Hvis du spørger en forsker, hvorfor de i sin udtalelse, at universet begyndte, i de fleste tilfælde, vil du få svaret: Big Bang. Vores univers er fuld af stjerner, galakser og kosmiske strukturer, der er adskilt af gigantiske vidder i det tomme rum, var ikke altid sådan-og-sådan var ikke født. Universet er blevet så udvidet og afkølet på en varm, tæt, homogen stat, hvor der ikke var nogen galakser, stjerner og endda atomer. Alt, der eksisterer i sin nuværende form ikke eksisterer 13,8 milliarder år siden, men vi lærte om det kun i de sidste 100 år. Det synes at der er for lang tid, men mange mennesker ikke kender til Big Bang-teorien den mest simple ting — og vi er her for at rette op på denne uheldige misforståelser.
Einstein i første omgang fuldstændig afvist muligheden af, at denne teori
Den Generelle relativitetsteori var en revolutionerende teori for tyngdekraften, der er foreslået i 1915 at erstatte de teorier og Newton. Hun forudsagde orbital bevægelse af kviksølv med den præcision, som ikke kunne teorien om Newton, han forudsagde bøjning af stjernelyset massen, hvilket blev bekræftet i 1919, og forudsagde eksistensen af gravitationsbølger, som blev bekræftet et par måneder siden. Hun forudså også, at universet er fuld af statisk eller ikke varierer med tid af sagen ville være ustabil. Når den Belgiske præst og videnskabsmand Georges Lemaitre i 1927 foreslog, at strukturen af rum-tid-Universet kan være meget store, og voksende, er vokset fra en lille, tæt og homogen stat i fortiden, Einstein sendte ham et svar på et brev: “Dine beregninger er korrekte, men din fysik er afskyelig!”.
Opdagelse af det ekspanderende Univers Hubble fandt denne idé alvorlige
Selv om mange forskere mente, at spiral stjernetåger på himlen var fjerne galakser, længe før Einstein, det var arbejdet af Edwin Hubble i 1920’erne viste, at dette er ikke kun sandt, men også, at jo længere væk en galakse er, jo hurtigere det var vigende. Dette faktum — Hubble-loven — at beskrive Universets udvidelse, førte til en meget simpel fortolkning, i overensstemmelse med ideen om Big Bang: hvis universet udvider sig i dag, så i den sidste var det mindre og strammere!
Denne idé blev i luften siden 1922, men blev udfordret årtier
Sovjetiske fysiker Alexander Friedman kom til denne teori i 1922, men blev kritiseret af Einstein. Arbejde fra Lemaitre i 1927 blev også afvist af Einstein, og selv efter at arbejdet med Hubble i 1929, og tanken om, at universet var mindre, tættere og mere homogene i de tidligere ikke blev taget alvorligt. Men Lemaitre har føjet til den idé, at rødforskydningen af galakser, der kan henføres til udvidelse af rummet, og hvad der skulle være den originale “moment of creation”, som i årtier var kendt som “ur-atom” eller “kosmiske æg”.
Teorien har vundet anerkendelse i 1940-erne efter en række succesfulde forudsigelser
George Gamow, en Amerikansk videnskabsmand, fascineret af de ideer, Lemaitre indså, at hvis universet udvider sig, bølgelængden af lyset i det stiger med tiden, derfor er universet kølet ned. Hvis hun køler ned, i den sidste hun havde at være varm. At ekstrapolere tilbage, indså han, at det en dag var den periode, da det var for varmt til det neutrale atomer kan danne. Derfor, som de kølende og udvidelse af Universet, hun havde til at danne den letteste elementer og neutrale atomer for første gang, hvad ville efterlade et aftryk i form af kosmiske baggrundsstråling koldt temperaturen et par grader over det absolutte nulpunkt.
