Μεγάλη Έκρηξη
Η Μεγάλη Έκρηξη είναι μια επιστημονική θεωρία για το πώς ξεκίνησε το σύμπαν και στη συνέχεια δημιούργησε τα αστέρια και τους γαλαξίες που βλέπουμε σήμερα. Η Μεγάλη Έκρηξη είναι η ονομασία που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για την πιο κοινή θεωρία του σύμπαντος, από τα πολύ πρώιμα στάδια μέχρι σήμερα.
Το σύμπαν ξεκίνησε ως μια πολύ θερμή, μικρή και πυκνή υπερδύναμη (το μείγμα των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων), χωρίς αστέρια, άτομα, μορφή ή δομή (που ονομάζεται "μοναδικότητα"). Στη συνέχεια, πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, ο χώρος επεκτάθηκε πολύ γρήγορα (γι' αυτό και η ονομασία "Μεγάλη Έκρηξη"). Έτσι άρχισε ο σχηματισμός των ατόμων, ο οποίος τελικά οδήγησε στο σχηματισμό των άστρων και των γαλαξιών. Ο Georges Lemaître ήταν ο πρώτος που παρατήρησε (το 1927) ότι ένα διαστελλόμενο σύμπαν μπορεί να ανιχνευθεί πίσω στο χρόνο σε ένα αρχικό μοναδικό σημείο. Το σύμπαν εξακολουθεί να διαστέλλεται και σήμερα και γίνεται επίσης πιο ψυχρό.
Στο σύνολό του, το σύμπαν μεγαλώνει και η θερμοκρασία μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Η κοσμολογία είναι η μελέτη του πώς ξεκίνησε το σύμπαν και της ανάπτυξής του. Οι επιστήμονες που μελετούν την κοσμολογία έχουν συμφωνήσει ότι η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης ταιριάζει με όσα έχουν παρατηρήσει μέχρι σήμερα.
Ο Fred Hoyle ονόμασε τη θεωρία "Big Bang" στη ραδιοφωνική του εκπομπή. Δεν πίστευε ότι η Μεγάλη Έκρηξη ήταν σωστή. Οι επιστήμονες που δεν συμφωνούσαν μαζί του θεώρησαν το όνομα αστείο και αποφάσισαν να το χρησιμοποιήσουν.
Οι επιστήμονες βασίζουν τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης σε πολλές διαφορετικές παρατηρήσεις. Η πιο σημαντική είναι η μετατόπιση προς το ερυθρό των πολύ μακρινών γαλαξιών. Η ερυθρομετατόπιση είναι το φαινόμενο Ντόπλερ που εμφανίζεται στο φως. Όταν ένα αντικείμενο απομακρύνεται από τη Γη, οι έγχρωμες ακτίνες του μοιάζουν περισσότερο με το κόκκινο χρώμα απ' ό,τι είναι στην πραγματικότητα, επειδή η κίνηση επιμηκύνει το μήκος κύματος του φωτός που εκπέμπει το αντικείμενο. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τη λέξη "κόκκινο καυτό" για να περιγράψουν αυτό το τεντωμένο κύμα φωτός, επειδή το κόκκινο είναι το μεγαλύτερο μήκος κύματος στο ορατό φάσμα. Όσο μεγαλύτερη είναι η μετατόπιση προς το ερυθρό, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνεται το αντικείμενο. Μετρώντας την ερυθρομετατόπιση, οι επιστήμονες απέδειξαν ότι το σύμπαν διαστέλλεται και μπορούν να υπολογίσουν πόσο γρήγορα απομακρύνεται το αντικείμενο από τη Γη. Με πολύ ακριβείς παρατηρήσεις και μετρήσεις, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το σύμπαν ήταν μια μοναδικότητα πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Επειδή τα περισσότερα πράγματα γίνονται πιο ψυχρά καθώς διαστέλλονται, οι επιστήμονες υποθέτουν ότι το σύμπαν ήταν πολύ μικρό και πολύ θερμό όταν ξεκίνησε.
Άλλες παρατηρήσεις που υποστηρίζουν τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι οι ποσότητες των χημικών στοιχείων στο σύμπαν. Οι ποσότητες των πολύ ελαφρών στοιχείων, όπως το υδρογόνο, το ήλιο και το λίθιο, φαίνεται να συμφωνούν με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Οι επιστήμονες έχουν επίσης βρει "κοσμική ακτινοβολία μικροκυμάτων υποβάθρου". Αυτή η ακτινοβολία είναι γνωστή ως ραδιοκύματα και υπάρχει παντού στο σύμπαν. Αυτή η ακτινοβολία είναι τώρα πολύ ασθενής και ψυχρή, αλλά πριν από πολύ καιρό ήταν πολύ ισχυρή και πολύ θερμή.
