piątek, 19 lipca 2013

Wielkie bum - początek Wszechświata

Jakie były początki Wszechświata? Naukowcy nie mają wątpliwości, że wszystko zaczęło się od Wielkiego Wybuchu. Dzięki temu niezwykłemu wydarzeniu powstały galaktyki, gwiazdy, planety i wreszcie my – ludzie.


Wszechświat mniejszy od atomu

Za twórcę teorii Wielkiego Wybuchu uważa się Georgesa Lemaitre'a, który odkrył, że Wszechświat się rozszerza (zjawisko to określa się jako ucieczkę galaktyk). To spostrzeżenie doprowadziło go do wniosku, że kiedyś musiało istnieć jedno, pierwotne źródło całej kosmicznej materii, która w wyniku eksplozji rozsiała się tworząc znany nam Wszechświat. Lemaitre stworzył teorię „pierwotnego atomu”. Jak się później okazało, Wszechświat był jednak jeszcze mniejszy niż atom.

Teoria Wielkiego Wybuchu, nazywana przez jej przeciwników ironicznie „Big Bang” potrzebowała jednak uprawdopodobniających ją dowodów. Udało się je zdobyć w 1965 roku, kiedy zarejestrowano szum radiowy, dochodzący ze wszystkich stron Wszechświata. Został on uznany za pozostałość po pierwotnej eksplozji. Nazwany promieniowaniem reliktowym, stał się jednym z najsilniejszych argumentów potwierdzających teorię Big Bang.

Przed wielkim wybuchem cała materia Wszechświata skoncentrowana była w tworze o olbrzymiej gęstości, temperaturze i ciśnieniu. Jego rozmiar był równy jednej wielkości Plancka, czyli najmniejszej znanej fizyce długości. Oznacza to, że cała czasoprzestrzeń była wielkości jednego metra do -35 potęgi, czyli w jednym milimetrze mogłoby zmieścić się biliony bilionów Wszechświatów. 

Co zadziwiające u początków czasu i przestrzeni, które wcześniej nie istniały, liczyły się dosłownie ułamki sekund. Najpierw pojawiła się grawitacja, która stała się jednym z podstawowych kosmicznych oddziaływań. Wtedy Wszechświat miał już rozmiary piłki tenisowej w wyniku procesu nazywanego inflacją. Wraz z wyzwalającą się olbrzymią energią tworzyły się nowe cząstki – kwarki i leptony. Istniały też już fotony, które możemy obserwować jako promieniowanie tła. Po sekundzie od wybuchu pojawiły się neutrina, a po stu sekundach pierwsze jądra atomów helu i wodoru, oraz w śladowych ilościach innych pierwiastków. Atomy powstały dopiero po 300 000 lat, a po miliardzie pierwsze galaktyki. Wszechświat bliższy temu, jakim znamy go dzisiaj, ustabilizował się piętnaście miliardów lat po Wielkim Wybuchu.

Początek z końca

Astrofizycy zadawali sobie oczywiście wielokrotnie pytanie, jak w ogóle doszło do Wielkiego Wybuchu. Jedna z rozpatrywanych możliwości związana jest z teorią Wielkiego Kolapsu, która opisuje możliwy koniec naszego Wszechświata. Według teorii Wszechświat nie będzie rozszerzał się w nieskończoność – w pewnym momencie grawitacja odwróci ten proces. Galaktyki a po nich gwiazdy i planety zaczną zbliżać się do siebie i scalać. To samo spotka atomy, aż rozpadną się na kwarki. W ten sposób powstanie ponownie twór o olbrzymiej energii, który może eksplodować w kolejnym Wielkim Wybuchu.

Trzeba zaznaczyć, że jest to tylko jedna z teorii dotyczącej dalszych losów naszego Wszechświata. Wszystko zależne jest od siły grawitacji, która z kolei zależy od ilości materii we Wszechświecie. Jeśli grawitacja przeciwdziałająca jego ekspansji będzie wystarczająco silna, to teoria Wielkiego Kolapsu może rzeczywiście się sprawdzić. Możliwe jednak, że Wszechświat zatrzyma się w pewnym momencie, ani nie rozszerzając się, ani nie kurcząc. Zdarzyć się też może, że jego ekspansja będzie trwała w nieskończoność, doprowadzając do ostatecznego, kosmicznego ochłodzenia, „śmierci cieplnej”. Obecnie jednak nie brakuje dowodów na ciągłe dynamiczne rozszerzanie się Wszechświata, będące skutkiem najbardziej doniosłego wydarzenia w historii – Wielkiego Wybuchu.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz