The teorie velkého třesku Jedná se o kosmologickou teorii, která vysvětluje původ vesmíru a ten, který má v současné době ve vědecké komunitě větší přijetí. Uvádí se v něm, že vesmír začal velkým třeskem asi před 13,8 miliardami let a od té doby se neustále rozšiřuje..
Z této velké exploze vzešla hmota, čas a prostor, které se později staly galaxiemi a hvězdnými systémy, včetně naší vlastní Mléčné dráhy, sluneční soustavy a nakonec i nás samotných..
Tato teorie vznikla v roce 1915 s rovnicemi relativity Alberta Einsteina, které mimo jiné předpovídají rozpínání vesmíru, což německému vědci nikdy nebylo příjemné..
Belgický astronom George Lemaitre však při studiu relativity navrhl, že pokud by byla expanze pravdivá, vesmír musí samozřejmě mít výchozí bod. V roce 1927 publikoval Lemaitre článek, kde představil své představy o vzniku vesmíru, který nazval „pravěkým atomem“.
Americký astronom Edwin Hubble prosazoval novou teorii a v roce 1929 potvrdil, že galaxie se vzdalují od sebe navzájem a také od nás.
Když se vrátíme v čase, musely být galaxie určitě mnohem blíže než dnes. A proto musel existovat okamžik, kdy byla veškerá hmota neuvěřitelně stlačena a zabírala nekonečně malý prostor: jedinečnost.
Rejstřík článků
Termín „velký třesk“ vytvořil fyzik Fred Hoyle v roce 1940, který této myšlence nebyl nakloněn, proto se na ni posměšně odvolal a nazval ji „velkým třeskem“. Hoyle byl přesvědčen, že vesmír stojí.
Ačkoli nás její název vede k úvahám o nějaké katastrofické události, fyzici a kosmologové nyní věří, že to nebyl ani velký, ani kataklyzmus, z něhož galaxie letěly všemi směry..
Ale bylo to tak silné, že během těchto prvních okamžiků byly sjednoceny čtyři základní interakce fyziky.
Celý vesmír byl původně v neuvěřitelně horkém a hustém stavu a pak se najednou rozšířil, když se pomalu ochladil. Tato expanze pokračuje dodnes.
Velký třesk nevysvětluje, jak vznikla původní singularita, a to nejhorší ze všeho, co existovalo před ním. Vysvětluje to, co se stalo s vesmírem během prvních dnů, kdy jedinečnost přestala být..
Vědci odhadují, že k velkému třesku došlo před 13,8 miliardami let a není možné vědět, co se stalo dříve, protože čas, spolu s prostorem a hmotou, byl vytvořen v tomto přesném okamžiku.
Nebyla to lokalizovaná událost. Ukazuje se, že čím vzdálenější jsou objekty, které vidíme u nejsilnějších dalekohledů, tím více se vracíme do doby, kdy došlo k velkému třesku, bez ohledu na to, jakým směrem se na něj díváme..
Po velkém třesku teplota poklesla a vznikly subatomové částice, o kterých víme, že jsou: protony, neutrony a elektrony, aby vznikly atomy.
Během velkého třesku se objevila gravitace, sjednocující síla přitahování hmoty a také další základní interakce.
První vytvořené chemické prvky byly vodík, nejjednodušší ze všech, a poté helium a lithium, v procesu zvaném nukleosyntéza. Postupem času obrovské mraky těchto prvků vedly k vzniku prvních galaxií.
Velký třesk je založen na:
-The rovnice teorie relativity navrhl Einstein.
-The standardní model částic, který popisuje strukturu hmoty z hlediska základních částic a interakcí mezi nimi.
-The kosmologický princip, což potvrzuje, že vesmír je homogenní a izotropní, když ho vidíme ve větším měřítku. To znamená, že jeho vlastnosti jsou ve všech směrech totožné a zákony fyziky jsou všude stejné..
Samozřejmě víme, že existují hromadění hmoty oddělené prostory s mnohem menší hustotou. Z tohoto pohledu se vlastnosti vesmíru určitě liší. Ale rozsah zahrnutý kosmologickým principem je mnohem větší..
Podle kosmologického principu vesmír nemá střed ani hranice nebo hranice, protože preferenční místa prostě neexistují..
Proto se dospělo k závěru, že vesmír má původ v čase, a tedy konečný věk, i když dosud není jasné, zda je jeho rozšíření konečné nebo nekonečné..
Vědci rozlišují tři hlavní fáze, první ve vesmíru velmi primitivní, druhý pravěkého pravého vesmíru a třetí stupeň vesmíru formování struktury.
Během prvních dvou byl vesmír ovládán nejprve zářením a poté hmotou.
Během této éry byla energie ve formě fotonů, nehmotných elementárních částic, které tvoří světlo. Díky nim byly vytvořeny páry elektronů a pozitronů hmoty a antihmoty, které při setkání zničí a znovu vydávají energii ve formě fotonů..
V určitém okamžiku však hmota mírně převládala nad antihmotou, což později vedlo k výskytu prvních subatomárních částic..
