Astronomia popularna

Praca zbiorowa. Olbrzymia księga: w zasadzie kilka książek w jednej.

###

Jan Godomski.

"[...] w 1966 odkrył planetę astronom polski K. Rudnicki" (83).

"Jeszcze za czasów Kopernika wielki popłoch w Europie spowodowały 3 jasne komety z lat 1531, 1532, 1533, zwłaszcza, że ostatnia z nich przemierzyła firmament ruchem wstecznym, a więc z zachodu na wschód. Dla uspokojenia umysłów zorganizowano wówczas dysputę z udziałem najwybitniejszych astronomów, a wśród nich figurował również 'Wrocławianin' Kopernik. Kopernik napisał wówczas obszerny traktat o kometach, który niestety zaginął. Wiadomo tylko, że uważał on ciała te za 'gwiazdy szybkie', krążące poza sferą księżyca. Był to na owe czasy znaczny postęp w poglądach" (84).

Teoria J. Jeansa, który "założył, że w dalekiej przeszłości jakaś obca gwiazda minęła Słońce w dostatecznie małej odległości, by siły przypływowe oderwały odeń olbrzymią smugę gazów (tzw. cygaro Jeansa),z której po podziale powstały poprzez kondensację globy planet. Lecz i ta teoria została odrzucona. Wobec pustki dominującej w Galaktyce spotkanie dwóch gwiazd jest mało prawdopodobne i cała Galaktyka [nawet] po 20 mld lat istnienia mogłaby się stać areną powstania [w taki sposób] zaledwie kilku systemów planetarnych" (89).

###

Jan Jerzy Mergentaler

Efekt Zeemana
"Opieramy się tu na zjawisku odkrytym w 1897 przez P. Zeemana w laboratorium fizycznym w Lejdzie w Holandii, a dotyczącym zmian w sposobie wysyłania lub pochłaniania promieniowania przez atomy znajdujące się polu magnetycznym. I tak, jeśli przez promieniujący gaz nie przechodzi pole magnetyczne, emituje on światło w poszczególnych liniach widmowych. Linia taka w emisji wygląda jak jednobarwny prążek, najjaśniejszy w środku; w absorpcji będzie to pasek, najciemniejszy w środku. W polu magnetycznym sytuacji ulega zmianie. Pojedynczy prążek ciemny (w widmie Słońca brak w widzialnej dziedzinie widma linii jasnych) rozszczepia się na dwa lub trzy prążki ciemne - zależnie od kierunku lokalnego pola magnetycznego panującego w miejscu, z którego zostało wysłane światło. I tak w polu, którego linie przebiegają równolegle do linii promieniowania świetlnego, otrzymujemy dwie składowe, natomiast w polu poprzecznym - trzy
(186-187).

"A jaka jest rola Słońca we wszechświecie? W chwili obecnej jest ono niczym niewyróżniającym się członkiem naszej Galaktyki. Gdyby je oddalić na 10 parseków (około 33 lat świetlnych),świeciłoby jak gwiazda około 5 wielkości [gwiazdowej]. [...] Ta zwyczajność Słońca jest może pewną pociecha dla ludzi. Skoro gwiazda centralna naszego układu planetarnego jest tak bardzo pospolita, to może i planety podobne do Ziemi są równie pospolite, może więc nie jesteśmy aż tak samotni we wszechświecie, jak w naszym układzie planetarnym. [...] Wszak gwiazdy są rzadziej rozsiane w przestrzeni niż kilka pszczół latających samotnie w kuli o objętości równej całej Ziemi. W takich warunkach ich wzajemne spotkanie byłoby całkowicie nieprawdopodobne w jakimś określonym przedziale czasu, wynoszącym miliardy lat" (214).

###

Józef Smak

Spektroskopia
"To, czy obserwować będziemy główne linie atomów obojętnych, czy też jonów, zależy od tego, czy atomy danego pierwiastka występują w atmosferze w stanie obojętnym, czy też zjonizowanym, co z kolei zależy przede wszystkim od temperatury. [...] Ponieważ znakomita większość gwiazd nie różni się między sobą składem chemicznym, przeto różnice wyglądu widm (typy widmowe) gwiazd są głównie wynikiem różnic w temperaturach" (220-221).

