Martins GARDNERS: RELATIVITĀTES TEORIJA VISIEM

»

un tad viss būtu atkal tāpat kā sākumā. Eksistē arī oscilējoša Visuma modeļi, kuros Sprādzieni mainās ar iz­plešanās un saspiešanās periodiem. Šādi cikli turpinās nepārtraukti, līdzīgi kā dažu filozofu un austrumu reli­ģiju doktrīnās par mūžīgu atdzimšanu. Interesanti atzī­mēt, ka Edgars Po savā īpatnējā kosmoloģiskā darbā «Eurika», kuru viņš pats ļoti augstu vērtēja, aizstāvēja oscilējoša Visuma modeli, kurš tajā brīdī atrodas sa­spiešanas stāvoklī. Liekas, ka visekscentriskākais no visiem modeļiem ir Oksfordas universitātes astronoma Edvarda Milna kinemātiskās relativitātes modelis. Tajā izmantoti divi pilnīgi dažādi laika jēdzieni. Vienā ga­dījumā Visuma vecums un izmēri ir bezgalīgi, bez tam tas neizplešas, bet otrā — Visuma izmēri ir galīgi un tas izplešas, skaitot no sākuma momenta. Kādu no šiem laika jēdzieniem izmantot? Protams, to, kurš ir izdevī­gāks.

Angļu astronoms Edmunds Vitekers kā humoru iero­sināja samazinošu Visuma modeli. Tajā kosmoss ne tikai sašaurinās, bet arī matērija tiek nepārtraukti sa­kopota tur, kur pēc Hoila teorijas tā rodas. Tas nozīmē, ka galu galā pasaule pilnīgi izzūd, taču ne ar Sprā­dzienu, bet gan ar pēdējo nopūtu. «Šai teorijai ir tā priekšrocība,» raksta Vitekers, «ka pēc tās ļoti vien­kāršs ir Visuma gals.» Dabiski, ka šādai teorijai jāiz­skaidro, kāpēc galaktiku spektrā mēs redzam sarkano, bet ne violeto pārbīdi. Izrādās, ka arī to var izskaidrot pavisam vienkārši. Mums tikai jāaizņemas viens no de Sittera paņēmieniem un jāuzskata, ka laiks paātrina savu gaitu. (Joka dēļ kāds no fiziķiem ar šo pieņēmumu izskaidroja, kāpēc tad, kad mēs kļūstam vecāki, mums šķiet, ka gadi skrien kā mēneši. Tik tiešām tie skrien kā mēneši!) Gaisma, kura nonāk pie mums no galak­tikas, patiesībā ir izstarota jau pirms vairākiem miljo­niem gadu. Bet tad taču elektromagnētiskajām svārstī­bām bija lielāks periods (laiks gāja ilgāk) un tāpēc šis starojums ir daudz sarkanāks nekā tas, ko galaktika dod tagad. Šī iemesla dēļ sarkanā pārbīde varētu būt pat lielāka par Doplera pārbīdi uz violeto pusi. Vien­kārši tad saprotams arī tas, ka, jo galaktika atrodas tālāk, jo tā liekas vecāka un sarkanāka.

Tātad var izveidot arī tādu Visuma modeli, kas sa­mazinās. Tas parāda, cik elastīgi ir vispārīgās relativi­tātes teorijas vienādojumi. Tos var izmantot dažāda veida kosmiskos modeļos, pie kam katrs no tiem ļoti labi

izskaidro visu, kas mums pašlaik ir zināms par Vi­sumu. «Interesanti atzīmēt,» angļu filozofs Frensis Bē- kons jau 1620. gadā savā darbā «Novum Organum» rak­stīja, «par Visumu var radīt daudz citu no citas atšķi­rīgas hipotēzes, kuras visas tomēr pietiekoši labi izskaidro mums zināmās parādības.» Kā redzams, mo­dernā kosmoloģija šajā ziņā nav mainījusies, lai gan zināmo parādību skaits kļuvis daudz lielāks. Tāpēc mums ir jāpieņem, ka pašreizējie kosmiskie modeļi ir daudz tuvāk patiesībai nekā agrākie. Protams, kosmis­kajiem modeļiem, kurus izveidos pēc 100 gadiem un vēlāk, ko pamatos tādi astronomiski novērojumi, par kuriem mums vēl nav ne jausmas, varbūt būs pavisam atšķirīgi no pašreizējiem modeļiem.

Iru rakstnieka Dansenija pasaku grāmatā «Cilvēks, kurš ēda Feniksu» ir kāda amizanta pasaka. Tajā At­lants stāsta Dansenijam par to dienu, kad, pateicoties zi­nātnei, mirstīgie pārstāja ticēt sengrieķu Visuma mode­lim. Atlanta uzdevums šajā modelī bijis diezgan muļ­ķīgs un nepatīkams. Viņam bijis auksti, jo uz kakla bijis jātur Zemes dienvidpols, bet viņa rokas vienmēr bijušas slapjas, jo mirkušas divos okeānos. Taču, kamēr ļaudis tam ticējuši, arī viņš pildījis savu pienākumu.

