Teoria Wielkiego Wybuchu. Jak powstał Wszechświat?

Źródło:
ZPE, PWN
Tajemnicze sygnały z kosmosu
Tajemnicze sygnały z kosmosuENEX/Dr Natasha Hurley-Walker (ICRAR/Curtin) and the GLEAM Team/ICRAR
wideo 2/2
Tajemnicze sygnały z kosmosuENEX/Dr Natasha Hurley-Walker (ICRAR/Curtin) and the GLEAM Team/ICRAR

Powszechnie przyjmuje się obecnie, że Wszechświat powstał w wyniku Wielkiego Wybuchu. Doszło do niego ok. 14 miliardów lat temu, a od tego czasu Wszechświat niezmiennie się rozszerza. Co to oznacza?

● Termin “Wielki Wybuch” oznacza początkowy moment ewolucji Wszechświata.

● Przed Wielkim Wybuchem Wszechświat skupiony był w punkcie. Nazywa się go osobliwością.

● Nikt nie wie, co działo się przed Wielkim Wybuchem.

● Obserwacje Edwina Hubble’a dowiodły, że Wszechświat się rozszerza.

Czym jest teoria Wielkiego Wybuchu?

Jedną z teorii dotyczących powstania Wszechświata jest teoria (model) Wielkiego Wybuchu. Jednymi z pierwszych naukowców, którzy opisali rozszerzanie się Wszechświata, co zakłada model Wielkiego Wybuchu, byli Rosjanin Aleksander Friedman oraz belgijski ksiądz Georges Lemaître. To ich, prowadzone niezależnie od siebie, badania i wnioski były przełomem.

Termin “Wielki Wybuch” ma oznaczać sam początkowy moment ewolucji Wszechświata. Według współczesnych wyliczeń doszło do niego około 13,8 miliarda lat temu - na tyle szacuje się więc wiek Wszechświata (szerszy przedział to 10-20 miliardów lat).

Jak wyglądało powstanie Wszechświata? Na to pytanie (jak również na wiele innych dotyczących Wszechświata) nie ma odpowiedzi. Teoria zakłada, że po Wielkim Wybuchu wszechświat zaczął się rozszerzać. To natomiast może sugerować, że wcześniej cały wszechświat skupiony był w jednym punkcie. Ten “punkt” nazywany jest osobliwością, która ma niewyobrażalną wręcz gęstość i energię.

Co było przed wybuchem? Nie wiadomo. Trudno mówić w ogóle o “przed” w kwestii Wielkiego Wybuchu, ponieważ zakłada się, że czas i przestrzeń zaczęły “istnieć” wraz z Wielkim Wybuchem. Sam moment “narodzin” również jest problematyczny, jednak naukowcy opisują historię i ewolucję Wszechświata już od chwili po Wielkim Wybuchu.

Wielki Wybuch - jak powstawał Wszechświat?

Po Wielkim Wybuchu zaczęła się Era Plancka, czyli czas od 0 do 10-43 s. Czyli tak krótki, że aż nie sposób go sobie wyobrazić. Na temat tej ery przy obecnym stanie wiedzy niewiele wiadomo. Następnie rozmiary Wszechświata znacznie się powiększyły. Mówi się, że działo się to w erze inflacyjnej (czas do 10-32s). Kiedy historia Wszechświata miała jedną sekundę, jego temperatura wynosiła około pięciu miliardów Kelwinów. Rozpoczęły się procesy anihilacji elektronów i pozytonów, zwiększyła się liczba fotonów. Potem, w erze nukleosyntezy powstały jądra atomowe deuteru, trytu i helu.

W dalszym etapie Wszechświat rozszerzał się dalej, a temperatura spadała. Powstały obojętne atomy wodoru i helu. Wtedy pojawiło się promieniowanie. Jest ono obecnie obserwowane jako mikrofalowe promieniowanie tła (reliktowe). Jego badania wykazały, że istnieją obszary o zróżnicowanym natężeniu tego promieniowania. Co sugerowało, że już na początku ewolucji wszechświata istniały obszary “oczekujące” na powstawanie galaktyk.

Ostatnia era to era gwiazdowa, nazywana też galaktyczną. Zaczęła się ok. 300 tys. lat od Wielkiego Wybuchu i trwa do dzisiaj. Pojawiły się gwiazdy i galaktyki. Kiedy zaczęły umierać pierwsze gwiazdy, wyrzucały one ciężkie pierwiastki, które z kolei mogły zostać wykorzystane do stworzenia nowych planet i gwiazd. Każde kolejne pokolenie gwiazd zawiera więcej pierwiastków ciężkich.