"Otóż z określonej ilości materii o określonym składzie chemicznym można zawsze 'zbudować' gwiazdę tylko w jeden sposób. [...] Jeśli zatem w chwili obecnej jakiś obłok materii międzygwiazdowej zaczyna się kurczyć, by za wiele milionów lat stać się gwiazdą, to wprawdzie niewiele wiemy o tym, jak będzie przebiegał sam proces narodzin tej gwiazdy, ale już teraz orientujemy się, jaka to będzie gwiazda" (239-240).

"Okazuje się, że zapasy helu, wyczerpane w wyniku tworzenia się węgla, tlenu, neonu i magnezu, mogą ulec odnowieniu, jeśli tylko temperatura (wskutek dalszego kurczenia się gwiazdy) dojdzie do miliarda stopni. W takiej temperaturze jądra neonu rozszczepiane są z powrotem przez promieniowanie [gamma] na tlen i hel; w niższych temperaturach mieliśmy reakcję 'odwrotną'. Teraz, w wysokich temperaturach, ponowne 'pojawienie się' helu doprowadzi do dalszych reakcji polegających na przyłączeniu jąder helu do jąder coraz do cięższych pierwiastków i produkcji następnych pierwiastków - krzemu, siarki, argonu i wapnia" (258).

"I tak, wiemy już, że cefeidy długookresowe reprezentują prawdopodobnie przejściowe stadium ewolucji gwiazd o znacznych masach (równych kilku lub kilkunastu masom Słońca) podczas przechodzenia przez nie ze stadium ciągu głównego do stadium czerwonego nadolbrzyma. [...] Jeszcze inne zmienne pulsujące - gwiazdy typu RR Lyrae - identyfikowane są z zaawansowanymi stadiami ewolucji gwiazd o małych masach (bliskich masom Słońca),należących do populacji II. Są to gwiazdy bardzo stare, występujące licznie w gromadach kulistych" (267).

###

Stanisław Grzędzielski

"Panna Leavitt oparła wyznaczanie punktu zerowego skali jasności absolutnej swoich cefeid na porównaniu ich jasności z tymi cefeidami w naszej Galaktyce, których odległości wyznaczone zostały metodą paralaks trygonometrycznych i pokrewnymi. Istotnym punktem w tym postępowaniu było założenie, że cefeidy o tym samym okresie mają tę samą jasność absolutną, niezależnie od tego, czy leżą w naszej Galaktyce, czy w którymś z Obłoków Magellana" (289).
"W początku XX w. nie zdawano sobie sprawy, że cefeidy nie stanowią jednorodnej grupy gwiazd, lecz mieszaninę kilku typów. Tak więc można je z grubsza podzielić na cefeidy klasyczne, o okresach dłuższych niż jeden dzień, i cefeidy krótkookresowe (od najjaśniejszej przedstawicielki zwane RR Lyrae),o okresach krótszych niż jeden dzień. Jest oczywiście tylko zbiegiem okoliczności, że granica ta odpowiada jednej dobie ziemskiej. Okazało się, że każda z tych grup cefeid ma 'własny' punkt zerowy skali jasności, nie pokrywający się z drugim. [...] Ponieważ panna Leavitt nie zdawała sobie sprawy z różnic między cefeidami, jeśli chodzi o punkty zerowe, nie wiedziała również, że to, co wyznaczyła, nie jest właściwym punktem zerowym, lecz ale wielkością średnią [skali jasności] z danych dla dwu grup" (290).
"Była to jedna z większych sensacji w astronomii i dała asumpt do niemałej liczby uszczypliwych uwag" (291).

Ruch gwiazd
"Ruch jakiegoś obiektu w przestrzeni, rozpatrywany z Ziemi [...] można zawsze rozłożyć na dwa ruchy: na ruch ku obserwatorowi i na ruch w kierunku prostopadłym do linii łączącej obserwatora z danym obiektem. Ruch ku obserwatorowi nazywamy ruchem radialnym, a więc ruchem wzdłuż promienia widzenia, ruch w kierunku prostopadłym nazywamy ruchem tangencjalnym, czyli stycznym (od wyimaginowanego sklepienia nieba). Odpowiednie prędkości obu ruchów nazywamy prędkością radialną i prędkością styczną. [...] Przesuwanie się gwiazd na sklepieniu nieba może zatem być wynikiem - jeśli abstrahować od ruchu naszego globu - posiadania przez obiekt jakiejś prędkości stycznej. Obserwacje przesunięć gwiazd na sferze niebieskiej informują przeto tylko o prędkościach stycznych. Prędkości radialne trzeba wyznaczać na innej drodze" (294).

