Plik teoria wielkiego podrywu Jest to teoria kosmologiczna wyjaśniająca pochodzenie wszechświata, która obecnie cieszy się większą akceptacją w społeczności naukowej. Stwierdza, że wszechświat zaczął się od wielkiego wybuchu, około 13,8 miliarda lat temu i od tego czasu stale się rozszerza..
Z tej wielkiej eksplozji narodziła się materia, czas i przestrzeń, które później stały się galaktykami i układami gwiezdnymi, w tym naszą własną Drogą Mleczną, Układem Słonecznym i wreszcie nami..
Teoria powstała w 1915 roku wraz z równaniami względności Alberta Einsteina, które między innymi przewidują ekspansję Wszechświata, z czym niemiecki naukowiec nigdy nie czuł się komfortowo..
Jednak belgijski astronom George Lemaitre, badając teorię względności, zasugerował, że jeśli ekspansja jest prawdziwa, to oczywiście wszechświat musi mieć punkt wyjścia. W 1927 roku Lemaitre opublikował artykuł, w którym przedstawił swoje poglądy na temat powstania wszechświata, który nazwał „pierwotnym atomem”.
Amerykański astronom Edwin Hubble promował nową teorię, potwierdzając w 1929 roku, że galaktyki oddalają się od siebie, a także od nas.
Cofając się w czasie, galaktyki z pewnością musiały być znacznie bliżej niż obecnie. I dlatego musiała być chwila, w której cała materia była niewiarygodnie ściśnięta, zajmując nieskończenie małą przestrzeń: osobliwość.
Indeks artykułów
Termin „wielki wybuch” został wymyślony przez fizyka Freda Hoyle'a w 1940 roku, który nie był przychylny tej idei, więc odniósł się do niego szyderczo, nazywając go „wielkim wybuchem”. Hoyle był przekonany, że wszechświat jest nieruchomy.
Chociaż jego nazwa skłania nas do myślenia o jakimś katastrofalnym wydarzeniu, fizycy i kosmolodzy uważają teraz, że nie był on ani wielkim, ani kataklizmem, z którego galaktyki leciały we wszystkich kierunkach..
Ale było tak potężne, że cztery podstawowe interakcje fizyki zostały ujednolicone w tych pierwszych chwilach.
Początkowo cały wszechświat znajdował się w niewiarygodnie gorącym i gęstym stanie, a potem nagle się rozszerzył, gdy powoli się ochładzał. Ta ekspansja trwa do dziś.
Wielki Wybuch nie wyjaśnia, w jaki sposób powstała oryginalna osobliwość, a już najmniej to, co istniało przed nią. Wyjaśnia to, co stało się ze wszechświatem we wczesnych dniach, kiedy osobliwość przestała istnieć..
Naukowcy szacują, że Wielki Wybuch wydarzył się 13,8 miliarda lat temu i nie można wiedzieć, co wydarzyło się wcześniej, ponieważ czas, wraz z przestrzenią i materią, powstały w tym właśnie momencie.
To nie było zdarzenie zlokalizowane. Okazuje się, że im bardziej oddalone są obiekty, które widzimy za pomocą najpotężniejszych teleskopów, tym dalej cofamy się do czasu, w którym nastąpił Wielki Wybuch, bez względu na to, w jakim kierunku na niego patrzymy..
Po Wielkim Wybuchu temperatura spadła i uformowały się znane nam cząstki subatomowe: protony, neutrony i elektrony, które dały początek atomom.
Podczas Wielkiego Wybuchu pojawiła się grawitacja, jednocząca siła przyciągania materii, a także inne podstawowe interakcje.
Pierwszymi utworzonymi pierwiastkami chemicznymi był wodór, najprostszy ze wszystkich, a następnie hel i lit, w procesie zwanym nukleosynteza. Z biegiem czasu ogromne chmury tych pierwiastków dały początek pierwszym galaktykom.
Wielki Wybuch opiera się na:
-Plik równania teorii względności zaproponowane przez Einsteina.
-Plik standardowy model cząstek, który opisuje strukturę materii w kategoriach podstawowych cząstek i interakcji między nimi.
-Plik zasada kosmologiczna, co potwierdza, że wszechświat jest jednorodny i izotropowy, gdy widzimy go w większej skali. Oznacza to, że jego właściwości są identyczne we wszystkich kierunkach, a prawa fizyki są wszędzie takie same..
Oczywiście wiemy, że istnieją nagromadzenia materii oddzielone przestrzeniami o znacznie mniejszej gęstości. Z tego punktu widzenia właściwości wszechświata z pewnością się różnią. Ale skala objęta zasadą kosmologiczną jest znacznie większa..
Zgodnie z zasadą kosmologiczną wszechświat nie ma centrum, nie ma też granic ani ograniczeń, ponieważ miejsca uprzywilejowane po prostu nie istnieją..
Dlatego wyciągnięto wniosek, że wszechświat ma początek w czasie, a zatem w wieku skończonym, chociaż nie jest jeszcze jasne, czy jego rozszerzenie jest skończone, czy nieskończone..
Naukowcy wyróżniają trzy główne etapy, pierwszy we wszechświecie bardzo pierwotny, drugi z pierwotnego wszechświata właściwego, a trzeci etap tworzenie struktury.
Podczas pierwszych dwóch wszechświat był zdominowany najpierw przez promieniowanie, a następnie przez materię.
W tej epoce energia miała postać fotonów, bezmasowych cząstek elementarnych tworzących światło. Dzięki nim powstały pary elektron-pozyton materii i antymaterii, które po spotkaniu anihilują, ponownie emitując energię w postaci fotonów..
Jednak w pewnym momencie materia nieznacznie dominowała nad antymaterią, co później doprowadziło do pojawienia się pierwszych cząstek subatomowych..
Kosmolodzy uważają, że ten etap trwał około 700000 lat, i wyróżnia się w nim następujące okresy:
Zaczyna się od 10-43 sekund po Wielkim Wybuchu i obejmuje:
-Era Plancka, kiedy cztery podstawowe interakcje - elektromagnetyczne, silne jądro, słabe jądro i grawitacja - stanowiły jedną podstawową siłę.
-Nastąpiła era zjednoczenia 10-36 sekund później, gdy grawitacja jest oddzielona od innych sił, ale pozostałe pozostały połączone w tak zwanym GUT (wielka zunifikowana teoria), gdy wszechświat rozszerzał się i ochładzał.
Od 10-36 do 10-33 sekund, w których Wszechświat ulegał przyspieszonemu wzrostowi, ochładzał się, a jego gęstość gwałtownie malała w wyniku ekspansji.
W ten sposób wszechświat urósł z czegoś mniejszego niż czubek szpilki do kuli wielkości kilku słońc, takich jak nasze, a wszystko to z dużą prędkością.
Rozwój wszechświata spowolnił bez zatrzymywania się i pojawiły się pierwsze cząstki elementarne: protony, elektrony i neutrony..
Po trzech minutach zderzyły się protony i neutrony, tworząc pierwsze jądra. Następnie jądra te spotkały się i uformowały się lekkie atomy.
Paradoksalnie, wysokie temperatury wczesnego Wszechświata pozwoliły na pojawienie się światła dopiero około 380000 lat po Wielkim Wybuchu..
Ale wtedy wszechświat ochłodził się już na tyle, aby umożliwić powstanie obojętnego wodoru, z którym fotony - nośniki światła - mogły przemieszczać się na duże odległości bez przeszkód.
Wszechświat, wcześniej nieprzezroczysty ze względu na swoją dużą gęstość, stał się przezroczysty dla promieniowania i dominowała materia.
W ten sposób powstały pierwsze konglomeraty, dzięki działaniu grawitacji, a wszechświat zaczął nabierać obecnego kształtu. Jest to etap powstawania struktur.
Grawitacja załamała obłoki gazu, tworząc pierwsze gwiazdy, które później połączyły się w galaktyki. Eksperci uważają, że stało się to około 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu..
Ekspansja wszechświata nie ustała, wręcz przeciwnie, wydaje się, że przyspieszyła.
Teraz naukowcy uważają, że istnieje sprawa inna niż ta, którą widzimy, zwana Ciemna materia, który jest odpowiedzialny za tę przyspieszoną ekspansję.
Wielki wybuch jest nadal widoczny do dziś, pomimo upływu czasu, dzięki promieniowaniu pochodzącemu z najbardziej odległych miejsc we Wszechświecie..
Tło kosmicznego promieniowania mikrofalowego (kosmiczne tło mikrofalowe) została odkryta w połowie lat 60. XX wieku przez dwóch badaczy Bell Laboratories: Arno Penziasa i Roberta Wilsona.
Jest to blask, który pozostawił po sobie Wielki Wybuch, coś, co teoria już wcześniej wskazywała, ale nie została wykryta aż do eksperymentów Penziasa i Wilsona..
W 1929 roku Edwin Hubble potwierdził, że wszechświat się rozszerza, i przez osiem lat był odpowiedzialny za zbieranie danych niezbędnych do udowodnienia tego w Obserwatorium Mount Wilson w Kalifornii..
W ten sposób ogłosił następujące prawo, w którym określa się prędkość v z jaką galaktyki oddalają się od nas, jest proporcjonalne do odległości R, istota H. Stała Hubble'a:
v = HR
Gdzie H = 22 x 10-3 m / (rok świetlny). Ta prosta forma prawa jest ważna, jeśli chodzi o galaktyki niezbyt odległe..
Kosmiczny Teleskop Hubble'a potwierdza, że odległe galaktyki są równomiernie rozmieszczone, zgodnie z zasadą kosmologiczną.
Im większe przesunięcie ku czerwieni, tym większa pozorna wielkość odległej galaktyki, co oznacza, że długość fali jej światła wydłuża się, gdy przemieszcza się ona przez rozszerzający się wszechświat..
W teorii istnieje wiele kwestii, które pozostają niejasne, na przykład naukowcy wciąż nie wiedzą, co spowodowało wielką inflację.
Z drugiej strony wielu ekspertów nie jest zadowolonych z faktu, że przed Wielkim Wybuchem materia i przestrzeń nie istniały, ponieważ niektórzy uważają, że czas istniał zawsze..
Oczywiście teorie kosmologiczne wskazują na zjawiska na dużą skalę i dzięki nowym odkryciom są udoskonalane lub odrzucane. Naukowcy mają nadzieję rozwiązać następujące rozbieżności:
Entropia była nienormalnie niska w pierwszych chwilach wszechświata i kosmolodzy nie potrafią wyjaśnić wzrostu entropii do obecnych poziomów..
Problem ten odnosi się do faktu, że prędkość światła jest skończona i nic nie porusza się szybciej niż ona, jednak obszary, które podczas Wielkiego Wybuchu nie mogły się zetknąć z powodu ich rozdzielenia, okazuje się, że znajdowały się w równowadze termicznej..
Uważa się, że żyjemy w płaskim wszechświecie, jednak teoria Wielkiego Wybuchu nie oferuje mechanizmu fizycznego, który w zadowalający sposób wyjaśnia przyczynę.
Teoria Wielkiego Wybuchu przewiduje istnienie monopoli magnetycznych, ale jak dotąd ich nie znaleziono. Za każdym razem, gdy próbujemy, dzieląc magnes, zawsze otrzymujemy mniejsze magnesy z biegunami północnym i południowym, nigdy oddzielne bieguny magnetyczne (monopole).
Inne obawy związane z tą teorią to: skąd wzięła się osobliwość? Jak to się stało, że materia dominuje nad antymaterią? Albo jak i dlaczego doszło do wielkiej inflacji? Przed nami jeszcze długa droga.
Jeszcze bez komentarzy