Big Bang-ul - Teoria care presupune cum s-a format universul
Insa cea mai plauzibila este teoria Creationista care explica apritia Universului in felul urmator: “La inceput Dumnezeu a creat cerul si pamantul. Pamantul era fara forma si gol, si intunric era peste fata adancului si duhul lui Dumnezeu se misca peste intinderea apelor.Si Dumnezeua zis:Sa fie lumina!Si a fost lumina. Dumnezeu a vazut ca lumina rea buna, si Dumnezeu a despartit lumina de intuneric.Dumnezeu a numit lumna zi, iar intunericul l-a numit noapte.Astfel a fost seara si a fost dimineata: ziua dintai"(Geneza,I cap.V.T.)
Oameni de stiinta sustin cu totul o alta teorie, cunoscuta sub numele de Big Bang sau teoria exploziei universale.Aceasta teorie se rezuma satfel: acum aproximativ 14 mliarde de ani, energia, spatial, material si timpul ar fi fost parti componenete ale unei “mingi de foc" care ar fi avut o presiune imensa. La un moment dat."mingea de foc" explodat, dand nastere corpurilor ceresti(sistemul solar, stelele, asteroizi, sateliti, materie formata din nebuloase, nori de gaze si praf)..Sa ne intoarcem privirea atenti , in timp, la inceputul inceputurilor cand Universul are un diametru de-28cm, de o suta de miliarde de ori mai mic decat diametrul unui atom de H, LA10-43 secunde de la Big Bang. El este inimaginabil de fierbinte si dens.In acest punct toate energiile sunt unificate formand asa zisa supermare unificare.
Am, ajuns deci la 10-35s dupa Marea Explozie sau astfel spus suntem la 0,......01(35 de zerouri)secunde dupa Big Bang. Energiile care s-au dezvoltat atunci au fost imense. La energia de 10 la 15 gravitatia s-a desprins de celelalte tipuri de forte:electromagnetica ,cea tare si cea slaba.Universul a fost aproximativ egal ca marime cu orbita Pamantului in jurul Soarelui si era de un million de milioane de ori mai dens decat nucleul unui atom.Materia era reprezentata initial prin particule elementare si antiparticule. Ca urmare a expansiunii, material se racea incat la dublarea volumului se injumatatea valoarea temaperaturii.
Pana la 10 -6 au loc procese in care particulele si aniparticulele lor se anihileaza dand nastere la lumina(fotonii) existand o interactiune constanta intre materie, antimaterie si radiatie. Este momentul cand are loc un eveniment foarte important: quarqurile se unesc cate trei pentru a forma hadronii. Din acest moment exista impreuna atat protonii si neutronii cat si electronii, deci sunt asigurate toate conditiile propice pentru forma atomii. Materia era alcatuita la o secunda dupa explozie din electroni si protoni, cu antiparticulele lor, dar si din neutroni. Tot la o secunda de la marea explozie, Universul s-a extins, jungand la o marime comparabila cu cea a Sistemului nostru Solar. Reactia de fuziune nucleara s-a realizat dupa aproximativ 100 de sec de la marea explozie cand s-au format primii atomi, cei de H si de He prin unirea protonilor cu neutronii, care se gasesc pretutindeni in Univers.
Intreaga materie existenta s-a grupat, sub actiunea gravitatiei, in nori uriasi:galaxii care cuprind mrld de stele, spre exemplu galaxia noastra, Calea Lactee.
Teoria Big Bang e cea mai simpla explcatie data de oamenii de stiinta asupra modului formarii Universului si acceptata de majoritatea astronomilor.
Teoria ar putea fi dovedita prin capatrea unor radiatii venite din spatiu, despre care se crede ca ar fi resturi din caldura initiala a Universului. N.A.S.A. intrerprinde cercetari privind acest fenomen.
In concluzie, am putea spune ca nu avem dovezi graitoare si nici certitudine asupra originii si formarii Universului, putem insa sa afirmam cu tarie ca Universul exista, e in continua expansiune, iar noi suntem parte componenta a lui.
SURSA 02
Astronomii cred acum ca universul a crescut pana la dimensiunile sale astronomice plecand de la o marime submicroscopica in prima trilionime de secunda. Aceasta este concluzia obtinuta in urma noilor imagini, mai detaliate, obtinute de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) sonda care orbiteaza Pamantul si cartografiaza micile variatii ale radiatiei de fond.Microundele care formeaza radiatia de fond se presupune ca sunt ramasita luminoasa a Big Bang-ului. Pe masura ce Universul s-a extins, lumina s-a "racit". Aceasta idee este consecinta corelatiei dintre temperatura si lungimea de unda a luminii iar pe masura ce Universul s-a extins, lungimile de unda ale luminii s-au "labartat" din ce in ce mai mult.
Pe langa faptul ca WMAP a cartografiat variatiile de intensitate ale radiatiei de fond, sonda a obtinut acum primele informatii despre polarizarea radiatiei. Daca gandim in termeni de fotoni in loc de unde, polarizarea poate fi inteleasa ca o indicatie a felului in care fotonii se rotesc in jurul propriei lor axe polarizarea este orientarea acestei axe de rotatie.
In imagine, petele colorate indica zonele mai "calde" (rosu) si mai "reci" (albastru). Liniile albe indica directia polarizarii luminii de fond.
Din cauza ca polarizarea a fostafectata de primele stele, cercetatorii au putut sa deduca faptul ca acestea s-au format la aproximativ 400 de milioane de ani dupa Big Bang. Aceasta este o veste buna, ca sa spun asa, pentru ca estimarile anterioare erau cam de 200 milioane de ani, ceea ce nu parea suficient pentru ca stelele sa fi avut timp sa se formeze. Insa 400 milioane de ani par sa constituie o "epoca intunecata" suficient de lunga.
David Spergel, un astrofizician de la Princeton si membru al echipei WMAP, a spus ca noile imagini le-au permis sa-si formeze o idee despre masura in care anizotropiile radiatiei de fond sunt anterioare formarii stelelor sau sunt o consecinta a stelelor.
Acest lucru a eliminat anumite teorii ale inflatiei si a indicat ca expansiunea Universului de la zero la aproximativ marimea actuala a durat numai o trilionime de secunda, a spus Brian Greene, un fizician teoretician de la Universitatea Columbia.
"Eu sunt uluit de faptul ca putem spune ceva despre ce s-a intamplat in prima trilionime de viata a Universului, insa chiar putem", a spus Charles L. Bennett, principalul cercetator de la WMAP si profesor la Departamentul de Fizica si Astronomie Henry A. Rowland de la Universitatea Johns Hopkins.
SURSA 03
Big Bangul este una din cele mai răspândite teorii cosmologice, fiind admisă de majoritatea astrofizicienilor ca model standard de formare a universului. "Teoria Big Bang" se referă la un fel de explozie specială (deoarece nu s-a produs într-un spaţiu deja existent), care a dus la apariţia materiei, energiei, spaţiului şi timpului, altfel spus la existenţa universului. Această teorie încearcă să explice de ce universul se extinde permanent încă de la apariţia sa, şi de ce pare a fi uniform în toate direcţiile (după cum susţine George Gamow).
Teorii despre producerea Big Bangului; suportul ştiinţific
Astronomul american Edwin Hubble a descris universul ca fiind în continuă extindere, dând cosmologilor "o temă pentru acasă". El porneşte de la ideea că la începuturi, cu circa 13,7 miliarde de ani în urmă, universul încă nu exista. Ceea ce a existat a fost doar un punct de o natură cu totul specială, o aşa-numită singularitate, ceva fără dimensiuni dar cu o energie nesfârşită. La momentul "zero" acest punct a ieşit din starea lui de singularitate (încă nu se ştie din ce cauză) şi şi-a manifestat uriaşa energie printr-o inimaginabilă explozie, Big Bangul, care mai continuă şi în ziua de azi. În anul 1940 fizicianul ruso-american George Gamow şi asistenţii săi Ralph Alpher şi Robert Herman au lansat ideea de explozie incandescentă de materie şi energie de la începuturile universului. Numele teoriei "Big Bang" a fost dat dat de astronomul englez Fred Hoyle în 1950.
