Přidat do kolekce              hodnotili 2 uživatelé

Monika Malachová: Vznik a vývoj vesmíru

Stránka naposledy upravena 14:23, 27 Črvn 2014 uživatelem Pavlína Hublová

    VZNIK  A  VÝVOJ  VESMÍRU

    Závěrečná práce žáka 9. ročníku

    Školní rok  2013 / 2014

    Autor: Monika Malachová, 9. A

    Škola: ZŠ Tomáše Garrigua Masaryka, Blansko

    1 Úvod

    Asi každý z nás už někdy zvedl hlavu a podíval se ke hvězdám. Většina lidí pak hned sklopila zrak a na tu malou chvilku, kdy byla o kousek blíž vesmíru, zapomněla. My někteří jsme ovšem koukali dál, i když zrovna nebyla jasná obloha. Tajemství kosmu zůstalo v nás. Moc dobře vím, že všechny lidi tohle jednoduše nezajímá. Stejně bychom však neměli ztrácet povědomí o něčem, z čeho jsme vzešli. Právě proto vznikla tato závěrečná práce.

    Nechci ani nebudu psát o bizardních hvězdách, planetách či jiných konkrétních věcech. Spíše se zaměřím na to, proč všechno, co dnes považujeme za náš vesmír, vlastně existuje. Podívám se na něj jako na celek, popíšu základní kosmologické teorie i kvantovou mechaniku a nakonec se možná okrajově zmíním i o určitých kosmických objektech.

    Chápu, že na některé otázky, jež s tímto tématem přímo souvisí, zatím zkrátka nedokážeme odpovědět. Nic nám ovšem nebrání v různých teoriích a předpokladech. Dovolte mi tedy uvést ve své práci i takové myšlenky, věda konec konců vlastně není o ničem jiném.

    Slovem kosmologie, které padlo v předešlém textu, míním vědu, která se zabývá vesmírem jako celkem, tedy jeho globálním tvarem, strukturou, zakřivením, vývojem, začátkem či koncem. V mé práci se tento výraz objeví často, o věcech, jež kosmologie zkoumá, budu přece psát. Další vědní obory, díky nimž mohu toto dílo vytvořit, jsou pak například topologie, teoretická fyzika, astronomie, astrofyziky, ale i částicová fyzika, pokud chci uvést alespoň některé. Dovolte mi tímto vzdát hold oněm vědeckým odvětvím a především lidem, kteří se podíleli na jejich vzniku.

    Na konci této úvodní kapitoly bych ráda dodala, že by mi udělalo radost, kdybych někoho svojí prací oslovila. Nevytvořila jsem ji samozřejmě proto, abych se předváděla nebo na sebe nějak upozorňovala, přesto bych však byla vděčná za každého člověka, kterého by něco z mého díla zaujalo. Stačí jeden jediný človíček, i když se z pohledu celého vesmíru může zdát zanedbatelně maličký.

    Celá práce ke stažení

    Ukázka z práce (dvě poslední kapitoly)

    8 Já a vesmír

    8.1 Moje cesta astronomií

    Každý z nás něco miluje. Někdo má nade všechno rád svoji rodinu, přátele a jiné spřízněné duše. Pro některé je pak důležitá hudba, tanec, čtení či třeba sport. Další zase vyhledávají vzrušení, zábavu, úspěch, nebo naopak klid, samotu, vzpomínky. Jiní mají rádi neurčito, naplňují je pocity, které se nevztahují na nic konkrétního, spíš jenom tak jsou. Většina z nás nespadá pouze do jedné z těchto skupin, můžeme přece klidně nesmírně milovat své rodiče a zároveň zbožňovat psaní povídek, když se však zaměříme pouze na své zájmy a koníčky, většinou nám doopravdy záleží pouze na jednom.

    Já ze všeho nejvíc miluji tajemství. Přitahuje mě nekonečná možnost hledat a nikdy nenaleznout definitivní odpověď. Přináší to jakýsi pocit volnosti a svobody. Nejspíš proto se tedy zajímám o vesmír.

    Asi v sedmi letech mě poprvé okouzlila hvězdná obloha. S maminkou jsme v létě občas sledovaly u babičky na zahradě jasné noční nebe a pozorovaly padající hvězdy. Nikdy jsme nevěděla, co si mám přát, a svou prosbu jsem si promyslela většinou příliš pozdě, proto jsem čekala na další a další klesající světélka, abych mohla toto přání vyslovit. Tenkrát jsem netušila, že se z oblohy nesnášejí k zemi opravdové hvězdy, ale meteory, kusy hornin, které shoří v zemské atmosféře. A tak jsme vždycky naivně křičela:„ Padá hvězda!“ a doufala, že mi jedna přiletí do klína a přinese mi s sebou kousek samotného vesmíru.

    Moc hezky vzpomínám na ty okamžiky strávené pod tmavým nebem. Maminka mě naučila rozpoznat těch několik málo souhvězdí, které znala, Velký vůz, Kasiopeju a pak tři jasné hvězdy tvořící Letní trojúhelník. Přemýšlela jsem, proč třeba ony nikdy nespadnou na zem a tak nějak doufala, že se přece jenom utrhnou z nebeské klenby a dopadnou sem k nám. Občas jsme hledaly i souhvězdí Pegase a Severní korunu, někdy jsme našly, někdy ne. Dnes učím maminku já. Čas od času se mě nesměle zeptá na něco o vesmíru a ani nevím, jestli chce znát odpověď. I dědeček se mnou občas mluví o kosmu. A já si vždycky tak moc přeji vyprávět všechno, co vím, a přemýšlet nad věcmi, jež zatím neznám.

    Pamatuji si, jak mně rodiče koupili první malou knížečku o vesmíru s názvem Hvězdy a planety. Tehdy jsem byla velmi malá, právě ve věku kolem sedmi let, a jednalo se o jednu z prvních knížek, které jsem četla sama. Fascinovaly mě v ní nakreslené obrázky planet, jiných světů. Znala jsem nazpaměť jejich složení i hlavní měsíce. Knihu jsem vždy pročítala potají, hrozně jsme se totiž styděla za to, že se do ní koukám, doteď nevím proč. Listovala jsem v ní pořád dokola a do nekonečna jsem studovala to, co jsme už dávno znala. Přitom jsem doufala, že se na jednu z těch planet někdy podívám, budu stát na jejím povrchu a usměji se odtamtud na maličkou Zemi. Přeji si to stále.

    Taky si vybavuji, jak měl tatínek na počítači spořič displeje, na kterém běžely obrázky planet Sluneční soustavy. Seděla jsem několik hodin u obrazovky a chtěla se dodívat na tento sled obrazů až dokonce. Mezitím jsem však vždycky omylem sáhla na myš nebo ťukla do klávesnice a spořič zmizel. Tak jsem pořád dokola pozorovala výjevy, jež mě fascinovaly, a čekala na konec.

    Šlo o úžasné, vzrušující a asi až moc naplněné období mého života. Nedokázala jsem si představit sebe sama bez tohoto zájmu a snažila jsem se přesvědčit o tom, že ho nikdy neztratím. Potom, asi za půl roku, všechno jaksi přestalo. Odešlo to tiše a nenápadně, přesto však rychle. Prostě jsem se jednoho dne probudila a náhle mě víc zajímalo něco jiného.

    Moje láska k vesmíru a jeho záhadám ale nejspíš nikdy úplně nezmizela, jen se dostala do pozadí kvůli jinému koníčku, který ji překryl. Znovu se objevila, když mi bylo 13 let a paní učitelka nám ve třídě nabídla astronomickou olympiádu. Nikdy nezapomenu na to, jak mi v ten moment mi zazářily oči a najednou jsem ucítila něco dávného a hlubokého. Spolu s touto soutěží, které jsem se samozřejmě zúčastnila, jsem se také postupně vracela ke své staré zálibě, totiž k studování vesmíru. Olympiáda sice nedopadla nijak výborně, zato jsem se dostala zpátky k něčemu, co miluji. Když si trochu všímáte lidí, situací i sebe sama, objevíte různé věci, třeba to, že když něco začíná plynule, rozvážně a pomalu, většinou to také dlouho končí, nebo to přetrvá již napořád. Vyhrocené a silné emoce neopodstatněné logikou vedou k prudkému vzestupu a rychlému konci. Proto je můj návrat k astronomii pozvolný, doprovázený hlubokým a logickým přesvědčení: „Já sama jsem vesmírem.“ Za chvilku vám toto mínění vysvětlím, jen ještě musím sepsat pár jiných věcí. Pak, na úplném konci, si budeme společně povídat o tom, kdo jsme a co se vlastně skrývá pod slovem kosmos.

    8.2 Moje činnost v oblasti astronomie

    Jako malé se mně líbily především planety, hvězdy a různé další objekty ve vesmíru. Teď se spíš zabývám informacemi, domněnkami i fakty, které poukazují na kosmos jako na celek. Tak nějak přirozeně jsem se přestala zaměřovat na konkrétní věci a místo toho se moje pozornost upírá k základním otázkám a problematikám, souvisejícím s globální povahou vesmíru, neboť jsem přesvědčena, že by se nad těmito problémy mělo přemýšlet.