Historia WszechświataPAP

Odkrycia Edwina Hubble’a

W 1924 roku amerykański astronom Edwin Hubble wykazał, że Droga Mleczna, w której znajduje się Ziemia, nie jest jedyną galaktyką we Wszechświecie. Tak naprawdę istnieje ich bardzo dużo. Do tego są one oddzielone od siebie obszarami pustej przestrzeni.

Dziś już wiemy, że Droga Mleczna to jedna z prawdopodobnie setek miliardów galaktyk. Ma ona średnicę około stu tysięcy lat świetlnych i zawiera nawet 400 miliardów gwiazd. Nasza galaktyka wiruje wokół centrum - supermasywnej czarnej dziury. Gdzie jest Ziemia w Drodze Mlecznej? Na Ramieniu Oriona, który jest jednym z ramion spirali, jaką jest Droga Mleczna.

Edwin Hubble mierzył odległości między galaktykami i ich widma. Dzięki jego pracy okazało się, że niemal wszystkie galaktyki oddalają się od Ziemi. Mało tego, Hubble w 1929 roku obwieścił, że galaktyki oddalają się od Ziemi tym szybciej, im większa jest odległość od nich.

To zburzyło cały dotychczasowy porządek świata, który zakładał, że Wszechświat jest statyczny. Okazało się, że się rozszerza, więc odległości między galaktykami cały czas się powiększają. Co najłatwiej zobrazować tym, że dawno, dawno temu ciała niebieskie znajdowały się w mniejszej odległości od siebie niż obecnie.

Nie oznacza to, że mieszkamy w centralnym i najważniejszym punkcie wszechświata. Najprawdopodobniej sytuacja wygląda identycznie, gdy poczyni się obliczenia z dowolnego innego miejsca, bowiem galaktyki oddalają się od siebie. Dobrym porównaniem jest tutaj dmuchanie balona, na którym narysowane są kropki. Wraz z każdym dmuchnięciem kropki będą się od siebie coraz bardziej oddalać.

Źródła: “Krótka historia czasu”, Zintegrowana Platforma Edukacyjna, PWN, Wydział Fizyki UW, Kopernikański Portal Naukowy

Bibliografia:

Teoria Wielkiego Wybuchu Wielki Wybuch Model Wielkiego Wybuchu “Krótka historia czasu”, Stephen Hawking Ewolucja Wszechświata

Autorka/Autor:red.//am

Źródło: ZPE, PWN

Pozostałe wiadomości

Jak długo zostanie z nami łagodna, wiosenna pogoda? W prognozach widać spore zmiany. Na początku kwietnia przypomni o sobie zima, wrócą chłód i śnieg. To, co szykuje aura w pierwszych tygodniach przyszłego miesiąca i co może nas czekać w Wielkanoc, sprawdza w modelach meteorologicznych synoptyk tvnmeteo.pl Arleta Unton-Pyziołek.

Czeka nas powrót zimy. Będą dwie fale chłodu. A co z Wielkanocą?

Czeka nas powrót zimy. Będą dwie fale chłodu. A co z Wielkanocą?

Aktualizacja:
Źródło:
tvnmeteo.pl

W najbliższych dniach pogoda będzie zmienna. Za sprawą wyżu Manuela doświadczymy przyjemnej aury, jednak już niedługo nasz kraj znajdzie się po wpływem pochmurnego niżu.

Wyż Manuela zapewni nam słońce, ale nie na długo. Taka będzie końcówka marca

Wyż Manuela zapewni nam słońce, ale nie na długo. Taka będzie końcówka marca

Źródło:
tvnmeteo.pl

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej wydał ostrzeżenia meteorologiczne. W nocy i nad ranem w części kraju wystąpią przymrozki, a temperatura przy gruncie spadnie poniżej zera. Sprawdź szczegóły.

W tych miejscach pojawią się przymrozki. IMGW ostrzega

W tych miejscach pojawią się przymrozki. IMGW ostrzega

Źródło:
IMGW

Pogoda na jutro, czyli na czwartek, 27.03. W nocy mogą pojawić się słabe opady deszczu, a temperatura minimalna wyniesie od 0 do 8 stopni Celsjusza. W dzień niemal w całym kraju dominować będzie pogodna i ciepła aura. Jedynie na południowym wschodzie na niebie pojawi się więcej chmur, z których spadnie deszcz.

