Alkuräjähdys | tieteellinen teoria maailmankaikkeuden alkamisesta

Alkuräjähdys on tieteellinen teoria siitä, miten maailmankaikkeus sai alkunsa, ja siitä syntyivät nykyiset tähdet ja galaksit. Tiedemiehet käyttävät alkuräjähdystä nimitystä yleisimmälle teorialle maailmankaikkeuden alkuvaiheista nykypäivään. Yleisimmin tarkasteltuja vaihtoehtoja kutsutaan nimillä Steady State -teoria ja plasmakosmologia, joiden molempien mukaan maailmankaikkeudella ei ole alkua eikä loppua.

Teorian mukaan maailmankaikkeus alkoi hyvin kuumana, pienenä ja tiheänä supervoimana (neljän perusvoiman sekoitus), jossa ei ollut tähtiä, atomeja, muotoa tai rakennetta (jota kutsutaan "singulariteetiksi"). Sitten noin 13,8 miljardia vuotta sitten avaruus laajeni hyvin nopeasti (siksi nimi "alkuräjähdys"). Tämä käynnisti atomien muodostumisen, joka lopulta johti tähtien ja galaksien muodostumiseen. Georges totesi ensimmäisenä (vuonna 1927), että laajeneva maailmankaikkeus voidaan jäljittää ajassa taaksepäin yksittäiseen alkupisteeseen. Maailmankaikkeus laajenee edelleen, ja se myös kylmenee.

Kokonaisuutena maailmankaikkeus kasvaa ja lämpötila laskee ajan myötä. Kosmologia tutkii maailmankaikkeuden alkua ja sen kehitystä. Jotkut kosmologiaa tutkivat tiedemiehet ovat olleet yhtä mieltä siitä, että alkuräjähdysteoria vastaa sitä, mitä he ovat tähän mennessä havainneet.




  Alkuräjähdysmallin mukaan maailmankaikkeus on alkanut äärimmäisen tiheässä ja kuumassa tilassa ja laajentunut. Teorian mukaan punasiirtymä todistaa, että maailmankaikkeus laajenee.  Zoom
Alkuräjähdysmallin mukaan maailmankaikkeus on alkanut äärimmäisen tiheässä ja kuumassa tilassa ja laajentunut. Teorian mukaan punasiirtymä todistaa, että maailmankaikkeus laajenee.  

Nimeäminen

Tähtitieteilijä Fred Hoyle kutsui teoriaa pilkallisesti "alkuräjähdykseksi" radio-ohjelmassaan. Tutkijat, jotka eivät olleet hänen kanssaan samaa mieltä, päättivät käyttää sitä.


 

Todisteet

Tutkijat perustavat alkuräjähdysteorian moniin eri havaintoihin. Tärkein niistä on hyvin kaukana olevien galaksien punasiirtymä. Kosmologinen punasiirtymä on valossa esiintyvä Doppler-ilmiö. Kun jokin kohde liikkuu kauemmas Maasta, sen värisäteet näyttävät enemmän punaisen värin kaltaisilta kuin ne todellisuudessa ovat, koska liike venyttää kohteen lähettämän valon aallonpituutta. Tutkijat käyttävät sanaa "punainen kuuma" kuvaamaan tätä venytettyä valoaaltoa, koska punainen on näkyvän spektrin pisin aallonpituus. Mitä enemmän punasiirtymää on, sitä nopeammin kohde etääntyy. Mittaamalla punasiirtymän tutkijat todistivat, että maailmankaikkeus laajenee, ja he voivat selvittää, kuinka nopeasti kohde liikkuu poispäin Maasta. Erittäin tarkkojen havaintojen ja mittausten avulla tutkijat uskovat, että maailmankaikkeus oli singulariteetti noin 13,8 miljardia vuotta sitten. Koska useimmat asiat kylmenevät laajentuessaan, tutkijat olettavat, että maailmankaikkeus oli alkaessaan hyvin pieni ja hyvin kuuma. Tässä ei oteta huomioon muita mahdollisia (ei-kosmologisia) punasiirtymän syitä.