"W 1783 roku wspomniany [...] William Herschel znał ruchy własne tylko 13 gwiazd. [...] Słońce jest wszakże również jedną z gwiazd, można więc przypuszczać, że ma także jakiś 'własny' ruch w przestrzeni. Otóż Herschel podjął próbę wyznaczenia ruchu Słońca w stosunku do grupy tych 13 gwiazd. Innymi słowy, przyjął on, że chociaż porusza się każda z tych 13 gwiazd, to grupa jako całość jest nieruchoma. Analogicznie można np. uznać za nieruchomy tłum zalegający plac, mimo iż jednostki wchodzące w skład owego tłumu poruszają się bez przerwy. Jeśli ktoś będzie przechodził przez taki plac, zauważy nie tylko indywidualne przemieszczenia ludzi, ale również zwróci uwagę na fakt, że tłum jako całość przesuwa się podczas jego ruchu do tyłu. [...] Wyznaczenia te ponawiane są stale i w dobie obecnej. Stale bowiem dochodzą nowe gwiazdy o znanych prędkościach przestrzennych, a posługiwanie się maksymalnie dużą liczbą gwiazd decyduje o dokładności wyznaczania" (307).

"Z reguły więc w Galaktyce spełniony jest warunek, że najbliższe sąsiadki gwiazdy są tak daleko, iż siły przyciągania od nich pochodzące są nieporównywalnie mniejsze od siły przyciągania Galaktyki jako całości. [...] Gwiazda musi krążyć wśród swych sąsiadek przez długie biliony lat, aby w końcu z którąś się zderzyć. Ponieważ wiek galaktyki [...] ocenia się na kilkanaście miliardów lat, zatem większość gwiazd nie miała dotychczas szans zderzenia się i na pewno nie ulegnie zderzeniu w ciągu następnych kilkunastu miliardów lat. Sytuacja jest zatem taka, że każda gwiazda w Galaktyce krąży jako całość niezależnie od swoich sąsiadek, 'nie wiedząc' w ogóle, że istnieją inne gwiazdy" (311).

"W szczególności Stromberg badał rozkład prędkości gwiazd. [...] Definitywne rozstrzygnięcie przyniosły w 1926 roku prace Oorta" (312-313).

"Było to wynikiem głęboko zakorzenionego przekonania, że w przestrzeni między gwiazdami panuje 'doskonała próżnia'. Pogląd ten dotrwał w zasadzie aż do XX wieku. W 1904 roku astronom niemiecki Hartmann, badając spektroskopowo ruchy składników gwiazdy podwójnej gwiazdozbiorze Oriona, stwierdził, że podczas gdy linie widmowe pierwiastków takich, jak wodór, hel, magnez i innych przesuwały się periodycznie do ku czerwieni, to ku fioletowi [...] to linie wapnia nie wykazywały najmniejszych ruchów. [...] linie wapnia nie powstają w atmosferze gwiazdy, ale w jakimś obłoku gazu niezwiązanym z gwiazdą i leżącym między nami a badanym układem [...]. [...] Przełomowe znaczenie miały tu prace [...] Trumplera. [...] Rezultat tych praw był niespodziewany. Okazało się mianowicie, że im dalej od Słońca, leży dana gromada [gwiazd], tym przeciętnie większa jest jej średnica. Ponieważ Słońce nie zajmuje w przestrzeni żadnego uprzywilejowanego położenia, zaobserwowany efekt musi być efektem pozornym. Najprościej można go wytłumaczyć, jeśli przyjąć, że wyznaczone metodą paralaks fotometrycznych odległości są przeceniane, i to tym bardziej, im dalej od nas dana gromada leży. [...] powodem może być np. wygaszanie światła dalekich gwiazd przez materię międzygwiazdową. Gwiazdy są wtedy pozornie słabsze i metoda paralaksy fotometrycznej daje odległości stale za duże, i to tym bardziej, im większy jest wypływ wygaszania, czyli im dalej gwiazda leży. [...] Trumpler doszedł do wniosku, że przestrzeń międzygwiazdowa jest wypełniona materią wygaszającą promieniowanie gwiazd. Zjawisko wygaszania gwiazd przez materię międzygwiazdową nazwano 'ekstynkcją międzygwiazdową' (od łac. etinguare - zgasić, wygaszać). Rozprzestrzenił się też bardzo termin 'absorpcja międzygwiazdowa'. Jest on o tyle niesłuszny, że wygaszanie następuje na skutek rozpraszania światła, nie zaś pochłonięcia (absorpcji) przez materię" (319-321).

