Povijest znanosti, 3. dio

VELIKE IDEJE U ZNANOSTI

Dario Hrupec1, Koprivnica

Najosnovnije znanstvene ideje u biti su jednostavne i mogu se, u pravilu, izraziti jezikom koji svatko razumije.

Albert Einstein

Ciklus Povijest znanosti sastoji se od tri dijela: Ideja znanosti, Nastanak moderne znanosti i Velike ideje u znanosti. Prvi dio odgovara na pitanja zašto je važna povijest, što je znanost i 

kako je nastala ideja znanosti. U drugom se dijelu obrađuju znanstvena revolucija, znanstvena metoda te skepticizam i kritičko mišljenje. Na kraju, u trećem se dijelu ukratko iznose neke od 

velikih ideja u znanosti: matematika; atomska građa tvari; evolucija i genetika; zakoni očuvanja i simetrija; entropija i drugi zakon termodinamike; načelo neodređenosti i kvantna 

teorija; zakrivljenost prostor­vremena i relativnost; temeljna međudjelovanja i veliko ujedinjenje; te Veliki prasak i širenje svemira.

UvodDevet   odabranih   ideja,   opisanih   u   nastavku   teksta,   nisu   nužno   najveće   ideje   u 

znanosti.  One   su,  prvenstveno,   osobni   izbor  autora.  Osim  matematike  (koja   je   i   više  od znanosti), atomske građe tvari (koja je temelj  kemije) te evolucije i genetike (što je temelj biologije) sve su ostale teme – teme iz fizike. Ne zato što je fizika najvažnija znanost nego zato što  je autor članka fizičar pa fizikalne koncepte najbolje poznaje.  Nadalje,  kad bismo svakoj od tih devet tema posvetili posebni članak, ili čak posebnu knjigu, to svejedno ne bi bilo dovoljno. Donji su tekstovi,  prema tome, samo grube naznake ideja kojima je jedina svrha potaknuti interes i ljubav za znanost. 

MatematikaKAKO JE NASTALA MATEMATIKA?

Matematika je proizašla iz različitih vrsta problema s kojima su se ljudi suočavali kroz povijest. Razvoj matematike može se opisati kao stalno rastući niz apstrakcija. Vjerojatno je prva matematička apstrakcija do koje je čovjek došao bila je  broj.  Nakon brojenja fizičkih objekata, primjerice životinja u stadu, moglo se prijeći na brojenje apstraktnih veličina, na primjer   dana.   Osim brojanja,   i   iz  njega  nastalog  računanja,   matematika   se   razvijala   iz potrebe mjerenja te sustavnog proučavanja oblika i gibanja raznih objekata. Matematika je bila nužna za razvoj znanosti. No, kasnija primjena matematike u znanosti postala je pokretač razvoja nove matematike.OD AKSIOMA DO ISTINE

Matematičari  tragaju za pravilnostima,   formuliraju pretpostavke i  dokazuju  ih (ili odbacuju)   strogim   sustavom   razmišljanja   –   matematičkom   logikom.   Dokazane   tvrdnje nazivaju se teoremima. Pomoću njih mogu se dokazivati drugi teoremi. Osnovne tvrdnje (koje se  ne  dokazuju nego  ih  unaprijed  prihvaćamo kao   istine)  nazivaju se  aksiomima.  Takvo utemeljenje matematike potječe još  od Euklida.  Međutim, Gödel je teoremom nepotpunosti dokazao  činjenicu koja   je  uzdrmala matematički  svijet  –  nije  moguća aksiomatizacija  niti jedne dovoljno velike matematičke teorije. Drugim riječima, uvijek postoje tvrdnje koje uz dani skup aksioma nije moguće ni dokazati ni opovrgnuti.

