ΤΟ ΕΚΠΛΗΚΤΙΚΟ ΣΥΜΠΑΝ
100 ΧΡΟΝΙΑ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΩΝ ΑΝΑΚΑΛΥΨΕΩΝ ΣΤΗΝ ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ
- +
Τελική τιμή: 25,76€
Αρχική τιμή: 28,62€ Έκπτωση -10% (2,86€)
Δωρεάν έξοδα αποστολής για αγορές 30,00 και άνω
Βάρος 0.800 kg
Είδος

Έκδοση

Εκδότης

Έτος έκδοσης

ISBN

Μήνας έκδοσης

Σελίδες

Σχήμα

ΠΟΤΕ ΚΑΙ ΠΩΣ ΑΝΑΚΑΛΥΦΘΗΚΑΝ οι λευκοί νάνοι και οι πάλσαρς που περιστρέφονται εκατοντάδες φορές ανά δευτερόλεπτο;
Ποια η συνεισφορά των ερευνητριών της αστρονομίας στις ανακαλύψεις αυτές;
Ποιο θα ήταν το βάρος σας στον λευκό νάνο του Σείριου;
Πώς και πότε ανακαλύφθηκαν οι μυστηριώδεις κβάζαρς, στις παρυφές του γνωστού μας Σύμπαντος;
Τι είναι οι βαρυτικοί φακοί;
Πώς γιγαντιαίες ποσότητες πλάσματος εκτοξεύονται μακριά από ιδιόμορφους γαλαξίες και υπέρλαμπρους κβάζαρς με ταχύτητες που υπερβαίνουν την ταχύτητα του φωτός;
Πώς η αυτοομοιότητα στα jets που εκτείνονται έως εκατομμύρια έτη φωτός χρησιμοποιείται για να κατασκευάσουμε αναλυτικά μοντέλα τους;
Πώς ανιχνεύουμε μελανές οπές στο κέντρο του Γαλαξία μας και στα κέντρα άλλων γαλαξιών;
Πώς ανακαλύφθηκαν οι εκλάμψεις ακτίνων-γ και πώς μπορεί να σχετίζονται με κατακλυσμικούς αφανισμούς ζωντανών ειδών στη Γη;
Ποιο είναι το απειροελάχιστο πλάτος των βαρυτικών κυμάτων που ανιχνεύουμε;
Πώς και πού δημιουργήθηκαν τα ευγενή μέταλλα χρυσός και λευκόχρυσος των κοσμημάτων;
Πώς ανακαλύφθηκε θεωρητικά η ύπαρξη των μελανών οπών από έναν φυσικό που υπηρετούσε στο μέτωπο του Α΄ παγκοσμίου πολέμου;
Πώς φωτογραφήθηκε μια υπερμεγέθης μελανή οπή στο κέντρο ενός μακρινού γαλαξία;
Πώς ένας ημιονηγός συνεισέφερε σημαντικά σε μια από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις της Κοσμολογίας;
Πώς ένας διδακτορικός φοιτητής προέβλεψε την πυρηνοσύνθεση και τη διάχυτη κοσμική ακτινοβολία μικροκυμάτων;
Πώς όλη η ύλη του Σύμπαντος δημιουργήθηκε σε λίγα λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη;
Πώς ανακαλύφθηκε κατά λάθος(!) το αρχαιότερο διάχυτο φως στο Σύμπαν;
Πώς οι γαλαξίες συνυπάρχουν σε παρέες σμηνών και υπερσμηνών, σχηματίζοντας έναν αραχνένιο κοσμικό ιστό;
Τι είναι ο κοσμολογικός πληθωρισμός;
Πού οφείλεται η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος;
Πώς ανιχνεύεται η σκοτεινή ύλη;
Πώς συνάγεται η ύπαρξη σκοτεινής ενέργειας στο Σύμπαν;
Ποια είναι τα όρια του παρατηρήσιμου Σύμπαντος;
Γιατί η κοσμολογική σταθερά έχει μια πολύ χαμηλή τιμή; Είναι το Σύμπαν πεπερασμένο ή άπειρο; Θα υπήρχαμε εμείς αν οι διαστάσεις του χωρόχρονου δεν ήταν 3+1;
Γιατί υπάρχει η αβάσταχτη ελαφρότητα της βαρύτητας στο Σύμπαν;
Γιατί ο ηλιακός θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας έχει μια προσεκτικά ρυθμισμένη απόδοση;
Γιατί υπάρχει ακριβώς ίσος αριθμός θετικών και αρνητικών ηλεκτρικών φορτίων στο Σύμπαν;
Γιατί στο τέλος-τέλος είμαστε εμείς εδώ ως homo sapiens;

Το ανά χείρας βιβλίο, που όμοιό του δεν υπάρχει στη διεθνή βιβλιογραφία, παρουσιάζει τις συναρπαστικές ανακαλύψεις των τελευταίων 100 ετών που απαντούν σε αυτά ακριβώς τα ερωτήματα.
