Teorii Moderne Ale Universului

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Teoria Big-Bang si restul

Citation preview

Teorii moderne ale universului

Teorii moderne ale universului

Realizat de Balica BogdanGalaxiile sunt mprtiate n Univers i se afl n micare, iar stelele par mprtiate, dar ele sunt concentrate mai mult ntr-o band pe care o numim galaxie.n 1922, pornind de la ecuaiile lui Albert Einstein, matematicianul rus Alexander Friedmann nainta posibilitatea potrivit creia Universul ar fi, de fapt, dinamic, i nu static, cum se considera pn la acel moment. Doi ani mai trziu, astronomul american Edwin Hubble consolida aceast ipotez i descria Universul ca fiind n continu extindere. Hubble a fost, de altfel, primul care a descoperit c exist i alte galaxii.

Teoria big-bangAceste descoperiri l-au ajutat pe fizicianul i preotul catolic belgian Georges Henri Lematre s-i definitiveze ipoteza atomului preistoric. Dei recunoscut ca ntemeietor al teoriei cosmologice a Big Bangului, Lematre nu este ns i printele acestei denumiri. Cel care a decis s dea acest nume exploziei de acum aproximativ 15 miliarde de ani a fost astronomul englez Fred Hoyle, n 1950.

Big Bang-ul este modelul cosmologic care explic condiiile iniiale i dezvoltarea ulterioar a Universului. Acest model este susinut de explicaiile cele mai complete i corecte din punct de vedere tiinific. Termenul de Big Bang, n general, se refer la ideea c Universul s-a extins de la o singularitate primordial fierbinte i dens acum aproximativ 13 miliarde de ani.Teoria Big Bang este modelul care explic apariia materiei, energiei, spaiului i timpului, altfel spus a existenei Universului. Aceast teorie ncearc s explice de ce universul se extinde permanent nc de la apariia sa, i de ce pare a fi uniform n toate direciile.

Fizicianul ruso-american George Gamow i asistenii si au lansat ideea potrivit creia nceputurile universului ar fi stat sub semnul unei explozii incandescente de materie i energie. Gamow era primul care ajungea la concluzia c unele elemente chimice din Universul de azi provin din primele timpuri ale formrii acestuia.

Exist 3 factori majori pentru a demonstra teoria Big Bangului:1.Vrsta celor mai btrne stele este de 12-13,2 miliarde de ani, adic ea corespunde parial cu vechimea Universului.2.Analiza luminii emise de galaxii indic faptul c obiectele galactice se ndeprteaz unele de altele cu o vitez cu att mai mare, cu ct sunt mai ndeprtate de Pmnt, ceea ce sugereaz c galaxiile erau altdat adunate ntr-o regiune unic a spaiului.3.n ziua de azi, n toate regiunile Universului exist o radiaie de fond ("radiaie cosmic") foarte slab, un fel de fosil, rmi de pe urma torentelor de cldur i lumin din primele clipe ale Universului.n radiaia cosmic de fond a fost detectat un model care confirm existena undelor gravitaionale asociate inflaiei cosmice, momentul de expansiune rapid a Universului.Limitele cunoaterii momentelor de nceput ale Big BanguluiAstrofizicienii nu pot explica apariia universului la secunda "zero" (momentul iniial). Ei iau ca punct de plecare de la secunda 10 pana la 43 secunde dup explozia originar (Big Bang). La aceast "vrst fraged" tot universul vizibil era coninut ntr-o sfer de mrime infim, subnuclear, intre 1033 centimetri diametru (nucleul unui atom are ordinul de mrime de 1013 centimetri). Temperatura la acel stadiu era ns inimaginabil de mare, adica aproximativ 1032 grade.