Navnet “Big Bang” kom op med varm modstander af teorien, Fred Hoyle
Teorien sammen med en række andre forudsigelser — teori for et stationært Univers — i virkeligheden var det den førende teori i 1940’erne, 1950’erne og 1960’erne år, som hævdede, at de fleste af de atomer, der kom fra stjerner og ikke fra denne varme tætte stat, bekræftet af nuklear fysik. Set på BBC, Hoyle opfundet “Big Bang” i et radio-interview i 1949, sagde, “En af ideerne var, at universet begyndte at leve for noget tid siden, efter en kæmpe eksplosion, og den aktuelle udvidelse — arven af denne voldsomme eksplosion. Denne big Bang idé syntes mig at være utilfredsstillende, selv før en nærmere undersøgelse viste, at det forårsager alvorlige problemer”.
Eftergløden af Big Bang blev opdaget i 1964, takket være fugleklatter…
I 1964 forskere Arno Penzias og Bob Wilson, der arbejder på Holmdel Horn Antenne på bell Labs, opdagede en ensartet radio signal, der kommer fra himlen, fra overalt. Ikke at indse, at det var eftergløden af Big Bang, besluttede de, at problemet er i antennen, og forsøgte at kalibrere den ved at fjerne denne “støj”. Når det ikke virker, så gik de til antenne og fandt en rede af duer, der ligger der. De rengøres antenne, jagtede duer, men signalet var. Efter at indse, at det var Gamow forudsagt baggrunden, hvilket bekræfter, at Big Bang-modellen, og det er styrken af denne videnskabelige teori som forklarer begyndelsen af vores Univers. Således Penzias og Wilson blev det kun Nobel prismodtagere, der rensede fugleklatter i processen af hans “Nobelpris” forskning.
Bekræftelse af, at Big Bang giver os en omfattende historie af dannelsen af stjerner, galakser og planeter i Universet
Hvis universet begyndte med en varm, tæt, udvide og homogen stat, så havde hun ikke kun køle-og formning af atomkerner og af neutrale atomer, men bruge lidt tid, trække objekter ved hjælp af tyngdekraften i struktur. De første stjerner blev dannet 50-100 millioner år senere; de første galakser — efter 150-200 millioner år; galakser som mælkevejen kan have milliarder af år, og det første faste planeter blev dannet, efter mange generationer af stjerner boede, brændte brændstof og døde i supernova-eksplosioner. Måske er der noget utilsigtet i det faktum, at vi observerer Universet nu, efter 13,8 milliarder år efter Big Bang, måske er det nu tid for liv at dukke op.
Fluktuationer i den kosmiske mikrobølge baggrund sige, at universet næsten var helt homogene, i begyndelsen af Big Bang
Den gennemsnitlige temperatur af den kosmiske baggrundsstråling i dag, er blot At 2,725, men udsvingene i det, der er vist ovenfor, for at nå op på i alt 100 af microkelvins. Det faktum, at eftergløden af Big Bang er en lys ruhed forudbestemt værdi, tyder på, at universet var næsten ens i de tidlige tider, og disse svingninger er vokset alle de struktur — stjerner, galakser osv. — som vi ser i Universet i dag.
Big Bang kan i sig selv ikke betyde begyndelsen
Vi vil gerne at ekstrapolere denne tætte, varme, udvide den tilstand, før du begynder, før singulariteten, som gjorde Lemaitre 89 år siden. Men der er en række bemærkninger — herunder de udsving — som fortæller os, at før alt dette havde en anden tilstand, når alt energi i Universet var forbundet til den plads, og at rummet udvider i eksponentiel orden. Denne periode, kendt som kosmisk inflation, og vi stadig undersøger detaljerne. Videnskaben forsøger at nå frem til begyndelsen af tid, men ingen ende at disse principper ikke kan ses.
Hvordan universet begyndte, ikke fortælle os, hvordan det ender,
Big Bang fortæller os, at der var et kapløb mellem tyngdekraften, der forsøger at komprimere et ekspanderende Univers, og det oprindelige filtypenavn. Men Big Bang ikke selv fortælle os, hvad der vil være den ultimative skæbne Univers — for det er en der vil svare på, hvorfra dette univers består. Fra eksistensen af mørk energi, som er åben for 18 år siden, lærte vi, at udvidelsen ikke kun sejre, men også at de fjerneste galakser, der vil være hurtigere fra os at forlade. I øjeblikket er det mest mulige skæbne i Universet bliver kold, død.
10 interessante fakta om Big Bang-teorien (TV-serie)
Ilya Hel