Univers, galaxii si sisteme solare

Univers, galaxii, sistem solar.
Omul a căutat să afle cat mai multe despre natură şi apoi despre Univers. Treptat, cunoştinţele noastre s-au înmulţit şi orizonturile cunoaşterii s-au lărgit.

Ştiinţa nu face decât să ne apropie şi mai mult de Creator prin cunoaştere. Marele fizician al secolului douăzeci, Albert Einstein, autor al Teoriei Relativităţii, nu s-a îndoit nici o clipă de existenţa Creatorului. El a fost uimit şi fascinat de ordinea care guvernează Universul afirmând “Dumnezeu nu joacă zaruri”, adică Universul nu e guvernat de întâmplare ci de un set le legi precise, impuse de Creator. Dacă marele Einstein nu se îndoia de existenţa lui Dumnezeu, de ce am face-o noi?

Universul este format din galaxii. Galaxia este o grupare uriaşă de stele şi de alte corpuri cereşti având forme şi mărimi diferite, care sunt ţinute împreună de către gravitaţie. Galaxiile sunt împrăştiate în Univers, iar diametrul unei galaxii variază între câteva mii şi jumătate de milion de ani-lumina. Galaxiile gigante pot avea mii de miliarde de stele, iar cele mici sub un milion.

a) b)
Figura 2.1.1 Tipuri de galaxii întâlnite în Univers a) – galaxii eliptice; b) – galaxii spirală
Se estimează ca in Universul vizibil există in jur de o suta de mii de milioane de galaxii. În Univers există doua tipuri principale de galaxii: galaxii spirale si galaxii eliptice (Figura 2.1.1).

Figura 2.1.2 Sistemul nostru solar, cele opt planete şi planetoidul Pluto.
Galaxia noastră, din care face parte sistemul nostru solar (figura 2.1.2), este compusă din aproximativ două sute de miliarde de stele. Ea are forma unei spirale-disc, cu trei sau patru braţe, iar diametrul de aproximativ o sută de mii de ani-lumină şi o grosime de aproximativ o mie de ani-lumină. Soarele se află în unul din braţele spiralei care se roteşte in jurul centrului galaxiei. Pe bolta cereasca, galaxia noastră se vede sub forma unui brâu luminos numit Calea Lactee. Toate galaxiile spirale se rotesc în jurul centrului galaxiei, iar unele dintre galaxiile eliptice se pot roti şi ele, însă mult mai încet.

În continuare, respectând ordinea cronologică, vom vedea cum au evoluat cunoştinţele noastre despre Univers. Grecii în secolul al IV-lea î.Hr. ştiau ca Pământul este rotund. Aristarh din Samos (sec. III î.Hr.), a afirmat că Pământul este rotund şi se roteşte în jurul Soarelui, propunând un sistem solar heliocentric (cu Soarele în centru).

Celebrul filozof grec Aristotel susţinea cu argumente practice solide, ca Pământul este o sferă şi nu o suprafaţă plană. Din motive mistice însă, Aristotel credea că Pământul este în centrul Universului iar Soarele, Luna, planetele şi celelalte corpuri cereşti se deplasează pe orbite circulare în jurul său. Teza aristoteliană, admisă mai târziu oficial de Biserică şi confirmată de teoria big-bangului şi recentele descoperiri ştiinţifice, susţinea un univers închis (deci finit).

Ptolemeu din Alexandria, în secolul al II-lea d.Hr. a elaborat un model cosmologic complex în care Pământul era în centru (deci geocentric), înconjurat de opt sfere care purtau luna, Soarele, stelele şi cele cinci planete cunoscute până atunci: Mercur, Venus, Marte, Jupiter şi Saturn. Sfera exterioară purta aşa-numitele stele fixe, care stau întotdeauna în aceeaşi poziţie unele faţă de celelalte, dar care se rotesc împreună pe cer. Modelul geocentric al lui Ptolemeu dădea un sistem destul de precis pentru precizarea poziţiilor corpurilor cereşti, fiind acceptat în general, desi existau unele neconcodtante cu obesvatiile practice.