Sunt trei indicii majore că Big Bangul s-a produs cu adevărat:
* Vârsta celor mai bătrâne stele este de 12-13,7 miliarde de ani, adică ea corespunde parţial cu vechimea Universului.
* Analiza luminii emise de galaxii indică faptul că obiectele galactice se îndepărtează unele de altele cu o viteză cu atât mai mare, cu cât sunt mai îndepărtate de Pământ, ceea ce sugerează că galaxiile erau altădată adunate într-o regiune unică a spaţiului;
* În ziua de azi, în toate regiunile Universului există o radiaţie de fond ("radiaţie cosmică") foarte slabă, un fel de fosilă, rămăşiţă de pe urma torentelor de căldură şi lumină din primele clipe ale Universului.
Limitele cunoaşterii momentelor de început ale Big Bangului
Astrofizicienii nu pot (încă?) explica apariţia universului la secunda "zero" (momentul iniţial). Ei iau ca punct de plecare momentul 10-43 secunde după explozia originară (Big Bang). La această "vârstă fragedă" tot universul era conţinut într-o sferă de mărime infimă, subnucleară, de numai 10–33 centimetri diametru (nucleul unui atom are ordinul de mărime de 10–13 centimetri). Temperatura la acel stadiu era însă inimaginabil de mare, de ordinul a 1032 grade.
Teoriile nu merg mai devreme de momentul de la 10–43 secunde; ele se izbesc de „zidul lui Planck” (ştiinţa este încă incapabilă să explice comportamentul atomilor în condiţiile în care forţa de gravitaţie devine extremă, aşa cum era deja în universul de 10–33 centimetri). „Zidul lui Planck” reprezintă de fapt existenţa limitelor minime fizice ale obiectelor; una din barierele fizice este „quantumul de acţiune” sau aşa-numita "Constantă a lui Planck" = 6,62 10–34 Joule secundă, care reprezintă cea mai mică dintre cantităţile de energie existente în lumea noastră fizică, adică limita divizibilităţii spectrale şi, prin aceasta, limita extremă a oricărei divizibilităţi. Prin analogie există o „lungime ultimă” numită şi „Lungimea lui Planck”, precum şi „Timpul lui Planck”, care este cea mai mică unitate de timp posibilă teoretic.
Originea Big Bangului
Există două importante curente care tratează originea Big Bangului:
* Susţinătorii unuia dintre ele afirmă că înainte de 10–34 secunde după Big Bang (care reprezintă timpul ce a putut fi determinat de fizicieni) au existat un ocean de energie infinită; perfecţiunea universului; simetria absolută înainte de Creaţie; atemporalitatea. În apropierea Timpului („zidului”) lui Planck, când temperatura avea nivelul maxim şi când în supa primordială (amestec de materie şi radiaţie), respectiv în oceanul de energie incomensurabilă nu existau încă interacţiuni diferenţiate, universul avea o simetrie perfectă. Lumea, aşa cum ne este cunoscută, nu este decât vestigiul asimetric al unui univers care era, odinioară, perfect simetric. Această teorie induce idealismul, creaţionismul.