Poprawki na ekstynkcję światła.

Pył międzygwiazdowy (ale nie gaz międzygwiazdowy - to co innego).
"Ziarenka pyłu składają się z maleńkiego jądra grafitowego (o rozmiarach rzędu 10 do minus szóstej) otoczonego płaszczem lodowym o kilkakrotnie większej grubości. [...] [Jego gęstość] jest niezwykle mała. W objętości zajmowanej przez Pałac Kultury i Nauki w Warszawie znajdowałoby się przeciętnie jedno takie mikroskopijne ziarenko. Jednak odległości do gwiazd są tak wielkie, że światło, nim dobiegnie od nich z Ziemi, napotka olbrzymią ilość takich ziarenek. Przeciętnie na drodze 1 kps w pobliżu płaszczyzny równika galaktycznego osłabienie światła [ekstynkcja światła] wywołane rozpraszaniem na pyle jest kilkakrotne, co oznacza, że z tej odległości dociera do Ziemi tylko 20-30% światła wysyłanego przez gwiazdę, Reszta rozprasza się 'na boki' i błąka w przestrzeni, powodując niezmiernie słabe świecenie warstw pyłu jako całości. [...] gęstość jego maleje wraz z odległością od płaszczyzny. [...] pył występuje w postaci skupisk (obłoków) i gęstość pyłu w tych skupiskach jest 10-20 razy większa od gęstości średniej. Przeciętny rozmiar takich obłoków jest rzędu kilku parseków" (326-327).

Gaz międzygwiazdowy (ale nie pył - to co innego). Wyróżnia się obłoki gazu H I (niezjonizowane) oraz obłoki gazu H II (zjonizowane).
"Stwierdzono, że skład chemiczny gazu międzygwiazdowego jest podobny do składu chemicznego przeciętnej gwiazdy" (328).
"[...] rozległe przestrzenie wokół jasnych, gorących gwiazd wczesnych typów widmowych świecą światłem odpowiadającym (co do długości fali) wodorowej linii widmowej H-alfa, leżącej w czerwonej części widma. [...] Bengt Georg Daniel Strömgren podał interpretację teoretyczną zjawiska. [...] Świecenie wodoru wyjaśnić można efektem jonizacji atomów wodoru przez promieniowanie krótkofalowe jasnych gorących gwiazd [...]. krótkofalowe promieniowanie gwiazdy będzie wybijać elektron z atomów wodoru (jonizacja). [...] W czasie łączenia się jąder i swobodnych elektronów emitowana jest energia promienista, w szczególności pojawia się linia wodorowa H-alfa. [...] Nazywamy je obszarami H II [dwa]. Obłoki wodorowe, które nie leżą w pobliżu jasnych gorących gwiazd nie będą zjonizowane i nie będą emitować linii wodorowej H-alfa. Nazywamy je obszarami H I [jeden]. Nie możemy ich oczywiście tak łatwo zaobserwować, jak obszarów H II" (328-329).
"Cała przestrzeń w pewnym pasie wokół płaszczyzny jest wypełniona gazem i pyłem międzygwiazdowym, na ogół niewidocznym, a tylko te spośród obłoków gazowo-pyłowych, które przypadkowo znajdą się w pobliżu dostatecznie jasnej gwiazdy - będą świeciły jako jasne mgławice" (330).
Linie wodoru 21-centymetrów.
"Ilość energii niesionej przez pojedynczy kwant tego promieniowania jest tak mała (około 10 do minus piątej elektronowolna),że może je wysyłać wodór w temperaturze niemal zera bezwzględnego. Tak więc w praktyce [nawet] chmury niezjonizowanego wodoru zawsze powinny 'świecić' w linii 21 cm, niezależnie od tego, jak niska byłaby ich temperatura" (331).
"Szerokość warstwy wodoru w okolicy Słońca ocenia się na około 300 ps, a średnia jego gęstość wynosi około 1 atom/cm3, co odpowiada mniej więcej masie jednego miligrama rozprowadzonej w sześcianie o boku 80 kilometrów. Warstwa neutralnego wodoru nie zalega przestrzeni równomiernie. Podobniej jak pył międzygwiazdowy [...] występuje w przestrzeni w postaci mniejszych lub większych chmur, między którymi rozciąga się rozrzedzony ośrodek międzyobłoczny o gęstości prawdopodobnie 10 razy mniejszej od średniej gęstości materii międzygwiazdowej" (331).
"Jeśli przyjąć [istnieje taka możliwość] że gros wodoru jest związana w praktycznie nieobserwowalnych cząstkach H2, to wszystkie oszacowania masy materii międzygwiazdowej, oparte na pomiarach lini 21 cm, byłyby błędne: naprawdę materii międzygwiazdowej byłoby znacznie więcej niż przypuszczamy" (333).
"[...] jasne i gorące gwiazdy oraz obszary H II występują zawsze wzdłuż ramion spiralnych. Efekt ten jest tak widoczny, że może stanowić wyróżnik przebiegu ramienia spiralnego" (367).
"[...] materia międzygwiazdowa układa się przede wszystkim wzdłuż ramion spiralnych" (368).
"Okazało się, że istotnie wodór neutralny układa się w naszej Galaktyce wzdłuż wydłużonych 'rękawów' przypominających ramiona spiralne innych galaktyk" (369). Rotacja różniczkowa.
"Stało się to dzięki temu, że promieniowanie radiowe [np. 21 centymetrów] nie jest praktycznie pochłaniane przez materie międzygwiazdową i drogą jego analizy możemy wnioskować o rozmieszczeniu obszarów zupełnie niedostępnych obserwacjom wykonanym w świetle widzialnym" (370).