Modelul lui Ptolemeu a fost recunoscut şi de Biserica creştină Ortodoxă si Catolică, care a fost tot timpul în pas cu adevărata ştiinţă, ca un model potenţial pentru Univers. Modelul lui Ptolemeu era în conformitate cu Scriptura, deoarece se putea observa prezenţa Creatorului prin ordinea modelului. Sfântul Ioan Damaschin, vorbeşte despre acest model in celebra lucrare Dogmatica¹, ca un model posibil pentru Univers. Conform Sfintei Scripturi Dumnezeu, “spânzură Pământul pe nimic”² şi Biserica Ortodoxă, urmând învăţătura Sfinţilor Părinţi a afirmat încă de la început ca Pământul este susţinut de Dumnezeu pe nişte forţe, pe care noi astăzi le numim simplu orbite. Proorocul David vorbind despre Pământ ca din partea lui Dumnezeu spune “Eu l-am întărit pe stâlpii lui”³ iar Sf. Ioan Damaschin, în secolul al VII-lea d.Hr., continuând învăţătura scripturii spune că numim “puterea de susţinere a lui stâlpi”⁴. Se cuvine să reţinem că în învăţătura Sfinţilor Părinţi, stâlpii care reprezintă ceva material sunt asociaţi cu putere care nu este ceva material.

La începutul secolului secolul al XVI lea, un preot catolic polonez, Nicholas Copernic, a propus un model mult mai simplu al Universului. In modelul lui Copernic, Soarele era staţionar în centrul Universului iar Pământul împreună cu celelalte planete se mişcau pe orbite circulare în jurul Soarelui. Se revenea deci la sistemul solar heliocentric. Doi astronomi, Italianul Galileo Galilei şi germanul Johannes Kepler, au sprijinit teoria lui Copernic.

La inceputul secolui XVII, utilizând noul sau telescop, Galileo Galilei a observat câţiva sateliţi mici care se roteau în jurul planetei Jupiter. Aceasta însemna că nu orice corp trebuia să se rotească în jurul Pământului aşa cum susţineau Aristotel şi Ptolemeu. În 1609, Johannes Kepler a sugerat că planetele nu se mişcă în jurul Soarelui pe orbite circulare, ci eliptice si astfel prezicerile teoretice se potriveau cu observaţiile. Orbitele eliptice sugerau că planetele erau determinate de forţe magnetice să se rotească în jurul Soarelui însă nu s-a putut găsi o explicaţie. Kepler este cel care a pus bazele mişcărilor planetelor si altor corpuri, iar legile sale au fost generalizate si au devenit aplicabile chiar şi pentru sateliţii artificiali si rachetele balistice.

În 1687, Isaac Newton în cartea sa Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, a explicat mişcarea planetelor în jurul Soarelui pe orbite eliptice. Newton, care nu s-a îndoit niciodată de existenţa lui Dumnezeu (fiind pe lângă un mare om de ştiinţă şi un profund teolog), el descriind universul ca fiind întocmai ca un imens ceas construit şi pus în mişcare de Creator, a prezentat nu numai o teorie privind modul în care se mişcă corpurile în spaţiu şi timp, dar el a elaborat şi aparatul matematic complicat, necesar analizei acestor mişcări. Newton a fost primul care a arătat unitatea “cerului şi a pământul”, el postulând o lege a gravitaţiei conform căreia fiecare corp din Univers era atras spre oricare alt corp din Univers cu o forţă care era cu atât mai mare cu cât corpurile erau mai masive şi cu cît erau mai aproape unele de altele. Era aceeaşi forţă care determina căderea obiectelor pe Pământ şi făcea ca luna să se mişte pe o orbită eliptică în jurul Pământului, iar Pământul şi celelalte planete să se urmeze traiectorii eliptice în jurul Soarelui. Newton credea ca forţa gravitaţională se propaga cu instantaneu pe orice distanţă (adică cu viteză infinita), deci efectele ei erau simţite instantaneu de către corpuri (indiferent de distanţele la care se află), însă aşa cum vom vedea Einstein a descoperit ca nimic nu poate depăşi viteza luminii, ba mai mult nu o poate nici atinge (prin urmare forţa gravitaţională trebuie sa se propage în spaţiu-timp cu viteza luminii). Newton a fost primul care a demonstrat ca aceleaşi forţe acţionează atât pe Pământ cât şi in Univers. În conformitate cu aceasta teorie şi stelele se atrăgeau şi ele unele pe altele, deci nu erau staţionare aşa cum se credea pană atunci, ci în mişcare şi atrăgându-se ar fi trebuit să cadă toate într-un punct. Acest lucru ar fi fost posibil numai dacă un număr finit de stele ar fi distribuit pe un spaţiu uniform şi finit, însă în spaţiul relativ acest lucru nu s-ar întâmpla, deoarece nu există un punct central într-un spaţiu relativ.