Pogoda na jutro - czwartek, 27.03. W nocy miejscami może padać deszcz

Pogoda na jutro - czwartek, 27.03. W nocy miejscami może padać deszcz

Źródło:
tvnmeteo.pl

Lokalne służby oraz eksperci obawiają się, że opuszczone baseny po pożarze Eaton Fire w Kalifornii mogą stać się siedliskami komarów. Mętna woda zalegająca w przydomowych zbiornikach stwarza idealne warunki do rozwoju insektów. Rosną obawy władz o ryzyko rozprzestrzeniania się groźnych chorób.

"Jeden basen może wyhodować do miliona komarów w ciągu miesiąca"

"Jeden basen może wyhodować do miliona komarów w ciągu miesiąca"

Źródło:
CBS News, CNN

Kolejne dni w południowej części Europy mają przynieść intensywne opady deszczu. Lokalnie deszcz ma padać przez ponad tydzień. W procesie formowania się deszczonośnych chmur udział weźmie pył saharyjski. Rolę tego zjawiska opisuje nasza synoptyk Arleta Unton-Pyziołek.

Na południu Europy będzie padać mocno i długo. Pył saharyjski odegra ważną rolę

Na południu Europy będzie padać mocno i długo. Pył saharyjski odegra ważną rolę

Źródło:
tvnmeteo.pl

Do 24 wzrósł bilans ofiar katastrofalnych pożarów na południu Korei Południowej. Strażacy toczą walkę z ogniem od piątku, a lokalne służby ewakuowały już ponad 23 tysiące osób. Do tej pory żywioł strawił ponad 17 tysięcy hektarów terenu, co czyni go trzecią największą falą pożarów w historii tego kraju.

Ponad 20 osób zabitych przez pożary w Korei Południowej

Ponad 20 osób zabitych przez pożary w Korei Południowej

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, Reuters, Yonhap

W wyniku intensywnych opadów deszczu zawaliła się ściana jednego z domów w chorwackim Dubrowniku. Spadający gruz uszkodził kilka samochodów i zatarasował drogę. Meteorolodzy przewidują, że gwałtowna aura tak szybko w tym regionie szybko się nie skończy.

Po ulewie w Dubrowniku zawaliła się ściana domu. Może spaść więcej deszczu

Po ulewie w Dubrowniku zawaliła się ściana domu. Może spaść więcej deszczu

Źródło:
dnevnik.hr, 24sata.hr, tvnmeteo.pl

Naukowcy z Nowej Zelandii odkryli, że pewien gatunek rekina wydaje specyficzne odgłosy. Nie byłoby w tym nic dziwnego, gdyby nie to, że ryby te uchodzą za niewydające intencjonalnych dźwięków. Specjaliści nie do końca wiedzą, co oznacza nowo odkryte zachowanie.

Po raz pierwszy usłyszano dźwięki wydawane przez rekiny

Po raz pierwszy usłyszano dźwięki wydawane przez rekiny

Źródło:
livescience.com, tvnmeteo.pl

Mężczyzna uratował kota, który znalazł się na środku wezbranej rzeki Vizcarra w Peru. Południowoamerykański kraj zmaga się z trudnymi warunkami pogodowymi od kilku tygodni.

Powódź w Peru. Kot znalazł się w śmiertelnej pułapce

Powódź w Peru. Kot znalazł się w śmiertelnej pułapce

Źródło:
Reuters, ReliefWeb

Pogoda na dziś. Środa 26.03 będzie kolejnym przeważnie pochmurnym dniem, a w wielu regionach popada deszcz. Przyjemniejsza aura zapanuje jedynie na południowym wschodzie kraju. W ciągu dnia zaznaczy się także spora różnica temperatury między północną a południową Polską.

Pogoda na dziś - środa, 26.03. Front podzieli Polskę, termometry pokażą od 9 do 17 stopni

Pogoda na dziś - środa, 26.03. Front podzieli Polskę, termometry pokażą od 9 do 17 stopni

Źródło:
tvnmeteo.pl

W najbliższą sobotę koło południa będzie można zobaczyć z terenu Polski częściowe zaćmienie Słońca. Do obserwacji tego zjawiska należy wcześniej się przygotować. Podpowiadamy, w jaki sposób bezpiecznie je oglądać.

Zaćmienie Słońca. Te rzeczy zupełnie nie nadają się do jego obserwacji

Zaćmienie Słońca. Te rzeczy zupełnie nie nadają się do jego obserwacji

Źródło:
tvnmeteo.pl, Z głową w gwiazdach, NASA

Jak wyglądała kosmiczna spirala w różnych częściach kraju? Nagranie wykonane przez kamery sieci obserwacyjnej Skytinel pokazuje to niezwykłe zjawisko z perspektywy obserwatorów w różnych częściach Polski. W poniedziałek mogliśmy je obserwować dzięki manewrowi, na jaki zdecydowało się SpaceX.

