Què és el Big Bang?

Sense accés a una màquina del temps, no podem tornar per presenciar com va començar l'univers. Tanmateix, això no vol dir que els científics no tinguin ni idea. Els físics no necessiten una màquina del temps: tenen matemàtiques. De fet, amb un aparell de ràdio analògic, també pots escoltar els ecos dels inicis del nostre univers, la teoria de l'expansió que anomenem el Big Bang.

Com va rebre el seu nom el Big Bang

Malgrat el nom, el Big Bang no va ser una explosió. En canvi, va ser el ràpid canvi d'un petit punt de matèria en un univers vast i en expansió. Abans del Big Bang, no hi havia un univers on es produís una explosió. El Big Bang literalment va formar l'espai tal com va passar. La pregunta òbvia és a què s'està expandint l'univers? Més endavant. El terme original per a la teoria era un origen primigeni o de singularitat i va ser proposat per Georges Lemaîtrein el 1931. La idea principal oposada es va anomenar el model d'estat estacionari, els partidaris del qual creien que l'univers no tenia principi sinó que es va estendre en el temps eternament. El físic Fred Hoyle va donar suport al model d'estat estacionari. El 28 de març de 1949, Hoyle va concedir una entrevista on es referia despectivament a l'origen de la singularitat com 'aquesta idea del big bang', que després la va titllar d'irracional. Tot i això, el nom va quedar enganxat.

millors preus iphone 12

Qui va treballar això?

El model final del Big Bang va ser construït per diferents científics al llarg de dècades. Cada vegada que els físics treballaven en la seva teoria ampliaven la comprensió. Després que Georges Lemaîtrein publicés les seves idees l'any 1931, els models matemàtics van ser millorats per Roger Penrose, Stephen Hawking i George F. R. Ellis el 1968 i el 1970. Durant la dècada de 1970 fins als anys 90, les característiques del model del Big Bang van ser caracteritzants. Aleshores, el 1981, Alan Guth va fer un gran avenç. Es va adonar que hi havia una època d'expansió ràpida a l'univers primerenc que va anomenar inflació. Aleshores, a la dècada de 1990, els avenços en la tecnologia dels telescopis van permetre als físics mesurar amb precisió el cosmos i trobar les evidències finals del model del Big Bang, i van fer el descobriment inesperat que l'expansió de l'univers s'està accelerant.

Evidència del Big Bang

Hi ha quatre proves anomenades de vegades 'pilars' que demostren el model del Big Bang. Expansió de l'univers. Amb telescopis potents, els científics poden veure que tot s'allunya de nosaltres. Això no vol dir que estem al centre de l'univers, sinó que l'espai en si s'està expandint. Per tant, sabem que abans era més petit, i això admet el model Big Bang Microones còsmics Els microones són un tipus de radiació. Diversos estudis han demostrat que les microones còsmiques existeixen d'una manera que recolza la teoria que l'univers va començar com un petit punt de matèria i es va inflar de mida. La imatge de dalt és una imatge de l'univers primerenc i les microones còsmiques.

Més proves del Big Bang

Nucleosíntesi d'elements Quan el cosmos era nou, era principalment hidrogen, heli i altres elements lleugers. Elements més pesats es van formar posteriorment a l'interior de les estrelles. Les equacions basades en el model del Big Bang prediuen les quantitats d'elements lleugers amb tanta precisió que els científics ho veuen com una prova que la teoria és correcta. Formació de la galàxia Les galàxies són espirals d'estrelles. El nostre sistema solar es troba a la vora de la Via Làctia que podeu veure en les nits clares: aquest és el centre més dens de la nostra galàxia. Mitjançant l'ús de potents telescopis, els científics poden veure tan lluny que estan mirant enrere en el temps perquè la llum triga temps a viatjar. Tenim proves fotogràfiques que les primeres galàxies tenien un aspecte diferent, el que significa que el model d'estat estacionari de l'univers és incorrecte.

Aquests quatre pilars d'evidència són la prova més important que el nostre univers va començar com un punt petit i extremadament dens que es va expandir ràpidament.

