¿Cómo ocurrió el Big Bang?
El Big Bang es sólo una teoría, una suposición basada en observaciones astronómicas.
Hace unos 5 mil millones de años, toda la materia del universo estaba muy concentrada en un punto, con temperaturas extremadamente altas, y se produjo una gran explosión. Después del Big Bang, la materia comenzó a expandirse hacia afuera, formando el universo que vemos hoy. Todo el proceso del Big Bang es complejo y ahora la historia del desarrollo del universo antiguo sólo puede describirse basándose en investigaciones teóricas. Durante estos 15 mil millones de años nacieron cúmulos de galaxias, galaxias, nuestra Vía Láctea, estrellas, sistemas solares, planetas, satélites, etc. Todos los cuerpos celestes y la materia del universo que podemos ver y que ahora no podemos ver han formado la forma actual del universo. Los seres humanos nacieron en esta evolución del universo.
¿Cómo puede la gente especular que pudo haber habido un Big Bang? Esto se basa en observaciones e investigaciones astronómicas. Nuestro sol es sólo una de los cien mil millones de estrellas de la Vía Láctea. Hay decenas de miles de galaxias extragalácticas como nuestra Vía Láctea. A partir de observaciones, hemos descubierto que esas galaxias distantes se están alejando de nosotros. Cuanto más lejos están de nosotros, más rápido vuelan, formando así un universo en expansión.
Al respecto, la gente comenzó a reflexionar. Si miramos el movimiento de estas galaxias que se alejan en todas direcciones en sentido inverso, es posible que hayan sido emitidas por la misma fuente. ¿Ocurrió un evento inimaginable? al comienzo del universo? ¿Qué pasa con el Big Bang? Más tarde se observó la radiación de fondo de microondas que llenó el universo. Esto significa que las consecuencias del Big Bang de hace unos 15 mil millones de años son débiles pero existen. Este descubrimiento es un fuerte apoyo al Big Bang.
La visión del Big Bang:
En 1932, Lemaître propuso por primera vez la teoría moderna del Big Bang: el universo entero estaba inicialmente reunido en un "átomo primitivo", y luego en un gran Se produjo una explosión. La explosión provocó que los escombros se dispersaran en todas direcciones, formando nuestro universo. El astrofísico ruso-estadounidense Gamov integró por primera vez la relatividad general en la teoría del universo y propuso el modelo cosmológico del big bang caliente: el universo comenzó con materia primitiva de alta temperatura y alta densidad, con una temperatura inicial que superaba varios miles de millones de grados. , a medida que la temperatura seguía bajando, el universo comenzó a expandirse.
En 1965, Penzias y Wilson descubrieron la radiación cósmica de fondo. Posteriormente confirmaron que la radiación cósmica de fondo era la reliquia dejada por el Big Bang, proporcionando así una base importante para la teoría del Big Bang. También ganaron el Premio Nobel de Física en 1978.
La sabiduría y la perseverancia de la ciencia del siglo XX se reflejan concentradamente en Hawking. Dio una explicación clara de la evolución del universo desde 10 a 43 segundos después del origen del universo.
El origen del universo: primero una singularidad más pequeña que un átomo, luego el Big Bang y. A través del Big Bang, la energía formó algunas partículas básicas y, bajo la influencia de la energía, estas partículas formaron gradualmente varias sustancias en el universo. Hasta ahora, el modelo del universo del Big Bang se ha convertido en la teoría más convincente de la imagen del universo. Sin embargo, la teoría del Big Bang todavía carece del respaldo de una gran cantidad de experimentos y todavía no conocemos la imagen del universo comenzando a explotar y antes de que explotara.
Teoría del Big Bang: Teoría del Big Bang
La Teoría del Big Bang es la teoría más influyente sobre la formación del universo. Se llama Big Bang en inglés, también conocido como Big Bang. Argumento Bang. La teoría del Big Bang nació en la década de 1920 y fue complementada y desarrollada en la década de 1940, pero sigue siendo desconocida. No fue hasta la década de 1950 que la gente empezó a prestarle mucha atención a esta teoría.