Figura 2.1.3 Marii oameni de ştiinţă predecesori lui Einstein
La începutul secolului al XIX-lea, filosoful german Heinrich Olbers susţinea ideea unui Univers in mişcare. El spunea că într-un Univers static infinit, aproape oriunde am privi, ar trebui sa vedem o stea şi deci cerul nopţii ar trebui să fie luminos ca ziua. Sigura cale de a evita concluzia că cerul nopţii trebuie să fie la fel de strălucitor ca şi Soarele ar fi fost să se presupună că stelele nu ar fi strălucit întotdeauna, ci au început să strălucească la un moment dat în trecut, sau că stelele s-ar îndepărta unele de altele cu viteze foarte mari apropiate de viteza luminii. Ulterior s-a constatat că cele doua presupuneri erau amândouă adevărate.

Pentru prima dată ştiinţa îşi punea problema unui început al Universului într-un moment finit în trecut. Religia mozaică şi după aceea în mod firesc religia creştină Ortodoxă si Catolică, vorbeau de un început al Universului finit în timp, bazându-se pe cosmogonia descrisa de Moise în Geneza din Sfânta Scriptură. Religia mozaică si in mod firesc cea creştină Ortodoxă si Catolică susţin că Moise a avut acces la aceste informaţii prin revelaţie divină. Prin descoperirile ei, ştiinţa confirmă astăzi acest adevăr. Un argument pentru astfel de început a fost necesitatea acceptării unei prime cauze pentru explicarea existenţei Universului. Ştiinţa explică un eveniment în Univers ca fiind cauzat de un eveniment anterior, dar existenţa Universului însuşi putea fi explicată în acest fel numai dacă el avea un început. Această credinţă a cauzei primare este foarte bine descrisă şi argumentată de Sf. Ioan Damaschin în secolul al VII-lea, în celebra sa lucrare Dogmatica⁵, care şi astăzi constituie învăţătura de temelie a Bisericii Ortodoxe.