Προλογίζει ο Μητροπολίτης Μεσογαίας & Λαυρεωτικής Νικόλαος, αστροφυσικός στο Harvard μαζί με τον συγγραφέα (1981).

Πρόλογος Μητροπολίτου Μεσογαίας & Λαυρεωτικής, κ. Νικολάου …………… vii
Αντί Προλόγου και Ευχαριστίες ………………………………………………………………………… xi
Προλεγόμενα ……………………………………………………………………………………………………….. 1
Το εκπληκτικό Σύμπαν και οι συναρπαστικές ανακαλύψεις του …………………….. 3
Κεφάλαιο 1 Αστροφυσική
Εισαγωγή …………………………………………………………………………………………………………….. 17
1920: Sir Arthur Eddington και η εσωτερική αστρική δομή …………………………… 18
 Η αμφίδρομη πορεία της κατανόησης των άστρων και των ατόμων ……………………… 19
1910: Ανακάλυψη των Λευκών Νάνων ……………………………………………………………… 19
 Βάρος ανθρώπου στον Λευκό Νάνο του Σείριου… ……………………………………………….. 22
 Η εξωτική πυκνότητα της ύλης ενός Λευκού Νάνου… …………………………………………. 26
1910: Το διάγραμμα Hertzsprung-Russell (HR diagram) ……………………………….. 31
1960: Γαλαξιακή δυναμική …………………………………………………………………………………. 33
1931, 1939: Οι απαρχές της Ραδιοαστρονομίας και ο Κύκνος A ……………………. 34
 Όλα τα ραδιοτηλεσκόπια έχουν συλλέξει περίπου την ενέργεια που έχει μια
νιφάδα χιονιού όταν πέφτει στο έδαφος… ………………………………………………………………… 37
1963: Ανακάλυψη των μυστηριωδών και εξωτικών Κβάζαρς,
στις παρυφές του γνωστού μας Σύμπαντος …………………………………………… 37
1962: Γένεση της Αστρονομίας ακτίνων-Χ ………………………………………………………. 41
1970: Ανακάλυψη των πρώτων 300 κοσμικών πηγών ακτίνων-Χ από
τον δορυφόρο UHURU ……………………………………………………………………………. 43
1979: Παρατηρησιακή ανακάλυψη των βαρυτικών φακών …………………………….. 44
 Το σφάλλειν είναι ανθρώπινον: και οι Έντινγκτον και Αϊνστάιν έκαναν λάθος προβλέψεις …………………………………………………………………………………………………………. 46
1943: Ανακάλυψη των ενεργών και ιδιόμορφων γαλαξιακών πυρήνων ……….. 47
1918: Ανακάλυψη πιδάκων πλάσματος από ενεργούς γαλαξιακούς
πυρήνες και Κβάζαρς ……………………………………………………………………………….. 49
Περιεχόμενα
xxi
 Ένας «Ηράκλειος» ραδιογαλαξίας, από την κεντρική μελανή οπή του οποίου
αναβλύζουν πίδακες μήκους εκατομμυρίων ετών φωτός …………………………………………… 50
1970: Ανακάλυψη της υπέρφωτης κίνησης ………………………………………………………. 51
1994: Αυτοομοιότητα στους αστροφυσικούς πίδακες …………………………………….. 54
1990: Υπερμεγέθεις μελανές οπές στα κέντρα πολλών γαλαξιών …………………. 58
1995: Ανακάλυψη μελανής οπής στο κέντρο του Γαλαξία ……………………………… 60
1934: Υπερκαινοφανείς, Αστέρες Νετρονίων, Κοσμικές Ακτίνες …………………… 62
 Supernova ASSASN-15lh: αριθμοί που ζαλίζουν… ……………………………………………….. 64
1967: Ανακάλυψη του 1ου Pulsar, ενός φάρου του διαστήματος ……………………. 66
1968: Μοντέλα πάλσαρς ως περιστρεφόμενων αστέρων νετρονίων …………….. 69
