Ποια είναι η Θεωρία του Big Bang;

Το Θεωρία του Big Bang, ή η μεγάλη έκρηξη, αποτελείται από ένα επιστημονικό μοντέλο που εξηγεί την εμφάνιση του σύμπαντος μέσω αστρονομικών παρατηρήσεων.

Πιστεύεται ότι το Big Bang συνέβη πριν από 15 δισεκατομμύρια χρόνια. Ήταν μια μεγάλη κοσμική έκρηξη που παρήγαγε αρκετή ύλη για τη δημιουργία πλανητών, αστεριών και γαλαξιών.

Αυτή η θεωρία επιβεβαιώνει ότι το σύμπαν συμπιέστηκε σε ένα πρωτόγονο άτομο, το οποίο περιείχε μια απίστευτη ποσότητα πολύ συμπυκνωμένης ύλης και ότι επιπλέον ήταν εξαιρετικά ραδιενεργός.

Η ραδιενέργεια παρήγαγε τη μεγάλη έκρηξη και ξεκίνησε την επέκταση του σύμπαντος. Αργότερα το θέμα άρχισε να συμπυκνώνεται και εμφανίστηκαν οι συστάδες των γαλαξιών.

Τα στοιχεία διασκορπίστηκαν λόγω της έκρηξης σχηματίζονται κυρίως από σωματίδια, όπως ποζιτρόνια, νετρίνα, φωτόνια, βαρυόνια, μεσόνια και ηλεκτρόνια. Σήμερα περισσότερα από 89 άτομα είναι γνωστά.

Η Μεγάλη Έκρηξη είναι η πιο ακριβής θεωρία για τη δημιουργία του σύμπαντος, αλλά θα πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχουν ακόμα αναπάντητες ερωτήσεις.

Για παράδειγμα, υπάρχουν ερωτήματα σχετικά με το τέλος του κύκλου επέκτασης και την πιθανότητα να συρρικνωθεί ξανά το σύμπαν.

Ένα άλλο σπουδαίο παζλ είναι εάν το σύμπαν είναι ανοιχτό ή κλειστό λόγω της σκοτεινής ύλης: αυτό είναι ένα βασικό ζήτημα για την επιστήμη.

Οι πρώτες θεωρίες της δημιουργίας του σύμπαντος

Μια σειρά από θεωρίες εξηγεί ότι το σύμπαν δημιουργήθηκε με μια μεγάλη κοσμική έκρηξη, ενώ άλλοι λένε ότι αυτό το σύμπαν ήταν πάντα και παραμένει σε κατάσταση συνεχούς δημιουργίας. Αυτή η τελευταία θεωρία απορρίφθηκε.

Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης βασίζεται σε επιστημονικές υποθέσεις. μεταξύ αυτών είναι η θεωρία του Αϊνστάιν σχετικά με τη σχετικότητα και άλλες έρευνες για μείζονα σωματίδια.

Το 1922 ο κοσμολόγος Αλέξανδρος Φρίντμαν ήταν ο πρώτος επιστήμονας που εξήγησε επίσημα τη διαδικασία ενός διαστελλόμενου σύμπαντος μέσα από τις εξισώσεις της σχετικότητας.

Υπογραμμίζει, επίσης, τη συμβολή του επιστήμονα Edwin Hubble, ο οποίος παρατήρησε μέσα από ένα τηλεσκόπιο και είδα ότι τα αστέρια ήταν συνεχώς σε υψηλή ταχύτητα μακριά από τη Γη.

Το 1927 η βελγική καθολικός ιερέας και αστρονόμος Τζορτζ Lamaître ήταν ο δημιουργός του τι είναι η θεωρία του Big Bang θα ονομάζεται, όπως θα μπορούσε να αποδείξει μέσω υπολογισμών νόμο του Hubble, η θεωρία του Αϊνστάιν και εξισώσεις Friedmann.

George Lamaître έδειξε ότι υπήρχε ένα μεγάλο έκρηξη σε ένα συγκεκριμένο σημείο στο σύμπαν και δημιούργησε ένα υπόθεση ότι το σύμπαν συμπιέστηκε σε ένα μικρό σημείο λόγω της θερμότητας της ακτινοβολίας, και στη συνέχεια πάγωσε.

Σύμφωνα με τον Lamaître, η ένταση της έκρηξης δεν ήταν αρκετά μεγάλη ώστε το σύμπαν να συνεχίσει την επέκτασή του επ 'αόριστον. Ως εκ τούτου, ήταν η δύναμη της αρχικής έκρηξης που διαπίστωσε αρχικά ότι οι γαλαξίες χωρίστηκαν ο ένας από τον άλλο.

Με το πέρασμα του χρόνου, αυτή η δύναμη έχασε την έντασή της. Οι γαλαξίες είχαν συμπυκνωθεί σε τέτοιο βαθμό ώστε το μεγαλύτερο μέρος της ύλης στο σύμπαν ήταν ήδη συγκεντρωμένο σε αυτά.

Από εκείνη την στιγμή η κοσμική απάθεια άρχισε να δρα, προκαλώντας το διαχωρισμό των γαλαξιών, όπως παρατηρούνται σήμερα.

Ο Αμερικανός αστροφυσικός Γιώργος Γκάμοφ έχει επίσης καταφύγει στη θεωρία του Big Bang για να εξηγήσει την προέλευση του σύμπαντος με έναν απλούστερο τρόπο από αυτόν του Λαμάττρε.