Aşa cum am arătat în primul capitol, conceptul de spaţiu-timp nu are sens înainte de începutul universului. Aceasta este invatatura Sfintilor Parinti (Sfantul Augustin, Sfantul Ioan Damaschin) deci a Bisericii Ortodoxe si Catolice. Sfanta Scriptura (Geneza) şi ştiinţa (teoria relativitatii care implica existenta big-bang-ului) susţin deci acelaşi adevăr şi anume că universul, spaţiul şi timpul au în început la Big bang (Marea Explozie). Un merit deosebit in confirmarea existentei big-bang-ului il are savantul contemporan Stephen Hawking, care ne-a oferit dovada stiintifica a faptului ca spatiul-timpul au in inceput, ceea ce e in concordanta cu invatatura biblica. Sfinţii Părinţi şi deci Biserica creştină Ortodoxă si Catolică, ne învaţă că noi nu putem calcula timpul decât după ieşirea omului din Rai (primul an în Hronografele bisericii, este anul ieşirii lui Adam din Rai). Argumentele lor pentru faptul că “nu putem calcula” timpul înainte de ieşirea lui Adam din Rai, erau în principal două. Primul argument era că noi nu ştim cât erau de lungi “zilele” creaţiei întrucât scriptura afirmă că Soarele şi Luna au fost făcute de Creator doar în a patra zi de la începutul creaţiei⁶ iar o zi reprezintă pentru noi un interval de douăzeci şi patru de ore, când Pământul efectuează o mişcare de rotaţie în jurul axei sale şi în acelaşi timp se mişcă şi pe orbită în jurul Soarelui, deci în primele trei zile când nu era creat încă Soarele, o zi nu avea douăzeci şi patru de ore. Al doilea argument era că omul în Rai nemuritor⁷ fiind prin har⁸ înainte de căderea în păcat, percepea timpul altfel şi deci toată perioada de timp petrecută de om în nemurire e considerată în Geneză ca o singură zi. Iată deci cum cele şase zile ale creaţiei nu aveau acelaşi interval de timp. Să nu uităm însă că, înainte de a descoperi ştiinţa că Universul (deci şi spaţiul şi timpul) este finit si are un început ceea ce implica un Creator, Biserica Ortodoxă si Catolică susţinea şi învăţa aceasta pe baza Sfintei Scripturi, îndemnându-ne să “înţelegem că s-au întemeiat veacurile prin cuvântul lui Dumnezeu, de s-au făcut din nimic cele ce se văd”⁹. Dumnezeu ”a zidit lumea din nimic”¹⁰ şi îi reaminteşte omului că atunci când a fost creat Pământul, deja existau în Univers alte stele şi fiinţe inteligente, spunând “Unde erai tu, când am întemeiat Pământul? Spune-Mi, dacă ştii să spui. Ştii tu cine a hotărât măsurile Pământului? …în ce au fost întărite temeliile lui sau cine a pus piatra lui cea din capul unghiului, atunci când stelele dimineţii cântau laolaltă şi toţi îngerii… Mă sărbătoreau?”¹¹.

În secolul al XX-lea omenirea a descoperit că Universul este în expansiune. În 1929, Edwin Hubble a facut observaţia crucială că oriunde priveşti în Univers, galaxiile aflate la distanţă mai mare se îndepărtează rapid de noi, cu alte cuvinte Universul este în expansiune, ceea ce confirma teoria relativităţii conform căreia Universul are un început al existenţei la big bang. (În figura 2.1.1 putem vedea cum arată o galaxie văzută de pe Pământ). Aceasta însemna că la început tot Universul ar fi fost strâns într un punct, deci densitatea universului era infinită, spaţiul era infinit de mic fizic şi timpul nu exista. Era practic nimic. Această descoperire a dus în final la o abordare mult mai serioasă a începuturilor Universului în domeniul ştiinţei. Observaţiile lui Hubble adevereau că Universul are un început numit Big bang, când era infinit de mic şi infinit de dens, adică spaţiul si timpul nu existau. În aceste condiţii, toate legile ştiinţei şi deci toată capacitatea de a face predicţii pentru viitor, nu existau. De fapt însuşi timpul nu exista înainte, nu avem cum să îl definim. Ştiinţa descoperea acum că era necesară o primă Cauză, un Creator, un Dumnezeu. Conform ştiinţei, Universul nu are mai mult de cincisprezece miliarde de ani, rezultă deci că Universul este cel mult ca o sferă cu raza de cincisprezece miliarde de ani lumină (un an lumina este distanţa parcursă de lumină intr-un an). Iată deci că Ştiinţa descoperea adevărurile despre Univers susţinute de teologii ortodocşi. Sfântul Ioan Damaschin (ultimul Sfânt Părinte al Bisericii Ortodoxe si Catolice), vorbeşte în secolul al VII-lea despre un potential Univers sferic aflat în mişcare de expansiune in celebra lucrare Dogmatica afirmând că “toţi care au spus că cerul este sferic susţin că el se depărtează în chip egal de la Pământ şi în sus şi în lături şi în jos” ¹².