Kosmologové se domnívají, že tato fáze trvala asi 700 000 let a v ní se rozlišují následující období:
Začíná od 10-43 sekund poté, co došlo k velkému třesku, a zahrnuje:
-Planckova éra, kdy čtyři základní interakce - elektromagnetická, silná jaderná, slabá jaderná a gravitační - představovaly jedinou základní sílu.
-Éra sjednocení nastala 10-36 o několik sekund později, když je gravitace oddělena od ostatních sil, ale ostatní zůstaly spojeny v tom, co se nazývá GUT (velká sjednocená teorie) jak se vesmír rozpínal a ochlazoval.
Od 10-36 nad 10-33 sekund, během nichž vesmír prošel zrychleným růstem, ochladil se a jeho hustota se v důsledku expanze rychle snížila.
Takto vesmír vyrostl z něčeho menšího než špička špendlíku, do koule o velikosti několika sluncí, jako je ta naše, to vše velkou rychlostí.
Růst vesmíru se zpomalil bez zastavení a objevily se první elementární částice: protony, elektrony a neutrony..
Po třech minutách se protony a neutrony srazily a vytvořily první jádra. Poté se tato jádra setkala a vznikly atomy světla.
Paradoxně vysoké teploty raného vesmíru nedovolily, aby se světlo objevilo až asi 380 000 let po velkém třesku..
Ale pak už se vesmír dostatečně ochladil, aby umožnil vznik neutrálního vodíku, s nímž se fotony - nosiče světla - mohly pohybovat na velké vzdálenosti bez překážek.
Vesmír, dříve neprůhledný díky své vysoké hustotě, se stal transparentním pro záření a hmota se stala převládající.
Tímto způsobem vznikly první konglomeráty díky působení gravitace a vesmír začal získávat svůj současný tvar. Je to fáze formování struktur.
Gravitace zhroutila plynové mraky a vytvořila první hvězdy, které se později spojily do galaxií. Odborníci se domnívají, že k tomu došlo asi 400 milionů let po velkém třesku..
Expanze vesmíru se nezastavila, naopak se zdá, že se zrychlila.
Nyní se vědci domnívají, že existuje hmota odlišná od hmoty, kterou můžeme vidět temná hmota, který je zodpovědný za tuto zrychlenou expanzi.
Velký třesk je i přes uplynulý čas stále pozorovatelný prostřednictvím záření, které pochází z nejvzdálenějších míst ve vesmíru..
Pozadí kosmického mikrovlnného záření (kosmické mikrovlnné pozadí) objevili v polovině 60. let dva vědci z Bell Laboratories: Arno Penzias a Robert Wilson.
Je to záře, kterou po sobě zanechal velký třesk, něco, na co již teorie upozorňovala předem, ale které bylo zjištěno až při experimentech Penziase a Wilsona..
V roce 1929 Edwin Hubble potvrdil, že vesmír se rozpíná, a osm let měl na starosti shromažďování údajů nezbytných k jeho prokázání na observatoři Mount Wilson v Kalifornii.
Tímto způsobem vyslovil následující zákon, ve kterém rychlost proti se kterými se galaxie od nás vzdalují, je úměrná vzdálenosti R, bytost H Hubblova konstanta:
v = HR
Kde H = 22 x 10-3 m / (světelný rok). Tato jednoduchá forma zákona platí, pokud jde o galaxie, které nejsou příliš daleko..
Hubblův kosmický dalekohled potvrzuje, že vzdálené galaxie jsou homogenně distribuovány v souladu s kosmologickým principem.
Čím větší je rudý posuv, tím větší je zdánlivá velikost vzdálené galaxie, což znamená, že vlnová délka jejího světla se prodlužuje, jak prochází rozpínajícím se vesmírem..
Teoreticky existuje mnoho bodů, které zůstávají nejasné, například vědci stále nevědí, co spustilo velkou inflaci.
Na druhou stranu mnoho odborníků není spokojeno s tím, že před časem velkého třesku hmota a prostor neexistovaly, protože někteří si myslí, že čas vždy existoval.
Kosmologické teorie samozřejmě poukazují na fenomény velkého rozsahu a jsou zdokonalovány nebo vyřazovány díky novým objevům. Vědci doufají, že vyřeší nesrovnalosti, jako jsou následující:
Entropie byla neobvykle nízká během prvních okamžiků vesmíru a kosmologové nemohou vysvětlit zvýšení entropie na současné úrovně..
Tento problém se týká skutečnosti, že rychlost světla je konečná a nic se nepohybuje rychleji než ona, nicméně regiony, které během velkého třesku nemohly být v kontaktu kvůli jejich oddělení, se ukázalo, že byly v tepelné rovnováze..
Předpokládá se, že žijeme v plochém vesmíru, avšak teorie velkého třesku nenabízí fyzický mechanismus, který uspokojivě vysvětluje důvod.
Teorie velkého třesku předpovídá existenci magnetických monopolů, ale zatím nebyly nalezeny. Pokaždé, když se pokusíme rozřezat magnet, vždy získáme menší magnety se severním a jižním pólem, nikdy neoddělujeme magnetické póly (monopoly).
Další obavy týkající se teorie jsou: odkud pochází singularita? A jak hmota začala převládat nad antihmotou? Nebo jak a proč došlo k velké inflaci? Je před námi ještě dlouhá cesta.
Zatím žádné komentáře