 Οι πάλσαρς είναι γιγάντιοι περιστρεφόμενοι ατομικοί πυρήνες ……………………………. 69
1974: Ανακάλυψη του διπλού Pulsar PSR B1913+16 ………………………………………. 74
1983: Mεταβολή της περιόδου της τροχιάς του διπλού πάλσαρ λόγω
εκπομπής βαρυτικών κυμάτων, σύμφωνα με τη ΓΘΣ ……………………………. 75
1982: Ανακάλυψη της επιβράδυνσης της περιστροφής των αστέρων
νετρονίων και η ανακάλυψη των milisecond pulsars ……………………………. 78
 Ο ταχύτερα περιστρεφόμενος πάλσαρ με πλέον των 700 περιστροφών κάθε
δευτερόλεπτο ……………………………………………………………………………………………………………. 80
1967-2000: Ανακάλυψη των εκλάμψεων ακτίνων-γ (GRBs) ………………………….. 81
 Οι ισχυρότερες εκρήξεις στο Σύμπαν, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη …………………………….. 83
 Μεγάλοι κατακλυσμικοί αφανισμοί ζωντανών ειδών στη Γη – ίσως και στο
Σύμπαν – και η πιθανή σχέση τους με τις εκλάμψεις ακτίνων-γ ………………………………… 90
2015: Πρώτη άμεση ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων ………………………………………. 93
 Το απειροελάχιστο πλάτος των βαρυτικών κυμάτων …………………………………………….. 94
 Ψίθυροι του Σύμπαντος… ……………………………………………………………………………………. 95
 Η κολοσσιαία ενέργεια που παράγεται κατά τη συγχώνευση δύο μεγάλων
μελανών οπών είναι μεγαλύτερη αυτής που ακτινοβολούν όλοι μαζί οι αστέρες
του παρατηρήσιμου Σύμπαντος… …………………………………………………………………………….. 97
2017: Ανακάλυψη και πρώτη ταυτοποίηση βαρυτικού κύματος με τα
συμβολόμετρα LIGO και VIRGO και 70 επίγεια και δορυφορικά
τηλεσκόπια που παρατήρησαν παγκόσμια σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, την πηγή GW170817 ……………………………………………………. 97
 Μια πρωτοφανής παγκόσμια επιστημονική κινητοποίηση ……………………………………. 99
2017: Ανακάλυψη των εκρήξεων kilonova, της κοσμικής αλχημείας και
της δημιουργίας των ευγενών μετάλλων …………………………………………….. 107
 Ποια είναι η προέλευση των περισσότερων χημικών στοιχείων τριγύρω μας; ……… 108
 Παραγωγή χρυσού στη σύγκρουση των 2 αστέρων νετρονίων αξίας
1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 $… ………………………………………………………. 111
xxii Κ. Τσίγκανος. ΤΟ ΕΚΠΛΗΚΤΙΚΟ ΣΥΜΠΑΝ
xxii
2019: Ανακοίνωση της πρώτης φωτογράφησης υπερμεγέθους
γαλαξιακής μελανής οπής …………………………………………………………………….. 112
 Ένας γαλαξίας που «χωράει» μέσα σε ένα μικρό πλανητικό σύστημα ………………….. 112
Κεφάλαιο 1: Αστροφυσική • Έγχρωμες εικόνες ………………………………………….. 119
Κεφάλαιο 2 Κοσμολογία
Εισαγωγή ……………………………………………………………………………………………………………. 137
1915: Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν ………………. 138
 Η λογική πληρότητα της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας ……………………………… 140
 Οι εξωτικές μελανές οπές… ……………………………………………………………………………….. 141
1917: Το ομογενές/ισότροπο, στατικό, σφαιρικό Σύμπαν του Αϊνστάιν …….. 145
1919: Η ολική ηλιακή έκλειψη του 1919 επιβεβαιώνει την πρώτη
των προβλέψεων της ΓΘΣ …………………………………………………………………….. 147
 Η «μετριοπάθεια» του Eddington… ……………………………………………………………………. 149
1922: Aνακάλυψη των πρώτων λύσεων των εξισώσεων Einstein –
τα μοντέλα Friedmann του Σύμπαντος ……………………………………………….. 152
1927: Aνακάλυψη της διαστολής του Σύμπαντος από τον Lemaître ………….. 154
 Το Σύμπαν έχει δημιουργηθεί από έναν Δημιουργό… …………………………………………. 157
 Η μετονομασία του νόμου διαστολής του Σύμπαντος ………………………………………… 158
1929: Η σχέση ταχύτητας-απόστασης του Hubble ………………………………………. 158
 Ένας ημιονηγός συνεισφέρει σημαντικά σε μια από τις μεγαλύτερες
ανακαλύψεις της Κοσμολογίας… ……………………………………………………………………………. 162
1933: Ο αστρονόμος Fritz Zwicky εφευρίσκει τη «σκοτεινή ύλη»! …………….. 164
2018: Ανακάλυψη αμυδρού φωτός από το διαστημικό τηλεσκόπιο
Hubble εντός του σμήνους γαλαξιών Abell S1063 που δίδει
την κατανομή της σκοτεινής ύλης ………………………………………………………. 167
 Όλοι τελικά χρειάζονται… …………………………………………………………………………………. 167
1948: Τριγμοί στο οικοδόμημα της θεωρίας της Συνεχούς Δημιουργίας ……. 168
1948: Η θεωρητική πρόβλεψη της πυρηνοσύνθεσης των ελαφρών
πυρήνων και της διάχυτης κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων ….. 170
 Πώς ο Κόσμος άρχισε να υπάρχει σε 5 λεπτά… ………………………………………………….. 174
 Από τη δημιουργία την ύλης τα πρώτα λεπτά, στην πολύ μεταγενέστερη
δημιουργία του ανθρώπου στο Σύμπαν… ……………………………………………………………….. 175
1954: Η πρόβλεψη του Hoyle για τη δημιουργία του άνθρακα …………………… 175
 Μια σημαντική πρόβλεψη της «Ανθρωπικής Αρχής» ………………………………………….. 178
Περιεχόμερνα xxiii
xxiii
1965: H ανακάλυψη της διάχυτης κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων …. 179
 Τα ενοχλητικά «παράσιτα» έδωσαν τη σημαντικότερη παρατηρησιακή
ανακάλυψη στην ιστορία της Κοσμολογίας… …………………………………………………………. 182
1998: H ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος ………….. 182
 Το σκοτεινό μέλλον του Σύμπαντος… ……………………………………………………………….. 191
1987, 2019: Εντυπωσιακές συγκρούσεις γαλαξιών ………………………………………. 192
 Πρέπει να ανησυχούμε για τη σύγκρουση Γαλαξία–Ανδρομέδας; ………………………. 193
2012: Γαλαξιακή ιεραρχία: ομάδες, σμήνη και υπερσμήνη ……………………………. 194
 Οι συντροφιές των γαλαξιών… ………………………………………………………………………….. 194
1978: Ανακάλυψη μεγάλων Κοσμικών Κενών και Τειχών στην κατανομή