1 Autor je viši asistent Instituta "Ruđer Bošković" u Zagrebu, e-mail: dario.hrupec@irb.hr

JE LI MATEMATIKA ZNANOST?Pristup kojim se i u matematici i u znanosti dolazi do novih znanja dobrim je dijelom 

isti:   postavljanje   hipoteze   (ili   pretpostavke),   njezino   testiranje   i   konačno   prihvaćanje   ili odbacivanje   (ovisno   o   rezultatima   testa).   Suptilna   razlika   je  metodi.   Matematika   za dokazivanje   koristi   dobro   utvrđeni   i   vrlo   strogi   sustav   razmišljanja.   Znanstvena   metoda uključuje još nešto što je, u biti, veliko ograničenje u usporedbi s matematikom – ostvarenje u fizičkom svijetu. Matematička istina može opisivati fizički svijet (barem približno), ali  i  ne mora. Ona je više od znanosti i može opisivati potpuno apstraktne sustave, koji ne opisuju neku pojavu u stvarnom svijetu.ŠTO JE MATEMATIKA DANAS?

Između ostalog matematika se bavi proučavanjem  količina,  struktura,  prostora  i promjena.   Količinama   se   uglavnom   opisuju   brojevi:   prirodni,   cijeli,   racionalni,   realni   i kompleksni. Skupovi brojeva i funkcije (gdje se koriste preslikavanja sa skupa na skup) imaju unutrašnju strukturu kao posljedicu definiranih odnosa među elementima. Strukturama se bave, primjerice, kombinatorika, teorija brojeva i teorija grupa (iznimno važna za modernu fiziku). Proučavanje prostora počelo je s geometrijom i trigonometrijom, a danas obuhvaća, između ostalog,   topologiju   i   fraktalnu geometriju.  Proučavanje  promjena bilo   je  potaknuto fizikom. Jedan od osnovnih pojmova u fizici je gibanje – promjena položaja tijela u odnosu na drugo tijelo. Razmatranjem gibanja došlo se do infinitezimalnog računa (derivacija i integrala) te diferencijalnih jednadžbi. Konačno, danas postoje mnoge grane primijenjene matematike gdje se matematički alati koriste za rješavanje konretnih problema u znanosti, poslovanju i drugdje. Neke od tih grana su: dinamika fluida, numerička matematika, teorija vjerojatnosti, statistika, financijska matematika, teorija igara, matematička fizika, matematička kemija i matematička biologija.

Carl Friedrich Gauss (1777.­1855.), njemački matematičar, jedan od najvažnijih matematičara uopće. Osim matematikom, bavio se  geodezijom, geofizikom, elektrostatikom, astronomijom i optikom.

Atomska građa tvariIDEJA ATOMA

Ideja atoma jedna je od najplodonosnijih ideja u ljudskoj povijesti. Začeta je još u staroj Grčkoj (ili čak i ranije u Indiji). Atomi su bili zamišljeni kao najsitnije, nedjeljive čestice od kojih se sastoji sva tvar (ili materija). Praktična korist tog koncepta došla je tek dva tisućljeća kasnije, u kontekstu moderne znanosti. Irski prirodoslovac Robert Boyle je, u 17. stoljeću, prvi sustavno primijenjenio pretpostavku atomske građe tvari.TEORIJA ATOMA

Prethodnik  teorije  atoma bio  je   i  naš  Ruđer  Bošković;   fizičar,  astronom  i   filozof   te najistaknutiji   hrvatski   znanstvenik   svojeg   doba.   Bošković   je   prvi   opisao,   doduše   samo kvalitativno,  sile  među sitnim česticama koje  omogućuju  stabilnu  strukturu   i   raznolikost tvari. Te njegove sile mjenjale su s udaljenošću i jakost i smjer. Boškovićeve ideje utjecale su kasnije na mnoge znanstvenike. Faraday je recimo, inspiriran Boškovićevom teorijom atoma, razvio  iznimno važan koncept  fizikalnog  polja.  Jedan od prvih dokaza stvarnog postojanja atoma dao  je  Einstein  opisom Brownovog  gibanja.  Da atom nije  nedjeljiv  prvi   je  pokazao Rutheford u slavnim eksperimentima početkom 20. stoljeća. Konačno, potpuni kvantitativni opis atoma postao je moguć tek pojavom kvantne mehanike.

ATOMI, MOLEKULE, KEMIJASpoznaja atoma kao najmanjeg djelića  elementa  potaknula  je nagli  razvoj  kemije. 

