Ebook Niedomknięty bilans wszechświata mobi,epub

Syriusz B, jak każda inna gwiazda - światłem własnym; były to jedynie obiekty trudne do wykrycia ze względu na małe natężenie wypromieniowywanego lub odbijanego światła. Czy zatem przywołane epizody rzeczywiście można traktować jako początek historii ciemnej materii? Współcześnie przeważa opinia, że obiekty w samym Układzie Słonecznym i jego najbliższym sąsiedztwie (Syriusz jest jedną z gwiazd leżących najbliżej Słońca) faktycznie nie są składnikiem ciemnej materii z tego prostego powodu, że da się je zaobserwować za pomocą odpowiednio mocnych teleskopów. Sytuacja może się jednak przedstawiać inaczej w miejscach znacznie oddalonych od Ziemi, w których bezpośrednie zaobserwowanie tego typu obiektów nie jest wykonalne - na przykład w odległych zakątkach Drogi Mlecznej lub w innych galaktykach. W takich miejscach wspomniane obiekty - obecnie oprócz białych karłów i planet krążących wokół gwiazd (takich jak Neptun) do tej samej kategorii zalicza się również inne typy słabo świecących gwiazd, a także gigantyczne planety o rozmiarach Jowisza (tzw. planety jowiszowe), komety, planetoidy, planety karłowate itp. - rzeczywiście mogą stanowić ważny składnik ciemnej materii. Należy jednak pamiętać, że wniosek ten jest oparty na współczesnej wiedzy dotyczącej wielkoskalowej budowy wszechświata. W połowie XIX wieku astronomowie nie wiedzieli jeszcze, że mgławice widoczne na nocnym niebie są odrębnymi galaktykami, podobnymi pod względem wielkości i struktury do Drogi Mlecznej i oddzielonymi od niej niewyobrażalnie wielkimi obszarami kosmicznej pustki. W okresie tym ciągle jeszcze dominowało przekonanie, że wszechświat należy utożsamiać z Drogą Mleczną, obejmującą swym zasięgiem obserwowane przez astronomów ,,wszechświaty wyspowe"[12]. To właśnie z tego powodu w XIX-wiecznych dyskusjach na temat możliwości istnienia ciemnej materii nie uwzględniano podziału - istotnego z punktu widzenia współczesnych analiz tego zagadnienia - na ciemną materię charakteryzującą ,,bliskie" i ,,dalekie" sąsiedztwo Układu Słonecznego. Już wtedy wiedziano jednak, że różnego rodzaju niewidoczne obiekty należy uwzględnić przy szacunkach dotyczących ilości materii obecnej we wszechświecie - niezależnie od tego, w jakiej skali dokonuje się tego typu oszacowań. Świadomość ta z czasem zaczęła coraz bardziej wpływać na naukowy obraz świata. Na początku XX wieku idea obecnej we wszechświecie niewidocznej materii zadomowiła się w fizyce na dobre. Wymownym świadectwem tego stanu rzeczy może być wydana w 1903 roku książka do astrofizyki, w której autorka - astronomka i popularyzatorka nauki Agnes Clarke - poświęca osobny rozdział problemowi ,,ciemnych gwiazd"[13]. W rozdziale tym znajduje się następująca opinia, którą można potraktować jako miarodajny wskaźnik tego, jak problem ciemnej materii postrzegano w latach poprzedzających rewolucję relatywistyczną: ,,Masa niewidocznych ciał może (...) przewyższać masę tych, które świecą; niewykluczone, że stanowią one główną część siły napędowej wszechświata"[14]. ,,Niewidoczne ciała", którym poświęca uwagę Clarke, to przede wszystkim wygasłe lub gasnące gwiazdy świecące tak słabym światłem, że mogą ich nie zauważyć astronomowie posługujący się nawet najmocniejszymi teleskopami. W roku 1922 astronom James Jeans przeprowadził obliczenia, z których wynikało, że liczba tego typu ,,ciemnych gwiazd" trzykrotnie przekracza liczbę gwiazd jasnych[15]. Oszacowania te nawiązywały do analiz innego astronoma, Jacobusa Kapteyna, który w jednej ze swoich prac zauważył, że ,,ilość ciemnej materii można byłoby określić na podstawie jej efektów grawitacyjnych"[16]. Sam Kapteyn sądził - nieco wcześniej do podobnych wniosków doszedł Ernst Öpik[17] - że ilość ciemnej materii w obrębie Drogi Mlecznej nie jest znaczna. Inni uczeni nie podzielali jednak tej opinii. Rozpoczął się trwający przez długie dziesięciolecia spór o hipotezę ciemnej materii, przy czym nowe metody badawcze - uwzględnianie efektów grawitacyjnych związanych z obecnością takiej materii oraz określanie stosunku masy do światła w odniesieniu do obiektów wielkoskalowych, takich jak galaktyki albo gromady galaktyk - przyczyniły się do zasadniczej zmiany w podejściu do tej hipotezy. Czysto teoretyczne spekulacje dotyczące obecności ciemnej materii zaczęto zastępować coraz bardziej zaawansowanymi testami empirycznymi. Zmiana ta została spowodowana w dużej mierze tym, że w międzyczasie (w roku 1915) na arenie nauki pojawiła się ogólna teoria względności, a nieco później - zbudowana na jej podstawie kosmologia relatywistyczna[18]. Obserwacje astronomiczne przekonały uczonych, że Droga Mleczna jest tylko jedną z wielu galaktyk skupionych w gromady[19] rozsiane w ogromnym - być może nieskończonym - wszechświec