των γαλαξιών: οι «φυσαλίδες» του Κοσμικού Ιστού ……………………………. 197
 Ένα περίπλοκο δίκτυο διαστημικών αυτοκινητόδρομων… …………………………………. 197
2019: Ανίχνευση μαγνητικών πεδίων στα κοσμικά νήματα …………………………. 202
1980: Ο κοσμολογικός πληθωρισμός …………………………………………………………….. 203
– «Εποχή Planck», 0<t10–44 δευτερόλεπτα ………………………………………….. 204
– Εποχή της «Μεγάλης Ενότητας», 10–44t10–36 δευτερόλεπτα ………… 204
– Εποχή του κοσμολογικού πληθωρισμού, 10–36t10–33 δευτερόλεπτα … 204
 Μια τρομακτκή διαστολή του νηπιακού Σύμπαντος… ……………………………………….. 213
➧ Ποιές ήταν οι διαστάσεις του Σύμπαντος πριν και μετά την εποχή
του πληθωρισμού; …………………………………………………………………………………… 214
– Πληθωρισμός και Πολυσύμπαντα ……………………………………………………………………………. 215
– Το πρόβλημα της κοσμολογικής σταθεράς ………………………………………………………………… 216
– Το πρόβλημα της επιπεδότητας του Σύμπαντος ………………………………………………………. 218
– Το πρόβλημα των άφαντων μαγνητικών μονοπόλων ……………………………………………….. 219
1989 COBE: Aρχή της ακριβούς παρατηρησιακής Κοσμολογίας ……………….. 220
2001, 2009: Λεπτομερής παρατήρηση της ανισοτροπίας και
της πόλωσης της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων,
με τις διαστημικές αποστολές WMAP και Planck ……………………. 224
2001: Μέτρηση της γεωμετρίας του Σύμπαντος …………………………………………… 226
2010: Συσχέτιση της ανισοτροπίας της κοσμικής ακτινοβολίας
μικροκυμάτων και της κρίσιμης πυκνότητας του Σύμπαντος Ω ……….. 228
2011: Aπογραφή της συνολικής ύλης που περιέχει το Σύμπαν ……………………. 229
 Μια εφιαλτική τελική κοσμική εξέλιξη… …………………………………………………………….. 232
Οδεύοντας προς την εκτυφλωτική Μεγάλη Έκρηξη …………………………………………… 234
– Η εποχή σχηματισμού των πρώτων αστέρων, γαλαξιών και Kβάζαρς
του Σύμπαντος (t200 εκατομμύρια έτη  1 δις έτη) ……………………………. 234
 Ένας γαλαξίας στα όρια του παρατηρήσιμου Σύμπαντος… ………………………………… 235
 Πότε, πώς σχηματίσθηκαν και πώς λάμπουν τα αινιγματικά Κβάζαρς; ……………….. 236
xxiv Κ. Τσίγκανος. ΤΟ ΕΚΠΛΗΚΤΙΚΟ ΣΥΜΠΑΝ
xxiv
– Η εποχή του επανα-ιονισμού …………………………………………………………………. 237
 Το μεγάλο ταξίδι του φωτός στο Σύμπαν… ………………………………………………………… 239
– Η εποχή των σκοτεινών κοσμικών αιώνων …………………………………………….. 240
 Το κενό διάστημα ανάμεσα σε 2 φωτογραφίες του νεαρού Σύμπαντος… ……………. 242
– Εποχή της πυρηνοσύνθεσης (t  3 λεπτά – 380.000 έτη) ……………………… 243
1967: Οι πρώτες στιγμές ύπαρξης του Σύμπαντος ……………………………………….. 244
Η Μεγάλη Έκρηξη: η πρώτη στιγμή (t=0) της ∆ημιουργίας ………………………. 245
 Αδιαμφισβήτητα παρατηρησιακά δεδομένα ……………………………………………………….. 245
– Η εποχή Planck, t=0 → t  10–44 δευτερόλεπτα …………………………………… 245