Različitim   kombinacijama   vezanja   atoma   nastaju  molekule,   sastavni   dijelovi   kemijskog spoja. Poseban procvat kemija je doživjela nakon što je kvantna mehanika primijenjena na razumijevanje   prostorne   strukture   molekula.   Vjerojatno   najznačajnije   otkriće   vezano   uz prostornu   strukturu   složenih   molekula   je   otkriće   strukture   DNK   (deoksiribonukleinske kiseline), “molekule života”. Do njega su došli, 1953. godine, Watson i Crick.

Robert Boyle (1627.­1691.), irski prirodoslovac. U svojoj utjecajnoj  knjizi “Skeptični kemičar” izložio je pretpostavku da se sva tvar sastoji od atoma te da su različite pojave rezultat sudara atoma. 

Evolucija i genetikaRAZVOJ ŽIVIH VRSTA

Znanstvenu spoznaju o postanku živih bića na Zemlji obznano je engleski prirodoslovac Charles Darwin 1859. godine u svojoj slavnoj knjizi  O podrijetlu vrsta.  Darwin je u svojim istraživanjima prikupio  veliki  broj  uvjerljivih  dokaza  da su se  sve  vrste  života  razvile  od zajedničkih predaka procesom prirodnog odabira (ili selekcije).  Do iste je spoznaje, neovisno od Darwina, došao i engleski prirodoslovac Alfred Russel Wallace. Skup procesa koji dovodi do razvoja vrsta putem prirodnog odabira nazivamo evolucijom.MEHANIZAM NASLJEĐIVANJA

Premda je dobro znano da potomci nasljeđuju mnoge karakteristike roditelja, Darwin nije   znao   koji   je   mehanizam   tog  nasljeđivanja.   Točnije,   neke   ideje   koje   je   imao   o   tom mehanizmu pokazale su se potpuno krivima. Zanimljivo je da je upravo u Darwinovo vrijeme djelovao čovjek koji je empirijski došao do ispravnih zakona nasljeđivanja. Bio je to Gregor Mendel,   njemački   svećenik,   danas   poznat   po   slavnim   pokusima   s   graškom.   Važnost Mendelovih   otkrića   prepoznata   je   tek   u   prvoj   polovici   20.   stoljeća.   Mendelove   “diskretne jedinice nasljeđivanja”, danas poznate kao  geni, konačno su utvrđene kao dijelovi molekule DNK.   Geni   se   kopiraju,   iz   generacije   u   generaciju,   no   to   kopiranje   nije   uvijek   savršeno. Pogreške koje se ponekad dogode donose promjene u karakteristikama živog bića. Nastaju nova svojstva koja većinom nisu korisna. Ponekad se, međutim, neko novo svojstvo pokaže kao prednost, korisna karakteristika koja se dalje propagira razmnožavanjem  budući da nositelji te karakteristike lakše preživljavaju i stvaraju potomstvo nego oni koji ju nemaju. Na taj se način vrste postupno mijenjaju, kroz vrlo duge vremenske periode. Korisnost karakteristike nije  unaprijed  zadana nego   ju  određuje  okoliš  –  promjena okoliša  može  učiniti  prethodno korisne   karakteristike   nekrisnima   ili   štetnima,   i   obrnuto.   Mendela   danas   smatramo začetnikom genetike  – znanosti o nasljeđivanju i varijacijama živih organizama. Darwin je evoluciju otkrio, a genetika ju je objasnila.

Charles Darwin (1809.­1882.), engleski prirodoslovac. Prikupio je  uvjerljive dokaze da su se sve vrste živih bića s vremenom razvile  od zajedničkih predaka, procesom prirodnog odabira.

Zakoni očuvanja i simetrijaOČUVANO AKO JE IZOLIRANO

Zakoni očuvanja najtemeljniji su prirodni zakoni. Prema njima se određeno mjerljivo svojstvo izoliranog sustava ne mijenja s vremenom. Izolirani sustav je, pak, fizikalni sustav koji je savršeno odvojen od svoje okoline, ne međudjeluje s okolinom (primjerice, ne izmjenjuje masu ili energiju s okolinom). Primjeri zakona očuvanja za koje apsolutno nikad nije nađena iznimka   su,   primjerice:   zakon   očuvanja   energije,   zakon   očuvanja   količine   gibanja,   zakon očuvanja kutne količine gibanja i zakon očuvanja električnog naboja. SIMETRIČNO JE LIJEPO