În secolul al XX-lea, celebrul fizician german Albert Einstein a prezis o mişcare a planetelor în Univers puţin diferită de cea obţinută cu teoria clasică a lui Newton, observaţiile practice au confirmat teoria generala a relativităţii. (Diferenţa dintre cele două predicţii este foarte mică.)

Figura 2.1.4 Marele savant al secolului XX, Albert Einstein
Sistemul nostru solar este constituit în principal dintr-o stea numită Soare si cele opt planete (plus planetoidele), care orbitează în jurul lui (Figura 2.1.5). Cele opt planete ale sistemului nostru solar sunt: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun şi planetoidele: Pluto, Charon, Ceres, Xena (Figura 2.1.7).

Figura 2.1.5 Sistemul Solar Helios (SSH)

MERCUR	VENUS	PAMANT	MARTE	JUPITER	SATURN	URANUS	NEPTUN	PLUTO

Figura 2.1.6 Planetele Sistemului nostru Solar şi plutonii Pluto şi Charon.

Figura 2.1.6 Sistemului Solar revizuit în 2006 la conferinţa astronomilor de la Praga.
Descoperit la începutul secolului XX, Pluto a fost considerat până în 2006 planetă, însă congresul astronomilor ţinut la Praga in 2006, la care au participat peste 2500 de astronomi din peste 75 de ţări, l-au exclus pe Pluto din clasa planetelor, retrogradându-l la “planete pitice” (planetoide, plutoni). O planeta pitica este, potrivit rezoluţiei adoptate la conferinţă, un corp ceresc care orbitează in jurul Soarelui, are o masa suficienta astfel încât forţa gravitaţională să ii confere o forma aproximativ sferica, nu este satelit, însă nu a reuşit sa cureţe zona in care orbitează de alte obiecte cereşti (Figura 2.1.7). Experţii astronomi au decis ca o plantă este un corp ceresc care orbitează in jurul Soarelui, are o masa suficienta astfel încât forţa gravitaţională sa ii confere o forma aproximativ sferica si sa "cureţe" spaţiul cosmic din vecinatatea orbitei sale. Spre deosebire de restul planetelor "veritabile", care sunt fie alcătuite in principal din roci (cele mai apropiate de Soare), fie gazoase (cele mai îndepărtate). Pluto este mai mic decât Luna şi este compus în mare măsura din gheaţă. Orbita sa este foarte lunga si excentrica, micul corp ceresc având nevoie de 247 de ani tereştri pentru o rotire completa în jurul Soarelui.

Soarele (figura 2.1.8) este în centrul sistemului solar, iar imensa sa masă (cam de 300 000 de ori mai mare decât masa Pământului şi de 740 de ori mai mare decât masa tuturor planetelor sistemului solar) curbează spaţiul creând gravitaţia care determină celelalte planete să se mişte în jurul său pe orbite eliptice.  (Cam 90% din întreaga materie a sistemului nostru solar este conţinută de Soare.)

Figura 2.1.8 Soarele
Soarele emană continuu energie în câteva forme: vizibil - lumina, invizibil - raze infraroşii, ultraviolete, raze X, raze gama, unde radio si plasma. Curgerea de energie care devine parte a mediului interplanetar si este preluata de sistemul solar, este numită vânt solar.

După 1920 astronomii au descoperit că reacţia nucleară (energie eliberată de fuziunea nucleelor din atomi) este principala sursă de energie a stelelor. Aceasta se produce în regiunea centrală a stelei unde temperatura atinge milioane de grade Celsius; la o astfel de temperatură, electronii sunt expulzaţi din nucleele atomilor, formând plasma. (atomii îşi pierd electronii şi devin ioni), lovindu-se unii de alţii şi provocând reacţii termonucleare.