 Οι 4 βασικές δυνάμεις της φύσης ………………………………………………………………………… 248
 Τύχη ή Θεία Πρόνοια-1; ……………………………………………………………………………………… 249
 Τύχη ή Θεία Πρόνοια-2; ……………………………………………………………………………………… 250
– Η εποχή της μεγάλης ενοποίησης, t=10–44 → t10–36 δευτερόλεπτα …. 252
– Η εποχή του πληθωρισμού, t=10–36 → t 10–32 δευτερόλεπτα …………… 255
 Το «φούσκωμα» του Σύμπαντος στη φάση του πληθωρισμού …………………………….. 255
– Η εποχή της ηλεκτρασθενούς αλληλεπίδρασης, t = 10–32 → t  10–12
δευτερόλεπτα ………………………………………………………………………………………….. 256
– Η εποχή των κουάρκ, t = 10–12 → t  10–6 δευτερόλεπτα ……………………… 257
– Η εποχή των αδρονίων και η ασυμμετρία ύλης /αντιύλης,
t  10–6 seconds → 1 sec ………………………………………………………………………….. 259
– Η εποχή των λεπτονίων, t = 1 → t  10 δευτερόλεπτα ………………………….. 259
– Πυρηνοσύνθεση, μετάβαση από την εποχή της ακτινοβολίας στην
εποχή της ύλης και εν συνεχεία στην εποχή της επανασύνδεσης,
t  10 δευτερόλεπτα → t  380.000 έτη …………………………………………………. 260
Κεφάλαιο 2: Κοσμολογία • Έγχρωμες εικόνες ……………………………………………. 263
Κεφάλαιο 3 Επιλεγόμενα
Εισαγωγή ……………………………………………………………………………………………………………. 281
◗ Γιατί είμαστε εδώ ως homo sapiens; ……………………………………………………………. 282
 Η παγκοσμιότητα των 4 δυνάμεων της φύσεως ………………………………………………………….. 283
 Η συμπληρωματικότητα των 4 δυνάμεων της φύσεως ………………………………………………… 284
 Η σταθερά της λεπτής υφής α=1/137 …………………………………………………………………………. 287
◗ Γιατί η ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι 137 φορές ισχυρότερη
από την ηλεκτρομαγνητική δύναμη; ……………………………………………………….. 288
◗ Γιατί υπάρχει ακριβώς ίσος αριθμός θετικών και αρνητικών
ηλεκτρικών φορτίων στο Σύμπαν, Qολ = 0; …………………………………………………. 291
Περιεχόμερνα xxv
xxv
 Η δύναμη ηλεκτρικής άπωσης 2 ανθρώπων που είναι ηλεκτρικά φορτισμένοι
μόνο με το 1% του συνολικού τους ηλεκτρικού φορτίου …………………………………….. 293
◗ Γιατί ο ηλιακός θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας έχει μια προσεκτικά
ρυθμισμένη απόδοση ε = 0,007; …………………………………………………………………… 294
◗ Γιατί υπάρχει η αβάσταχτη ελαφρότητα της βαρύτητας στο Σύμπαν,
με μια ασύλληπτα ασθενική ισχύ, Ι = 10–39; ………………………………………………… 296
◗ Γιατί οι διαστάσεις του χωρόχρονου είναι D = 3+1; …………………………………… 300
◗ Γιατί η παράμετρος της πυκνότητας του Σύμπαντος είναι Ω = 1; …………….. 302
◗ Γιατί η κοσμολογική σταθερά Λ έχει τη χαμηλή τιμή Λ =10–52 ; ………………. 304
◗ Οι επιλεγμένες τιμές των κοσμικών αριθμών …………………………………………….. 306
Βιβλιογραφία …………………………………………………………………………………………………. 311
Ευρετήριο Όρων …………………………………………………………………………………………… 317