Simetrija, koja je u svakodnevnom životu povezana s ljepotom, svojstvo je sustava koje se ne mijenja pri nekim promjenama (ili  transformacijama). Na primjer, kugla zarotirana (za bilo koji kut) oko osi koja prolazi kroz njezino središte ostaje potpuno ista. To ne vrijedi, primjerice, za kocku koja posjeduje drukčiju simetriju. Zato je kugla rotacijski simetrična, a kocka nije.  Njemačka matematičarka Emmy Noether  jednoznačno  je  povezala simetrije  sa zakonima   očuvanja.   Primjerice,   zakon   očuvanja   energije   proizlazi   iz   simetrije   u   vremenu (sustav se ne mijenja ako obrnemo smjer vremena). Zakon očuvanja količine gibanja proizlazi iz simetrije  translacije  (ili usporedne pomake) u prostoru, a zakon očuvanja kutne količine gibanja iz simetrije rotacije u prostoru.

Emmy Noether (1882.­1935.), njemačka matematičarka i  najznačajnija žena u povijesti matematike. Poznata je po teoremu koji opisuje temeljnu vezu između simetrija i zakona očuvanja.

Entropija i drugi zakon termodinamikePERPETUUM MOBILE NIJE MOGUĆ

Jedan   je   od   neupitno   najvažnijih   zakona   u   prirodi   je   drugi   zakon   termodinamike. Možemo ga izraziti na mnoštvo različitih načina (koji se svi svode na isto): preko toplinskog stroja, perpetuum mobilea, ili entropije. Toplinski stroj je uređaj koji obavlja rad (“daje” nam korisnu energiju) na račun prijelaza topline unutar stroja;  s  toplijeg spremnika topline na hladniji.  Omjer prenesene topline i apsolutne temperature nazivamo  entropijom.  Ukupna entropija izoliranog sustava ne može se, s vremenom, smanjivati. Može samo rasti. Drugim riječima, toplina ne može spontano (sama od sebe) prelaziti s hladnijeg spremnika na topliji. Isto tako, nije moguće napraviti stroj samo s jednim spremnikom, koji bi obavljao rad tako da crpi toplinu iz tog spremnika. Takav hipotetski uređaj nazvan je perpetuum mobile (druge vrste) – vječno pokretljivi stroj.NERED MOŽE SAMO RASTI

Tvar  se  sastoji   od  atoma  ili  molekula   (skupina vezanih  atoma).  Te  sitne,  gradivne čestice tvari stalno se gibaju. Zbroj svih njihovih energija nazivamo unutrašnjom energijom. Dio te unutrašnje energije može prijeći s jednog tijela (jednog sustava čestica) na drugo tijelo (drugi sustav čestica).  Tu energiju  prijelaza  nazivamo toplinom. Austrijski  fizičar Ludwig Boltzmann   primijenio   je   statistiku   na   unutrašnje   gibanje   čestica   sustava   i   tako   objasnio toplinu i entropiju. Entropija se, u tom smislu, pokazala kao mjera nereda u sustavu. Drugi zakon termodinamike izražen preko statističke interpretacije entropije glasi – ukupni nered u izoliranom sustavu   može   samo  rasti.  Ne  može   se   smanjivati.   Izolirani   sustav   teži   stanju 

maksimalnog   nereda   koji   nazivamo   toplinskom   smrću.   Može   se   pokazati   da   su   stanja maksimalnog nereda ujedno i najvjerojatnija stanja.

Ludwig Boltzmann (1844.­1906.), austrijski fizičar. Objasnio je  toplinu i entropiju (mjeru nereda u sustavu) pomoću mehanike i  statistike velikog broja čestica.

