Delen:
Wat is de Big Bang-theorie?
de Big Bang-theorie, of de grote explosie, bestaat uit een wetenschappelijk model dat de opkomst van het universum verklaart door middel van astronomische observaties.
Er wordt aangenomen dat de Big Bang 15 miljard jaar geleden plaatsvond. Het was een grote kosmische explosie die genoeg materie produceerde voor de schepping van planeten, sterren en melkwegstelsels.
Deze theorie bevestigt dat het universum gecomprimeerd was in een primitief atoom, dat een ongelofelijke hoeveelheid zeer geconcentreerde materie bevatte en bovendien buitengewoon radioactief was.
De radioactiviteit veroorzaakte de grote explosie en zette de uitbreiding van het universum in gang. Later begon de materie te condenseren en verschenen de sterrenstelsels.
De elementen die werden verspreid als gevolg van de explosie, bestaan voornamelijk uit deeltjes zoals positronen, neutrino's, fotonen, baryonen, mesonen en elektronen. Momenteel zijn meer dan 89 atomen bekend.
The Big Bang is de meest accurate theorie over de schepping van het universum, maar er moet worden opgemerkt dat er nog steeds onbeantwoorde vragen zijn.
Er zijn bijvoorbeeld vragen over het einde van de uitbreidingscyclus en de mogelijkheid dat het universum opnieuw zal samentrekken.
Een andere grote puzzel is of het universum open is of gesloten vanwege donkere materie: dit is een belangrijke vraag voor de wetenschap.
De eerste theorieën over de schepping van het universum
Een reeks theorieën legt uit dat het universum is gemaakt met een grote kosmische explosie, terwijl anderen beweren dat dit universum altijd was en dat het zich in een staat van voortdurende creatie bevindt. Deze laatste theorie werd weggegooid.
De Big Bang-theorie is gebaseerd op wetenschappelijke hypothesen; hiervan zijn Einstein's relativiteitstheorie en ander onderzoek naar belangrijke deeltjes.
In 1922 was de kosmoloog Alexander Friedmann de eerste wetenschapper die formeel de procedure van een zich uitbreidend universum uitlegde, door de relativiteitsvergelijkingen.
Het benadrukt ook de bijdrage van wetenschapper Edwin Hubble, die via een telescoop waarnam en merkte dat de sterren constant met grote snelheid van de planeet wegbewogen..
In 1927 was de Belgische katholieke priester en astronoom George Lamaître de maker van wat de Big Bang-theorie zou worden genoemd, omdat hij dit kon aantonen door de berekeningen van de wet van Hubble, de theorie van Einstein en de vergelijkingen van Friedmann.
George Lamaître toonde aan dat er een grote explosie was op een specifiek punt in het universum en genereerde een hypothese volgens welke het universum op een klein punt werd gecomprimeerd vanwege een hete straling, en dat vervolgens bevroor.
Volgens Lamaître was de intensiteit van de explosie niet groot genoeg voor het universum om zijn expansie voor onbepaalde tijd voort te zetten. Daarom was het de kracht van de eerste explosie die aanvankelijk bepaalde dat de sterrenstelsels van elkaar gescheiden waren.
Met het verstrijken van de tijd verloor deze kracht zijn intensiteit. De sterrenstelsels waren zo gecondenseerd dat het grootste deel van de materie in het universum al in deze was geconcentreerd.
Vanaf dat moment begon de kosmische afstoting te werken, waardoor de melkwegstelsels verder uiteen gingen, zoals ze nu worden waargenomen.
De Amerikaanse astrofysicus George Gamow heeft ook zijn toevlucht genomen tot de Big Bang-theorie om de oorsprong van het universum op een eenvoudiger manier uit te leggen dan die van Lamaître.
Gamow debatteerde dat de temperatuur van de explosie zo hoog werd en de kracht van de explosie zo groot, dat dit genoeg was om het universum voor onbepaalde tijd uit te breiden..
The Big Bang-theorie en de steady-state-theorie
In 1949 was de astrofysicus Fred Hoyle een van de grootste vijanden van de theorie van Lamaître.
Hoyle was een van de verdedigers van de stationaire staatstheorie, omdat het hem belachelijk leek dat de schepping van het universum werd veroorzaakt door een explosie.
Tijdens een radioprogramma uitte Fred Hoyle zichzelf met minachting door de theorie een "Big Bang" te noemen, en vanwege de controverse die zo'n term genereerde, werd het uiteindelijk de formele titel.
De steady-state theorie legt uit dat de vorming van waterstofatomen constant is gebleven in de tijd, wat betekent dat sterrenstelsels constant condenseren.
Dit geeft aan dat het universum altijd zal worden uitgebreid en dat het universum nooit een begin of einde heeft gehad.
Sommige astronomen zijn het niet eens met het idee dat het universum in een stationaire staat kan blijven en dat waterstofatomen constant worden geproduceerd.
Zowel de Big Bang-theorie als de steady-state-theorie gaan ervan uit dat het universum is voortgekomen uit een bepaald primitief atoom.
Op dit moment kunnen, door technologische vooruitgang en wiskundige kennis, beide theorieën worden opgehelderd, met details over hoe de sterrenstelsels met hun bestaan begonnen, hoe ze tot nu toe zijn voortgezet en hoe het universum is ontstaan.
De astronomen van de toekomst zullen in staat zijn om een reeks onbekenden op te helderen, maar op dit moment wordt de theorie van de oerknal beschouwd als de beste hypothese van het begin en de evolutie van de kosmos.
Ontdekking van de echo van de oerknal
In 1965 ontdekten natuurkundigen Arno Penzias en Robert Wilson per toeval de kosmische achtergrondstraling van de microgolven, en deze ontdekking sloot de steady-state theorie uit.
Dit gebeurde toen ze bezig waren met het creëren van de eerste communicatiesatelliet om verbindingen tot stand te brengen met gebieden ver van andere.
Ze plaatsten een minisatelliet in de vorm van een metalen bal in de ruimtebaan, die frequenties naar een trompetvormige antenne in New Jersey stuurde..
Dit experiment werd uitgevoerd met de bedoeling om de rol van radiotelescoop te vervullen, waarmee ze alle interferenties trachtten te elimineren die ruis konden veroorzaken.
Er was echter een storing in de magnetron die het signaal beïnvloedde en ze wisten niet waar het vandaan kwam.
Ze zochten met alle middelen om het geluid te elimineren, totdat ze tot de conclusie kwamen dat het te wijten was aan de uitwerpselen van duiven. Ze slaagden erin om dit probleem op te lossen, maar er was nog steeds de echo met dezelfde kracht.
Penzias en Wilson, zonder uitleg over wat er gebeurde, overlegden met kosmologen James Peebles en Robert Dicke van de Princeton University.
Peebles en Dicke ontwikkelden een apparaat dat in staat was om de microgolfemissie van de oerknal te vangen.
Penzias nam contact op met de wetenschappers om hen te vragen naar het lawaai, maar toen Robert Dicke de oproep beëindigde met Penzias, zei hij tegen zijn team: "Jongens, ze zijn ons voorgegaan".
Arno Penzias en Robert Wilson ontvingen de Nobelprijs voor natuurkunde in 1978 voor deze ontdekking.
referenties
- Wat is de oerknal? (2016). Bron: spaceplace.nasa.gov
- The Story of Universe: Big Bang. (2016). Bron: esa.int
- Elizabeth Howell. The Big Bang Theory. (2017). Bron: space.com
- Big Bang Theory. Bron: big-bang-theory.com
- Matt Williams. Big Bang Theory: Evolution of Our Universe. (2015). Bron: universetoday.com