VAD äR BEVISEN FöR BIG BANG?

Send

Nästan alla astronomer håller med om teorin om Big Bang, att hela universum sprider sig isär, med avlägsna galaxer som snabbar bort från oss i alla riktningar. Kör klockan bakåt till 13,8 miljarder år sedan, och allt i Cosmos började som en enda punkt i rymden. På ett ögonblick expanderade allt utåt från den platsen och bildade energin, atomerna och så småningom stjärnorna och galaxerna vi ser idag. Men att kalla detta begrepp bara en teori är att felbedöma den överväldigande mängden bevis.

Det finns separata bevislinjer, som var och en oberoende pekar mot detta som ursprungshistorien för vårt universum. Den första kom med den fantastiska upptäckten att nästan alla galaxer rör sig bort från oss.

År 1912 beräknade Vesto Slipher hastigheten och riktningen för "spiralnebulor" genom att mäta förändringen i våglängderna för ljus som kommer från dem. Han insåg att de flesta av dem flyttade bort från oss. Vi vet nu att dessa föremål är galaxer, men för ett sekel sedan trodde astronomer att dessa stora samlingar av stjärnor faktiskt kan vara inom Vintergatan.

1924 räknade Edwin Hubble ut att dessa galaxer faktiskt ligger utanför Vintergatan. Han observerade en speciell typ av variabel stjärna som har ett direkt samband mellan dess energiproduktion och den tid det tar att pulsa i ljusstyrka. Genom att hitta dessa variabla stjärnor i andra galaxer kunde han beräkna hur långt de var borta. Hubble upptäckte att alla dessa galaxer ligger utanför vår egen mjölkväg, miljoner ljusår bort.

Så om dessa galaxer är långt, långt borta och rör sig snabbt bort från oss antyder detta att hela universum måste ha varit beläget i en enda punkt för miljarder år sedan. Den andra bevisningsraden kom från överflödet av element vi ser runt oss.

I de tidigaste ögonblicken efter Big Bang fanns det inget annat än väte komprimerad till en liten volym, med galna hög värme och tryck. Hela universum agerade som en stjärna och smälte väte till helium och andra element.

Detta kallas Big Bang Nucleosynthesis. När astronomer tittar ut i universum och mäter förhållandena väte, helium och andra spårelement, matchar de exakt vad du kan förvänta dig att hitta om hela universum en gång var en riktigt stor stjärna.

Bevisning nummer 3: kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning. På 1960-talet experimenterade Arno Penzias och Robert Wilson med ett 6-meters radioteleskop och upptäckte en bakgrundradioutsläpp som kom från alla himmelriktningar - dag eller natt. Från vad de kunde berätta, mätte hela himlen några grader över absolut noll.

Teorier förutspådde att det efter en Big Bang skulle ha skett en enorm frisättning av strålning. Och nu, miljarder år senare, skulle denna strålning flytta sig så snabbt bort från oss att våglängden för denna strålning skulle ha flyttats från synligt ljus till den mikrovågsbakgrundsstrålning som vi ser idag.

Den sista bevislinjen är bildandet av galaxer och kosmos i stor skala. Cirka 10 000 år efter Big Bang kyldes universumet så att gravitationen av materia var den dominerande formen för energitäthet i universum. Denna massa kunde samla ihop till de första stjärnorna, galaxerna och så småningom de storskaliga strukturer vi ser över Space Magazine.

Dessa är kända som de 4 pelarna i Big Bang Theory. Fyra oberoende bevislinjer som bygger upp en av de mest inflytelserika och välstötta teorierna i hela kosmologin. Men det finns fler bevis. Det finns fluktuationer i den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, vi ser inga stjärnor äldre än 13,8 miljarder år, upptäckterna av mörk materia och mörk energi, tillsammans med hur ljuset kurvor från avlägsna supernovaer.

Så även om det är en teori, bör vi betrakta det på samma sätt som vi ser på allvar, evolution och allmän relativitet. Vi har en ganska bra idé om vad som händer och vi har kommit fram till ett bra sätt att förstå och förklara det. När tiden går kommer vi att hitta fler uppfinningsrika experiment att kasta på. Vi kommer att förfina vår förståelse och teorin som följer med den.

Viktigast av allt kan vi ha förtroende när vi pratar om vad vi vet om de tidiga stadierna i vårt magnifika universum och varför vi förstår att det är sant.