Načelo neodređenosti i kvantna teorijaKLASIČNA I MODERNA FIZIKA

Krajem 19. stoljeća vladalo je uvjerenje da je fizika otkrila više­manje sve te da su otvorena   pitanja   tek   mali   djelići   dosadne   slagalice   koju   valja   popuniti.   Bila   je   to   velika zabluda. Na samom početku 20. stoljeća pojavile su se teorija relativnosti i  kvantna  teorija (ili   kvantna   mehanika).   Sva   dotad   poznata   fizika   odjednom   je   pala   u   sjenu   kao   stara, klasična fizika. Fiziku koja se od tada počela razvijati nazivamo novom, modernom fizikom. KVANT – NAJMANJI DJELIĆ

Priča o  kvantima počela   je   točno 1900.  godine  kad  je  njemački   fizičar  Max Planck predstavio svoj  rad kojim je rješio problem zračenja crnog tijela. Crno tijelo  je idealizirani slučaj tijela koje zrači samo zbog vlastite temperature, a ne zbog refleksija iz okoline. Problem je bio u tome što je opaženi spektar (raspodjela intenziteta po valnim duljinama) crnog tijela jako odudarao od teorijski očekivanog spektra koji je predviđala dotadašnja fizika. Planck je izveo   spektar   koji   se   slagao   s   opažanjima   posluživši   se,   kako   je   sam   rekao,   malim matematičkim trikom. Opisao je energiju zračenja kao diskretnu, a ne kontinuiranu veličinu. Ubrzo se pokazalo da “paketići” energije (kvanti) nisu matematički trik, nego stvarnost, a ideja kvantizacije pokazala se nevjerojatno plodonosnom.HEISENBERGOVE RELACIJE

Primjena ideje kvantizacije naglo donosila velike uspjehe.  Einstein  je kvantizacijom energije svjetlosti objasnio fotoelektrični efekt. Danski fizičar Niels Bohr kvantizacijom kutne količine   gibanja   objasnio   je   emisijski   spektar   vodikova   atoma.   Mnogi   su   fizičari,   u   prvoj polovici  20.  stoljeća, dali  važne doprinose razvoju kvantne mehanike – skupa znanstvenih pravila koja opisuju tvar i energiju na atomskoj i subatomskoj skali. Jedno od tih pravila je Heisenbergovo   načelo  neodređenosti.  Heisenberg   je  utvrdio  da   se  neki  parovi   fizikalnih veličina,  recimo položaj  i  količina gibanja,  ne mogu saznati  proizvoljno točno. Što  je  jedna veličina određenija to je druga neodređenija. Za opažanje, primjerice, elektrona to konkretno znači: što preciznije utvrdimo brzinu elektrona to ćemo manje znati gdje je on, i obrnuto, što ga preciznije lociramo to ćemo manje znati kojom se brzinom giba. To je svojstvo otprije bilo poznato za valove, što daje naslutiti da elementarne čestice posjeduju i neka svojstva koja pripisujemo klasičnim valovima, a ne klasičnim česticama.

Werner Heisenberg (1901.­1976.), njemački fizičar. Poznat je po otkriću jednog od središnjih načela moderne fizike – načelu neodređenosti. Zaslužan je za rani razvoj kvantne mehanike.

Zakrivljenost prostor­vremena i relativnostPROSTOR I VRIJEME NISU APSOLUTNI

Težnja k jedinstvenom opisu mehanike i elektromagnetizma Einsteina je, 1905. godine, dovela do posebne teorije relativnosti. Potpuno novi i revolucionarni svjetonazor proizašao je iz dvije, naizgled bezazlene, pretpostavke: (1) zakoni fizike isti su u svim inercijskim sustavima (to su sustavi koji jedan u odnosu na drugoga miruju ili se pak gibaju stalnom brzinom, ne ubrzavaju); i (2) brzina svjetlosti ista je u svim inercijskim sustavima. Obje su pretpostavke u to vrijeme bile potvrđene iskustvom odnosno eksperimentom. Zaključci su bili potpuno izvan zdravog razuma (onoga što nam govori razum na temelju svakodnevnog iskustva), no takva je većina moderne fizike. Prostor i vrijeme nisu apsolutni, nego relativni. Ne postoji istodobnost – ono što je istodobno u jednom sustavu, ne mora biti istodobno u drugom sustavu. Tijela u gibanju skraćuju se u smjeru gibanja, mjereno iz vanjskog sustava (u vlastitom sustavu se ne mijenjaju). Vremenski interval (vrijeme proteklo između dvaju događaja) se produljuje, mjeren iz vanjskog sustava. Drugim riječima, vanjski promatrač opaža da vrijeme, za tijelo u gibanju, teče sporije. I vjerojatno ono najčudnije: u svemiru postoji ograničenje brzine. Brzina svjetlosti u vakuumu (praznom prostoru) granična je brzina za gibanje tijela u prostoru. GRAVITACIJA KAO IZOBLIČENJE PROSTOR­VREMENA