La idea principal de la teoría del Big Bang es que nuestro universo tuvo una historia de evolución de caliente a frío. Durante este período, el sistema cósmico no era estático, sino que se expandía constantemente, provocando que la densidad de la materia evolucionara de densa a delgada. Este proceso de calor a frío, de denso a fino es como una gran explosión. Según la perspectiva de la cosmología del Big Bang, todo el proceso del Big Bang es el siguiente: En los primeros días del universo, la temperatura era extremadamente alta, por encima de los 10 mil millones de grados. La densidad de la materia también es bastante grande y todo el sistema cósmico alcanza el equilibrio. En el universo sólo existe materia en forma de algunas partículas básicas como neutrones, protones, electrones, fotones y neutrinos. Pero como todo el sistema está en constante expansión, la temperatura desciende rápidamente. Cuando la temperatura desciende a aproximadamente mil millones de grados, los neutrones comienzan a perder las condiciones para la existencia libre. Durante este período, se descomponen o se combinan con los protones para formar hidrógeno pesado, helio y otros elementos químicos;
Después de que la temperatura desciende aún más a 1 millón de grados, finaliza el proceso inicial de formación de elementos químicos (consulte la teoría de la síntesis de elementos). La materia del universo está formada principalmente por protones, electrones, fotones y algunos núcleos atómicos más ligeros. Cuando la temperatura desciende a unos pocos miles de grados, la radiación disminuye y el universo es principalmente materia gaseosa. El gas se condensa gradualmente en nubes de gas y luego forma varios sistemas estelares, convirtiéndose en el universo que vemos hoy.
El modelo del Big Bang puede explicar uniformemente los siguientes hechos observacionales:
a) La teoría sostiene que todas las estrellas se producen después de que la temperatura baja, por lo que la edad de cualquier cuerpo celeste debería ser El período desde la caída de la temperatura hasta la actualidad es corto, es decir, debería ser de menos de 20 mil millones de años. Las mediciones de las edades de varios cuerpos celestes lo demuestran.
b) Se ha observado que los objetos extragalácticos tienen un desplazamiento sistemático hacia el rojo de las líneas espectrales, y el desplazamiento hacia el rojo es aproximadamente proporcional a la distancia. Si se explica por el efecto Doppler, entonces el corrimiento al rojo es un reflejo de la expansión del universo.
c) En varios cuerpos celestes, la abundancia de helio es bastante grande, y la mayoría de ellos es del 30%. El mecanismo de las reacciones nucleares estelares no basta para explicar por qué hay tanto helio. Según la teoría del Big Bang, la temperatura inicial era muy alta y la eficiencia de producción de helio también era muy alta, lo que puede explicar este hecho.
d) A partir de la tasa de expansión del universo y la abundancia de helio, se puede calcular específicamente la temperatura del universo en cada período histórico.
Según la teoría del Big Bang, el universo nació de un punto muy pequeño hace 15 mil millones de años. De allí nacieron el tiempo y el espacio, la masa y la energía, y pequeñas partículas de materia se agregaron en grandes. grupos de materia, formando eventualmente galaxias, estrellas, planetas, etc. Antes del Big Bang, no había materia, ni energía, ni siquiera vida en el universo.
Sin embargo, la teoría del Big Bang no puede responder cómo era el universo actual antes del Big Bang, ni ¿cuál fue el motivo del Big Bang? Según la teoría del Big Bang, el universo no tuvo principio. Es simplemente un proceso cíclico, desde el big bang hasta el agujero negro, que es el proceso de creación, destrucción y recreación del universo.
Esto es sólo una hipótesis, no una teoría perfecta.
Aunque la teoría del Big Bang no está madura, sigue siendo la teoría principal de la formación del universo. La clave es que actualmente existe cierta evidencia que respalda la teoría del Big Bang. de la siguiente manera:
a) Corrimiento al rojo
Mirando desde cualquier dirección de la Tierra, las galaxias distantes se están alejando de nosotros. Por lo tanto, se puede deducir que el universo se está expandiendo y. Cuanto más lejos están las galaxias de nosotros, más rápido se alejan.
b) Ley de Hubble
La Ley de Hubble es una relación definida sobre la velocidad y la distancia entre galaxias que se alejan unas de otras. Todavía explica el movimiento y la expansión del universo.
V=H×D
Donde, V (Km/seg) es la velocidad de distancia; H (Km/seg/Mpc) es la constante de Hubble, que es 50; (Mpc ) es la distancia de la galaxia. 1Mpc=3,26 millones de años luz.
c) La abundancia de hidrógeno y helio
El modelo predice que el hidrógeno representa el 25% y el helio el 75%, lo que ha sido confirmado mediante experimentos.
d) Abundancia de oligoelementos
Para estos oligoelementos, la abundancia predicha en el modelo es la misma que la medida.
e) Radiación cósmica de fondo 3K
Según la teoría del Big Bang, el universo se enfrió debido a la expansión, y las brasas de radiación producidas en ese momento aún deberían existir en el universo actual. En 1965 se mide la radiación de fondo 3K.
f) La traza de falta de homogeneidad de la radiación de fondo
Demuestra que el estado inicial del universo no era uniforme, razón por la cual se produce el universo actual y las galaxias y cúmulos estelares actuales.
g) Nuevas pruebas de la teoría del Big Bang
En la revista británica "Nature" de diciembre de 2000, los científicos dijeron que habían descubierto nuevas pruebas que podrían utilizarse para demostrar el Big Bang. Teoría del universo.
Durante mucho tiempo, ha existido la teoría de que el universo era originalmente un punto con una masa extremadamente grande, un volumen extremadamente pequeño y una temperatura extremadamente alta. Luego, este punto explotó y, a medida que el volumen se expandió, el universo se expandió. la temperatura siguió disminuyendo. Hasta el día de hoy, todavía quedan rayos cósmicos en el universo llamados "radiación cósmica de fondo" que permanecen desde los primeros días del Big Bang.
Los científicos analizaron la luz absorbida por una nube de gas distante en el universo procedente de un quásar hace miles de millones de años y descubrieron que su temperatura era de hecho más alta que la temperatura del universo actual.
Descubrieron que la temperatura de fondo era de aproximadamente -263,89 grados Celsius, que es más alta que la temperatura cósmica medida actualmente de -273,33 grados Celsius.
Aunque existe la evidencia anterior, todavía faltan pruebas suficientes y convincentes sobre si el universo se originó a partir de la teoría del Big Bang.
La teoría del Big Bang es una escuela importante de la cosmología moderna, que puede explicar satisfactoriamente algunas cuestiones fundamentales de la cosmología. Aunque la teoría del Big Bang sólo se propuso en la década de 1940, ha ido surgiendo desde la década de 1920. En la década de 1920, varios astrónomos observaron que las líneas espectrales de muchas galaxias extragalácticas tenían cambios de longitud de onda, es decir, desplazamientos hacia el rojo, en comparación con las líneas espectrales de los mismos elementos en la Tierra.
En 1929, el astrónomo estadounidense Hubble concluyó que el desplazamiento hacia el rojo de las líneas espectrales de una galaxia es directamente proporcional a la distancia entre la galaxia y la Tierra. Señaló en la teoría: Si se considera que el desplazamiento hacia el rojo de las líneas espectrales es el resultado del efecto Doppler, significa que las galaxias extragalácticas se están alejando de nosotros, y cuanto más lejos están las galaxias, más rápido se alejan. alejándose de nosotros. Esta es una imagen de la expansión del universo.
En la década de 1940, el astrofísico estadounidense Gamow y otros propusieron formalmente la teoría del Big Bang. Esta teoría sostiene que el universo estuvo en un estado de temperatura y densidad extremadamente altas en el pasado distante. Este estado se llama vívidamente "bola de fuego primordial". Posteriormente, la bola de fuego explotó y el universo comenzó a expandirse. La densidad de la materia se hizo gradualmente más delgada y la temperatura disminuyó gradualmente, hasta alcanzar el estado actual. Esta teoría puede explicar naturalmente el fenómeno del corrimiento al rojo de las líneas espectrales de objetos extragalácticos y también puede explicar satisfactoriamente muchos problemas de la astrofísica. En 1964, los estadounidenses Penzias y Wilson descubrieron nuevas y sólidas pruebas de la teoría del Big Bang.
Como teoría en desarrollo, aunque es reconocida por la gran mayoría de los científicos, todavía existen algunos problemas sin explicación y el sistema teórico debe mejorarse aún más.