De Big Bang teorin Det är en kosmologisk teori som förklarar universums ursprung och den som för närvarande har mer acceptans i det vetenskapliga samfundet. Den säger att universum började med ett stort slag för ungefär 13,8 miljarder år sedan och har expanderat kontinuerligt sedan dess..
Från denna stora explosion kom materia, tid och rum, som senare blev galaxer och stjärnsystem, inklusive vårt eget Vintergatan, solsystemet och slutligen oss själva..
Teorin har sitt ursprung 1915, med Albert Einsteins relativitetsekvationer, som bland annat förutsäger universums expansion, ett faktum som den tyska forskaren aldrig var bekväm med..
Emellertid föreslog den belgiska astronomen George Lemaitre, när han studerade relativitet, att om expansionen var sant, så måste universum självklart ha en utgångspunkt. 1927 publicerade Lemaitre en artikel där han presenterade sina idéer om universums ursprung, som han kallade "uratomen".
Den amerikanska astronomen Edwin Hubble främjade den nya teorin och bekräftade 1929 att galaxer rör sig bort från varandra och även från oss.
Om vi går tillbaka i tiden måste galaxerna verkligen ha varit mycket närmare än de är idag. Och därför måste det ha varit ett ögonblick där all materia var otroligt komprimerad och upptar ett oändligt litet utrymme: en singularitet.
Artikelindex
Uttrycket "big bang" myntades av fysikern Fred Hoyle 1940, som inte var sympatisk mot idén, så han hänvisade till den hånfullt och kallade den "den stora bang". Hoyle var övertygad om att universum var stillastående.
Även om dess namn får oss att tänka på någon katastrofal händelse, tror fysiker och kosmologer nu att det varken var stort eller en katastrof från vilken galaxer flög i alla riktningar..
Men det var så kraftfullt att de fyra grundläggande interaktionerna mellan fysik förenades under de första ögonblicken.
Hela universum var ursprungligen i ett otroligt varmt och tätt tillstånd, och sedan expanderade det plötsligt när det långsamt svalnade. Expansionen fortsätter idag.
Big bang förklarar inte hur den ursprungliga singulariteten uppstod, minst av allt vad som fanns före den. Vad det förklarar är vad som hände med universum under de första dagarna när singulariteten upphörde att vara..
Forskare uppskattar att Big Bang hände för 13,8 miljarder år sedan och det är inte möjligt att veta vad som hände tidigare, eftersom tiden, tillsammans med rymden och materien, skapades i just det ögonblicket.
Det var inte en lokal händelse. Det visar sig att ju mer avlägsna föremålen vi ser med de mest kraftfulla teleskopen, desto längre går vi tillbaka till den tid då big bang inträffade, oavsett vilken riktning vi tittar på..
Efter big bang sjönk temperaturen och de subatomära partiklarna som vi känner bildades: protoner, neutroner och elektroner, för att ge upphov till atomer.
Under big bang uppstod tyngdkraften, den enande kraften för attraktion av materia, liksom de andra grundläggande interaktionerna.
De första kemiska elementen som bildades var väte, det enklaste av allt, och sedan helium och litium, i en process som kallades nukleosyntes. Med tiden gav stora moln av dessa element upphov till de första galaxerna.
Big bang är baserad på:
-De relativitetsteoriens ekvationer föreslagits av Einstein.
-De standardmodell för partiklar, som beskriver materiens struktur i termer av de grundläggande partiklarna och interaktioner mellan dem.
-De kosmologiska principen, som bekräftar att universum är homogent och isotropiskt, när vi ser det i större skala. Detta betyder att dess egenskaper är identiska i alla riktningar och fysikens lagar är desamma överallt..
Naturligtvis vet vi att det finns ansamlingar av materia, åtskilda av utrymmen med mycket mindre densitet. Ur den synvinkel skiljer sig universums egenskaper verkligen. Men skalan som omfattas av den kosmologiska principen är mycket större än så..
Enligt den kosmologiska principen har universum inte ett centrum, inte heller har det gränser eller gränser, eftersom förmånsplatser helt enkelt inte finns..
Man drar därför slutsatsen att universum har sitt ursprung i tid och därför en ändlig ålder, även om det ännu inte är klart om dess förlängning är ändlig eller oändlig..
Forskare skiljer ut tre huvudstadier, det första i ett universum mycket primalt, det andra ur uruniversumet och det tredje stadiet av strukturbildning.
Under de första två dominerades universum först av strålning och sedan av materia.
Under denna tid var energi i form av fotoner, masslösa elementära partiklar som utgör ljus. Tack vare dem skapades elektron-positronpar av materia och antimateria, som förintar när de möts och avger energi igen i form av fotoner..
Men vid något tillfälle dominerade materia något över antimateria, vilket senare ledde till uppkomsten av de första subatomära partiklarna..
