Big Bang

Hej og velkommen tilbage til bloggen. I dag beskæftiger vi os med emnet Big Bang.

Nej, ikke dette big bang

Heller ikke dette big bang

Men dette big bang

Jasssssss;))

I vores sidste blog beskrev vi verdensbillederne og hvordan de har ændret sig gennem tiden. Den gren af astronomien, som beskæftiger sig med at opstille modeller for hele universet og dets udvikling, kaldes for kosmos - læren om kosmos, verden. Det er denne del af astronomien vi i dag kigger på.

I dag mener kosmologer og kernefysikere at universet er opstået for ca. 14 milliarder år siden ved en slags kæmpeeksplosion, der senere har fået navnet Big Bang. Dette lyder nok som én stor løgn, men forskerne er faktisk i stand til at gennemføre detaljerede beregninger helt ned til 10^-44 sekunder efter eksplosionen.

Big Bang teorien understøttes af fire meget solide søjler:

1. Big Bang passer med fysikken
2. Urstoffets sammensætning
3. Rummets udvidelse 
4. Bagrundstrålingen

Big bang passer med fysikken

Et stærkt argument for Big Bang teorien er, at kræfter og elementarpartikler har lige netop de egenskaber, der skal til for at kvarker, elektroner og andre partikler fra et meget varmt tidligt univers kan udvikle sig til de kendte grundstoffer, galakser og mennesker. 

Lig efter Big Bang var der kun én kraft i universet, men efterhånden som universet blev kølet ned, udskiltes de fire kendte kræfter. Først tyngdekraften, så den stærke og så blev den svage kraft udskillet. De hidtil fire kvarker blev af den stærke kraft bundet sammen til protoner og neutroner. på dette tidspunkt bestod universet af en suppe af fotoner, protoner, neutroner og andre partikler. 

Teorien har dog også en svaghed, nemlig asymmetrien mellem stof og antistof, da denne asymmetrien ikke har nogen nogen forklaring.

Urstoffets sammensætning
De første grundstoffer der blev dannet var hydrogen og helium. Det urstof, hvoraf galakser, stjerner planeter og mennesker er opstået af er altså en blanding af hydrogen og helium.
Bereginger og analyser af stjernernes spektre viser, at de er opstået af et urstof, der indeholdt ca. 76% hydrogen og ca. 24% helium. Man kunne ikke forstå det, men Big Bang teorien har forklaringen på dette. Efter at kvarkerne er blevet bundet bundet sammen til protoner og neutroner af den stærke kraft, vekselvirker de med hinanden. Protoner omdannes hele tiden til neutroner og neutroner omdannes hele tiden til protoner. Ved meget høje temperaturer er de omtrent lige mange protoner og neutroner, men efterhånden som temperaturen falder, forskydes ligevægten, så der bliver flest protoner. Ud fra fysikkens kendskab til partiklernes egenskaber kan man beregne, at denne ligevægt vil indstille sig, så der bliver ca. 88% protoner og 12% neutroner.

Rummets udvidelse
Astronomerne jar fundet ud af at lyset fra fjerne galakser har systematisk større bølgelængder end tilsvarende lys i et laboratorium. Man kan fx måle hydrogenlinjer i galaksernes spektre, men de er alle systematisk forskudt mod rødt. Det fortolker man som resultatet af den såkaldte dopplereffekt, som skyldes at galakserne bevæger sig bort fra os med store hastigheder. det, at galakserne bevæger sig bort fra os, beviser at rummet stille og roligt udvider sig.

Baggrundsstrålingen
Hvis universet var dannet ved et Big Bang, måtte alt den stråling, der opstod ved denne lejlighed, være der endnu sagde George Gamow i 1948. I 1965 opdagede Robert Wilson Arno Penzias baggrundstrålinge ved et tilfælde. At universet har udvidet sig fra at være meget lille til at være meget stor, betyder at afstandene mellem galakserne er vokset. Det samme gælder bølgelængden af strålingen i universet. Den stråling der opstod da universet var ungt, er her endnu. Bølgelængden er dog blevet større i takt med universets udvidelse. Strålingen er blevet rødforskudt, fordi bølgerne er blevet meget længere.

Vi slutter af med et Big Bang. Tak for alt;)) 

Four, the element, over and out