teoretičari ih mogu izračunati, pa je tako temperatura iznosila 10³¹ °C, a gustina je bila 10⁸⁹ puta veća od gustine vode (10⁸⁹ g/cm³). Današnje teorije ne mogu objasniti kakve su čestice i sile među njima mogle postojati pri tako ekstremnim uslovima, tako da prelazimo na vreme nakon prve stotinke sekunde, gde naše teorije vrede. Do tog trenutka, pri tako velikoj gustini i temperaturi, stalno su se pojavljivali parovi čestica materije i antimaterije koje bi se odmah međusobno anihilirale (poništile se) tj. celokupna njihova masa pretvorila bi se ponovno u energiju iz koje su i nastale. To pokazuje i poznata Einsteinova formula E = mc², po kojoj se materija može pretvoriti u energiju i obrnuto. To je bilo vreme kada je svemirom vladalo zračenje. Nakon prve stotinke sekunde, svemir se "ohladio" na samo 100 milijardi stepeni i nove se čestice više nisu mogle pojavljivati. Budući da su protoni i antiprotoni nastajali u parovima, morao ih je biti isti broj, pa se celokupna materija morala anihilirati. U tom bi slučaju preostalo samo zračenje. Međutim, svi mi dobro znamo da svuda postoje protoni (i neutroni); od njih su građene zvezde, planete, a i mi sami, pa je razlog zašto priroda, kako izgleda, više voli materiju nego antimateriju još uvek nerešena zagonetka. Rešenje je možda u tome da se polovina svemira ipak sastoji od antimaterije, koja se nije anihilirala sa materijom zbog samog širenja svemira, ali astronomi još nisu pronašli nimalo dokaza za tu tvrdnju. Ta naklonost prirode nije bila posebno izražena, tako da je u početku po svoj prilici postojao samo jedan dodatni proton na svaku milijardu parova sastavljenih od protona i antiprotona. Ali kada su se članovi tih parova anihilirali, oni preostali protoni izgradili su naš svemir. Parovi elektron - pozitron još su se nekoliko sekundi pojavljivali (manje su mase od protona ili neutrona, pa im je za to potrebna manja energija) i anihilirali dok su preostali elektroni uravnotežili pozitivno naelektrisane protone. U sledećih nekoliko minuta, protoni i neutroni su se povezali u atome helijuma. Neutroni sami za sebe nisu stabilne čestice, već im je poluraspad oko 15 minuta, pa je oko 75 % protona ostalo samo sa svojim elektronom i time je nastao vodonik. Tako su sastav svemira u početku sačinjavala samo ta dva elemanta : oko 75 % vodonika i oko 25 % helijuma. Svi ostali elementi, od kojih je sačinjeno i naše telo, nastali su kasnije u termonuklearnim reakcijama u središtima zvezda.

Izgleda da su se nekoliko stotina miliona godina kasnije pojedini oblaci gasa počeli pod uticajem gravitacije sve više stezati i pretvarati u prve galaksije, sačinjene od prvih zvezda. U njima je termonuklearna fuzija stvarala nove elemente, a divovske zvezde su te elemente razbacivale u okolni prostor u titanskim eksplozijama i posticale nova stezanja međuzvezdanog gasa i formiranje novih zvezda i galaksija.

Ovde dolazimo i do naše galaksije, jedne od milijardi sličnih galaksija. U njoj su, kao i u ostalim galaksijama sijale zvezde, jedne se palile, druge gasile, neke eksplodirale i posticale nastajanje novih. Tako je, pri starosti svemira od oko deset milijardi godina jedno od mnogih zgušnjavanja gasa proizvelo zvezdu na periferiji galaksije ni po čemu posebnu, osim za nas stanovnike Zemlje, jer ta zvezda i danas osvetljava i snabdeva energijom našu malenu planetu. Ta zvezda, naše Sunce, nastala je delom od materijala koji su eksplozijama izbacile starije zvezde prošle generacije i time omogućile da od preostalog gasa nastanu planete Sunčevog sistema.

U početku, u Sunčevom sistemu vladao je haos; planete su se formirale, sudarale i raspadale, a od ostataka nastajale nove, sve dok se nisu ustalile na mestima na kojima i danas kruže oko Sunca. Bilo je to mesto nemoguće za život kakav mi poznajemo. Tada je i Zemlja bila usijana stena neprekidno bombardovana krhotinama zaostalim iz formiranja sistema.

Kada su se upalile termonuklearne vatre u središtu Sunca, ono je proizvedenom energijom polako potiskivalo ostatke gasa, uglavnom vodonika, zaostalog iz stvaranja sistema sve dalje od sebe. Četiri terestričke planete Merkur, Venera, Zemlja i Mars bili su suviše blizu da bi svojom gravitacijom uhvatile taj gas, dok su na malo većoj udaljenosti, gde je snaga Sunca polako slabila, četiri druge planete, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun, polako su prikupljali zalihe i pretvorili se u gasovite divove stotinu puta masivnije od Zemlje. Pluton, najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu je priča za sebe i verovatno je nekada bio satelit jedne od planeta, najverovatnije Neptuna, ali je u nekoj svemirskoj katastrofi bio odbačen i ustalio se na sadašnjoj orbiti, oko 40 puta daljoj od Sunca nego naša Zemlja. Tako 4.6 milijardi godina nakon formiranja Sunčeva sistema, dolazimo do današnjice, u kojoj svemirskim letilicama istražujemo ta čudesa našeg malog planetarnog sistema, a imamo šta i videti.

VRH