Kosmologer tror att detta steg varade cirka 700 000 år, och i det skiljer man följande perioder:
Börjar från 10-43 sekunder efter big bang inträffade och inkluderar:
-Planck-eran, då de fyra grundläggande interaktionerna - elektromagnetisk, stark kärnkraft, svag kärnkraft och gravitation - utgjorde en enda grundläggande kraft.
-Enhetens era inträffade 10-36 sekunder senare, när tyngdkraften separeras från de andra krafterna, men de andra förblev smälta i det som kallas GUT (stor enhetlig teori) när universum expanderade och svalnade.
Från 10-36 upp till 10-33 sekunder, där universum genomgick accelererad tillväxt, svalnade och densiteten minskade snabbt som en följd av expansionen.
Det är så universum växte från något mindre än spetsen på en stift till en sfär som är storleken på flera solar som vår, allt i hög hastighet.
Tillväxten i universum avtog utan att stoppa och de första elementära partiklarna framkom: protoner, elektroner och neutroner..
Efter tre minuter kolliderade protoner och neutroner för att bilda de första kärnorna. Sedan möttes dessa kärnor och ljusatomerna bildades.
Paradoxalt nog tillät de höga temperaturerna i det tidiga universum inte ljus att dyka upp förrän cirka 380 000 år efter big bang..
Men då hade universum redan svalnat tillräckligt för att möjliggöra bildandet av neutralt väte, med vilket fotoner - ljusbärare - kunde röra sig stora avstånd utan hinder.
Universum, som tidigare var ogenomskinligt på grund av dess höga densitet, blev transparent för strålning och materia blev dominerande.
På detta sätt bildades de första konglomeraten tack vare gravitationens verkan och universum började få sin nuvarande form. Det är scenen för uppbyggnad av strukturer.
Gravitationen kollapsade gasmolnen för att bilda de första stjärnorna, som senare associerades till galaxer. Experter tror att detta hände ungefär 400 miljoner år efter big bang..
Universums expansion har inte stoppat, tvärtom verkar den ha accelererat.
Nu tror forskare att det finns en fråga som skiljer sig från den fråga vi kan se, kallad mörk materia, som är ansvarig för denna påskyndade expansion.
Big bang är fortfarande observerbar idag, trots förfluten tid, genom strålning som kommer från de mest avlägsna platserna i universum..
Den kosmiska mikrovågsstrålningsbakgrunden (kosmisk mikrovågsbakgrund) upptäcktes i mitten av 1960-talet av två forskare från Bell Laboratories: Arno Penzias och Robert Wilson.
Det är glödet som Big Bang lämnade efter sig, något som teorin redan hade påpekat i förväg, men som inte upptäcktes förrän experimenten med Penzias och Wilson..
1929 bekräftade Edwin Hubble att universum expanderar, och i åtta år var han ansvarig för att samla in nödvändiga uppgifter för att bevisa det vid Mount Wilson Observatory, Kalifornien.
På detta sätt förklarade han följande lag, i vilken hastigheten v med vilka galaxer rör sig bort från oss är proportionellt mot avståndet R, varelse H Hubbles konstant:
v = HR
Där H = 22 x 10-3 m / (ljusår). Denna enkla lagform är giltig när det gäller galaxer som inte är för långt borta..
Hubble-rymdteleskopet bekräftar att avlägsna galaxer är homogent fördelade, i enlighet med den kosmologiska principen.
Ju större rödförskjutning, desto större är den uppenbara storleken på en avlägsen galax, vilket innebär att dess våglängd förlängs när den färdas genom ett expanderande universum..
I teorin finns det många punkter som förblir dunkla, till exempel vet forskare fortfarande inte vad som utlöste den stora inflationen.
Å andra sidan är många experter inte nöjda med det faktum att materia och rymd inte före den stora smällen fanns, eftersom vissa tror att tiden alltid har funnits.
Naturligtvis pekar kosmologiska teorier på storskaliga fenomen och förfinas eller kasseras tack vare nya upptäckter. Forskare hoppas kunna lösa avvikelser som följande:
Entropi var onormalt låg under universums första ögonblick och kosmologer kan inte förklara ökningen av entropi till nuvarande nivåer..
Detta problem hänvisar till det faktum att ljusets hastighet är ändlig och ingenting färdas snabbare än den, men regioner som under big bang inte kunde vara i kontakt på grund av deras separering, visar sig att de var i termisk jämvikt..
Man tror att vi lever i ett platt universum, men Big Bang-teorin erbjuder inte en fysisk mekanism som tillfredsställande förklarar orsaken.
Big bang-teorin förutspår förekomsten av magnetiska monopol, men hittills har de inte hittats. Varje gång vi försöker, genom att dela upp en magnet, får vi alltid mindre magneter med nord- och sydpoler, aldrig separerar magnetpoler (monopol).
Andra problem med teorin är: var kom singulariteten från? Och hur kom materien att dominera över antimateria? Eller hur och varför uppstod den stora inflationen? Det finns fortfarande en lång väg att gå.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.