În Soare, hidrogenul intră în fuziune pentru a forma heliu în lanţ proton-proton. "Naşterea" unei stele are loc în decursul milioanelor de ani, pe parcursul mai multor etape: în interiorul unui nor molecular se formează globule, care cu timpul se transformă în protostele şi apoi în stele.

În spaţiu există imenşi nori de gaze şi pulbere: nebuloasele. Într-unii din ei materia este mai densă şi mai concentrată: ea formează nori moleculari. Aceştia sunt atât de mari, încât durează zeci de ani ca lumina să-i traverseze. Masa totală a unei nebuloase poate fi de câteva sute de ori mai mare decât cea a Soarelui. Materia lor este foarte rece. Se numesc nori moleculari pentru că gazul pe care îl conţin este prezent peste tot sub formă de molecule, (adică grupări de atomi). Fiecare nor molecular se află într-un echilibru fragil. Sub efectul unei perturbaţii exterioare acest echilibru se poate rupe. În acest caz o parte din nor se prăbuşeşte în sine sub propria sa greutate, iar materia sa începe să se contracte. Apoi norul se fragmentează în mici roiuri de materie.

Părţile rezultate din fragmentarea norului molecular se transformă treptat în globuri mai mari, întunecate, numite globule. O globulă tipică este de mărimea sistemului solar şi are o masă de cel puţin 200 de ori mai mare decât cea a Soarelui. Aceasta este încă un obiect foarte rece şi întunecat. Încetul cu încetul, el devine mai dens şi mai cald, apoi se transformă într-o protostea care începe să strălucească. Materia protostelelor continuă să se contracte. Protostelele par înfăşurate într-un "cocon" de gaze. Ele strălucesc, dar sclipirea lor este neregulată. Jeturi foarte rapide de gaze sunt emise în direcţia polilor. Când temperatura în centru atinge 10 milioane de grade, se declanşează reacţiile nucleare: s-a născut o stea. Timpul necesar ca o protostea să devină stea depinde de masa acesteia: 30 de milioane de ani pentru o stea ca Soarele, dar pentru o stea de zece ori mai masivă nu e nevoie mai mult de 300.000 de ani.

Când o stea şi-a consumat în timp cea mai mare parte din combustibilul de hidrogen, miezul acesteia se contractă şi devine mai cald. Hidrogen se găseşte încă din abundenţă la marginea stelei, unde continuă sa se transforme în heliu. Steaua se măreşte, şi culoarea acesteia tinde spre roşu. Steaua devine o gigantă roşie. Diametrul său poate ajunge de 10 până la 100 ori mai mare decât cel al Soarelui nostru. În centru se declanşează noi reacţii nucleare: heliul prezent în mijlocul stelei se transformă în carbon. Atmosfera stelei este proiectată în spaţiu, formând în jurul stelei o sferă de gaze în expansiune, o nebuloasă. Când heliul din mijlocul stelei se transformă în carbon, steaua se contractă din nou, dar nu mai devine suficient de caldă pentru a declanşa noi reacţii nucleare. Ea devine o „pitică albă” (o stea mică, de mărime comparabilă cu Pământul; dar unde o cantitate de materie de mărimea unui ou cântăreşte câteva tone). Această stea se răceşte, strălucirea ei scade încetul cu încetul, până se stinge. Nu mai rămâne din ea decât o "pitică neagră", prea rece ca să mai strălucească.

Stelele cele mai masive produc elemente chimice mai grele, cum ar fi fierul. Ele cresc şi devin supragigante, cu o rază chiar şi de mii de ori mai mare decât cea a Soarelui. Interiorul lor este format dintr-o succesiune de straturi din ce în ce mai puţin calde şi mai puţin dense spre exterior, compuse din diferite gaze. Brusc, ele explodează şi materia lor se împrăştie în spaţiu. Este un adevărat joc de artificii cosmic. În mod violent, steaua devine de 10 miliarde de ori mai luminoasă decât Soarele. Acest fenomen poartă numele de supernovă. După explozie, nu mai rămâne din ea decât miezul. În funcţie de masa pe care o are, acesta devine fie o stea de neutroni, fie o aşa-numită "gaură neagră".