Teoria nu este aplicabila mai devreme de momentul "zero" plus 1043 secunde; pentru c se izbeste de zidul Planck (tiina este nc incapabil s explice comportamentul atomilor n condiiile n care fora de gravitaie devine extrem, aa cum era cazul n universul de 1033 centimetri). Zidul Planck reprezint de fapt existena limitelor minime fizice ale obiectelor; una din barierele fizice este quantumul de aciune sau aa-numita "Constant a lui Planck" = 6,62*10-34 Joule/secund, care reprezint cea mai mic dintre cantitile de energie existente n lumea noastr fizic, adic limita divizibilitii spectrale i, prin aceasta, limita extrem a oricrei divizibiliti. Prin analogie exist o lungime ultim numit i Lungimea lui Planck, precum i Timpul lui Planck, care este cea mai mic unitate de timp posibil teoretic.

Cercetri fizicomatematice privind nceputul Big Bangului i cauzele exploziei iniialeExist fizicieni i matematicieni care, pe baza calculelor matematice, caut s gseasc explicaii asupra momentului zero al exploziei iniiale - Big Bang, astfel cFizica cuantic a permis unor cercettori fizicieni s emit o serie de teorii referitoare la cauza care a determinat Big Bangul. Demonstraiile fcute n cadrul i pe baza fizicii cuantice, conform crora o particul elementar poate fi detectat n dou locuri n acelai timp (de unde i concluzia c particula este ntr-o permanent vibraie), au generat ideea c spaiul i timpul sunt abstraciuni, iluzii ale gndirii omului.Exist i teoria "supragravitaiei", bazat pe faptul c fora gravitaional este mult prea slab n raport cu fora electromagnetic sau cu alte fore (dei n Univers ea se manifest ca o for deosebit de mare i atotcuprinztoare). Aceasta a postulat c gravitaia se scurge ntr-un "univers paralel" i c fora gravitaional ce rmne n universul nostru este mult diminuat.Aceste teorii au condus la dezvoltarea teoriei membranelor sau Teoria M i au permis concluzia c n lumea real trebuie s fie mult mai multe dimensiuni dect cele trei din universul nostru, i deasemenea c exist mai multe universuri.ntr-un laborator din SUA s-a reprodus ntr-o experien, pentru o milionime de secund (10-7 secunde), modul cum ar fi fost starea materiei imediat dup Big Bang. Ideea este c Big Bangul a fcut s explodeze punctul ce coninea o enorm cantitate de energie i care, datorit condiiilor, a nceput s se transforme n care nici teoretic nu poate fi bine definit. Materia rezultat imediat dup Big Bang (supa primordial) a fost denumit plasma.

Consecinele Big Bang-uluiGamow i studenii si au ajuns la concluzia c unele elemente chimice din universul de azi provin din primele timpuri ale formrii acestuia. Unele radiaii se presupune c dateaz din perioada Big Bang-ului i nc mai circul prin univers. S-a mai descoperit c cele mai uoare elemente, ca hidrogenul, deuteriul i heliul, au fost primele elemente n univers, iar celelalte elemente mai grele s-au format ulterior. Cercettorii susin c elementele mai grele dect heliul i mai uoare dect fierul s-au format n procesul nuclear n stele, iar elementele mai grele dect fierul s-au format n urma exploziilor supernovelor.

Expansiunea i contracia universuluiDou scenarii posibile au fost propuse pentru a descrie viitorul Universului: Astfel, n prima variant, Universul are un nceput de singularitate, urmat de o faz de expansiune; dac masa galaxiilor depete un anumit prag, aa-numita mas critic, fora de gravitaie va putea depi ineria initial i va duce n cele din urm la ncetinirea expansiunii, apoi galaxiile vor ncepe s se mite una spre cealalt, Universul sfrind printr-o contracie ntr-o alt singularitatea, eveniment numit Big Crunch (marea contracie). Cealalt posibilitate era ca masa materiei din Univers s nu ajung la valoarea necesar pentru a invinge viteza iniial, n care caz expansiunea ar continua la infinit, intr-o rat tot mai lent, dar care nu va ajunge niciodat la zero.

Totui, observaii recente indic c Universul posed o rat de expansiune n continu acceleraie - altfel spus, se extinde din ce in ce mai repede. Explicaia pare a fi prezena unei forme de energie ( "energia neagr" ) care nu a fost luat n calcul pana atunci.

Va multumesc