De Big Bang teorien Det er en kosmologisk teori for å forklare universets opprinnelse og den som for tiden har mer aksept i det vitenskapelige samfunnet. Den sier at universet begynte med et stort smell for rundt 13,8 milliarder år siden, og har utvidet seg kontinuerlig siden den gang..
Fra denne store eksplosjonen kom materie, tid og rom, som senere ble galakser og stjernesystemer, inkludert vår egen Melkevei, solsystemet og til slutt oss selv..
Teorien oppsto i 1915, med Albert Einsteins relativitetsligninger, som blant annet forutsier utvidelsen av universet, et faktum som den tyske forskeren aldri var komfortabel med..
Imidlertid foreslo den belgiske astronomen George Lemaitre, når han studerte relativitetsteori, at hvis utvidelsen var sann, må universet åpenbart ha et utgangspunkt. I 1927 publiserte Lemaitre en artikkel hvor han presenterte sine ideer om universets opprinnelse, som han kalte "uratomet".
Den amerikanske astronomen Edwin Hubble fremmet den nye teorien, og bekreftet i 1929 at galakser beveger seg bort fra hverandre og også fra oss.
Når vi går tilbake i tid, må galaksene absolutt ha vært mye nærmere enn de er i dag. Og derfor må det ha vært et øyeblikk der all materie var utrolig komprimert og okkuperte et uendelig lite rom: en unikhet.
Artikkelindeks
Begrepet "big bang" ble laget av fysikeren Fred Hoyle i 1940, som ikke var sympatisk med ideen, så han henviste til den hånlig og kalte den "det store smellet." Hoyle var overbevist om at universet var stille.
Selv om navnet får oss til å tenke på en katastrofal hendelse, tror fysikere og kosmologer nå at det verken var stort eller en katastrofe som galakser fløy fra i alle retninger..
Men det var så kraftig at de fire grunnleggende interaksjonene mellom fysikk ble samlet i løpet av de første øyeblikkene.
Hele universet var opprinnelig i en utrolig varm og tett tilstand, og så utvidet den seg plutselig mens den langsomt avkjøles. Denne utvidelsen fortsetter i dag.
Big bang forklarer ikke hvordan den originale singulariteten oppstod, minst av alt hva som eksisterte før den. Hva det forklarer er hva som skjedde med universet i de første dagene da singulariteten sluttet å være..
Forskere anslår at big bang skjedde for 13,8 milliarder år siden, og det er ikke mulig å vite hva som skjedde før, siden tid, sammen med rom og materie, ble skapt i det nøyaktige øyeblikket..
Det var ikke et lokalisert arrangement. Det viser seg at jo fjernere gjenstandene vi ser med de kraftigste teleskopene, jo lenger går vi tilbake til den gang det store smellet skjedde, uansett hvilken retning vi ser på det..
Etter det store smellet falt temperaturen og de subatomære partiklene vi kjente ble dannet: protoner, nøytroner og elektroner, for å gi opphav til atomer.
Under det store smellet oppsto tyngdekraften, den samlende tiltrekningskraften til materie, så vel som de andre grunnleggende interaksjonene.
De første kjemiske elementene som ble dannet var hydrogen, det enkleste av alt, og deretter helium og litium, i en prosess som ble kalt nukleosyntese. Over tid ga store skyer av disse elementene opphav til de første galaksene.
Big bang er basert på:
-De ligninger av relativitetsteorien foreslått av Einstein.
-De standard modell for partikler, som beskriver materiens struktur i form av de grunnleggende partiklene og samspillet mellom dem.
-De kosmologiske prinsipp, som bekrefter at universet er homogent og isotropt, når vi ser det i større skala. Dette betyr at egenskapene er identiske i alle retninger, og fysikkens lover er de samme overalt..
Selvfølgelig vet vi at det er materieakkumuleringer, atskilt med mellomrom med mye mindre tetthet. Fra dette synspunktet er universets egenskaper absolutt forskjellige. Men skalaen omfattet av det kosmologiske prinsippet er mye større enn det..
I følge det kosmologiske prinsippet har ikke universet et senter, og det har heller ikke grenser eller grenser, fordi preferansesteder rett og slett ikke eksisterer..
Det konkluderes derfor med at universet har sin opprinnelse i tid og derfor en endelig alder, selv om det ennå ikke er klart om utvidelsen er endelig eller uendelig..
Forskere skiller mellom tre hovedstadier, den første i et univers veldig primalt, det andre av urets univers og det tredje trinnet av strukturdannelse.
I løpet av de to første ble universet først dominert av stråling og deretter av materie.
I løpet av denne tiden var energi i form av fotoner, masseløse elementære partikler som utgjør lys. Takket være dem ble elektron-positron-parene av materie og antimateriale opprettet, som tilintetgjøres når de møtes, og avgir energi igjen i form av fotoner..
Imidlertid var det på et tidspunkt noe som dominerte over antimateriale, noe som senere førte til utseendet til de første subatomære partiklene..