Μπορούμε να πούμε ότι ο χρόνος δεν είχε κανένα νόημα πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη. Αν η Μεγάλη Έκρηξη ήταν η αρχή του χρόνου, τότε δεν υπήρχε σύμπαν πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη, αφού δεν θα μπορούσε να υπάρχει "πριν" αν δεν υπήρχε χρόνος! Άλλες ιδέες αναφέρουν ότι η Μεγάλη Έκρηξη δεν ήταν η αρχή του χρόνου πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Αντίθετα, ορισμένοι πιστεύουν ότι υπήρχε ένα εντελώς διαφορετικό σύμπαν πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη, και μπορεί να ήταν πολύ διαφορετικό από αυτό που γνωρίζουμε σήμερα.
Παρ' όλα αυτά, τον Νοέμβριο του 2019, ο Jim Peebles, ο οποίος τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2019 για τις θεωρητικές ανακαλύψεις του στη φυσική κοσμολογία. σημείωσε, κατά την παρουσίαση του βραβείου του, ότι δεν υποστηρίζει τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, λόγω της έλλειψης συγκεκριμένων υποστηρικτικών στοιχείων, και δήλωσε: "Είναι πολύ ατυχές το γεγονός ότι κάποιος σκέφτεται την αρχή, ενώ στην πραγματικότητα δεν έχουμε καμία καλή θεωρία για κάτι τέτοιο όπως η αρχή".
Σύμφωνα με το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης, το σύμπαν ξεκίνησε σε μια εξαιρετικά πυκνή και θερμή κατάσταση και επεκτάθηκε. Η θεωρία υποδηλώνει, και οι μετρήσεις δείχνουν, ότι το σύμπαν εξακολουθεί να διαστέλλεται σήμερα.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι η Μεγάλη Έκρηξη;
A: Η Μεγάλη Έκρηξη είναι μια επιστημονική θεωρία για το πώς ξεκίνησε το σύμπαν και στη συνέχεια δημιούργησε τα αστέρια και τους γαλαξίες που βλέπουμε σήμερα. Είναι η πιο διαδεδομένη θεωρία για το σύμπαν, από τα πολύ πρώιμα στάδιά του μέχρι σήμερα.
Ερ: Ποιες είναι μερικές εναλλακτικές λύσεις στη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης;
Α: Εναλλακτικές λύσεις στη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης ονομάζονται θεωρία της σταθερής κατάστασης και κοσμολογία του πλάσματος, οι οποίες και οι δύο υποδηλώνουν ότι δεν υπάρχει αρχή ή τέλος στο σύμπαν.
Ερ: Πώς ξεκίνησαν όλα σύμφωνα με αυτή τη θεωρία;
Α: Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, ξεκίνησε ως μια πολύ καυτή, μικρή και πυκνή υπερδύναμη (το μείγμα των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων) χωρίς αστέρια, άτομα, μορφή ή δομή (που ονομάζεται "singularity"). Στη συνέχεια, πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια το διάστημα επεκτάθηκε γρήγορα οδηγώντας στο σχηματισμό ατόμων που τελικά οδήγησαν στο σχηματισμό αστέρων και γαλαξιών.
Ερ: Ποιος παρατήρησε πρώτος ότι ένα διαστελλόμενο σύμπαν μπορεί να ανιχνευθεί στο παρελθόν;
Α: Ο Georges Lemaitre ήταν ο πρώτος που παρατήρησε το 1927 ότι ένα διαστελλόμενο σύμπαν μπορεί να ανιχνευθεί στο χρόνο σε ένα μοναδικό σημείο προέλευσης.
Ερ: Το Σύμπαν εξακολουθεί να διαστέλλεται σήμερα;
Α: Ναι, στο σύνολό του, το Σύμπαν εξακολουθεί να διαστέλλεται σήμερα και να γίνεται όλο και πιο ψυχρό όσο περνάει ο καιρός.
Ε: Τι είναι η κοσμολογία;
Α: Κοσμολογία είναι η μελέτη του πώς ξεκίνησε το Σύμπαν και της εξέλιξής του με την πάροδο του χρόνου.
Ερ: Συμφωνούν οι επιστήμονες με αυτή τη θεωρία μέχρι στιγμής;
Α: Ναι, ορισμένοι επιστήμονες που μελετούν την κοσμολογία έχουν συμφωνήσει ότι η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης ταιριάζει με όσα έχουν παρατηρήσει μέχρι στιγμής.
