Vesmír má spoustu zvláštních a zajímavých vlastností, které se pro někoho mohou zdát podivné. O to víc nabývá na důležitosti pochopení těchto zákonitostí.
Jednou z takových vlastností je fakt, že se vesmír neustále rozšiřuje. Navíc se rozšiřuje poměrně neobvyklým způsobem. V tomto článku se budeme zabývat tím, jak víme že se vesmír rozšiřuje, a jak se rozšiřuje. K pochopení tohoto faktu nám pomůže Dopplerův jev.
Ti z vás, kteří se o vesmír aspoň trochu zajímají tak ví, že se vesmír rozšiřuje a že se rozšiřuje neobvykle rychle. Ale zamysleli jste se někdy nad tím, jak jsme vůbec přišli na to, že se vesmír rozšiřuje?
Dopplerův jev
Odpověď na tuto otázku je, díky něčemu, co se jmenuje Dopplerův jev víme, jak se vesmír rozšiřuje. No jo, ale jak Dopplerův jev funguje?
Je to jev, který vychází z principu fungování našeho světa. Konkrétně s principem fungování vlnění při rychlosti. Dobře se to vysvětluje na autě.
Když nastartujeme auto tak se zvuk šíří vlněním vzduchu. Frekvence vlnění rozhoduje o tom, jak hluboký, či vysoký je tón zvuku. Zvuk je vlnění. Můžeme říct také kmitaní ze strany na stranu.
Když na kytaře zahrajeme tón, tak se struna začne pohybovat ze strany na stranu. Čím rychleji kmitá (nebo čím kratší je délka jednoho kmitu) tím vyšší tón hrajeme, to je frekvence. Jak s tím ale souvisí rychlost? Poměrně jednoduše. Vraťme se k spalovacímu autu.
Když auto stojí tak se zvuk motoru šíři vlněním (kmitáním) na všechny strany stejně. Samozřejmě záleží na konstrukci auta i samotného motoru ale to zanedbáváme. Když se auto rozjede vpřed tak vlivem toho, že se pohybuje vpřed se vlnové délky kmitů, které směřují vřed zkrátí a těch které směřují dozadu se prodlouží.
Proto pozorovateli, který se oproti autu nepohybuje připadá, že když se k němu auto přibližuje tak tón zvuku z jeho motoru je vyšší, než když se poté auto oddaluje.
Souvislost Dopplerova jevu a světla
Zajímavé je, že to funguje nejen u zvuku ale i u světla. Světlo se šíří buď jako proud fotonů nebo jako vlnění. Zvuk se v naší atmosféře také šíří jako vlnění. U zvuku frekvence vln ovlivňuje výšku tónu a u světla to ovlivňuje barevné spektrum. Konkrétně když se k nám galaxie přibližují nastává modrý posuv, to znamená že se jejich světlo pro nás zbarvuje lehce do modra. Naopak když se od nás vzdalují tak nastává rudý posuv, takže se jejich světlo zbarvuje do červena.
Podivnost rozšiřování vesmíru
Díky Dopplerovu jevu už jsme schopni určit, jak se chovají galaxie kolem nás. Když vybuchne bomba, tak se všechny střepiny vzdalují od sebe. Když si představíme velký třesk, je logické, aby rozšiřování vesmíru fungovalo stejně protože to byl v podstatě výbuch. Zajímavé však je, že to tak nefunguje.
Protože jsme zjistili že se od nás vzdaluje úplně všechno a na všechny strany. Kdyby se vesmír rozšiřoval způsobem jako když vybuchuje bomba, tak by bylo snadné určit jeho střed, protože by se všechno vzdalovalo od středu. Nicméně ve vesmíru se všechno vzdaluje od všeho, protože mezi tělesy neustále vzniká nový prostor.
Vesmír se také díky tomu rozpíná rychleji, než je rychlost světla. Důvod, proč to takto funguje, je stále nejasný. Prozatím jsme příčinu pojmenovali jako temná energie. Odvození názvu je poměrně jednoduché.
Temná, protože ji nelze detekovat alespoň zatím a energie proto, že se jako energie projevuje. Na podobnou problematiku narážíme i u galaxií a hmoty. Protože podle výpočtů hmotnosti galaxií jsme zjistili, že by neměli držet pohromadě, přesto se tak děje. Tento jev připisujeme temné hmotě. Temné, protože ji nelze detekovat a hmotě, protože se jako hmota projevuje.
Pokud byste si chtěli o temné hmotě a temné energii přečíst více, tak v tomto článku jsme se pokusili to popsat podrobněji.
Náš youtube kanál naleznete