Za chmurami, nad lasem i miastami. Kosmiczny wir na nagraniach

Za chmurami, nad lasem i miastami. Kosmiczny wir na nagraniach

Źródło:
Skytinel, "Z głową w gwiazdach", tvnmeteo.pl

Pod piramidami w Gizie kryje się ogromne podziemne miasto - takie doniesienia w ostatnim czasie zaczęły krążyć w internecie. Odkrycia miało dokonać dwóch badaczy, którzy w połowie marca zwołali konferencję prasową. Doniesienia te skrytykował jednak właśnie znany egipski archeolog Zahi Hawass. - Są całkowicie błędne i nie mają żadnych podstaw naukowych - podkreślił.

Ogromne podziemne miasto pod piramidami? Słynny archeolog komentuje

Ogromne podziemne miasto pod piramidami? Słynny archeolog komentuje

Źródło:
tvn24.pl, PAP

Władze Zakopanego apelują do mieszkańców i turystów o zachowanie ostrożności w związku z obecnością jeleni w mieście. "Dzikie zwierzęta mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia" - napisano w komunikacie.

"Nie zbliżaj się". Apel władz Zakopanego

"Nie zbliżaj się". Apel władz Zakopanego

Źródło:
PAP

Do wybrzeży Santorini przybił pierwszy w tym sezonie statek wycieczkowy. Na początku roku życie na wyspie sparaliżowała seria trzęsień ziemi. Przybycie turystów dodało otuchy mieszkańcom, którzy obawiali się, że wstrząsy negatywnie wpłyną na sezon turystyczny.

Turyści nie przestraszyli się trzęsień. Wracają na Santorini

Turyści nie przestraszyli się trzęsień. Wracają na Santorini

Źródło:
PAP, Reuters

Niedźwiedzica zaatakowała mężczyznę na Słowacji. Zwierzę, któremu towarzyszyły dwa młode, było agresywne i nie reagowało na próby obrony. Do zdarzenia, zarejestrowanego na nagraniu, doszło w rejonie pasma górskiego Mała Fatra.

Atak niedźwiedzia na Słowacji. Dramatyczne nagranie

Atak niedźwiedzia na Słowacji. Dramatyczne nagranie

Źródło:
zilinak.sk, tvnmeteo.pl

Dość ciepła pogoda niedługo ustąpi miejsca ochłodzeniu. Jaka temperatura czeka nas w nadchodzących tygodniach? Sprawdź, co przewiduje Tomasz Wasilewski w swojej prognozie długoterminowej na kolejne 16 dni.

Pogoda na 16 dni: czeka nas zimny prysznic

Pogoda na 16 dni: czeka nas zimny prysznic

Źródło:
tvnmeteo.pl

Wirujący lej pojawił się mieście Rolling Fork w stanie Missisipi. Tornado uszkodziło kilka budynków gospodarczych i zerwało linie elektryczne. Kilkaset domów było pozbawionych prądu.

Zawyły syreny, pojawił się wirujący lej. Nagranie

Zawyły syreny, pojawił się wirujący lej. Nagranie

Źródło:
CNN, timesnownews.com

Śnieg pojawił się w północno-wschodniej części Hiszpanii. Na drogach występowały spore utrudnienia. Hiszpańska służba meteorologiczna AEMET wydała ostrzeżenia. Jednak dla niektórych mieszkańców widok zabielonych krajobrazów okazał się przyjemny.

Spadł śnieg, zamknięto część dróg. Powrót zimowej aury

Spadł śnieg, zamknięto część dróg. Powrót zimowej aury

Źródło:
ENEX, larazon.es

Gwałtowna burza przetoczyła się przez boliwijskie miasto El Alto, położone w zachodniej części kraju. Podczas wyładowań mocno sypnęło gradem. Na ulicach zrobiło się biało, jakby spadł śnieg.

Po burzy utworzyły się dywany gradu

Źródło:
Reuters

Strażacy walczą z pożarami lasów, które szaleją w Karolinie Północnej. Z powodu zagrożenia konieczna była ewakuacja części mieszkańców hrabstwa Polk. W sąsiedniej Karolinie Południowej ogłoszono stan wyjątkowy.