Idućih deset  godina Einstein  je  proučavao poopćenje posebne teorije  relativnosti  na neinercijske sustave (one koji se jedan u odnosu na drugoga gibaju ubrzano). Utvrdio je da je ubrzanje povezano s gravitacijom – međusobnim privlačenjem tijela zbog njihovog svojstva koje nazivamo masom. Einseinova opća teorija relativnosti ukazivala je na vezu mehanike i elektromagnetizma   s   gravitacijom.   Ranije   je   Maxwell   ujedinio   elektricitet,   magnetizam   i optiku, tri naizgled neovisna područja fizike. Još  prije toga Newton je dao jedinstveni opis nebeske   i   zemaljske   mehanike.   Postajalo   je   jasno   da   fizika   teži   jedinstvenom   opisu   svih pojava,   takozvanoj   teoriji   svega.   Da  bi   opisao  opću   teoriju   relativnosti   Einstein   je   morao razviti novu matematiku – račun tenzora. Pri tom je otkrio da masa zakrivljuje prostor. Valja još reći da je teorija relativnosti pokazala neraskidivu vezu najosnovnijih fizikalnih pojmova: prostora i vremena te mase i energije.  Općenito možemo reći  da masa­energija  izobličuje prostor­vrijeme, a izobličeno prostor­vrijeme određuje gibanje mase­energije.

Albert Einstein (1879.­1955.), njemački fizičar, jedan od najutjecajnijih fizičara u povijesti. Najpoznatiji je po posebnoj i  općoj teoriji relativnosti, no dao je brojne druge važne doprinose.

Temeljna međudjelovanja i veliko ujedinjenjeSAMO SU ČETIRI TEMELJNE SILE

Postoje različite sile (ili međudjelovanja) u prirodi, no sve se one mogu svesti na samo četiri temeljne sile: gravitacijsku, elektromagnetsku, jaku i slabu. Gravitacijski međudjeluju sva tijela koja imaju masu, a elektromagnetski sva tijela koja imaju električni naboj. Ta su dva međudjelovanja otkrivena prva jer su njihovi učinci opazivi na velikoj skali. Kažemo da su te   sile   dugodosežne.   Jaka   i   slaba   sila   djeluju   na   vrlo   malim   skalama,   na   dimenzijama usporedivim s promjerom atomske jezgre. Te su sile kratkodosežne pa imaju utjecaj tek na 

najsitnije  čestice   tvari  –   elementarne  čestice.   Dvije   su  glavne  vrste   elementarnih   čestica: kvarkovi i leptoni. Kvarkovi grade, primjerice, protone i neutrone (osnovne sastojke atomske jezgre). Leptoni, ili “lagane čestice”, su vrsta čestica kojoj pripada, primjerice, elektron (čestica iz atomskog omotača). Kvarkovi međusobno međudjeluju jakom silom, a kvarkovi s leptonima međudjeluju slabom silom.PREMA TEORIJI SVEGA

Tri, od ukupno četiri, temeljne sile obuhvaćene su Standardnim modelom čestica i sila. Njihov   mehanizam  razumijemo  kroz   izmjenu  medijatora  (čestica   prenositelja   sile).   Ideju medijatora uveo je japanski fizičar Hidekai Yukawa kako bi objasnio nuklearnu silu – silu koja   drži   atomsku   jezgru   na   okupu.   Kasnije   su   tri   temeljna   međudjelovanja   objašnjena izmjenom medijatora: elektromagnetsko izmjenom fotona (čestica svjetlosti),   jako izmjenom gluona, a slabo izmjenom W i Z­bozona. Nadalje, pokazalo se da su elektromagnetsko i slabo međudjelovanje   zapravo   jedna   sila   koja   se   manifestira   na   različite   načine   u   današnjim uvjetima svemira. U jednoj ranoj fazi svemira, pod bitno drukčijim uvjetima, te su dvije sile bile   ujedinjene   u   jedinstvenu  elektroslabu  silu.   Vjeruje   se   da   postoji   jedinstveni   opis elektroslabe sile i jake sile, što bi bilo veliko ujedinjenje. Za teorijom velikog ujedinjenja se traga,  no   još  nije  nađena.  Konačno,   fizičari   streme  još   općenitijoj   teoriji  koja  bi  ujedinila obuhvatila   i   gravitacijsku   silu.   Takva   bi   teorija   bila  teorija   svega.   Jedan   od   zasad najperspektivnijih   prijedloga   teorije   svega   je  teorija   struna  (ili   stringova).   Istraživanja struna neprekidno  inspiriraju razvoj  nove matematike,  no  zasad  još  nisu uspjela  ostvariti nužan uvjet znanosti  ­ eksperimentalnu potvrdu.

