Om du frågar en vetenskapsman varför, i hans mening, universum startade, i de flesta fall, du kommer att få svaret: Big Bang. Vårt universum är fullt av stjärnor, galaxer och kosmiska strukturer åtskilda av enorma vidder av tomrum, var inte alltid så-och-så var inte född. Universum har blivit så expanderat och svalnat från en varm, tät, homogen stat, i vilken det fanns inga galaxer, stjärnor, och även atomer. Allt som existerar i sin nuvarande form inte existerar 13,8 miljarder år sedan, men vi lärde oss om det bara under de senaste 100 åren. Det verkar som att det för en lång tid, men många människor inte vet om att Big Bang-teorin är de enklaste saker — och vi är här för att rätta till detta olyckligt missförstånd.
Einstein inledningsvis helt förnekade möjligheten av denna teori
Den Allmänna relativitetsteorin var en revolutionär teori om gravitationen, som föreslås i 1915 för att ersätta de teorier om Newton. Hon förutspådde omloppsbanorna för kvicksilver med den precision med vilken kunde inte teorin om Newton, han förutspådde böjning av starlight av massan, vilket bekräftades redan år 1919, och den förväntade förekomsten av gravitationsvågor, som bekräftades för några månader sedan. Hon förutspådde också att universum är full av statiska eller inte varierar med tid för att detta skulle vara instabil. När den Belgiske prästen och forskaren Georges Lemaitre 1927 föreslog att tyget av tid och Universum kan vara mycket stor och växande, allt från en liten, tät och homogen stat i det förflutna, Einstein skickade honom ett svar brev: “Dina beräkningar är korrekta, men din fysik är avskyvärda!”.
Upptäckten av det expanderande Universum Hubble tog denna idé allvarliga
Även om många forskare trodde att spiralen nebulosor i himlen var avlägsna galaxer, långt innan Einstein, det var ett verk av Edwin Hubble på 1920-talet visade att detta är inte bara sant, men också att ju längre bort en galax är, desto snabbare det var vikande. Detta faktum — Hubbles lag — som beskriver Universums expansion, ledde till en mycket enkel tolkning i linje med tanken om Big Bang: om universum expanderar idag, då det tidigare var mindre och tätare!
Denna idé var i luften sedan 1922, men utmanas decennier
Ryske fysikern Alexander Friedman kom till denna teori 1922, men fick kritik av Einstein. Arbete från Lemaitre 1927 också avslogs av Einstein, och även efter att arbetet Hubble 1929, idén om att universum var mindre, tätare och mer homogena i tidigare togs inte på allvar. Men Lemaitre har lagts till tanken att rödförskjutningen av galaxer som kan hänföras till expansion av rymden och vad som var tänkt att vara den ursprungliga “moment of creation”, som i årtionden var känd som den “uråldriga atom” eller “kosmiska ägget”.
Teorin vunnit erkännande på 1940-talet efter en rad framgångsrika förutsägelser
George Gamow, en Amerikansk forskare, fascinerad av idéer Lemaitre insåg att om universum expanderar, ljusets våglängd i det ökar med tiden, därför att universum svalnar. Om hon har svalnat, tidigare hade hon ska heta. Att extrapolera tillbaka, han insåg att en dag var den tid då det var för varmt för att neutrala atomer kan bilda. Därför, som den kyla och expansion av Universum, att hon hade för att bilda den lättaste element och neutrala atomer för första gången, vad skulle lämna ett avtryck i form av den kosmiska bakgrundsstrålningen kalla temperaturen några grader över den absoluta nollpunkten.
Namnet “Big Bang” och kom upp med den heta motståndare i teorin, Fred Hoyle
Teorin med ett antal andra prognoser — teori i ett stationärt Universum — i själva verket var det den ledande teorin på 1940-talet, 1950-och 1960-talet år, som hävdade, att de flesta av atomer kom från stjärnorna och inte från detta hot tät staten, bekräftas av kärnfysik. Sett på BBC, Hoyle myntade “Big Bang” i en intervju i radio i 1949, sade, “En av idéerna var att universum började att leva för en tid sedan efter en enorm explosion, och den aktuella extension — arvet av den våldsamma explosionen. Detta big Bang idén som för mig verkade vara otillfredsställande, även innan en närmare studie visade att det medför allvarliga svårigheter”.