"Na pewno za 100 lat hipotezy te wydadzą się czymś prymitywnym, pocieszmy się jednak, że są one koniecznym krokiem na drodze poznania" (380).

###

Włodzimierz Zonn

Kopernik "zapewne sam dostrzegał te argumenty, bo pisząc o sferze gwiazd stałych, w pewnym miejscu dodaje: 'A zatem pytanie, czy świat jest skończony, czy nieskończony, zostawmy do dyskusji filozofom'. Dyskusja ta trwa do dzisiaj, i to nie wśród filozofów, lecz astronomów, którzy mają niezbędne dane "z pierwszej ręki". Do nich też należy zapewne ostatnie słowo w tym sporze" (382-383).

"Bo prawa fizyki czy chemii [raczej matematyczne odzwierciedlenia takich praw] nie są absolutnie nieomylne, po pierwsze dlatego, że formułują je ludzie, nie bogowie, po drugie zaś i dlatego, że odkrywa je się je najczęściej w laboratoriach ziemskich, a więc w warunkach odmiennych od tych, jakie panują we wszechświecie" (384).

"[...] astronomowie starożytni wykorzystali pewne twierdzenie, którego słuszność udowodniono dopiero w XIX wieku, mianowicie słynne twierdzenie Fouriera. Orzeka ono, że każdy ruch periodyczny można przedstawić w formie sumy nieskończenie wielu ruchów jednostajnych kołowych. [...] które głosi, że każdą krzywą okresową można przedstawić jako sumę nieskończonej liczby sinusoid, oczywiście odpowiednio dobranych. Inaczej mówiąc, ruch każdej planety, obserwowany z Ziemi, można przedstawić jako sumę ruchów kołowych o różnych okresach i różnych promieniach kół. Liczbę ruchów uzależniamy od dokładności obserwacji" (388-389).

"Współczesna dynamika nie wyróżnia żadnego układu we wszechświecie (wbrew temu, co twierdził Newton i do czego jeszcze powrócimy). Wolno nam zatem i dziś uczynić Ziemię początkiem układu współrzędnych, tworząc geocentryczną dynamikę ruchów ciał w układzie planetarnym, tak jak Newton w swoim czasie stworzył dynamikę heliocentryczną. Nie bylibyśmy wcale w błędzie, mielibyśmy jedynie znacznie więcej kłopotów i trudności matematycznych niż w przypadku dynamiki heliocentrycznej. [...] Ta krótka dygresja nie ma oczywiście na celu jakiejś rehabilitacji modelu geocentrycznego, której moim zdaniem wcale on nie potrzebuje. Chodzi jedynie o to, żeby na tę sprawę mieć pogląd współczesny, a nie osiemnastowieczny, który dominował i niestety niekiedy dominuje jeszcze w szerokiej opinii publicznej" (391-392).

Dlatego wiara w istnienie pewnych przez naturę uprzywilejowanych układów odniesienia jest po prostu grzechem antropocentryzmu. W dziedzinie kinematyki grzech ten zmazano jeszcze za czasów Galileusza. W innych dziedzinach dokonał tego Einstein" (393).