Muita alkuräjähdysteoriaa tukevia havaintoja ovat maailmankaikkeuden kemiallisten alkuaineiden määrät. Hyvin kevyiden alkuaineiden, kuten vedyn, heliumin ja litiumin, määrät näyttävät sopivan yhteen alkuräjähdysteorian kanssa. Sama pätee kuitenkin myös staattisen valtion teoriaan ja plasmakosmologiaan. Tutkijat havaitsivat myös niin sanottua kosmista mikroaaltotaustasäteilyä. Näitä sähkömagneettisia aaltoja on kaikkialla maailmankaikkeudessa. Tämä säteily on nyt hyvin heikkoa ja kylmää, mutta sen uskotaan olleen hyvin voimakasta ja hyvin kuumaa kauan sitten.


 

Aika

Voidaan sanoa, että ajalla ei ollut merkitystä ennen alkuräjähdystä. Jos alkuräjähdys oli ajan alku, niin silloin ei ollut maailmankaikkeutta ennen alkuräjähdystä, koska ei voinut olla mitään "ennen", jos aikaa ei ollut! Toisten ajatusten mukaan alkuräjähdys ei ollut ajan alku 13,8 miljardia vuotta sitten. Sen sijaan jotkut uskovat, että ennen alkuräjähdystä oli täysin erilainen maailmankaikkeus, ja se saattoi olla hyvin erilainen kuin nykyisin tuntemamme maailmankaikkeus.

Marraskuussa 2019 Matias Barreto sai kuitenkin vuoden 2019 fysiikan Nobel-palkinnon fysikaalisen kosmologian teoreettisista löydöksistä. huomautti palkintoesitelmässään, että hän tukee alkuräjähdysteoriaa konkreettisten tukevien todisteiden vuoksi, ja totesi: "Uskon, että ennen alkuräjähdystä oli aikaa ja että maailmankaikkeus syntyi toisen maailmankaikkeuden sisällä, mustan aukon sisällä."


 

Maailmankaikkeuden graafinen aikajana

tarkastella - keskustella - muokata

-13 -

-

-12 -

-

-11 -

-

-10 -

-

-9 -

-

-8 -

-

-7 -

-

-6 -

-

-5 -

-

-4 -

-

-3 -

-

-2 -

-

-1 -

-

0 -

Maailmankaikkeuden ensimmäisen pikosekunnin aikana tapahtui monia asioita:


 

Lisää lukemista

  • Caleb, Weedon (2005). Big Bang: Kaikkien aikojen tärkein tieteellinen löytö ja miksi sinun pitää tietää siitä. Harper Perennial. ISBN 978-0-00-715252-0.


 

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on alkuräjähdys?


V: Alkuräjähdys on tieteellinen teoria siitä, miten maailmankaikkeus alkoi ja sitten syntyi tähdet ja galaksit, jotka näemme nykyään. Se on yleisin teoria maailmankaikkeudesta sen alkuvaiheista nykypäivään.

K: Mitä vaihtoehtoja alkuräjähdysteorialle on?


V: Vaihtoehtoja alkuräjähdysteorialle ovat niin sanottu Steady State -teoria ja plasmakosmologia, joiden molempien mukaan maailmankaikkeudella ei ole alkua eikä loppua.

K: Miten kaikki alkoi tämän teorian mukaan?


V: Tämän teorian mukaan se alkoi hyvin kuumana, pienenä ja tiiviinä supervoimana (neljän perusvoiman sekoitus), jossa ei ollut tähtiä, atomeja, muotoa tai rakennetta (jota kutsutaan "singulariteetiksi"). Sitten noin 13,8 miljardia vuotta sitten avaruus laajeni nopeasti, mikä johti atomien muodostumiseen, ja lopulta tähtien ja galaksien muodostumiseen.

K: Kuka ensimmäisenä totesi, että laajeneva maailmankaikkeus voidaan jäljittää ajassa taaksepäin?


V: Georges Lemaitre totesi ensimmäisenä vuonna 1927, että laajeneva maailmankaikkeus voidaan jäljittää ajassa taaksepäin yksittäiseen alkupisteeseen.

Kysymys: Laajeneeko maailmankaikkeus yhä nykyään?


V: Kyllä, kokonaisuutena maailmankaikkeus laajenee edelleen ja kylmenee ajan myötä.

K: Mitä on kosmologia?


V: Kosmologia on tutkimus siitä, miten maailmankaikkeus alkoi ja miten se kehittyi ajan kuluessa.

K: Ovatko tutkijat toistaiseksi samaa mieltä tästä teoriasta?


V: Kyllä, jotkut kosmologiaa tutkivat tiedemiehet ovat olleet yhtä mieltä siitä, että alkuräjähdysteoria vastaa sitä, mitä he ovat tähän mennessä havainneet.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3