Gamow πρότεινε ότι η θερμοκρασία της έκρηξης έγινε τόσο υψηλή και η δύναμη της έκρηξης τόσο μεγάλη, ώστε δεν ήταν αρκετό για το σύμπαν θα μπορούσε να επεκταθεί επ 'αόριστον.

Η θεωρία του Big Bang και η θεωρία σταθερής κατάστασης

Το 1949 ο αστροφυσικός Fred Hoyle ήταν ένας από τους μεγαλύτερους εχθρούς της θεωρίας του Lamaître.

Hoyle ήταν ένας από τους υπερασπιστές των επιστημόνων σταθερή κατάσταση θεωρία, επειδή φαινόταν γελοίο ότι η δημιουργία του σύμπαντος δόθηκε από μια έκρηξη.

Κατά τη διάρκεια ενός ραδιοφωνικού προγράμματος, ο Fred Hoyle εξέφρασε περιφρονητικά καλώντας τη θεωρία ως «Big Bang» και λόγω της διαμάχης που δημιουργείται ένα τέτοιο όρο, που τελικά έγινε ο επίσημος τίτλος.

Η θεωρία της σταθερής κατάστασης εξηγεί ότι ο σχηματισμός των ατόμων υδρογόνου ήταν σταθερός με την πάροδο του χρόνου, πράγμα που σημαίνει ότι οι γαλαξίες έχουν συνεχώς συμπυκνωθεί.

Αυτό δείχνει ότι το σύμπαν θα επεκτείνεται πάντα και ότι δεν είχε ποτέ αρχή ή τέλος.

Μερικοί αστρονόμοι δεν συμφωνούν με την ιδέα ότι το σύμπαν μπορεί να παραμείνει σε στάσιμη κατάσταση και ότι παράγονται συνεχώς άτομα υδρογόνου.

Τόσο η θεωρία του Big Bang όσο και η θεωρία της σταθερής κατάστασης υποθέτουν ότι το σύμπαν παράχθηκε από ένα συγκεκριμένο πρωτόγονο άτομο.

Προς το παρόν, μέσα από την τεχνολογική πρόοδο και μαθηματικές γνώσεις, θα μπορούσαν να αποσαφηνίσει τις δύο θεωρίες, παρέχοντας λεπτομέρειες για το πώς οι γαλαξίες άρχισαν την ύπαρξή τους, τον τρόπο που έχουν ακολουθήσει μέχρι τώρα και πώς προήλθε το σύμπαν.

Οι αστρονόμοι του μέλλοντος θα είναι σε θέση να διευκρινίσουν μια σειρά άγνωστων, αλλά σήμερα η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης θεωρείται η καλύτερη υπόθεση της έναρξης και εξέλιξης του Κόσμου.

Ανακάλυψη της ηχώ του Big Bang

Το 1965 οι φυσικοί Arno Penzias και Robert Wilson ανακάλυψαν τυχαία την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου και αυτή η ανακάλυψη απέκλεισε τη θεωρία σταθερής κατάστασης.

Αυτό συνέβη όταν εργάζονταν στη δημιουργία του πρώτου δορυφόρου επικοινωνιών για να δημιουργήσουν συνδέσεις με περιοχές πολύ μακριά από άλλες.

Τοποθέτησαν ένα μίνι σχήματος δορυφορική μεταλλική μπάλα στο διάστημα τροχιά, η οποία έστειλε συχνότητες σε μια κεραία με τη μορφή τρομπέτας που βρίσκεται στο New Jersey.

Το πείραμα αυτό διεξήχθη με σκοπό την εκπλήρωση του ρόλου του ραδιοτηλεσκοπίου, μέσω του οποίου επιδίωξαν να εξαλείψουν όλες τις παρεμβολές που θα μπορούσαν να προκαλέσουν θόρυβο.

Ωστόσο, υπήρξε μια παρεμβολή μικροκυμάτων που επηρέασε το σήμα και δεν ήξεραν από πού προήλθε.

Αναζήτησαν με κάθε τρόπο την εξάλειψη του θορύβου, μέχρι να καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι οφείλεται στα περιττώματα των περιστεριών. Κατάφεραν να επιλύσουν αυτό το ζήτημα, αλλά υπήρξε ακόμα η ηχώ με την ίδια δύναμη.

Ο Penzias και ο Wilson, χωρίς εξηγήσεις για το τι συμβαίνει, συμβουλεύθηκαν τους κοσμολόγους James Peebles και Robert Dicke, του Πανεπιστημίου του Princeton.

Οι Peebles και Dicke ανέπτυσσαν μια συσκευή που ήταν ικανή να καταγράψει την εκπομπή μικροκυμάτων του Big Bang.

Penzias σε επαφή επιστήμονες να ρωτήσω σχετικά με το θόρυβο, αλλά όταν ο Robert Dicke έληξε η κλήση με Penzias είπε η ομάδα του: «Παιδιά, έχουμε προχωρήσει».

Ο Arno Penzias και ο Robert Wilson έλαβαν το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1978 για αυτήν την ανακάλυψη.

Αναφορές

1. Τι είναι το Big Bang; (2016). Πηγή: spaceplace.nasa.gov
2. Η Ιστορία του Σύμπαντος: Μεγάλη Έκρηξη. (2016). Πηγή: esa.int
3. Elizabeth Howell. Η Θεωρία του Big Bang. (2017). Πηγή: space.com
4. Θεωρία Big Bang. Πηγή: big-bang-theory.com
5. Ματ Ουίλιαμς. Θεωρία Big Bang: Εξέλιξη του Σύμπαντος μας. (2015). Πηγή: universetoday.com