Wszechświat hierarchiczny.
"Nie sposób było przecież wyobrazić sobie wszechświata skończonego, przynajmniej w normalnej geometrii trójwymiarowej. Podział nieskończonej przestrzeni na pewien obszar, w którym coś jest, i drugi obszar, w którym wszechświata nie ma, jest w istocie czymś tak dalece zaprzeczającym zdrowemu rozsądkowi, że myśl te należało odrzucić. [...] C. W. Charlier. [...] Idee Chariela są znane pod nazwą modelu wszechświata hierarchicznego. Zakłada się w nim, że gwiazdy tworzą układy [...] które noszą nazwę galaktyk. Z kolei owe układy [...] tworzą układy trzeciego rzędu - gromady galaktyk. Układy trzeciego rzędu wchodzą w skład układów jeszcze wyższego rzędu, a więc gromad [gromad] galaktyk, i tak w nieskończoność. Najistotniejsze w tym modelu jest założenie, że układach coraz to wyższego rzędu średnia gęstość materii [...] stale maleje, a zatem gęstość wszechświata nieskończonego dąży do zera, aczkolwiek ani wewnątrz żadnego z układów niższego rzędu, ani wewnątrz układów wyższych nigdy tej wartości nie osiąga. [...] Wiemy też, że w tym małym zakresie naszych danych spełniony jest warunek, o którym przed chwilą była mowa. Istotnie, średnia gęstość materii w gwiazdach przewyższa setki tysięcy razy średnia gęstość materii w przeciętnej galaktyce, równą około 10 do -24 g/cm3. Natomiast średnia gęstość materii w gromadach galaktyk jest jeszcze o kilka rzędów wielkości mniejsza, wynosi bowiem [między] 10 do -28 - 10 do -29 g/cm3. Możemy zatem powiedzieć, że to, co dzisiaj wiemy o budowie wszechświata, nie przeczy idei Charliera" (400-401).

"[...] prędkości oddalania się galaktyk od naszej Galaktyki muszą być proporcjonalne do odległości, w przeciwnym bowiem wypadku nasze miejsce we wszechświecie byłoby miejscem wyróżnionym, co jest sprzeczne z naszymi podstawowymi wyobrażeniami o wszechświecie" (403).

"Istnieje jeszcze sprawa wzbudzająca czasami pewne nieporozumienie. Otóż proporcjonalność prędkości ucieczki galaktyk do zmiany długości fali ich światła jest tylko pierwszym przybliżeniem opisującym efekt Dopplera, stosowanym w fizyce klasycznej. Przy dużych prędkościach efekt Dopplera ma inną postać, wynikająca z teorii względności. Nie wolno zatem wprost ekstrapolować zależności v=Hr [dla olbrzymich odległości], z której wynikałoby, że przy dużych r prędkość ucieczki galaktyki mogłaby przewyższyć prędkość światła" (406).

"Jeżeli istotnie nasze domysły w tym względzie są słuszne, ucieczka (oddalanie się od siebie) galaktyk powinna 'likwidować' paradoks grawitacyjny, podobnie jak grawituje paradoks fotometryczny. Oddalanie się galaktyk musi wywoływać zmniejszenie natężenia pola grawitacyjnego ([...]energii każdego grawitonu),a zatem dalsze obszary wszechświata będą przyciągały każdy punkt materialny z siłą mniejszą, niż to wynikało z rozważań dawnych, nie uwzględniających ucieczki galaktyk" (412).

H. Bondie: "[...] proces nieustannego tworzenia się, wymagany przez teorię stanu trwałego [stacjonarnego] przewiduje powstanie w przestrzeni o objętości równej normalnemu pokojowi tylko jednego atomu wodoru w ciągu kilku milionów lat. Jasne, że taki proces nie przeczy doświadczeniom, na których oparto zasadę zachowania materii. Zaprzecza jedynie temu, co uważamy za najprostsze sformułowanie tej zasady, orzekające, iż suma masy i energii jest zachowana w sposób absolutny" (Bondi, H; Bonnor, W.B; Lyttleton, R.A. & Whitrow, G.J., RIVAL THEORIES OF COSMOLOGY, Published by Oxford University Press, United Kingdom, 1960) (419-420).