Efterglöden av Big Bang upptäcktes 1964, tack vare fågelspillning…
1964 forskare Arno Penzias och Bob Wilson, som arbetar i Holmdel Horn Antenn på bell Labs, upptäckte en enhetlig radio signal som kommer från himlen från överallt. Utan att inse att det var efterglöden av Big Bang, bestämde de sig för att problemet är i antennen, och försökt kalibrera den genom att ta bort detta “brus”. När det inte fungerade gick de till antennen och hittade boet av duvor, som ligger där. De rengöras antenn, jagade duvor, men signalen var kvar. Efter att ha insett att det var Gamow förutspådde bakgrunden, som bekräftar att Big Bang-modellen, det är en styrka i denna vetenskapliga teori som förklarar början av vårt Universum. Alltså, Penzias och Wilson blev den enda nobelpristagare som städade fågelspillning i processen av hans “Nobelpriset” forskning.
Bekräftelse av Big Bang ger oss en omfattande historia av bildandet av stjärnor, galaxer och planeter i Universum
Om universum började med en varm, tät, växande och homogen stat, då hon hade inte bara kyla och formning av atomkärnor och av neutrala atomer, men spendera lite tid, dra föremål med hjälp av gravitationen i strukturen. De första stjärnorna bildades 50-100 miljoner år senare, den första galaxer — efter 150-200 miljoner år; galaxer som vintergatan kan ha flera miljarder år, och den första fasta planeter bildades först efter många generationer av stjärnor bodde, brann bränsle och dog i supernova-explosioner. Kanske det är ingenting oavsiktlig i det faktum att vi observerar Universum nu, efter cirka 13,8 miljarder år efter Big Bang, kanske är det nu dags för livet att visas.
Fluktuationer i den kosmiska bakgrundsstrålningen som säger att universum var nästan helt homogent i början av Big Bang
Den genomsnittliga temperaturen hos den kosmiska bakgrundsstrålningen som i dag är bara Att 2,725, men svängningarna i det, som visas ovan, för att nå en summa av 100 av microkelvins. Det faktum att efterglöden av Big Bang har en lätt strävhet förutbestämt värde, tyder på att universum var nästan homogent i dessa tidiga tider, och dessa fluktuationer har vuxit struktur — stjärnorna, galaxerna, osv. — som vi ser i Universum idag.
Den stora Smällen får inte innebära början
Vi skulle vilja extrapolera detta tät, varm, utvidga staten innan början, innan singulariteten, som gjorde Lemaitre 89 år sedan. Men det finns ett antal observationer — även de variationer — som talar om för oss att innan allt detta hade en annan förutsättning, när hela energin i Universum var inneboende till rymden, och att rymden expanderar i exponentiell ordning. Denna period, som kallas kosmisk inflation, och vi är fortfarande studerar dess detaljer. Vetenskap är att försöka nå början av tid, men inget slut på dessa principer inte kan ses.
Hur universum startade, inte berätta för oss hur det slutar
Big Bang talar om för oss att det var en tävling mellan allvar, att försöka komprimera ett expanderande Universum, och den ursprungliga filen förlängning. Men den Stora Smällen inte berätta för oss vad som kommer att vara den ultimata öde Universum — för detta är en svarar den från vilken detta universum består av. Till följd av förekomsten av mörk energi, öppnade bara 18 år sedan, vi har lärt oss att expansion inte bara vinner, men också att de mest avlägsna galaxer som kommer att vara snabbare från oss för att lämna. Just nu mest möjliga öde Universum kommer att bli kall död.
10 intressanta fakta om Big Bang theory (inte TV-serien)
Ilya Hel