O supragigantă nu este distrusă complet de explozie. Aceasta îşi dezveleşte doar miezul, care este format din fier. Ea suferă o compresie fantastică şi se reduce la început la dimensiunea unei mici sfere cu diametrul de aproximativ numai 20 de kilometri, cântărind până la 500 de milioane de tone pe centimetru cub. În ceea ce a mai rămas din stea, materia devine atât de comprimată, încât atomii sunt striviţi, formând o stea neutronică. Stelele neutronice sunt atât de mici şi atât de puţin luminoase, încât pot trece neobservate. Cu toate acestea, astronomii au putut identifica câteva stele neutronice, fiindcă acestea emit radiaţii sub forma unor scurte impulsuri periodice. Astronomii le-au numit pulsari. Pulsarii sunt stele neutronice care se învârtesc foarte repede în jurul propriilor lor axe, emiţând un fascicul de unde radio sau alte radiaţii.

Dacă miezul unei stele care a explodat este suficient de greu, el se transformă într-un obiect chiar şi mai ciudat decât o stea de neutroni: o gaură neagră, cu un diametru de numai câţiva kilometri, dar de o densitate aproape inimaginabilă. Acest obiect are o asemenea forţă de atracţie, încât "înghite" tot ceea ce trece pe lângă el, reţinând chiar şi propria sa lumină. Găurile negre sunt deci invizibile, dar astronomii le pot totuşi detecta din cauza perturbaţiilor pe care le produc în jurul lor (efectele gravitaţionale).

Scopul final al ştiinţei este de a da o singură teorie care să descrie întregul Univers. Oamenii de ştiinţă împart problema în două parţi. În prima parte, ei susţin că există legi care ne spun cum se modifică Universul în timp, adică dacă ştim starea Universului la un moment dat, aceste legi ştiinţifice ne spun cum va arăta Universul în orice moment ulterior. Cea de a doua parte este problema stării iniţiale a Universului. Ei sunt de părere că Dumnezeu, fiind atotputernic, a putut pune în mişcare Universul în orice fel ar fi dorit. Dumnezeu guvernează Universul şi îl face să evolueze, într un mod foarte regulat, conform anumitor legi. Această părere a oamenilor de ştiinţă nu diferă cu nimic de teologia Sfinţilor Părinţi şi deci a Bisericii Ortodoxe şi Catolice.

Ştiinţa contemporana descrie Universul cu ajutorul a două teorii parţiale de bază şi anume teoria generală a relativităţii şi mecanica cuantică. Ele reprezintă marile realizări intelectuale ale omenirii secolului douăzeci, aceste doua teorii fiind cele care ne-au dat energia nucleară şi revoluţia microelectronicii. Teoria generală a relativităţii descrie forţa de gravitaţie şi structura la scară mare a Universului, adică structura pe scară de la numai câţiva metri la milioane de milioane de milioane de kilometri, adică dimensiunea Universului observabil. Pe de altă parte, mecanica cuantică tratează fenomenele la scară extrem de mică, cum ar fi o milionime dintr-o milionime de milimetru. Din nefericire, ştim că aceste teorii nu sunt compatibile una cu cealaltă şi deci nu pot fi amândouă corecte.

Este foarte dificil să se elaboreze o teorie care să descrie complet Universul. Oamenii de ştiinţă au divizat problema şi au enunţat mai multe teorii parţiale. Fiecare dintre aceste teorii parţiale descrie şi prezice o anumită clasă limitată de observaţii, neglijând efectele celorlalte mărimi. Aceasta este calea prin care ştiinţa a făcut progrese în trecut. Din teoria clasică newtoniană a gravitaţiei, ştim că forţa gravitaţională dintre două corpuri depinde numai de un număr asociat fiecărui corp anume masa sa, fiind independentă de materialul din care este făcut corpul. În mod analog, nu trebuie să existe o teorie privind constituţia soarelui şi a planetelor pentru a putea calcula orbitele lor.