Richard Feynman (1918.­1988.), američki teorijski fizičar. Dao je  ključni doprinos razvoju kvantne elektrodinamike – kvantnog opisa elektromagnetskog međudjelovanja.

Veliki prasak i širenje svemiraGALAKSIJE BJEŽE JEDNA OD DRUGE

Početkom   dvadesetih   godina   dvadesetog   stoljeća   američki   astronom   Edwin   Hubble istraživao   je   Andromedu   i   nekoliko   drugih   “maglica”.   Hubble   je   radio   na   tada   najvećem teleskopu na  svijetu  i  ono  što   je  otkrio   iz   temelja   je  promijenilo  naše  shvaćanje  svemira. Pokazalo se da su maglice zapravo ogromni skupovi zvijezda, vrlo udaljeni od nas. Bili su to posebni “otoci u svemiru”, druge galaksije. Nadalje, međusobno gibanje tih galaksija nije bilo nasumično već je otkrivalo začuđujuću pravilnost: galaksije su se udaljavale jedna od druge i to tim brže što je njihova međusobna udaljenost bila veća. To je značilo da se cijeli svemir, s vremenom, širi. Širenje svemira jedno je od najvećih otkrića u povijesti znanosti te jedan od najosnovnijih koncepata moderne znanosti.  Proizlazi   iz  opažanja,  ali   također  i   iz  teorije  – Einsteinove opće teorije relativnosti.POČETAK PROSTORA I VREMENA

Otkrićem širenja svemira postalo je jasno da je on ranije u vremenu bio manji i gušći odnosno da je mogao imati  početak. To je potaknulo nastanak teorije  Velikog praska  po kojoj je svemir nastao iz početnog stanja ogromne temperature i gustoće. Izraz „veliki prasak“ ne treba shvaćati doslovno. Početak svemira nije bio poput bombe koja eksplodira u prethodno prazni prostor. Bila je to eksplozija samog prostora i vremena – događaj u kojem su nastali i prostor i vrijeme.  Teorija Velikog praska danas je opće prihvaćen model nastanka i razvoja 

svemira. Opažanja koja potvrđuju teoriju Velikog praska ponekad se navode kao "četiri stupa standardne kozmologije". To su: širenje svemira, kozmičko pozadinsko zračenje, omjer lakih elemenata u svemiru i struktura svemira na velikoj skali.

Edwin Hubble (1889.­1953.), američki astronom. Prvi je pokazao da je Andromeda  druga galaksija:  veliki skup zvijezda udaljen od naše vlastite galaksije. Njegovo najveće otkriće je širenje svemira.

LITERATURA:

[1] Michael Shermer, The History of Science (3 CDs), The Skeptics Society (2009)[2] Ben Goldacre, Bad Science, Harper Perrenial (2009)[3] Manfred Mai, Kratka povijest svijeta, Mozaik knjiga (2004)[4] D. Horvat, D. Hrupec, Fizika: pojmovi i koncepti, Neodidacta (2010)[5] Charles Van Doren, Povijest znanja, Mozaik knjiga (2005)[6] Felipe Fernandez­Armesto, Ideje koje su promijenile svijet, Mozaik knjiga (2005)[7] Harry G. Frankfurt, O istini, Algoritam (2009)[8] Harry G. Frankfurt, Kenjaža: teorijski pristup, Algoritam (2006) [9] Damian Thompson, Kontraznanje, Algoritam (2009)[10]Francis Wheen, Kako su prodavači magle zavladali svijetom, Algoritam (2008)