"Istnieją przy tym przypuszczenia, że poczerwienienie należy tłumaczyć pewnymi zmianami stałej Plancka. Owa stała występuje w związku między energią E kwantu a jego częstością v: E=hv, gdzie h jest właśnie stałą Plancka. Jeśli istotnie wartość h maleje z czasem, ten sam kwant energii wypromieniowany dzisiaj będzie miał większą częstość niż wypromieniowany przed iluś milionami lat. Promieniowanie galaktyk odległych musiało powstać znacznie wcześniej niż bliskich i wobec tego częstości promieniowania tych galaktyk powinny być mniejsze niż bliskich" (420-421).

"E. A. Milne [...] nie jest wykluczone, że nasz czas grawitacyjny przebiega w sposób niejednostajny w stosunku do czasu atomowego. [...] Ponieważ galaktyki widzimy takimi, jakimi były one przed milionami lat, różnica dwóch czasów sprawi, że równania [...] słuszne dla czasu np. grawitacyjnego, ulegną pewnej modyfikacji wtedy, gdy ten czas grawitacyjny zastąpimy czasem atomowym. To, co inni uważają za zmianę stałej Plancka w czasie, jest w istocie tylko zmianą tej wartości w wyniku zastąpienia w odpowiednim równaniu czasu grawitacyjnego odpowiednim odstępem czasu atomowego" (421).

"Oto udało się wyznaczyć poczerwienienie galaktyk również dla fal o długości znacznie większej niż długość fal widma widzialnego. Chodzi tu o linię 21 cm wodoru neutralnego [...]. Badając to promieniowanie przychodzące od dalekich galaktyk, przekonano się, że przesunięcie w kierunku fal dłuższych jest dokładnie takie samo [...] jak i w dziedzinie widzialnej. W całym interwale przesunięcie ma charakter dopplerowski, co niewątpliwie jest bardzo poważnym argumentem na rzecz interpretacji poczerwienienia jako wyniku ekspansji wszechświata" (427).

"Jeśli więc idzie o gwiazdy absolutnie najjaśniejsze [...] dzielą się one na dwie wyraźne grupy - niebieskie olbrzymy i nadolbrzymy, należące do I populacji i będące niewątpliwie gwiazdami bardzo młodymi, oraz czerwone olbrzymy i nadolbrzymy, znacznie od nich starsze i będące gwiazdami populacji II" (439).