Primer segon del Big Bang

Fa 13.700 milions d'anys va començar l'univers. Els primers moments tenen noms científics per descriure el que va passar. Cada apartat és molt breu. El primer va ser;

• Època Planck de zero segons a 10-43 segons. Aquest és una drecera per mostrar 0.0000000000000000000000000000000000000000001 segons. En aquest moment, l'univers és una petita especificació de temperatura i massa extremes.
• Època de la Gran Unificació fins a 10-36 segons. La gravetat i les partícules elementals es formen.
• Època de la inflació fins a 10-32 segons. Una expansió ràpida on l'univers passa des d'una petita àrea més petita que un punt a la mida d'una poma.
• Època electrofeble fins a 10-12 segons. Es formen partícules com el bosó de Higgs.
• Època Quark fins a 10-6 segons. Les partícules de quark xoquen i moltes queden destruïdes, però un de cada 2.000 milions sobreviu.
• Època dels hadrons fins a 1 segon. L'univers es va refredar fins a un bilió de graus centígrads. Es formen protons i neutrons.

L'univers creix i es refreda

Durant les següents etapes, l'univers continua expandint-se i refredant-se. D'1 segon a 20 minuts la temperatura de l'univers es redueix a 1.000 milions de graus centígrads. L'univers es va refredar perquè anava creixent de mida perquè les partícules s'anaven allunyant les unes de les altres. A aquesta temperatura, els protons i els neutrons es combinen formant els primers àtoms dels elements lleugers. Els elements primaris segueixen sent els més comuns a l'univers avui dia: hidrogen, heli i liti.

Després de 300.000 anys, l'univers era de 3.000 graus. Molt més calorós que avui, que fa menys 240 graus. La següent era és l'Edat Fosca que va durar 150 milions d'anys. No hi ha estrelles, però sí protons. Les partícules de protons fan la radiació còsmica que els científics poden veure avui. Si sintonitzeu una ràdio a una freqüència sense emissora, aproximadament l'1% de l'estàtica que escolteu és aquesta radiació.

Formació d'estrelles i galàxies

Fins 300 milions d'anys després de la formació del cosmos no hi havia llum perquè no hi havia estrelles. Les estrelles es van formar entre 300 i 500 milions d'anys després del Big Bang, i continuen formant-se fins avui. Abans de les estrelles, el cosmos era una barreja d'hidrogen i altres gasos lleugers. Els àtoms no estaven repartits uniformement. Lentament, amb el temps, la gravetat va apropar els àtoms els uns als altres. Un cop hi va haver una concentració prou alta d'hidrogen, la calor de l'hidrogen molt compacte va iniciar la fusió nuclear que va fer estrelles. Les estrelles s'estiraven les unes cap a les altres per la gravetat i formaven galàxies simples de forma ovalada.

Les primeres estrelles eren 100 vegades més grans que el nostre sol i no van durar gaire. Quan van explotar com a supernova es van crear elements més pesats, inclòs el carboni. Això va fer núvols de matèria més densos. La matèria es va veure afectada per la gravetat, fent-la moure i girar.

Formen els planetes i els sistemes solars

Vuit mil milions i mig d'anys després del Big Bang, hi havia prou matèria i elements més pesats per fer planetes. Igual que la formació de les estrelles, la gravetat va unir àtoms d'elements més pesats fins que la calor creada per la densitat de les partícules va iniciar reaccions nuclears. En lloc de fer llum cremant hidrogen, els elements més pesats es van unir i van fer planetes rocosos i planetes gegants gasosos. Tots els planetes es van formar al voltant d'una estrella, i la força de la gravetat fa que els planetes girin i orbitin l'estrella.

L'Univers encara s'està expandint

Tot i que l'expansió de l'univers va ser molt més ràpida poc després del Big Bang, avui continua expandint-se. Els científics van pensar una vegada que l'univers es col·lapsaria sobre si mateix, possiblement començant un nou Big Bang en un cicle repetit de creació de l'univers. Però ara els físics han demostrat que això no passarà. En canvi, l'univers s'expandirà contínuament per sempre. En un futur llunyà, l'univers s'haurà expandit tant que cada àtom estarà massa allunyat dels altres perquè la gravetat els afecti. Quan això passi, no es podran formar noves estrelles o planetes, i l'univers es tornarà fred i fosc.

enquesta del millor joc d'ànimes

El que la ciència encara no sap

Tot i que els científics tenen una comprensió detallada dels primers moments i l'evolució del nostre univers, encara hi ha àrees d'incertesa. Un dels misteris més grans és el que va formar la singularitat que va conduir al Big Bang. Un altre és el que existia abans de la formació de l'univers. Aquestes preguntes poden ser sense resposta, però hi ha moltes teories proposades pels físics teòrics. Una teoria comuna és que hi ha múltiples universos, cadascun amb lleis de la física lleugerament diferents. Potser amb més investigacions i estudis, descobrirem les respostes a aquests misteris.