"Jeśli nie opuścisz terenu teraz, możesz zginąć"

"Jeśli nie opuścisz terenu teraz, możesz zginąć"

Źródło:
PAP, The Guardian

Młody paszczak australijski z ogrodu zoologicznego w Atlancie otrzymał imię Pierogi. Jak przekazali opiekunowie, pisklę szybko rośnie i już wkrótce rozpocznie kolejny etap dojrzewania. Gatunek pochodzi z Australii, gdzie bywa mylony z sowami - ptaki te aktywne są bowiem nocą.

Amerykańskie zoo przywitało na świecie Pierogi

Amerykańskie zoo przywitało na świecie Pierogi

Źródło:
Zoo Atlanta, Australian Museum

Zawalił się zabytkowy most na rzece Tag w centralnej Hiszpanii. Jak poinformowały lokalne władze, do uszkodzenia doszło w niedzielną noc. Most pochodził z XV wieku i został założony na konstrukcji pochodzącej z czasów Cesarstwa Rzymskiego.

Służył od stuleci. Zawalił się tej nocy

Służył od stuleci. Zawalił się tej nocy

Źródło:
El Pais, La Razon

Lew morski zaatakował i pogryzł surfera u wybrzeży Kalifornii. Niezwykła agresja zwierzęcia była prawdopodobnie wywołana przez chorobę. W okolicy od miesiąca trwa toksyczny zakwit, a zatrute zwierzęta cierpią tak bardzo, że mogą atakować bez ostrzeżenia.

Lew morski pogryzł surfera. Zwierzę było chore

Lew morski pogryzł surfera. Zwierzę było chore

Źródło:
CBS News

Kania ruda zazwyczaj pojawia się w naszym kraju w marcu, dlatego uznawana jest za zwiastun wiosny. Należy do gatunków nielicznych, ale ze względu na swoje upierzenie ptaka można zaliczyć do grona najpiękniejszych drapieżników w Europie. Siedliska tych zwierząt w Polsce objęte są ścisłą ochroną.

Występuje nielicznie, uważa się ją za "zwiastun wiosny"

Występuje nielicznie, uważa się ją za "zwiastun wiosny"

Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

W Aragonii w północno-wschodniej Hiszpanii na niebezpiecznym szlaku prowadzącym na szczyt Moncayo zginęło trzech alpinistów. Wejście na górę utrudniała im skrajnie niekorzystna pogoda - wiał silny wiatr, padał śnieg.

Ten szczyt o tej porze roku to "piekło". Trzech alpinistów zginęło

Ten szczyt o tej porze roku to "piekło". Trzech alpinistów zginęło

Źródło:
PAP, El Pais

Na orbicie okołoziemskiej znajduje się obecnie ponad 28 tysięcy obiektów stworzonych przez człowieka. Około 11 tysięcy z nich to aktywne satelity, a liczba ta wciąż rośnie. Aby nie "zaśmiecać" przestrzeni dookoła naszej planety, nieużywane obiekty są sprowadzane niżej, gdzie z pomocą grawitacji spalają się w atmosferze. Chociaż rozwiązanie to pozwala odzyskać cenne miejsce na orbicie, naukowcy zaczynają zastanawiać się, jaki wpływ na atmosferę mają resztki "kosmicznych śmieci".

Tysiące satelitów co roku ulegają spaleniu. Jaki wpływ mają na ziemską atmosferę?

Tysiące satelitów co roku ulegają spaleniu. Jaki wpływ mają na ziemską atmosferę?

Źródło:
The Conversation

Morświn to bałtycki krewny delfinów. W Bałtyku, a tym bardziej na wodach polskich, jest gościem i dlatego gatunek ten jest objęty ścisłą ochroną. - Zwierzęta te są niesłychanie trudne do zaobserwowania, małe i bardzo płochliwe - powiedział oceanolog profesor Jan Marcin Węsławski.

Są bardzo płochliwe i trudne do zaobserwowania

Są bardzo płochliwe i trudne do zaobserwowania

Źródło:
PAP

Ośmiornica na grzbiecie rekina - taki widok udało się uwiecznić badaczom z Nowej Zelandii. Na nagraniu widać pomarańczowego głowonoga przycupniętego między płetwami ostronosa atlantyckiego. Naukowcy przyznali, że trudno im wyjaśnić, w jaki sposób doszło do spotkania tych dwóch gatunków.

Ośmiornica jechała na grzbiecie rekina. Nagrali ją badacze

Ośmiornica jechała na grzbiecie rekina. Nagrali ją badacze

Źródło:
University of Auckland, LiveScience