* Cealaltă teorie, contrară celei a creaţionismului, este teoria contracţiei şi extensiei nesimultane a materiei în univers, care postulează că „Materia se concentrează şi expandează, se transformă în energie şi apoi din nou în materie, în mod permanent, în diferite centre ale universului infinit, procesul acesta fiind nu numai consecutiv pentru anumite zone cosmice, dar şi nelimitat în timp şi spaţiu. Materia nu ia naştere din nimic. Procesul formării universului nu a început niciodată şi nu a fost iniţiat de nimeni; el este un proces natural, obiectiv, perpetuu şi nelimitat.” (v. pag. 23 din cartea "Terra incognita" a lui Renato Zamfir).
Gamow şi studenţii săi au ajuns la concluzia că unele elemente chimice din universul de azi provin din primele timpuri ale formării acestuia. Unele radiaţii se presupun că datează din perioada Big Bangului şi încă mai circulă prin univers. S-a mai descoperit că cele mai uşoare elemente, ca hidrogenul, deuteriul şi heliul, au fost primele elemente în univers, iar celelalte elemente mai grele s-au format ulterior. Cercetătorii susţin că elementele mai grele decât heliul şi mai uşoare decât fierul s-au format în procesul nuclear în stele, iar elementele mai grele decât fierul s-au format în urma exploziilor supernovelor.
Cercetări fizico–matematice privind începutul Big Bangului şi cauzele exploziei iniţiale
Există fizicieni şi matematicieni care, pe baza calculelor matematice, caută să găsească explicaţii asupra momentului zero al exploziei iniţiale - Big Bang. Astfel:
* Teoria / fizica cuantică a permis unor cercetători fizicieni să emită o serie de teorii referitoare la cauza care a determinat Big Bangul. Demonstraţiile făcute în cadrul şi pe baza teoriei fizicii cuantice, conform cărora o particulă elementară poate fi detectată în două locuri în acelaşi timp (de unde şi concluzia că particula este într-o permanentă vibraţie), au generat ideea că spaţiul şi timpul sunt abstracţiuni, iluzii ale gândirii omului.
* Există şi teoria "supragravitaţiei", bazată pe faptul că forţa gravitaţională este mult prea slabă în raport cu forţa electromagnetică sau cu alte forţe (deşi în Univers ea se manifestă ca o forţă deosebit de mare şi atotcuprinzătoare). Aceasta a postulat că gravitaţia se scurge într-un "univers paralel" şi că forţa gravitaţională ce rămâne în universul nostru este mult diminuată.
Ambele teorii au condus la dezvoltarea „teoriei membranei” sau Teoria M şi au permis concluzia că în lumea reală trebuie să fie mult mai multe dimensiuni decât cele trei din universul nostru, şi că deci există mai multe universuri.
Într-un laborator din SUA s-a reprodus într-o experienţă, pentru o milionime de secundă (10–7 secunde), modul cum ar fi fost starea materiei imediat după Big Bang. Ideea este că Big Bangul a făcut să explodeze punctul ce conţinea o enormă cantitate de energie şi care, datorită condiţiilor, a început să se transforme în materie – „supa primordială” care nici teoretic nu poate fi bine definită. Materia rezultată imediat după Big Bang (supa primordială) a fost denumită plasma; experimentul în care s-a obţinut această plasmă a constat într-un bombardament de particule de aur greu şi de deuteriu (izotop al hidrogenului)
Expansiunea şi contracţia universului
Expansiunea se datorează inerţiei încă deţinute de galaxii după Big Bang. După ce această energie se va epuiza, galaxiile ar trebui să înceapă să se atragă din nou într-un punct comun, o singularitate de genul unei "găuri negre".
Astfel, cosmologul rus Alexander Friedmann a propus un model al Universului care ascultă de cele două ipoteze fundamentale ale sale. El spune că Universul are un început la singularitatea Big Bang, urmat de o fază de expansiune, dar forţa gravitaţională dintre diferitele galaxii va produce în cele din urmă încetinirea expansiunii. Până la urmă galaxiile vor începe să se mişte una spre cealaltă, Universul sfârşind printr-o contracţie la singularitatea numită Big Crunch (marea contracţie).
sursa:ipedia.ro
0 comments: