Scientia

În partea a doua a seriei privind dimensiunile Universului vom explora modul în care Edwin Hubble a descoperit în 1929 că Universul nu este static, ci în expansiune. Este observaţia care stă la baza înţelegerii ulterioare a faptului că a existat un început, numit Big Bang.

Constanta Hubble. Evoluţia Universului (1)

Încă dinainte de 1918, James Edward Keeler, Vesto Melvin Slipher şi William Wallace Campbell observaseră un fenomen curios. Toate galaxiile observabile aflate la distanţe mari aveau un spectru vizibil deplasat spre roşu, semn că ele se îndepărtau de noi - concluzie trasă pe baza binecunoscutului efect Dopler. În 1929, Edwin Hubble şi Milton Humason au constatat că această deplasare spre roşu pare a fi proporţională cu distanţa dintre Pământ şi galaxiile îndepărtate.

Edwin Hubble, omul care în 1929 a descoperit că Universul este în expansiune, punând bazele studiului evoluţiei Universului.

Această observaţie era însă problematică. Unul din principiile fundamentale ale cosmologiei este acela că niciun loc din Univers nu este, într-un fel sau altul, special. De aceea, nu era niciun motiv rezonabil pentru care ar fi trebuit ca aceste observaţii să fie legate în mod special de Pământ. În plus, efectul nu era observabil în imediata vecinătate; obiectele apropiate, cum ar fi stelele din galaxia noastră, nu păreau a avea acelaşi comportament.

Observaţiile erau consistente cu rezultatele obţinute de Friedmann şi Lemaître, ceea ce însemna că Universul se afla într-adevăr în expansiune. Această expansiune nu trebuie însă înţeleasă în sensul că obiectele se îndepărtează datorită mişcării lor prin spaţiu, ci în sensul că spaţiul în sine este cel care se măreşte. Din această cauză, obiectele îndepărtate au un spectru deplasat spre roşu - fiind vorba nu de efectul Doppler, ci de o "întindere" a undelor electromagnetice emise de acestea, analoagă efectului Doppler.

Intuitiv, putem înţelege atunci de ce obiectele îndepărtate de noi par a se deplasa mai repede decât cele apropiate: dacă Universul are tendinţa de a se dilata pe toată întinderea lui, zonele mai apropiate le "împing" pe cele mai îndepărtate, efect care se adaugă mişcării lor intrinseci. Dar atunci expansiunea ar trebui să fie măsurabilă local, oricât ar fi de mică.

Motivul pentru care acest lucru nu se întâmplă ţine de gravitaţie. Obiectele cu masă mare curbează spaţiul din jurul lor, "trăgând" de el şi împiedicându-i astfel expansiunea. De aceea, în zonele cu aglomerare mare de materie, expansiunea este practic oprită. Nu la fel se întâmplă cu zonele unde nu există asemenea aglomerări de materie -- în vastele viduri intergalactice -- unde nu există nicio acţiune destul de puternică opusă expansiunii spaţiului.

Constanta Hubble. Evoluţia Universului (3)