###

Marcin Kubiak i Kazimierz Stępień

"Gaz składa się ze swobodnych atomów, których jądra otaczają elektrony na określonych poziomach energetycznych. Rozkład poziomów energetycznych w atomie jest charakterystyczny dla każdego pierwiastka i różnice między poziomami [energetycznymi] są na ogół różne dla różnych pierwiastków. Aby przeskoczyć z niższego poziomu na wyższy, elektron musi pochłonąć ilość energii równą różnicy poziomów energetycznych, a przy przeskoku z wyższego poziomu na niższy wysyła tę ilość energii w postaci kwantów światła o określonej długości fali. Wśród powodzi kwantów o różnych długościach fal, oświetlających [...] gaz, znajdują się również i takie, których energia jest równa dokładnie różnicy określonych dwóch poziomów energetycznych. Jeżeli więc w gazie istnieją atomy , w których elektrony znajdują się na niższym z dwu poziomów, mogą one pochłonąć te kwanty i elektrony przeskoczą na wyższe z poziomy energetyczne. Oczywiście atom nie będzie długo trwał w stanie wzbudzonym; za chwilę elektron przeskoczy znów na dolny poziom, emitując taki sam kwant. Pozornie nic się nie zmienia; tak jednak nie jest. Atomy wychwytują kwanty ze strumienia światła biegnącego w jednym kierunku [...] emisja kwantów odbywa się natomiast w sposób losowy - atom może wysyłać kwant światła w dowolnym kierunku. [...] Ilość kwantów wysyłanych w [konkretnym kierunku] będzie [...] znacznie mniejsza niż w świetle [bezpośrednim: bez pośrednictwa gazu]. [...] w miejscu odpowiadającym tej właśnie długości fali zauważymy deficyt kwantów, wyrażający się obecnością ciemnej linii na tle jasnego paska. Taką linię nazywamy linią absorpcyjną. Podobny mechanizm występuje w atmosferach gwiazd, z tym że wskutek istnienia szeregu innych procesów, a przede wszystkim zderzeń między cząstkami gazu, część energii zostaje wypromieniowana również w innych długościach, głównie w postaci promieniowania w widmie ciągłym, i w efekcie sumaryczna ilość aktów emisji w danej linii widmowej (we wszystkich kierunkach) jest mniejsza niż ilość aktów absorpcji" (498).
"[...] linia absorpcyjna powstaje wtedy, gdy gaz obserwujemy na tle źródła wysyłającego promieniowanie o różnych długościach fal (widmo ciągłe),a linia emisyjna wówczas, gdy obserwujemy gaz oświetlony z boku źródłem emitującym widmo ciągłe" (499).
"Oczywiście im więcej atomów pierwiastka znajduje się w atmosferze, tym silniejsze powinny być linie charakterystyczne dla niego. Tak też sadzono przez długie lata i ponieważ widma różnych gwiazd różnią się między sobą, astronomowie sadzili, że skład chemiczny gwiazd jest również bardzo różnorodny. Dopiero w 1924 hinduski uczony M. N. Saha ogłosił swoją słynną teorię jonizacji, z której wynikało, że różnice w wyglądzie widm wynikają przede wszystkim z różnic w temperaturach. [...] [Jeżeli atomy nie mają elektronów na skutek jonizacji] nie będziemy wówczas obserwowali danej linii absorpcyjnej, mimo ze pierwiastek [jego jon] jest obecny w atmosferze [gwiazdy]. Dla przykładu: przejścia z drugiego poziomu na wyższe w atomie wodoru dają kolejne linie serii Balmera - linie o długościach fal z zakresu widzialnego. Jeżeli jednak wszystkie lub prawie wszystkie elektrony znajdują się na jeszcze niższym, pierwszym [podstawowym [...] poziomie energetycznym, linie Balmera powinny być bardzo słabe lub wręcz nie powinno ich być. [...] ale przecież przejścia z pierwszego poziomu energetycznego na wyższe powinny dać inne linie, które powinniśmy wykryć. To prawda. Tylko że przejścia z pierwszego poziomu wymagają kwantów o większej energii i odpowiadające im linie (tzw. seria Lymana) leżą daleko w nadfiolecie, w części widma nieobserwowalnej z Ziemi. A co będzie, jeśli elektrony nie będą się znajdować na żadnym z poziomów energetycznych, tylko będą niezwiązane w ogóle z atomem? Wodór będzie wówczas zjonizowany i oczywiście nie zaobserwujemy żadnych linii absorpcyjnych [mimo że będzie on jako taki w atmosferze gwiazdy]. [...] NATĘŻENIE DANEJ LINII WIDMOWEJ JEST ZALEŻNE NIE TYLKO OD ZAWARTOŚCI DANEGO PIERWIASTKA, ALE TEZ OD PARAMETRU RZĄDZĄCEGO OBSADZANIEM KOLEJNYCH POZIOMÓW ENERGETYCZNYCH I STANEJ JONIZACJI. TYM PARAMETREM JEST TEMPERATURA. W bardzo wysokiej temperaturze (np. dla wodoru w t. rzędu kilkudziesięciu tysięcy stopni) wszystkie atomy danego pierwiastka są zjonizowane. W widmie gwiazdy będziemy więc obserwowali tylko linie pierwiastka, który wymaga do całkowitej jonizacji jeszcze wyższej temperatury (np. helu) (500).

Jan Gadomski

"Oczywiście astronautyka rozwija się nie dla osiągnięcia jakichś cudownych celów w oderwaniu od macierzystej planety. Chodzi tu zawsze przede wszystkim o korzyści dla nas, ludzi. Nadzwyczaj ważne jest rozszerzanie wiedzy o materii, o otaczającym wszechświecie. Wiedza stanowi przecież podstawę techniki. W istocie jednak wiedza nie jest celem samym w sobie. Chodzi o to, by człowiek mógł żyć jak najlepiej i doskonalej, by w coraz większym stopniu zdobywał władzę nad otaczającą go materią" (693-694).

Praca zbiorowa. Olbrzymia księga: w zasadzie kilka książek w jednej.

###

Jan Godomski.

"[...] w 1966 odkrył planetę astronom polski K. Rudnicki" (83).

"Jeszcze za czasów Kopernika wielki popłoch w Europie spowodowały 3 jasne komety z lat 1531, 1532, 1533, zwłaszcza, że ostatnia z nich przemierzyła firmament ruchem wstecznym, a więc z zachodu na wschód. Dla uspokojenia...

To właśnie TA, z mojego opisu:-)

To właśnie TA, z mojego opisu:-)