Kosmologer mener at dette stadiet varte i rundt 700.000 år, og i det skilles følgende perioder ut:
Starter fra 10-43 sekunder etter at big bang skjedde og inkluderer:
-Planck-tiden, da de fire grunnleggende interaksjonene - elektromagnetisk, sterk kjernefysisk, svak kjernefysisk og tyngdekraft - utgjorde en enkelt grunnleggende kraft.
-Enhetstiden fant sted 10-36 sekunder senere, når tyngdekraften er skilt fra de andre kreftene, men de andre forble sammensmeltet i det som kalles GUT (grand enhetlig teori) etter hvert som universet utvidet seg og ble avkjølt.
Fra 10-36 opp til 10-33 sekunder, hvor universet gjennomgikk akselerert vekst, avkjølt og dens tetthet raskt redusert som en konsekvens av utvidelsen.
Slik vokste universet fra noe mindre enn tuppen av en tapp, til en kule på størrelse med flere soler som vår, alt i stor fart.
Veksten i universet avtok uten å stoppe, og de første elementære partiklene dukket opp: protoner, elektroner og nøytroner..
Etter tre minutter kolliderte protoner og nøytroner for å danne de første kjernene. Da møttes disse kjernene og lysatomene ble dannet.
Paradoksalt nok tillot ikke de høye temperaturene i det tidlige universet lys å dukke opp før ca 380 000 år etter big bang..
Men da hadde universet allerede avkjølt seg nok til å tillate dannelse av nøytralt hydrogen, som fotoner - lysbærere - kunne bevege seg store avstander uten hindringer..
Universet, som tidligere var ugjennomsiktig på grunn av sin høye tetthet, ble gjennomsiktig for stråling og materie ble dominerende.
På denne måten ble de første konglomeratene dannet, takket være gravitasjonens virkning, og universet begynte å få sin nåværende form. Det er scenen for dannelsen av strukturer.
Tyngdekraften kollapset gassskyene for å danne de første stjernene, som senere assosierte seg til galakser. Eksperter mener dette skjedde omtrent 400 millioner år etter big bang..
Utvidelsen av universet har ikke stoppet, snarere ser det ut til å ha akselerert.
Nå tror forskere at det er en sak som er forskjellig fra saken vi kan se, kalt mørk materie, som er ansvarlig for denne akselererte utvidelsen.
Big bang er fremdeles observerbar i dag, til tross for forløpt tid, gjennom stråling som kommer fra de fjerneste stedene i universet..
Den kosmiske mikrobølgestrålingsbakgrunnen (kosmisk mikrobølgeovn bakgrunn) ble oppdaget på midten av 1960-tallet av to forskere fra Bell Laboratories: Arno Penzias og Robert Wilson.
Det er gløden som big bang etterlot seg, noe teorien allerede hadde påpekt på forhånd, men som ikke ble oppdaget før eksperimentene til Penzias og Wilson..
I 1929 bekreftet Edwin Hubble at universet utvides, og i åtte år var han ansvarlig for å samle de nødvendige dataene for å bevise det ved Mount Wilson Observatory, California.
På denne måten fortalte han følgende lov, hvor hastigheten v som galakser beveger seg bort fra oss med, er proporsjonal med avstanden R, å være H Hubble er konstant:
v = HR
Hvor H = 22 x 10-3 m / (lysår). Denne enkle lovformen er gyldig når det gjelder galakser ikke så langt unna..
Hubble-romteleskopet bekrefter at fjerne galakser er homogent fordelt, i samsvar med det kosmologiske prinsippet.
Jo større rødforskyvning, jo større er den tilsynelatende størrelsen til en fjern galakse, noe som betyr at lysets bølgelengde forlenges når den beveger seg gjennom et ekspanderende univers..
I teorien er det mange punkter som forblir uklare, for eksempel vet forskere fremdeles ikke hva som utløste den store inflasjonen.
På den annen side er mange eksperter ikke fornøyd med det faktum at materie og rom før uoverensstemmelse ikke eksisterte, siden noen mener at tiden alltid har eksistert.
Selvfølgelig peker kosmologiske teorier på store fenomener og blir raffinert eller kastet takket være nye funn. Forskere håper å løse avvik som følgende:
Entropi var unormalt lav i de første øyeblikkene av universet, og kosmologer kan ikke forklare økningen i entropi til dagens nivå..
Dette problemet refererer til det faktum at lysets hastighet er endelig, og ingenting beveger seg raskere enn den, men regioner som under stor smell ikke kunne være i kontakt på grunn av deres separasjon, viser det seg at de var i termisk likevekt..
Det antas at vi lever i et flatt univers, men big bang-teorien tilbyr ikke en fysisk mekanisme som på en tilfredsstillende måte forklarer årsaken.
Big bang-teorien forutsier eksistensen av magnetiske monopol, men så langt er de ikke funnet. Hver gang vi prøver, ved å snitte en magnet, får vi alltid mindre magneter med nord- og sørpoler, aldri skiller magnetpoler (monopol).
Andre bekymringer om teorien er: hvor kom singulariteten fra? Og hvordan kom materie til å dominere over antimateriale? Eller hvordan og hvorfor oppstod den store inflasjonen? Det er fortsatt en lang vei å gå.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.