Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Universets temperatur Under Big Bang

Teorien om universets oprindelse er et stort resultat af, at astronomen Edwin Hubble opdagede, at universet ekspanderer. Hvis ekspansionen kunne vendes, ville hele universet på noget tidspunkt indgå i et enkelt punkt i rummet. Forskere har udledt universets betingelser og temperaturer på et tidspunkt uendeligt tæt på denne singularitet baseret på observationer af nutidens univers.

Den primære singularitet

En singularitet er et område af rumtiden i hvilken sag der er knust så tæt sammen, at gravitationslovene forklaret af generel relativitet brydes ned. I en singularitet er rumfanget nul, og dens tæthed er uendelig. En anden måde at sige dette på er, at krumtidens krumning er uendelig. Forskere mener, at en sådan singularitet findes i kernen i et sort hul, som opstår, når en supermassiv sol når slutningen af ​​sit liv og implodes. Generel relativitet kræver også, at en sådan singularitet skal eksistere i begyndelsen af ​​et ekspanderende univers.

The Big Bang

Big bang er det øjeblik, hvor den primordiale singularitet blev universet. Baseret på observationer af fjerne objekter og målinger af kosmisk baggrundsstråling har forskerne udledt temperaturen på Planck-tiden, hvilket er 10 millioner billioner trillioner trillioner af et sekund. På dette tidspunkt var temperaturen 100 millioner billioner trillion kelviner (180 millioner billioner trilioner Fahrenheit). Universet gennemgik en periode med accelereret ekspansion, der sluttede godt, før et sekund var gået. På dette tidspunkt var det afkølet til en temperatur på 100 milliarder kelviner (180 milliarder grader Fahrenheit).

Historiens første øjeblik -

Ca. et sekund efter big bang handlede universet om 400.000 gange så tæt som vand, og temperaturen var 10 milliarder kelviner. Materiel bestod hovedsagelig af protoner og neutroner. Efter 13,8 sekunder var temperaturen faldet til 3 milliarder kelviner, og tre minutter og 45 sekunder senere var den faldet til 1 milliard kelviner. På dette tidspunkt begyndte neutronerne og protonerne at danne heliumkerner. De første atomer dannede sig ikke før 700.000 år efter big bang. Dengang var temperaturen faldet til adskillige tusinde kelviner, hvilket var køligt nok til protoner og elektroner til at danne hydrogenatomer.

Bekræftelse af teorien

Udover Hubbels opdagelse, at universet ekspanderer, hvilket førte til udviklingen af ​​big bang teorien i første omgang er der to andre grunde til at acceptere teorien. Den ene er, at det forudsiger, at helium dannet på tidspunktet for big bang skal tegne sig for 25 procent af universets masse, hvilket er hvad astrofysikere observerer. Den anden er, at det forudsiger at temperaturen af ​​den kosmiske baggrundsstråling - bigglens efterglød - skal være 3 grader over absolut nul, og observationer har også bekræftet dette.

Klik for at udvide hele teksten