Vēlāk, skumji sacījis Atlants, pasaule kļuvusi par daudz mācīta un viņš tai vairāk nav bijis vajadzīgs. Viņš atstājis pasauli un aizgājis. Taču viņš atstājis to ne bez svārstīšanās un lielām pārdomām. Un tomēr viņš bijis ļoti pārsteigts par to, kas noticis pēc tam. Bet kas tad notika? «Pilnīgi nekas, vienkārši pavisam nekas,» atbildējis Atlants.

Šajā grāmatā es mēģināju aprakstīt, kas noticis ne­senā pagātnē, kad Einšteins pāris reižu iebukņīja ņūto- niskās absolūtās kustības dievu un tas Zemi atstāja. Ar Zemi nekas sevišķs nav noticis, vismaz līdz šim laikam. Tā turpina griezties ap savu asi, izstiepties pa ekvatoru, griezties ap Sauli. Taču fizikā ir notikušas daudz pār­maiņu. Tai radās iespējas — vairāk kā nekad agrāk — izskaidrot, paredzēt un arī izmainīt Zemes izskatu.

Šis terminu vārdnīcas mērķis — dot vienkāršus un skaidrus de­finējumus, kuri derīgi šīs pasaules elementārajam izklāstam (tie nebūs precīzi definējumi, jo tad, piemēram, definējot liekumu, vajadzētu pāris lapas puses). Ja lasītājs grib zināt stingri precīzus definējumus, viņam jāizmanto attiecīgas enciklopēdijas vai mācību grāmatas.

Absolūtā kustība — kustība attiecībā pret nekustīgo ēteru vai kādu citu, tikpat universālu, izdalītu atskaites sistēmu.

Antimatērija — matērija, kura sastāv no antidaļiņām.

Antidaļiņa — parastā elementārdaļiņa, tikai ar pretēju lādiņu un (vai) magnētisko momentu. Ja daļiņai ir lādiņš, antidaļiņai tas būs pretējs, bez tam arī būs pretējs magnētiskais moments, bet, ja da­ļiņai lādiņa nav, atšķirīgi būs tikai magnētiskie momenti.

Atskaites sistēma — pieņemta nekustīga koordinātu sistēma, at­tiecībā pret kuru relatīvi mēra laiku, kustību, garumu, masu utt.

Brīva krišana — ķermeņa kustība gravitācijas spēku ietekmē.

Centrbēdzes spēks — inerces spēks, kas liek ķermenim vai tā daļiņām kustēties prom no rotācijas ass.

Ceturtais mērījums — jebkura ceturtā koordināte koordinātu sis­tēmā. Relativitātes teorijā ceturtā koordināte ir laiks.

Cilindriskais Visums — Alberta Einšteina pirmais Visuma modelis. Telpai tajā liekums ir pozitīvs, bet laika koordināte ir taisne.

Doplera elekts — mērāmā skaņas vai elektromagnētiskā viļņa ga­ruma pārbīde, kura rodas, ja novērotājs un viļņu avots relatīvi attie­cībā viens pret otru pārvietojas.

Eksperiments

domu — eksperiments, kuru var tikai iedomāties, bet nevar realizēt.

Kenedija — Torndaika eksperiments — Maikelsona — Mor­leja eksperimenta atkārtojums, izmantojot iekārtā dažāda ga­ruma plecus.

Maikelsona — Morleja — slavenais eksperiments, kas pie­rādīja, ka, zemei kustoties telpā, nerodas ētera vējš.

Elektromagnētiskais spektrs — visu magnētisko viļņu kopa, sākot ar vislielāko viļņa garumu un beidzot ar vismazāko viļņa garumu.

Elektromagnētiskais vilnis — izstarojums, ko emitē svārstošs elek­triskais lādiņš. Tas iet caur tukšu telpu ar pastāvīgu ātrumu (attiecībā pret vienmērīgi kustošos novērotāju) neatkarīgi no sava avota vai novērotāja kustības ātruma.

Eliptiskā ģeometrija — neeiklīda ģeometrija, kurā uz plaknes caur doto punktu ārpus dotās taisnes nevar novilkt nevienu līniju, kas bytu paralēla šai taisnei.

Etera vējš — ētera kustība gar ķermeni, kas kustas ēterā. Ēters — viela, kura, kā uzskatīja deviņpadsmitā gadsimta fiziķi, pilda visu telpu un kurā izplatās elektromagnētiskie viļņi.

Eiklīda ģeometrija — ģeometrija, kas pamatojas uz Eiklīda postu­lātiem.

Eiklīda telpa — telpa, kurai liekums ir nulle. Gaisma — elektromagnētiskā spektra redzamā daļa. Galaktika — miljardu zvaigžņu kopa, kurai bieži ir lēcas forma un kas kustas telpā kā viens vesels.