    Právě z tohoto důvodu čtu knihy o kosmologii a podobných vědách, procházím internetové články píšící o celkovém charakteru našeho časoprostoru a někdy se pokouším přijít s více méně filozofickým vysvětlením v podstatě čehokoli, co se děje kolem mě. Když porozumím alespoň některým vzorcům chování lidí, musím pak přece mnohem snadněji chápat dění ve vesmíru, protože všechno souvisí se vším. Nejdůležitější je myslím začít od sebe a od známých a dostupných věcí. Pak navíc nepoznáváme jenom náš svět, ale i vlastní život.

    teleskop.jpg

    Obrázek 27: Můj teleskop

    Věnuji se ovšem také pozorování. Vlastním malý hvězdářský dalekohled, který přes den schovávám ve sklepě nebo jenom pod přístřeškem, a v noci, když je jasno, s ním chodím sledovat hvězdy. Během svého průzkumu noční oblohy zaujímám stanoviště na své zahradě, proto občas marně bojuji s městskou zástavbou a osvětlením. Východní, jihovýchodní a severovýchodní nebe je pro mě díky domům zabraňujícím ve výhledu téměř nepozorovatelné. Na západě mám pak obzor sice zcela volný, ale právě tímto směrem leží centrum města, takže se potýkám s přesvětlenou oblohou. V chladných ročních obdobích navíc musím řešit problémy se zimou. Každopádně pro mé amatérské pozorování podmínky v menším městě bohatě postačují.

    V běžném dalekohledu není možné vidět vesmírné objekty nějak detailně. Rozšířená domněnka, že v každém teleskopu uvidíte hvězdu velikou přes celý okulár s detaily na jejím povrchu jako na nějakém obrázku z encyklopedie, se zakládá na zcela mylné představě. V dalekohledu mého typu ji můžeme vidět maximálně jako nějak zabarvený bod. Aby bylo jasno, každá hvězda nedisponuje žlutobílou barvou jako naše Slunce, barevný odstín určuje její teplota. Nejteplejší objekty vyzařují nejvíce světla o vlnových délkách odpovídajících modré barvě, proto se nám jeví právě jako modré. O něco chladnější hvězdy pak ze stejného důvodu spatřujeme jako bílé, žluté a červené, přičemž ty z nich, co svítí rudě, mají teplotu nejnižší. Vraťme se však k pozorování mým malým teleskopem. Planety Sluneční soustavy v něm také neuvidíme nijak dobře, jen jako trochu větší puntíky určité barvy. Nádherná podívaná se nám však naskytne při pohledu na Měsíc. Paradoxně není nejlepší nápad sledovat ho v úplňku, protože odraz v dalekohledu září příliš jasně na to, aby šlo spařit zajímavosti povrchu. Navíc, nejhezčí pohled nám nabízí přechod mezi zastíněnou a viditelnou částí Měsíce, který se při úplňku samozřejmě nenabízí. Ideální doba pro pozorování našeho kosmického souseda nastává, když je z našich zeměpisných šířek viditelný v podobně většího srpku.

    dalekohled.jpg

    Obrázek 29: Dalekohled, kterým se díváme na oblohu v astronomickém kroužku.

    Dost už však o mém dalekohledu. Od letošního roku také navštěvuju astronomický kroužek. Probíhá každý týden v pátek od 17.15 do 18.40 v Boskovicích na Základní umělecké škole. Do kroužku nás chodí pět, já, Vojta, Honza, Julča a Eliška. Vyučuje nás Ing. Pavel Kopecký, Ph.D., zdejší astronom a profesor na boskovickém gymnáziu. Právě v ZUŠ si zařídil malou pozorovatelnu s trochu větším dalekohledem typu Newton, jenž se nachází na samém vršku budovy pod střechou, kterou lze odsunovat. Pokud nám přeje počasí a je jasno, zdržíme se v kroužku déle a díváme se právě tímto přístrojem na oblohu. Jinak se samozřejmě věnujeme také teorii. Na začátku školního roku jsme se seznámili s místním teleskopem, potom jsme si probrali Sluneční soustavu, dále naši Galaxii a teď s blížícími se letními prázdninami nám zbývá trochu času na teorii relativity a na spekulace ohledně paralelních světů a vzniku i zániku našeho vesmíru. Chodím sem moc ráda, panuje tu příjemná přátelská atmosféra a dozvídáme se zajímavé věci.

    Nově jsem též začala odebírat astronomický časopis Astropis, jenž vychází pouze čtyřikrát do roka, zato však obsahuje kvalitní a ucelené informace. Nějakou dobu už také dělám internetový kurz astronomie vytvořený Hvězdárnou a planetáriem Brno. Vyžaduje registraci, avšak pokud máte zájem o věc, určitě se přihlášení vyplatí. Kurz se skládá ze dvou základních částí, „ Bez dalekohledu“ a „ S dalekohledem“, i v druhé z nich si však vystačíte s obyčejným triedrem nebo úplně malým teleskopem. V obou tematických celcích se nachází množství textu členěného do jednotlivých kapitol. Pokud tedy čtete doopravdy poctivě a nepřeskakujete, nabídne se vám komplexní pohled do světa astronomie a jiných příbuzných věd. Na konci každé kapitolky pak většinou najdete nějaké úlohy k vyplnění, které s ní souvisí. Obvykle se jedná o prosté otázky s možnostmi a,b,c, někdy je ovšem zapotřebí odpovědět písemně. Občas se tu objeví také pozorovací úloha. Ta se pak téměř vždy vyplňuje do pracovního listu. Jedno takové pozorování, konkrétně sledování západů Slunce po dobu dvou měsíců, přikládám k této závěrečné práci.

    Další věc, která souvisí s mou aktivitou v oblasti studování kosmu, je již zmíněná astronomická olympiáda. Zúčastnila jsem se jí i letos a podařilo se mi postoupit do celostátního kola. Finále proběhne 23. 5. 2014 na brněnské hvězdárně. Docela se na něj těším, jsem zvědavá na příklady, které dostaneme k vypočítání, ale hlavně toužím poznat lidi se stejným zájmem, jako mám já. Z vlastní zkušenosti vím, že na olympiádách většinou bývají příjemné a inteligentní děti.

    A nakonec, v létě o prázdninách, konkrétně na přelomu července a srpna 2014, se zúčastním astronomické Expedice Úpice, kde strávím zhruba dva týdny pod hvězdnou oblohou. Čeká nás pozorování nebe velkými hvězdářskými dalekohledy do tří hodin do rána a vstávání až na snídani kolem půl jedenácté hodiny ranní. Vyzkoušíme si také různé zajímavé pokusy. Budeme se ale věnovat i opravdové vědecké práci, třeba zaznamenávání změny v jasnosti u dvojhvězd, čili hvězd, jež obíhají kolem společného těžiště, nebo i hledání nějaké nové zatím neobjevené dvojhvězdy. Na Expedici se moc těším, myslím, že se bude jednat o jedenz těch pěkných zážitků, na které se nezapomíná.

    Ani na tuto závěrečnou práci nikdy nezapomenu, nechala jsem v ní něco, co se nedá jen tak přehlédnout, jedná se totiž o součást mě samotné.

    8.3 Pár vlastní názorů na vesmír

    Pomalu, ale jistě se blížíme ke konci. Když tak píšu poslední kapitolu celé práce, ani vlastně nevím, co chci říct. Prostě vám na závěr povím o sobě a o vesmíru, o nás a o vesmíru. Myslím, že je to velmi důležité.

    V předchozím textu jsem napsala větu, já sama jsem vesmírem. Z celé své duše věřím v její pravdivost. Všechno nasvědčuje tomu, že veškerý náš prostoročas vznikl z jediného nekonečně zakřiveného bodu. Kdysi, před zhruba 13,7 miliardami let tedy existoval úplně celý dnes známý svět právě v jednom jediném nekonečně malém bodě. Vesmír začal za podmínek, kdy se nic nelišilo od ničeho, vše se nacházelo ve stavu dokonalé stejnorodosti a jednoty. Potom, po Velkém třesku a uplynutí již popsaného Planckova času, se už v kosmu nacházely základní elementární částice. Těžko sice říct, odkud se vzaly, každopádně se nakonec spojily v atomy vodíku a hélia, a vedly tak potažmo ke vzniku hvězd. Některé hmotnější hvězdy pak vybuchly jako supernovy a odvrhly do vesmírného prostoru spoustu plynu a prachu, který obsahoval základní prvky potřebné k takovému životu, jak jej známe ze Země. Z oněch prvků pak vznikly planety a na jedné z nich, právě na té naší, začali existovat lidé. Tak se dostáváme od vzniku kosmu obloukem až k nám samotným. Jsme tvořeni hvězdným prachem a s trochou nadsázky i základními částicemi z dob Velkého třesku. I my jsme byli v jistém smyslu součástí počáteční jednoty, jež obsahovala celý vesmír. Proto ho musíme mít v sobě, jeho kód se nemůže skrývat nikde jinde, než v našich myslích, které ho dokážou popisovat. Kosmos se nachází v nás, ne nikde v nedostupných dálkách, a hledat ho na místech, k nimž nemáme přístup, vede k neúspěchu.

    Teď možná řeknu hloupost, ale napadla mě jistá myšlenka. V našem 3D světě neexistuje samostatná o oddělená druhá dimenze, vždy jde jen o součást dimenze třetí. Nemůžeme vytvořit něco jako list papíru o dvou rozměrech, protože papír bez výšky by nemohl v našich podmínkách vůbec vzniknout. Samostatná 2D plocha je tedy pouze matematickým předpokladem, ne skutečným jevem, tedy alespoň v našem kosmu. V tom případě tedy každé dva rozměry obsahují ještě rozměr třetí. Jinak řečeno, kdyby žila nějaká dvourozměrná bytost například na povrchu krychle, nedokázala by spatřit ani pochopit výšku svého světa, vnímala by pouze jí srozumitelné dvě dimenze. My, jako pozorovatelé z 3D vesmíru, bychom ovšem věděli, že její životní prostor disponuje také dalším rozměrem.

    Kam tím mířím? Za prvé, pokud dvourozměrný tvor nedokáže rozpoznat svůj třetí rozměr, ale přesto ho má, je dost možné, že i my vlastníme nějaké další vyšší rozměry, které pouze na naší úrovni nechápeme. Napadlo mě však ještě něco jiného. Když se v každém 2D skrývá rozměr třetí, musí se i v každém 1D schovávat druhá dimenze, jejíž neoddělitelnou součást tvoří právě výška. To tedy znamená, že součástí prvního rozměru, myslím přinejmenším v našem vesmíru, je třetí rozměr. Stejnou úvahou by se dalo najít 3D, případně 4D, 5D a podobně i v nulté dimenzi, tedy v jednom bodě, neboť nejde sestrojit tak malou tečku, aby se do ní nedala nakreslit čára.  Protože tedy každý bod obsahuje nejméně tři rozměry, například krychli, může být možná celý vesmír z pohledu 0D stále jedním bodem, v němž se všichni nacházíme.

    Je pravda, že se my sami vnímáme odděleně, přitom jsme ovšem součástí stále existující počáteční jednoty, jediného bodu? Buď se jedná o nesmyslný předpoklad, nebo se v tom třeba nalézá kousek správné úvahy. Nejdůležitější mi vlastně připadá ona možnost nad podobnými věcmi přemýšlet. A tak se dostávám k poslední domněnce, jež bych vám všem ráda sdělila. Pokud se klíč k tajemství vesmíru skutečně nachází v našich myslích, musí být poznatelný do té míry, do které známe sami sebe. Problém se proto ukrývá ve faktu, že nechceme vědět. Přesvědčili jsme se o tom, co dokážeme a co už ne. Vytvořili jsme si bloky v hlavě, které nám brání v poznávání skutečnosti a činí nás malými. Přestaňte si neustále vnucovat hloupý názor, jak na něco nemáte a je to nad vaše síly. Pokud uvěříte, dokážete cokoli. Ať tedy tato práce slouží k tomu, abyste se pochválili za vlastní cenu a začali se milovat, neposlouchali slepě vaše autority a média, věřili sami sobě a dokázali se postavit na vlastní nohy. Jedině touto cestou můžeme společně objevit sami sebe a pochopit vesmír.

    9 Závěr

    Jsme na konci. Mnoho hodin, dní a týdnů jsem psala tuto absolventskou práci a teď mi zbývá už jen pár slov na závěr. Myslím, že mi některé věci dala, jiné zase vzala. Ztratila jsem u ní hlavně velké množství času. Získala jsem však nové zajímavé informace, k nimž bych se jinak nejspíš ani nedostala, a nabídla se mi možnost protrénovat svoje soustředění. Ač se to na první pohled nezdá, není úplně jednoduché koncentrovat se několik hodin na jednu věc a nerozptylovat se okolím. Navíc jsem si díky této práci udělala alespoň nějaký pořádek ve svých znalostech a doplnila jsem je o některé nové údaje.

    Domnívám se však, že se to nejdůležitější z tohoto díla ještě neprojevilo. Ukáže se to teprve za několik let, až si sednu ke svému počítači a budu si procházet staré soubory ve Wordu. Otevřu si jeden s názvem Vznik a vývoj vesmíru a začtu se do stránek, které jsem sepsala tenkrát na základní škole. Budu se smát, jak málo jsem toho věděla, vybaví se mi okamžiky strávené v bývalé třídě a na chodbách a uvědomím si, že jsem to tam měla vlastně ráda.

    Klíčová slova (Upravit)

    Komentáře

    K zasílání komentářů je nutné se přihlásit.