Ştim că teoria relativităţii şi mecanica cuantica nu sunt compatibile, dar aceste teorii parţiale pe care le avem sunt suficiente totuşi pentru a face preziceri corecte pentru toate situaţiile practice, când utilizam doar o teorie neglijând efectele celeilalte. Când studiem universul la scara mare, atunci forţa gravitaţionala este dominanta şi utilizăm teoria relativităţii, iar atunci când studiem universul la scara extrem de mică, adică atomica si subatomică, atunci utilizam mecanica cuantică neglijând efectele forţei gravitaţionale, întrucât acestea sunt extrem de mici în comparaţie cu celelalte trei forţe care acţionează în acest domeniu şi anume: forţa electromagnetică, interacţiunea nucleara slaba şi interacţiunea nucleară tare.

Exista anumite situaţii însă, cum ar fi găurile nege, când trebuie sa utilizăm neapărat o alta teorie, una noua care sa descrie gravitaţia şi la nivel cuantic, ea trebuind sa înglobeze cele doua teorii parţiale, deoarece pe de o parte dimensiunile sunt extrem de mici si aceasta este domeniul mecanicii cuantice, iar pe de alta parte gravitaţia este extrem de puternica şi deci trebuie sa ţinem cont de prezicerile teoriei relativităţii. Teoria stringurilor este extrem de promiţătoare şi pare sa descrie absolut orice, de la particulele de materie la modul în care acţionează cele patru forte (anume gravitaţia, electromagnetismul, interacţiunea nucleara tare şi interacţiunea nucleara slaba) care guvernează universul.

Încă de la început oamenii au dorit cu ardoare înţelegerea ordinii fundamentale a lumii precum şi a sensului existentei noastre. Toate fiinţele raţionale au in firea lor dorinţa de a cunoaşte, iar acest lucru explica căutările noastre ştiinţifice. Scopul ştiinţei este deci de a oferi o descriere completă a Universului în care trăim. Pe de altă parte, Biserica Ortodoxă si Catolică ne oferă răspunsul la întrebările legate de Creator, creaţie şi scopul vieţii noastre. Fiind un singur adevăr, dreapta ştiinţă şi dreapta credinţă converg către el.


Figura 2.1.9 Comparaţie între marimile planetelor Pămnat, Venus, Marte, Mercur şi planetoidul Pluto.



Figura 2.1.10 Comparaţie între mărimile planetelor: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pămnat, Venus, Marte, Mercur şi planetoidul Pluto.



Figura 2.1.11 Comparaţie între mărimea Soarelui şi mărimile planetelor sistemului nostru solar.



Figura 2.1.12 Comparaţie între mărimea Soarelui nostru si alte stele.



Figura 2.1.13 Antares este a 15-a stea ca strălucire de pe cer şi se află la o mie de ani lumina departare de noi.


Figura 2.1.14 Harta cerească vizibilă cu telescopul Hubble conţinând nenumăratele galaxii din Univers, aflate la miliarde de ani lumină depărtare.



Figura 2.1.15 O imagine mărită a uneia dintre cele mai întunecate regiuni din figura precedentă.

1Sf. Ioan Damaschin - Dogmatica, Cartea a II-a, cap 7.

2 Iov 26,7.

3 Psalmul 74,3.

4 Sf. Ioan Damaschin - Dogmatica, Cartea a II-a, cap 10.

5 Sf. Ioan Damaschin - Dogmatica, Cartea I-a, cap 3.

6 Facerea 1,14-19.

7 Facerea 2,17.

8 Sf. Ioan Damaschin - Dogmatica, Cartea a II-a, cap 12.

9 Evrei 11,3.

10 Solomon 11,17.

11 Iov 38,4-7.

12Sf. Ioan Damaschin - Dogmatica, Cartea a II-a, cap 6.