Davor Horvatić

dr. sc. Davor Horvatić, teorijski fizičar, izvanredni profesor na zagrebačkom PMF-u, redovit je gost brojnih konferencija na kojima inspirira publiku talentom da razumljivim rječnikom objasni složene fizikalne pojave. Iz istog razloga je naš dugogodišnji kolumnist i predavač na Fotosofia seminarima. Naslov kolumne '42' je, prema superstroju u 'Vodiču za autostopere kroz galaksiju', smisao svega.

Svemir naš svagdašnji

23. travnja 2013. @ 12:16

Zanjimljivo je kako se u zadnja dva tjedna fizika malog i velikog nadopunila. LHC je objavio nove rezultate o potencijalnom Higgsovom bozonu, a znanstvenici koji analiziraju mjerenja satelita Planck dali su nam do sad najbolju sliku ranog svemira.


No, kako su se nadopunili ? Pričali smo do sada u više navrata o tome što je to Higgsov bozon i što je to mikrovalno pozadinsko zračenje te kako uz pomoć njega možemo dobiti sliku ranog svemira i njegov današnji materijalno-energetski sastav. Higgsovo polje (njegova manifestacija je Higgsov bozon) odgovorno je za izgled našeg svijeta danas i direktno utječe na svojstva sila koje oblikuju naš svijet. Ponašanje tog polja u jako ranom svemiru određuje, u dosadašnjim modelima, način na koji će se svemir inflatorno napuhati. Upravo su rezultati koje je skupio Planck još više poduprli teoriju inflacije svemira. Kombinirajući ta dva rezultata znanstvenici su uspjeli odbaciti dobar dio modela koji su pokušavali opisati mehanizme inflacije, nešto poput proljetnog čišćenja u natrpanom stanu. Jesu li našli pravi mehanizam ? Nažalost, još ne. Dobili su još više frustracija :) tj. shvaćamo koliko ne znamo.


Ono što sigurno znamo da se svemir nalazi na temperaturi od oko 2.7 K. Poučavajući izrazito male fluktuacije u toj temperaturi vidimo da je materija raspoređena izrazito homogeno u svemiru. U zadnjih 15 godina slali smo u orbitu satelite koji su mogli bilježiti sve finije i finije fluktuacije (slika 1). Materija je toliko uniformno raspoređena da moramo gledati šestu decimalu te temperature. Gledajte na te satelite kao na digitalne fotoaparate kojima fotografiramo jednu te istu sliku ali svaki ima sve veći broj pixela. 





Slika 1


Rezultati koje nam je donio Planck (slika 2) pokazuju da je svemir malo stariji, ukupno ima samo 13.82 milijardi godina. Otkrili smo da ima nešto manje tamne energije u njemu (cca 68%) i nešto više tamne materije. Rekli bi ljudi ništa spektakularno. No, spomenuli smo da je inflacija, naglo širenje svemira u izrazitom kratkom vremenskom intervalu nakon njegovog nastanka, sigurnija nego ikad prije. Svemir je gotovo savršen. Kažemo gotovo jer je Planck potvrdio da jedan dio svemira ipak ima veću koncentraciju hladnijih mjesta (manja gustoća materije) od ostalih (slika 3). Taj fenomen je poznat pod nazivom Os zla :) Postoji i dalje Hladna točka tako da i dalje možemo spekulirati da li neki drugi svemir svojom gravitacijom utiče na naš. 





Slika 2


Masa Higgsovog bozona i njegova svojstva, zajedno s mjerenjima satelita Planck pokazali su nam da puno toga fundamentalnog ne razumijemo o ranom svemiru te da ćemo još morati dosta kopati prije nego razumijemo što je to tako uniformno raspodijelilo materiju u našem svemiru. Još jedna vesela vijest u ta dva tjenda odnosi se na potencijalnu detekciju čestica koje bi mogle biti prvi kandidat za tamnu materiju. Valjda to tako ide ... dugo godina ništa i onda sve odjednom :)





Slika 3



Do novih otkrića možemo se zabavljati i pronalaziti inicijalne SH (Stephen Hawking) u mikrovalnom pozadinskom zračenju :) (slika 4). Fizičari će vjerojatno zauvijek ostati djeca u svojoj duši.


 



Slika 4


Tko želi više detalja može ih naći na ovom linku: