Bukti Big Bang
KETERANGAN BANG BANG
Dalam bab ini, kita bertujuan untuk menggambarkan proses pembangunan teori Big Bang sepanjang sejarah dan untuk membentangkan bukti utamanya.
1. KETERANGAN TEKNIK: MISSING LINK DALAM KONSEP BARU UNIVERSE
Newton membayangkan alam semesta tak terhingga yang diperintah oleh daya graviti. Dia berfikir bahawa jenis perkara yang menarik satu sama lain dalam alam semesta terhingga dan pegun akhirnya akan mematuhi satu sama lain untuk membentuk satu keseluruhan. Tetapi seseorang tidak dapat melihat komposisi semacam itu di alam semesta. Dia cuba mengelak masalah ini dengan menyatakan bahawa perkara itu berselerak di alam semesta tak terhingga. Tetapi ini tidak menjadi penjelasan masalahnya: jika setiap objek menarik setiap objek lain, bagaimanakah bintang-bintang memelihara jarak antara satu sama lain selama berabad-abad? Idea alam semesta tak terhingga bukan penyelesaiannya. Kekuatan graviti antara bintang-bintang akan menarik mereka lebih dekat antara satu sama lain di ruang tertentu. Jika mereka cukup dekat, mereka akan berpegang pada satu sama lain; tetapi jika mereka berpindah dari satu sama lain, mereka akan pergi lebih jauh dari satu sama lain, kerana mereka akan dibebaskan dari daya graviti. Oleh itu, tanggapan mengenai pengembangan alam semesta yang tidak terbatas tidak menghapuskan masalah yang akan menjana daya graviti; dengan mengandaikan bahawa alam semesta tidak terhingga, semuanya akan runtuh lambat laun menjadi satu keseluruhan. Tetapi ini tidak sesuai dengan alam semesta zaman dahulu yang dipersembahkan kepada pandangan manusia.
Idea Newton tentang alam semesta yang tak terhingga mewujudkan kesulitan dalam mewujudkan permulaan penciptaan. Sebaliknya, idea penciptaan oleh Tuhan yang mahakuasa dari alam semesta tak terhingga telah diterima oleh banyak ahli teologi. Para saintis dan ahli falsafah yang berjaya Newton berada di bawah pengaruh fizik Newton dan menyokong idea bahawa alam semesta tidak terhingga. Anggapan ini diteruskan sehingga perumusan teori Big Bang.
PEMBETULAN MELALUI FISIK NEWTONIAN
Einstein juga berada di bawah pengaruh fizik Newtonian. Ia adalah pada tahun 1916 bahawa Einstein mengemukakan model alam semesta statik. Tidak lama selepas itu, dia menyedari bahawa alam semesta statik itu akhirnya ditakdirkan untuk runtuh menjadi jisim tunggal di bawah daya graviti. Pengenalannya ke dalam persamaan-persamaan tentang "pemalar kosmologi" agar sesuai dengan model alam semesta pegun dalam teorinya tidak berdasarkan apa-apa sebab logik, pemerhatian atau keperluan teoretikal. Einstein menganggap kekuatan kosmologi ini sebagai penolakan untuk membatalkan daya graviti yang menarik. Satu-satunya sebab untuk Einstein meletakkan "pemalar kosmologi" adalah keyakinannya yang disahkan dalam alam semesta statik yang tidak terhingga Newton, kerana dia tegas bahawa pandangan yang bertentangan tidak dapat menemui pembenaran. Kemudian, Einstein mengakui bahawa pendapat bias tentang alam semesta statik dan "pemalar kosmologi" adalah kesilapan terbesar dalam hidupnya.
Pada tahun 1922, Alexander Friedmann, ahli meteorologi dan ahli matematik Rusia, menyedari bahawa Einstein telah mengabaikan dan enggan mengakui pada mulanya: hakikat bahawa alam semesta mungkin berkembang.Friedmann bekerja dengan persamaan relativiti Einstein dan mendapati bahawa pengembangan alam semesta adalah akibat yang perlu dari persamaan-persamaan ini; alam semesta tidak statik jadi, maka, ia adalah dinamik;model alam semesta ini memberikan pautan yang hilang untuk sistem Newtonian. Telah menjadi jelas bahawa undang-undang graviti tidak bertentangan dengan gambaran yang ditunjukkan oleh alam semesta. Dinamisme pengembangan itu menghalang galaksi daripada runtuh menjadi satu keseluruhan.
Penemuan ini, berdasarkan persamaan Einstein, bersetuju dengan fizik Einsteinian. Paradoks bahawa undang-undang graviti Newton yang telah dihadapi olehnya telah diselesaikan oleh formula Einstein, dan difahami bahawa tidak ada keperluan untuk "pemalar kosmologi."
SOLUSI LEMAITRE
Secara independen dari Friedmann, Georges Lemaître, ahli astrofizik Belgia, mengembangkan gagasan tentang 'atom primeval' yang meledak, yang membentuk teori Big Bang yang menandakan permulaan alam semesta yang berkembang. Seperti Friedmann, Lemaître juga mempelajari rumus-rumus Einstein, dan formula-formula ini tidak dapat dielakkan oleh Lemaître untuk menyimpulkan bahawa alam semesta telah berkembang.
Angkatan graviti mengimbangi alam semesta yang meluas, yang menghalang perkara yang bertaburan di angkasa lepas dari pemeluwapan menjadi satu jisim tunggal. Alam semesta yang semakin berkembang terus berkembang dan tidak pernah sama seperti sebelumnya. Ini bersambung, pada masa yang sama, hakikat bahawa alam semesta yang mendahului perkembangannya adalah lebih kecil. Ini bermakna bahawa asal-usul alam semesta telah menjadi jisim tunggal. Hasilnya, yang merumuskan teori Big Bang, adalah akibat daripada formula Einstein.
Lemaître adalah pakar yang paling terkenal dalam pemerhatian Vatican. Teori yang dikemukakannya mendapati rumah siap sedia di Gereja Katolik, yang tidak pernah gagal menyokongnya. Gereja Katolik adalah yang pertama di kalangan kalangan agama yang mengiktiraf kepentingan penting teori Big Bang (1920an), dan pada tahun 1951 Gereja secara rasmi mengakui bahawa teori itu sesuai dengan agama.
FORMULAS EINSTEIN
Rumus Einstein menjelaskan daya graviti dalam cahaya yang lebih jelas daripada yang dilakukan oleh Newton.Sebagai contoh, kegagalan rumus Newtonian untuk menerangkan secara terperinci orbit planet Mercury kemudiannya dijelaskan dengan tepat oleh formula Einstein.
Menurut Einstein, jisim objek mempengaruhi ruang dengan menyebabkan ia melengkung. Ruang bukanlah kekosongan mutlak; ia bergantung kepada orang ramai yang mana ia dipengaruhi. Fenomena ini, yang sepertinya pada mulanya sukar difahami, dapat digambarkan seperti berikut: bayangkan lembaran bi-dimensi yang mewakili ruang. Biarkan dua orang meregangkannya dari kedua-dua hujungnya. Marilah kita meletakkan epal di atasnya. Lembaran akan secara automatik kehilangan ketegangan dan menjadi terdistorsi terutamanya berhampiran epal. Jika kita mengganti epal dengan batu berat, penyelewengan akan menjadi begitu besar sehingga ia akan menjadi hampir mustahil untuk terus memegang kunci itu. Kita dapat menyimpulkan dari fakta ini bahawa ketika massa tumbuh, penyelewengan lebih besar.
Menurut penjelasan graviti Einstein, kita berputar mengelilingi matahari, kerana matahari adalah penyebab gangguan yang lebih besar di ruang dekat. Sekiranya alam semesta telah statik, perkara (bintang, planet, dan lain-lain) akan runtuh di bahagian bawah lubang masa dan ruang yang paling besar. Fizik Newton menunjukkan tarikan bersama antara badan-badan angkasa, sementara fizik Einstein menghasilkan matematik yang menerangkan cara-cara di mana benda-benda angkasa memberi pengaruh dari masa ke masa dan ruang.
INTERLINKING OF MATTER, SPACE AND MIME
Matter, ruang dan masa dihubungkan dengan rumus Einstein, tetapi sebelum tahun 1920-an adalah konsep "ruang mutlak" dan "waktu mutlak" yang dikuasai. Diyakini bahawa ruang dan waktu berpunca daripada infiniti dan mengekalkan ketinggian mereka dan tidak terjejas oleh daya gerak dan daya graviti badan angkasa. Teori relativiti Einstein menunjukkan kesilapan dalam menyusun ruang dan waktu sebagai entiti yang berasingan dan mutlak; di mana muncul konsep ruang masa. Masa ruang menjejaskan gerakan badan angkasa, dan mereka terpengaruh oleh semua fenomena di alam semesta. Fenomena ini tidak dapat difahami tanpa konsep ruang masa, dan menurut "teori relativiti" seseorang tidak dapat merujuk kepada ruang dan waktu di luar batas alam semesta.
Formula Einstein membawa kita kepada kesimpulan bahawa alam semesta berkembang. Sekarang, adalah satu untuk membalikkan proses dan menyimpulkan bahawa ruang berkurang ke dalam ketiadaan, konsep masa tentu juga tidak akan wujud. Ia bermula dari ini bahawa Big Bang bukan sahaja berasal dari perkara, tetapi juga masa.Fakta ini terus disokong oleh demonstrasi teoritis berdasarkan persamaan matematik Roger Penrose dan Stephen Hawking.
Teori relativiti membuka jalan bagi revolusi mental penting oleh fakta bahawa masa tidak mutlak, bahawa ia berubah bersama dengan kelajuan dan gaya graviti. Konsep Newtonian masa mutlak, antinomies yang falsafah Kant telah diutamakan di atas postulat masa mutlak, kehilangan nilai mereka setelah revolusi Einstein.
Eksperimen yang dijalankan kemudiannya membenarkan tuntutan Einstein. Dua jam atom ketepatan telah ditetapkan pada masa yang sama: satu disimpan di permukaan bumi dan yang lain menaiki pesawat yang meninggalkan London untuk China. Jam-jam yang ditetapkan oleh John Laverty adalah kesempurnaan sedemikian rupa sehingga kesilapan yang diterima adalah 1 saat setiap 300,000 tahun. Apabila pesawat terbang dengan sikap tinggi, ia tidak terjejas oleh graviti seperti objek di permukaan bumi. Apabila daya graviti mempengaruhi masa, diharapkan jam akan menandakan masa yang berlainan. Perbezaan yang dijangkakan adalah tidak penting dan, oleh itu, hanya boleh ditubuhkan oleh instrumen ketepatan. Perbezaan dalam soalan terbukti 1 / 55.000.000.000 sesaat. Ini adalah bukti empirikal mengenai ketepatan masa relativiti Einstein.Fenomena semacam itu tidak dapat ditakdirkan sebelum ini, memandangkan melahirkan konsepsi masa sebagai mutlak dan tidak terjejas oleh daya graviti. Eksperimen tambahan adalah mengesahkan teori Einstein.
Penemuan Einstein memperkenalkan perubahan hebat ke dalam minda ramai. Pembalikan perkembangan progresif alam semesta hingga permulaan masa berakhir dengan kepupusan ruang. Masa, bersamaan dengan ruang, mempunyai asal yang sama mengikut relativiti. Konsep waktu mutlak yang rumit Einstein telah hilang kehilangan watak abadinya. Masa menjadi konsep relatif yang mempunyai permulaan. Walau bagaimanapun, ini tidak bermakna, seperti yang dibayangkan oleh beberapa orang, masa itu hanyalah produk dari fikiran dan ia tidak wujud di dunia luar. Cukup sebaliknya, kerana hakikat bahawa pendekatan ini menghubungkan ruang, masa dan perkara bersama-sama dan menjelaskannya dalam istilah matematik; masa adalah sama seperti kewujudan perkara di dunia luar. Demonstrasi saintifik fakta yang tidak hanya penting tetapi waktu juga memiliki permulaan dan kedua-duanya memiliki asal yang sama adalah pencapaian teori Big Bang.
PENYELESAIAN PARADOX OLBERS DAN PARADOX POTENSI GRAVITY
Teori Big Bang berutang asalnya dengan pertimbangan teoritis, tanpa bukti pemerhatian. Teori yang sama juga telah menyelesaikan Olabers's Paradox, suatu subjek yang telah diperdebatkan selama bertahun-tahun.Paradoks ini, yang disuarakan oleh Heinrich Olbers pada tahun 1826, menanyakan soalan berikut: "Kenapa langit gelap pada waktu malam?" Dalam alam semesta yang tak terhingga dan tidak berubah, bersamaan dengan bintang-bintang dan galaksi, langit sepatutnya cerah. Olbers mencadangkan penyelesaian untuk paradoks ini: dia menganggap bahawa jumlah debu yang besar di alam semesta mesti menyerap sebahagian besar cahaya yang dipancarkan oleh bintang-bintang, menyebabkan langit menjadi gelap.
Telah dijumpai kemudian bahawa walaupun habuk ini akan menjadi panas kerana radiasi yang telah diserap dan akan memancarkan dengan intensiti yang sama. Paradoks datang untuk diselesaikan berikutan postulasi Big Bang bahawa alam semesta mesti mempunyai permulaan dan ia berkembang. Jadi, hakikat bahawa langit malam gelap menunjukkan bahawa alam semesta tidak boleh mempunyai bilangan bintang yang sama yang tidak teragih selama tempoh masa yang tidak terhingga.
Paradoks Johann Friendrich Zöllner (1871) tentang graviti juga tidak sah oleh model alam semesta yang semakin berkembang (paradoks potensi graviti). Zöllner berpendapat bahawa jika kita membayangkan bintang-bintang di alam semesta tak terhingga dan statik yang sama-sama bertaburan di ruang angkasa, sebagaimana yang diandaikan oleh Newton, tentunya potensi graviti tak terhingga di setiap titik alam semesta. Posisi sedemikian tidak serasi dengan akal dan pemerhatian; dengan cara ini model Big Bang yang menandaikan alam semesta yang berkembang, dinamik dan terhingga juga telah menyelesaikan paradoks ini.
HAWKING'S WONDER
Hawking tertanya-tanya pada fakta bahawa tiada siapa (malah Newton) pernah mengemukakan bahawa alam semesta telah berkembang, sebelum abad kedua puluh. Beliau berkomentar: "Kami tahu adalah mustahil untuk mempunyai model statik tak terhingga alam semesta di mana graviti sentiasa menarik. Ia adalah satu refleksi yang menarik mengenai iklim umum pemikiran bahawa sebelum abad ke-20 tidak seorang pun mencadangkan bahawa alam semesta telah berkembang atau berkontrak. Secara amnya diterima bahawa sama ada alam semesta telah wujud selama-lamanya di negeri yang tidak berubah, atau ia telah diwujudkan pada masa yang terhingga pada masa lalu yang lebih kurang seperti yang kita amati hari ini. "Dalam konteks yang berbeza dia mempunyai yang berikut untuk mengatakan: "Penemuan bahawa alam semesta berkembang adalah salah satu revolusi intelektual yang terbesar pada abad kedua puluh. Dengan meninjau semula, mudah tertanya-tanya mengapa tiada siapa yang memikirkannya sebelum ini. Newton dan lain-lain sepatutnya sedar bahawa alam semesta statik akan mula berkontrak di bawah pengaruh graviti. Tetapi katakan sebaliknya alam semesta berkembang. "
Fakta bahawa alam semesta tidak boleh statik adalah wujud dalam undang-undang graviti Newton. Namun, Hawking hairan pada kenyataan bahawa pengembangan alam semesta tidak dikandung oleh Newton dan penggantinya. Hawking fikir misteri ini sepatutnya diselesaikan lama sebelum tahun 1920an.
Pada mulanya, Big Bang hanya didasarkan pada "bukti teoritis." Pemerhatian akan dibuat kemudian, kerana pertimbangan teoretikal mendapati justifikasi mereka. Plato menganggap bahawa alam semesta telah dibina mengikut prinsip-prinsip matematik yang ditetapkan oleh Tuhan. Einstein berkata bahawa melainkan jika kita beralih kepada pandangan yang baik, pemerhatian yang kita buat berdasarkan teori, fenomena tidak akan dapat difahami, memandangkan teori-teori tersebut dijelaskan oleh prinsip-prinsip matematik; pendekatan matematik menyertai titik persimpangan ke arah mana Plato dan Einstein berkumpul.
1. Keterangan teoritis tersebut menyelesaikan paradoks yang berkaitan dengan undang-undang graviti Newton.
2. Mereka didasarkan pada formula Einstein (formula ini disokong oleh eksperimen).
3. Mereka menubuhkan hakikat bahawa masa mempunyai permulaan serentak dengan perkara.
4. Mereka menyelesaikan paradoks Olbers.
5. Mereka juga menyelesaikan paradoks potensi graviti.
Dengan cara ini, paradoks dalam kosmologi alam semesta telah diselesaikan, undang-undang graviti menjadi rumit dan matematik formula teori relativiti mendapati permohonan mereka. Permulaan alam semesta itu dengan begitu jelas dijelaskan dalam istilah saintifik untuk kali pertama.
2. KEBERKESANAN PERLUASAN: REVOLUSI MENTAL BERDASARKAN TELESCOPE
"Bukti teoritis," yang merupakan bukti pertama Big Bang, didasarkan pada formula Einstein; bukti ini menunjukkan bahawa alam semesta tidak dapat berada dalam keadaan mantap dan bahawa ia sedang dalam proses pengembangan. Apabila keterangan ini diperkenalkan buat kali pertama, data percubaan tidak tersedia;semua yang wujud adalah prinsip teoritis berdasarkan matematik. Didorong oleh perkembangan saintifik, dan terutamanya oleh penemuan teleskop, pemerhatian badan-badan angkasa telah mewujudkan semangat baru.Perkembangan yang ketara di teleskop memberikan pengetahuan baru tentang sfera langit. Dengan menambah cermin kepada teleskop, Newton berjaya mendapatkan imej yang lebih tinggi daripada yang tersedia untuk Galileo. Bintang kelihatan lebih mudah, mengundang saintis untuk mengetahui misteri alam semesta dan bintang-bintang.
Pada tahun 1920, teleskop paling canggih di Mount Wilson di California, Amerika Syarikat; Edwin Hubble (1889-1953) mendapat kebenaran untuk menggunakannya dalam penyelidikan yang akan membawa kepada revolusi dalam pemikiran kita. Revolusi ini akan diketuai oleh pengetahuan baru berdasarkan pemerhatian.
OBSERVASI HUBBLE DAN KESAN DOPPLER
Pemerhatian yang dilakukan oleh teleskop Hubble menunjukkan buat kali pertama bahawa jumlah galaksi di alam semesta telah melebihi seratus juta. Kenyataannya menimbulkan spekulasi bahawa masa telah tiba untuk lelaki ini bersara.
Hubble, tanpa menghiraukan kontroversi yang dia sedang memprovokasi, meneruskan penyelidikannya. Pada tahun 1929, dia melihat bahawa galaksi luaran kelihatan meresap dari Bima Sakti dan bahawa jauh lagi, semakin cepat mereka surut. Hubble memperoleh hasil yang sama dalam semua galaksi yang dilihatnya.Penemuan Hubble ini adalah untuk memimpin jalan menuju revolusi konseptual skop yang hebat. Pada mulanya, pentingnya penemuan yang tidak dijangka ini tidak dapat dicapai sepenuhnya. Ilustrasi terbaik terhadap alam semesta Hubble dibuat dengan menggunakan belon yang menaik. Tandai titik pada permukaan balon dan letakkan titik-titik di sekelilingnya. Oleh kerana belon terus membesar, anda akan melihat bahawa titik-titik itu akan menghilangkan diri dari satu sama lain. Alam semesta berkembang dengan begitu.
Hubble menemui perkembangan oleh kesan Doppler. Kesan Doppler ialah perubahan panjang gelombang yang diperhatikan apabila jarak antara sumber gelombang dan pemerhati berubah. Panjang gelombang meningkat sebagai sumber atau pemerhati berpindah selain daripada yang lain dan berkurangan apabila mereka bergerak lebih dekat dengan yang lain. Gantian perubahan siren kenderaan bermotor lulus adalah contoh kesan Doppler pada gelombang bunyi. Dalam hal ini, tidak ada perbezaan antara bunyi dan cahaya, kerana kedua-duanya menyebarkan gelombang.
Oleh kerana panjang gelombang lukisan sumber hampir berkurangan, ia beralih kepada warna biru dalam spektrum cahaya. Panjang gelombang sumber cahaya surut meningkat dan beralih ke arah merah. Hubble memeriksa cahaya yang datang dari bintang-bintang menggunakan kesan Doppler dan menyedari bahawa cahaya sentiasa berubah menjadi merah; ini bermakna bahawa semua bintang telah surut bersama-sama dengan galaksi. Jangkaannya adalah pergeseran ke arah biru cahaya yang datang dari bintang-bintang galaksi, sementara ke arah cahaya merah yang berasal dari bintang-bintang lain.
Pemerhatian yang menggantikan Hubble, Milton Humeson dan lain-lain ', mengesahkan keputusan ini. Pada tahun 1948 teleskop terbesar dunia ditubuhkan di Gunung Palomar dan pemerhatian yang dilakukan oleh teleskop ini mengesahkan hasilnya juga.
LEMAITRE DAN BOXER HUBBLE
Aspirasi awal Edwin Hubble adalah menjadi petinju. Seseorang tertanya-tanya berapa banyak lawan yang dia akan mengetuk jika dia melakukannya! Tetapi satu perkara yang pasti; pemerhatiannya mengetuk sebilangan besar saintis yang percaya alam semesta itu bersifat statik dan tidak bergerak. Konsep alam semesta mantap, yang dikritik oleh bukti-bukti teori, adalah, dalam ertikata, yang diketuk oleh Hubble.
Semua pemerhatian yang dijalankan sehingga hari ini telah mengesahkan penemuan Hubble. Pada mulanya, atheis, yang meramalkan akibat falsafah penemuan Hubble, mengambil isu dengan mereka dan enggan menerima konsep alam semesta yang berkembang. Inilah konsep saintis atheistik, yang meyakinkan alam semesta yang tidak berubah, kekal dan tidak terbatas, mempunyai kesulitan untuk menerima. Apabila Hubble mendedahkan penemuan-penemuannya buat kali pertama, dia dikejar dan keputusan yang diperolehnya telah dibuat terang.
Walau bagaimanapun, penemuan baru menyebabkan seorang saintis dengan nama Lemaître untuk bersinar dengan kegembiraan. Seperti yang telah kita lihat di atas, Lemaître dan Friedmann telah, secara berasingan dari satu sama lain, secara teorinya memaparkan keperluan dunia yang berkembang dengan formula matematik.Lemaître tidak puas dengan pendekatan teori; dia juga memanfaatkan data pemerhatian Hubble dan berakhir dengan menjelaskan bahawa teori Big Bang telah dibuktikan oleh kedua-dua bukti teoritis dan pemerhatian.Pengiraan teori dipadankan dengan hasil yang dicapai oleh teleskop.
Pada mulanya Hubble sendiri tidak menyadari skop pengaruh yang pengetahuan yang diperolehnya akan menimbulkan fizik dan falsafah abad ke-20 dan ke-21. Nampaknya Lemaître adalah orang pertama yang memahami kepentingannya.
PEMANDU LEMAITRE, EINSTEIN DAN HUBBLE
Seperti yang telah saya katakan, walaupun Einstein mula sakit pada mulanya untuk mengesahkan kebenaran teori ini, walaupun pada hakikatnya ia adalah hasil dari formulanya sendiri, kerana, dia, seperti Newton, mengekalkan bahawa alam semesta adalah statik dan tidak bergerak . Lemaître, Einstein dan Hubble bertemu satu hari di Institut Teknologi California. Lemaître memberikan satu terperinci mengenai teori Big Bang. Dia mengatakan bahawa alam semesta terhutang kepada "atom primeval," yang, akibat dari perpecahan, telah pecah menjadi bahagian-bahagian yang akhirnya menjadi galaksi yang berkembang mengikut persamaan standard relativiti umum. Dia bermaksud dengan itu bahawa alam semesta telah dicipta pada hari yang tidak ada semalam. Dia telah membuat semua pengiraan yang diperlukan untuk tujuan itu; dia menggabungkan data Hubble, yang merupakan antara penonton, dengan formula Einstein. Lemaître terkejut melihat Einstein bangkit dan mengisytiharkan penjelasan ini untuk menjadi yang paling terang dan yang paling meyakinkan yang telah dia dengar setakat ini.
Mesyuarat di Institut Teknologi California adalah satu kejayaan. Lemaître, bapa kepada teori Big Bang; Einstein, yang mempunyai bahagian dalam pengeluaran "bukti teoritis" melalui penerapan matematik teori relativiti; dan Hubble, yang menyumbang kepada demonstrasi teori itu dengan "bukti pemerhatian" beliau, telah berkumpul dan mengesahkan kebenaran teori Big Bang.
HUKUM HUBBLE
Penemuan Hubble dan Vesto M. Slipher dan Milton Humason, yang bekerjasama dengannya di pemerhatian Gunung Wilson, mempunyai aspek penting lain: Hukum Hubble, hasil pemerhatiannya. Pada tahun 1929, beliau mengumumkan undang-undangnya yang terkenal: galaksi yang jauh lebih jauh, lebih besar, secara langsung, adalah halaju kemelesetannya.
Undang-undang ini membenarkan saintis untuk mengukur kelajuan di mana galaksi berpindah dari satu sama lain, dan untuk melihat tempat yang galaksi tertentu akan menduduki pada akhir masa yang pasti. Kita boleh menganggarkan kedudukan galaksi selepas satu bilion tahun. Pemikiran yang sama juga boleh dibalikkan.Sekiranya kita mundur dan tidak meneruskan, kita akan berakhir pada permulaan penciptaan. Dengan formula ini adalah mungkin untuk mengira umur alam semesta. Masa di mana alam semesta telah dicipta dengan demikian boleh ditakrifkan.
Umur alam semesta boleh diwujudkan dengan menggunakan pemalar Hubble. Pengiraan yang tepat mengenai pemalar Hubble melibatkan kesukaran; itulah sebabnya pembinaan masa yang tepat di mana alam semesta diciptakan telah menjadi isu kontroversi.
Para saintis telah menggunakan kaedah yang berbeza untuk mengira usia alam semesta. Walau bagaimanapun, keputusan yang dicapai telah berubah antara 10 hingga 25 bilion tahun; tiada kaedah pengiraan pelbagai telah melampaui batas ini. Penyelidikan yang dijalankan selepas tahun 1990-an menunjukkan bahawa umur itu perlu sekitar 15 bilion tahun.
NO MOMENT OF THE UNIVERSE IS EQUAL TO OTHER MOMENT
Perkembangan alam semesta, yang pada awalnya telah dijadikan "bukti teoritis" yang diambil dari pengiraan matematik, telah dibuktikan oleh pemerhatian yang akhirnya membawa kepada penghitungan zaman alam semesta dan penubuhannya dalam kurungan waktu. Persoalannya sekarang, tidak, sama ada atau tidak alam semesta mempunyai permulaan, tetapi bagaimana untuk mengira umurnya.
Pemerhatian yang paling baru-baru ini telah menambah bukti baru kepada pengembangan alam semesta.Menurut model Big Bang, alam semesta berkembang pesat dari keadaan primordial yang sangat padat yang menyebabkan penurunan ketara dan suhu yang ketara. Apabila anda melihat galaksi-galaksi di sudut paling jauh di langit, sila ingat bahawa anda sebenarnya melihat masa lalu alam semesta. Oleh kerana cahaya galaksi terjauh bergerak dari jarak yang sangat jauh, apa yang kita amati sebenarnya adalah keadaan galaksi berbilion tahun yang lalu. Pengamatan kami terhadap fakta ini membuktikan bahawa keadaan galaksi ini memberikan aspek yang lebih padat alam semesta. Alam semesta yang padat berbilion tahun lalu telah mencapai ketumpatan semasa selepas pengembangan berterusan. Ini adalah satu lagi pengesahan teori Big Bang.
Pengembangan alam semesta berterusan adalah penemuan yang telah merevolusi astronomi dan manusia yang sangat terpengaruh. Penemuan sedemikian seperti bumi mempunyai tetapi beberapa pendahuluan dalam sejarah sains. Satu kejayaan yang sama mungkin menggantikan sistem geosentrik dengan sistem heliosentrik.Saya mengekalkan bahawa revolusi dalam proses pemikiran yang akan membawa kepada skop yang lebih besar. (Walau bagaimanapun, kepentingan yang luasnya mungkin belum dapat dilihat sebagai revolusi Copernicus.)
Alam semesta yang terus berkembang itu mengingatkan satu daripada Heracletus (540-480 SM), yang berkata, "Anda tidak boleh melangkah masuk ke sungai yang sama dua kali." Semesta yang berkembang semakin berubah setiap saat, dan setiap saat kita berada di alam semesta yang beragam. Tiada perpisahan kedua adalah sama dengan yang mendahuluinya. Tiada dua saat di alam semesta adalah sama. Perubahan revolusioner ini dibuktikan dengan pemerhatian yang membawa kita lebih jauh daripada kenyataan Heracletus.Perkembangan dan perubahan berterusan menjana kesan lain yang jauh lebih menjurus kepada asal dan akhir alam semesta.
3. LATARBELAKANG LATARBELAKANG KOSMIK: PEMULIHAN YANG DIKENAKAN OLEH KESELURUHAN KONSEP DARI UNDANG-UNDANG ETERNAL
Teori Big Bang dilancarkan pada suatu masa ketika atheisme Marxis mendapat penguasaan dan positivisme disokong oleh banyak saintis sebagai satu-satunya sistem falsafah yang sah. Satu alam semesta yang tidak mempunyai permulaan dalam masa itu dengan senang hati dikekalkan oleh positivis dan atheis kerana ia menghalang Tuhan. Sir Arthur Eddington mengisytiharkan bahawa idea bahawa alam semesta mempunyai permulaan adalah "falsafah yang menjijikkan." Antagonisme terhadap teori Big Bang berasal dari kebimbangan ideologi dan psikologi ateis dan bukannya kepentingan saintifik.
Dalam siaran radio, Fred Hoyle, yang sendiri menganjurkan model Negeri Steady, merujuk secara sinis kepada penemuan baru dengan ungkapan "Big Bang." Ekspresi kemudian diterima.
WHERE IS THE FOSSIL OF EXPLOSION THIS?
Sepanjang masa di mana teori Big Bang sedang dirumuskan, demonstrasi dibuat dari pembentukan unsur-unsur dalam proses kehidupan bintang-bintang. Sumbangan Fred Hoyle dan pasukannya mengenai perkara ini sangat penting. Teori Big Bang menjelaskan asal-usul hidrogen, unsur yang tidak dihasilkan oleh bintang, tetapi menyumbang kepada pembentukannya. Big Bang mengimbangi jurang-jurang yang ada dalam supperminan Hoyle dan memberikan rekaan sempurna tentang pembentukan unsur-unsur. Menurut teori subatomik, untuk mendapatkannya, hidrogen memerlukan haba yang besar. Model Big Bang menimbulkan keperluan kewujudan medium yang sangat panas pada asal-usul alam semesta.
Hoyle berpendapat bahawa penyelesaian masalah ini tidak dapat dijumpai dalam teori Big Bang dan dia terus menuntut pertentangannya. Sekiranya Big Bang telah menghasilkan haba yang sangat besar pada mulanya, beliau berkata letupan itu seharusnya meninggalkan fosil di belakang.
Sebagai akibat dari pendekatan sarkastik Fred Hoyle, bukan sahaja istilah "Big Bang," tetapi istilah "fosil" juga dicipta. Apabila "radiasi latar belakang kosmik" ditemui, banyak saintis menamakannya sebagai "radiasi fosil." Malah, bantahan Hoyle memainkan peranan bumerang, kerana mereka akhirnya mengesahkan, dan bukannya membatalkan teori Big Bang, sehingga menamatkannya model Steady-State yang disokong.
CALCULASI TEORETIKAL GAMOW
Ia adalah Gamow yang mula-mula menayangkan kewujudan radiasi latar kosmik berdasarkan pengiraan matematik. Gamow dan Alpher dicadangkan pada 1 April 1948, teori "alfa, beta, gamma" yang mencadangkan kemungkinan menjelaskan banyak unsur kimia sebagai hasil proses termonuklear pada peringkat awal alam semesta yang panas dan berkembang. Idea-idea ini telah dibangunkan dan menjadi sebahagian daripada model Big Bang alam semesta. Mereka meramalkan bahawa, apabila alam semesta berkembang, penyejukan Big Bang akan menghasilkan radiasi latar belakang yang lemah dengan suhu semasa kira-kira 5 Kelvin.
Satu artikel oleh George Gamow dan rakan sekerja menyampaikan cara atom berinteraksi pada permulaan Big Bang berdasarkan penemuan fizik nuklear baru-baru ini, mendedahkan fakta bahawa nilai haba yang dikeluarkan semasa reaksi ini dapat diukur dari segi berbilion-bilion darjah. Mereka menegaskan bahawa radiasi, yang melibatkan tenaga yang besar, memenuhi alam semesta dan mendakwa bahawa walaupun hari ini sisa radiasi terma tenaga tinggi ini masih ada di angkasa. Ringkasnya, Gamow menyifatkan keperluan kewujudan "fosil" di mana Hoyle telah menenangkan.
Semua radiasi yang berjaya Big Bang akan mempunyai titik asal yang pasti dari mana ia dihasilkan. Tetapi ciri yang paling penting radiasi yang disebabkan oleh Big Bang adalah penyebarannya di seluruh alam semesta.
FOSSIL RADIATION FOUND
Pada tahun 1960-an, Robert Dicke dan rakan-rakan menyimpulkan bahawa asal-usul Big Bang dari alam semesta sepatutnya meninggalkan sisa radiasi gelombang mikro yang dapat dilihat, di sekeliling kita. Asal mula alam semesta sangat panas dan penuh dengan elektron panas, proton dan foton tenaga tinggi. Apabila alam semesta berkembang radiasi ini menjadi sejuk, membolehkan kita melihatnya di zon gelombang mikro spektrum elektromagnetik. Dikatakan bahawa para astronom dari Princeton tidak menyedari hakikat bahawa Gamow mempunyai konsep yang sama. Namun, fakta yang ditakrifkan, bagaimanapun, bahawa Gamow dan rekannya menyadari adanya radiasi ini, walaupun mereka gagal mencadangkan demonstrasi eksperimennya.
Robert Dicke dan rakan-rakannya adalah yang pertama menggunakan alat khas untuk mencari radiasi latar gelombang mikro kosmik. Dicke, Roll dan Wilkinson membina pengesan radiasi gelombang mikro yang dirancang Dicke pada tahun 1965. Namun, penemuan yang mereka percaya akan menjamin mereka Hadiah Nobel, akan jatuh ke banyak orang lain, iaitu, kepada dua jurutera: Arno Penzias dan Robert Wilson, yang bekerja di Laboratorium Telefon Bell di New Jersey. Penzias menemui "sinaran latar gelombang mikro kosmik" semasa menyiasat lebihan yang tidak dijangka. Gangguan yang disebabkan oleh fenomena ini menggagalkan penyelidikan mereka. Apabila mereka gagal membuang gangguan ini, mereka memanggil Dicke dan kawan-kawannya di Princeton, kerana mereka tahu bahawa mereka adalah pakar dalam radiasi di angkasa. Dicke dan rakan sekerja, setelah mendengar penemuan Penzias dan Wilson, menyedari bahawa mereka telah menemui radiasi yang mereka sendiri cari. Oleh itu, fosil, di mana Hoyle telah bersenang-senang, ditemui oleh Penzias dan Wilson, yang dianugerahkan Hadiah Nobel, manakala Dicke dan kawan-kawannya melepaskan peluang.Terdapat ramai saintis yang mengakui penemuan ini sebagai "bukti yang kuat." Pertahanan model Steady State menjadi mustahil berikutan penemuan "radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik." Radiasi yang dimaksudkan dapat dilihat di setiap arah Alam semesta. Suhu radiasi ialah -270 (3 Kelvin). Nilai ini agak hampir dengan suhu -268 (5 Kelvin) yang dikira oleh Gamow dan rakan sekerja. Alpher dan Herman berkata: "Semua orang bersetuju bahawa tahun 1965 merupakan tahun penting dalam perkembangan sejarah kosmologi;sesungguhnya, ada yang mengambilnya sebagai tahun kelahiran kosmologi moden. "
4- KETERANGAN MICROWAVE KOSMIK LATARBELAKANG LATIHAN: KELUARGA DALAM RADIASI
Penemuan radiasi latar belakang kosmik adalah bukti besar Big Bang. Kajian lanjut mengenai radiasi ini adalah untuk membekalkan bukti baru dalam menyokong model Big Bang. Berikutan pemerhatian Penzias dan Wilson, Roll dan Wilkinson dari Princeton University membina instrumen yang tepat untuk menjalankan eksperimen tersebut. Ini adalah yang pertama dari beberapa eksperimen yang mengesahkan penemuan Penzias dan Wilson.
Selepas penemuan latar gelombang mikro kosmik, saintis mula mencari turun naik radiasi, kerana mereka perlu untuk pembentukan alam semesta. Sekiranya perkara tersebar di setiap arah secara homogen berikutan Big Bang, pembentukan galaksi, bintang dan bumi tidak mungkin. Untuk pembentukan tersebut, bidang yang mempunyai kepadatan yang berbeza-beza diperlukan. Yang paling kurang divergensi suhu semasa perkembangan permulaan alam semesta bermula dari satu titik akan memberikan bukti yang mencukupi untuk membuktikannya. Tempat yang agak panas akan mempunyai tenaga yang lebih besar, yang kandungan zarah akan lebih banyak daripada di bahagian yang lebih sejuk. Proses ini akan memberi laluan kepada penggubalan galaksi.
FLUCTUATIONS DISCOVERED
Pengesan yang digunakan oleh Penzias dan Wilson tidak dapat mengesan turun naik yang dijangkakan dalam latar gelombang mikro kosmik. Untuk mendapatkan pengukuran yang tepat, pertama sekali diperlukan untuk menghapuskan sumber gangguan dalam atmosfer bumi. Instrumen saiz yang besar terpaksa diangkat ke udara di dalam belon helium. Rancangan telah dibina di mana pesawat U2 akan mencari "latar belakang gelombang mikro kosmik." Untuk membawa pengesan berharga, kokpit dengan petak yang direka khusus telah dibina, kerana walaupun jendela udara pesawat mungkin menjejaskan instrumen ketepatan. Menjadi jelas bahawa gerakan pesawat dan masa yang membolehkan pengukuran terhad. Pesawat tidak dapat digantung di udara seperti belon; ia terpaksa melancarkan trajektori yang sama berulang-ulang yang akan mengalirkan bahan api sebelum selesai pengukuran. Satu-satunya penyelesaian yang realistik ialah menggunakan satelit. Usaha yang dijangkakan telah direalisasikan pada bulan November tahun 1989 dengan pemasangan instrumen pada satelit Latar Belakang Cosmic Explorer (COBE) oleh John Mather. Instrumen yang dibangunkan oleh Mather berjaya mengukur suhu latar gelombang mikro kosmik yang bersesuaian dengan suhu 2.725 Kelvin. COBE tinggal di angkasa selama tiga tahun; data yang diberikan adalah lebih daripada mencukupi, kerana mereka membuktikan bukan sahaja adanya radiasi latar belakang kosmik, tetapi juga emanasinya dari setiap arah ruang. Turut naik turun mungkin juga dikesan. Gambar yang dikeluarkan oleh komputer berdasarkan data yang disediakan oleh COBE juga menunjukkan turun naik dalam peta bekas dunia. Untuk membezakan antara bahagian panas dan sejuk, warna merah jambu dan biru ditambah pada gambar. Data yang COBE telah ditemui di alam semesta telah diperiksa semula dan teliti dikaji; hasilnya memuaskan. Turun naik wujud dalam latar gelombang mikro kosmik dan ini akan membolehkan pembentukan galaksi. Model Big Bang telah memenangi satu lagi kemenangan.
George Smoot memukul tajuk utama di seluruh dunia apabila beliau
pemproses data menghasilkan imej merah jambu dan biru radiasi fosil di alam semesta. Pemerhatian kosmologi seperti ini tidak pernah disaksikan sebelumnya. Di sebelah gambar itu adalah komen Stephen Hawking mengenai penemuan ini: "Ini adalah penemuan terbesar abad ini, dan mungkin sepanjang masa."
Ketua projek satelit COBE, George Smoot, menyatakan bahawa penemuan ini merupakan bukti fakta bahawa alam semesta mempunyai permulaan dan menambah bahawa ia seolah-olah satu
melihat Tuhan.
DATANG SATELLITE DAN DATA KOMPUTER
Satelit itu, keajaiban kejuruteraan, dan komputer, keajaiban elektronik, menyertai tangan dengan pengiraan matematik yang baik untuk mempromosikan Big Bang. Gambar alam semesta kini lebih jelas dari sebelumnya.
Penemuan fluktuasi yang diperlukan untuk pembentukan galaksi adalah sesuatu yang tidak dijangkakan oleh orang-orang yang mempunyai kelebihan mereka. Tesis alpha-beta-gamma yang telah diperkenalkan untuk pertama kali kewujudan radiasi latar gelombang mikro kosmik yang diperlukan telah menduduki tempat istimewa dalam sejarah. Pada tahun 1978 Penzias dan Wilson telah dianugerahkan Hadiah Nobel untuk penemuan mereka pada tahun 1965. Satelit COBE yang dilancarkan ke angkasa dengan kos berjuta-juta dolar untuk mengukur radiasi latar belakang kosmik dengan itu mengukur "radiasi fosil" dan turun naik di dalamnya dengan ketepatan yang tinggi. Penemuan radiasi latar belakang kosmik dan kajiannya amat penting bagi teori Big Bang.Latar belakang gelombang mikro kosmik mempunyai bukti lain yang disimpan untuk kami.
TEMPERATUR DARIPADA RADIASI LATAR BELAKANG MICROWAVE BULAN
Seperti yang telah kami nyatakan, salah satu daripada data yang paling penting
yang disediakan oleh model Big Bang adalah fakta bahawa asal-usul alam semesta sangat panas dan padat dan ini telah berkurang apabila alam semesta berkembang. Suhu radiasi latar belakang kosmik terus jatuh, dan, pada masa ini, ia adalah sama dengan 2.7 Kelvin. Apabila kita melihat cahaya yang datang dari galaksi yang jauh di angkasa, kita mesti ingat bahawa kita sebenarnya kelihatan jauh ke masa lalu. Cahaya yang datang dari galaksi terpencil akan datang dari jarak berbilion tahun. Mungkin galaksi yang kita saksikan pada masa ini tidak benar-benar wujud, dan kita melihat cahaya yang telah berlepas pada perjalanannya berbilion tahun yang lalu.Ringkasnya, kita melihat jauh ke masa lalu.
Pada masa lalu alam semesta itu, menurut teori Big Bang, jauh lebih padat dan lebih panas. Sekiranya kita mengukur suhu latar gelombang mikro kosmik di salah satu galaksi terjauh (galaksi masa lampau), kita sepatutnya dapat mencari suhu yang lebih tinggi. Pada musim bunga tahun 1994, penyelidik dapat berjaya melakukannya. Suhu radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik ialah 7.4 Kelvin, yang hari ini tetapi 2.7 Kelvin.
Pemerhatian ini dibuat berkat teleskop Keck, alat optik terbesar pada masa itu. Pada tahun 1996, pasukan astronomi yang sama berjaya mengukur suhu galaksi yang lebih jauh; nilai yang mereka dapati sedikit melebihi 8 Kelvin. Pengimbasan zon jauh lebih jauh oleh sekumpulan ahli astronomi lain membawa kepada penemuan suhu 10 Kelvin. Semua data ini mengesahkan Big Bang; semakin jauh kita pergi, semakin tinggi suhu yang dihadapi. Kajian sejarah radiasi latar belakang kosmik terbukti menjadi bukti tambahan Big Bang.
MENGENAI TEORI DAN PEMANTAUAN
Oleh itu, teori matematik digabungkan dengan pemerhatian terhadap radiasi latar belakang kosmik: Kita boleh meringkaskan proses ini dengan cara berikut:
1. Secara teoritis: penyelidik Gamow dan Princeton menyatakan bahawa terdapat radiasi sisa dari bola api awal yang menyebar ke seluruh alam semesta, dan membuat pengiraan suhunya. Berdasarkan asas pemerhatian: Radiasi ini, kewujudan yang pada mulanya dikesan oleh Penzias dan Wilson dan kemudiannya disahkan oleh pemerhatian COBE, telah tersebar di seluruh alam semesta dan pengiraan yang dilakukan oleh penyelidik Gamow dan Princeton sangat dekat dengan suhu radiasi ini.
2. Secara teoritis: Ia telah menyatakan bahawa turun naik mestilah pada suhu awal alam semesta untuk pemformatan galaksi. Pada dasar pemerhatian: Pada 1992 COBE mengesan turun naik suhu pada fasa inisiatif alam semesta.
3. Secara teoritis: Mengikut fakta bahawa masa lalu alam semesta melibatkan suhu yang lebih tinggi, begitu juga dengan suhu radiasi latar belakang gelombang kosmik yang lalu. Pada asas pemerhatian: Pada tahun 1994 kajian cahaya yang datang dari galaksi terpencil mengesahkan bahawa radiasi latar gelombang mikro kosmik lebih tinggi pada masa lalu, seperti yang dijangkakan. Pemerhatian seterusnya mengesahkan ini.
5. KETERANGAN DARIPADA KUANTITI ELEMEN JUMLAH HYDROGEN
Perkadaran elemen dalam ruang ditubuhkan oleh "garisan Fraunhofer" yang ditemui oleh Fraunhofer. Garis-garis ini adalah cap jari, jadi untuk bercakap, unsur-unsur. Adalah mungkin untuk mengesan sifat elemen dalam sumber cahaya dengan menganalisis cap jari ini. Telah diperhatikan bahawa komposisi matahari dan bintang adalah satu dan sama. Unsur asas mereka adalah hidrogen dan helium. Matahari adalah sebahagian daripada kumpulan galaksi bintang. Alam semesta adalah subjek sederhana dengan graviti yang bintang-bintang dan satelit dibuat dari bahan utama yang sama digunakan.
Garis Fraunhofer membuktikan bahawa 73% alam semesta terdiri daripada hidrogen dan 25% helium. Ini bukti bukti Big Bang. Penyelidikan subatomik memerlukan persekitaran panas yang sangat panas untuk pengeluaran atom hidrogen. Anggaran terperinci pertama dibuat pada tahun 1948 oleh karya Gamow dan rakan sekerja.
Seperti yang dicadangkan oleh Gamow, penyejukan pesat alam semesta dari negara yang sangat panas menjelaskan pengeluaran kooperatif unsur-unsur proton dan neutron dan proporsi hidrogen 73% di alam semesta. Hidrogen tidak boleh terbentuk dalam proses yang berlaku di dalam bintang-bintang; Big Bang membersihkan jalan untuk pembentukan atom hidrogen dan jumlahnya.
KETERANGAN DALAM JUMLAH HELIUM
The Big Bang telah mengajar kita bahawa helium dibentuk pada permulaan alam semesta. Pada awalnya, alam semesta adalah campuran yang sangat panas dari proton, neutron dan elektron. Oleh kerana komposisi ini disejukkan, reaksi nuklear mula berlaku. Neutrons dan proton digabungkan dalam pasangan yang bergabung membentuk nukleus unsur helium. Pengiraan teoritis menunjukkan bahawa dua puluh lima peratus komposisi alam semesta terdiri daripada helium. Helium juga boleh dihasilkan oleh tindak balas yang berlaku di dalam bintang-bintang; namun reaksi-reaksi ini tidak boleh menyumbang jumlah helium ini.
Semua pemerhatian yang dilakukan setakat ini telah mengesahkan ini. Contohnya, pada 1999 ahli astronomi Amerika dan Ukraine menggunakan Cermin Pelbagai dan teleskop Keck untuk mendapatkan nisbah helium sebanyak 24.52%. Teori Big Bang itu dibuktikan sekali lagi oleh para astronom ini yang menentukan perkadaran ini berdasarkan pemerhatian mereka terhadap galaksi tertua. Kemudian, pada tahun 2000, hasil yang dicapai oleh ahli astronomi Kanada sangat dekat. Kajian-kajian ini menunjukkan bahawa helium telah wujud dari peringkat awal alam semesta.
KETERANGAN PEMERIKSAAN MELALUI UNIVERSE
The Big Bang berasal dari satu titik di alam semesta dan semua perkara di alam semesta berasal dari letupan bencana. Model Big Bang menunjukkan bahawa, asal usulnya, alam semesta sangat kecil dan panas dan suhunya turun kerana ia berkembang. Model Big Bang juga memberikan penjelasan mengenai jumlah hidrogen dan helium di alam semesta. Kami telah melihat bahawa salah satu ciri penting latar belakang mikrob kosmik adalah penyebarannya di seluruh ruang. Keputusan yang sama mesti dicapai dengan nisbah 73% hidrogen dan 25% helium. Memandangkan unsur-unsur yang bersangkutan bertaburan di semua arah, nisbah yang sama harus diguna pakai di seluruh alam semesta yang berkembang.
Hasil kajian dengan data Big Bang teori yang diantisipasi dan telah ditunjukkan oleh pemerhatian yang dibuat.Hidrogen dan helium adalah elemen yang mendominasi di setiap tempat alam semesta. Kira-kira tiga perempat daripada alam semesta terdiri daripada hidrogen dan seperempat helium.
KETERANGAN YANG DISEDIAKAN OLEH DEUTERIUM DAN LITHIUM
Semua deuterium (salah satu dari tiga isotop hidrogen, nukleus yang mengandungi satu proton dan satu neutron) dan litium dibentuk sejurus selepas letupan. Proses yang berlaku di dalam bintang tidak boleh membentuk unsur-unsur ini; sebagai fakta, pembakaran bintang gobbles unsur-unsur itu daripada menghasilkan lebih banyak atom-atom ini. Model Big Bang menerangkan raison d'être deuterium dan lithium.
Pemerhatian dibuat dengan teleskop Keck dan Hubble sesuai dengan jumlah deuterium dan lithium seperti yang dicadangkan oleh model Big Bang. Kajian Vanioni Flam, Coc dan Casse diterbitkan pada tahun 2000 dan penyelidikan yang dilakukan sebelum ini mengesahkannya.
Pengiraan yang berkaitan dengan jumlah deuterium dan litium di alam semesta sebelum tahun 1994 dibuat di bintang-bintang yang relatif dekat di bumi. Selepas tahun 1994, massa gas pada jarak 12 bilion tahun cahaya dari planet kita (yang berbilion tahun sebelumnya) telah diperiksa. Deuterium dan litium turut hadir di dalamnya.Fakta bahawa unsur-unsur ini wujud dari minit pertama selepas Big Bang sekali lagi membuktikan kesahihan teori Big Bang.
Kita dapat merumuskan hasilnya sebagai berikut:
1. Sekitar tiga perempat daripada alam semesta terdiri daripada atom hidrogen
seperti yang dicadangkan oleh teori Big Bang.
2. Sekitar seperempat alam semesta terdiri daripada atom helium sebagai
yang dicadangkan oleh teori Big Bang.
3. Rasio-rasio lazim di seluruh alam semesta seperti yang dicadangkan oleh
teori Big Bang.
4. Haba sengit maksimum yang diperlukan untuk pembentukan
atom hidrogen disediakan oleh Big Bang.
5. Helium mungkin terbentuk di dalam bintang-bintang, tetapi helium 25% di dalam
alam semesta hanya boleh dijelaskan oleh Big Bang.
6. Bintang-bintang memakan unsur seperti deuterium dan litium;
unsur-unsur ini berhutang hanya kepada Big Bang.
7. Penemuan baru-baru ini yang berjaya mengamati jauh (the
paling kuno) galaksi dan awan gas dan menubuhkan jumlah
hidrogen, helium, deuterium dan litium membuktikan primordial
kewujudan unsur-unsur ini seperti yang dicadangkan oleh Big Bang
model.
6. KETERANGAN DARIPADA DUNIA SUB-ATOMIK UNTUK PELAKSANAAN PEMBANGUNAN PROGRESSIVE BULAN DUNIA DOLAR
Untuk mendapatkan akses yang lebih baik ke dunia sub-atom, terowong pemecut dibina untuk mensimulasikan medium panas dan meningkatkan halaju zarah sub-atom. Ini medium percubaan di mana ahli fizik terkemuka di dunia menjalankan projek penyelidikan mereka adalah keajaiban teknologi dibina pada kos yang sangat besar.Yang paling berkuasa adalah CERN di Geneva, Switzerland, Fermilab di Chicago, Amerika Syarikat, dan SLAC di San Francisco, Amerika Syarikat. Eksperimen yang dilakukan dalam terowong ini dengan model Big Bang.
Teori Big Bang menyatakan bahawa pada mulanya, hanya tenaga wujud; ini diikuti oleh pembentukan semua zarah subatomik sebagai haba awal secara beransur-ansur disejukkan; ini, dalam
belok, digantikan dengan pengeluaran awan gas dan berkala dari bintang-bintang. Semua peringkat pembentukan dunia dan bintang sub-atom dijelaskan dari segi pengurangan haba, dan dalam pemeluwapan dan pengembangan. Penemuan bahan dan antimatter, elektron dan positron (iaitu anti-perkara elektron), proton dan anti-proton, quark dan anti-quark dan pemusnahan mereka antara satu sama lain dijelaskan dalam rangka teori Big Bang . Pendek kata, semua peringkat dunia sub-atom, keadaan sub-atom semasa alam semesta kita, dijelaskan dari segi model Big Bang dan terowong pemecut disebutkan sebentar lalu mengesahkan model.
TIGA MINIT PERTAMA
Sekitar satu saat selepas letupan pertama, suhu di setiap tempat di alam semesta telah dikira telah mencapai sepuluh bilion darjah. Keputusan ini diperoleh dengan canggih
pengiraan matematik. Orang-orang yang tidak berminat dengan fizik dan matematik seolah-olah rugi untuk memahami keberanian orang yang dipaparkan dalam pertuturan kedua pertama Big Bang. Walau bagaimanapun, buku-buku yang terkenal tentang dunia subatomik menjelaskan fenomena ini dari segi detik pecahan. Steven Weinberg, pengarang The First Three Minutes (mungkin yang paling terkenal di antara jenisnya) mengatakan bahawa kita sudah bersedia untuk melihat fenomena kosmik evolusi awal alam semesta.Dia mengatakan bahawa sebagai fenomena pada detik pertama alam semesta berlaku pada kadar yang lebih cepat, ia mungkin tidak berfaedah untuk mewakili urutan tembakan dalam jangka masa yang sama seperti dalam jalur filem biasa. Dia mencadangkan mengatur laju selari dengan proses penyejukan panas dan mengambil tembakan apabila terdapat pengurangan pada kadar 1/3. Weinberg menggambarkan tahap ini dengan enam bingkai. Saya akan cuba memberikan satu ringkasan tentang enam bingkai ini untuk menggambarkan yang berani dengan model Big Big matematik
keputusan telah memberi akreditasi kepada kami:
Rangka Pertama: Suhu alam semesta ditandakan 100000000000 Kelvin. Alam semesta adalah struktur kacau yang diperbuat daripada bahan dan radiasi. Di dalam suasana kacau ini, setiap zarah bertembung dengan satu sama lain pada kelajuan yang hebat. Dalam bingkai pertama, bilangan zarah nukleik tidak begitu besar. Terdapat hanya satu proton atau neutron untuk kira-kira setiap bilion foton atau elektron atau neutrino. Adalah dinasihatkan untuk mengingati bahawa masa yang sepadan dengan pukulan itu adalah kira-kira satu peratus sesaat.
Rangka Kedua: Suhu alam semesta jatuh kepada 30 bilion Kelvin. Hanya 0.11 saat telah berlalu. Bilangan zarah nuklear yang terhad belum lagi disatukan untuk membentuk nukleus. Nisbah zarah nukleik tertakluk kepada peralihan sebanyak 38% daripada
neutron dan 62% proton.
Frame Ketiga: Suhu jatuh kepada 10 bilion Kelvin. 1.09 saat telah berlalu sejak bingkai pertama. Alam semesta masih terlalu panas untuk membolehkan integrasi neutron membentuk inti atom. Peralihan dalam keseimbangan proton dan neutron adalah neutron 24% dan proton 76%.
Rangka Keempat: Suhu kini adalah 3 bilion Kelvin. Masa yang telah berlalu sejak bingkai pertama ialah 13.82 saat. Neutron telah diubah menjadi proton, walaupun pada kadar yang lebih perlahan: baki kini adalah 17% neutron dan 83% proton. Alam semesta adalah cukup sejuk sekarang untuk membenarkan pembentukan nukleus seperti helium, tetapi prosesnya belum bermula.
Rangka Kelima: Suhu ialah 1 bilion Kelvin sekarang. Masa yang singkat selepas kerangka kelima terjadi sesuatu yang menarik. Suhu jatuh ke tahap di mana nukleus deuterium (isotop unsur hidrogen) tidak rosak. Walau bagaimanapun, bilangan nukleus yang lebih berat daripada helium tidak banyak. Masa berlalu sejak bingkai pertama adalah 3 minit dan 46 saat (Weinberg meminta maaf atas kesilapan yang sedikit dalam tajuk buku itu, kerana penambahan pecahan 46 saat ke tajuk mungkin tidak terdengar begitu menarik).
Frame Keenam: Titik yang disasarkan pada rangka kelima telah dicapai dan unsur-unsur asas telah terbentuk.Walau bagaimanapun, dengan menjangkakan fenomena berikutnya, Weinberg meneroka bingkai lain. Suhu adalah 300 juta K, kali ini. 34 minit 40 saat telah berlalu sejak bingkai pertama. Zarah nukleus telah diintegrasikan. Tetapi suhu masih terlalu tinggi untuk membolehkan atom stabil
PLANCK TIME
Kami cuba memahami fenomena yang berlaku dalam detik pertama alam semesta yang dijelaskan oleh model Big Bang, terima kasih kepada pengiraan dan eksperimen yang sangat kecil yang dijalankan oleh pemecut zarah. Walau bagaimanapun, tidak mungkin untuk mengatakan apa-apa mengenai pecahan masa yang sama dengan 10. Fraksi masa ini dipanggil masa Planck; kerana undang-undang fizikal seperti undang-undang graviti tidak terpakai pada pecahan masa ini, ia tidak boleh ditakrifkan. Tiada apa yang boleh dikatakan kira-kira 10 K darjah, suhu masa Planck.
Model Big Bang telah menjelaskan banyak perkara, membolehkan kita menerangkan dengan terperinci pembentukan alam semesta dari dunia sub-atom ke galaksi dalam rangka pengembangan alam semesta berikutan penurunan suhu dan ketumpatan yang menjejaskan masa Planck. Titik yang diterbitkan sekarang adalah pecahan yang sangat kecil satu saat.
Dunia sains telah kehilangan ribuan tahun dari kosmogony, kajian ilmiah asal dan perkembangan alam semesta.Semua zarah dari kuark kepada pembentukan gluon, dari proton, neutron dan elektron kepada neutrino, sesuai dengan model Big Bang alam semesta. Antipartikel, interaksi mereka dan evolusi hingga kini sesuai dengan model Big Bang.
EVOLUSI BULAN
Akaun model Big Bang pembentukan dunia subatomik dan bintang-bintang melalui proses evolutional adalah 32 10 saniye -43 detik yang disahkan oleh eksperimen dan pemerhatian. Ahli astronomi membahagikan bintang kepada tiga kategori: iaitu, populasi bintang pertama,
populasi bintang kedua dan populasi bintang ketiga. Populasi bintang pertama adalah yang pertama muncul (beberapa membuat klasifikasi bintang yang berlawanan menurut penemuan mereka). Populasikan bintang pertama disebut "bintang super gergasi," ketika mereka muncul pada suatu masa ketika unsur alam semesta lebih padat. Kehidupan mereka adalah pendek kerana semua unsur mereka telah tersebar melalui letupan besar. Theoreticians menyimpulkan bahawa beberapa, jika ada, bintang-bintang ini boleh diperhatikan.
Penduduk bintang kedua telah digambarkan sebagai berikut dalam rangka proses evolusi model Big Bang.
a) Ini membentuk populasi bintang terbesar.
b) Mereka lebih padat di rantau tertentu (seperti rantau di mana bintang muda dibentuk).
c) Mereka mesti datang dalam saiz besar dan kecil dalam semua kategori massa.
Ketiga postulates ini mematuhi pemerhatian ahli astronomi baru-baru ini. Populasi bintang ketiga, kategori yang juga termasuk matahari kita, terbentuk dari debu yang tersebar dari populasi bintang kedua.
Unsur-unsur yang banyak, dari karbon dan kalsium dalam badan kita kepada emas dan besi, adalah produk dari populasi bintang kedua. Ini juga menjelaskan sebab mengapa makhluk hidup dicipta 15 bilion tahun selepas penciptaan alam semesta. Sebenarnya, atom seperti atom karbon, unsur penting untuk bumi, adalah hasil daripada populasi bintang kedua.
Evolusi bintang telah disahkan oleh pemerhatian, yang pada gilirannya, merupakan bukti tambahan yang menopang teori Big Bang. Model Big Bang menerangkan alam semesta dengan evolusi dari dunia sub-atom kepada populasi bintang-bintang; ini adalah akaun dinamik alam semesta, bertentangan dengan pandangan yang dipegang selama beribu tahun yang telah menopang model statik alam semesta. Pemerhatian dan eksperimen menggabungkan untuk memberikan suara kepada pengiraan matematik, membolehkan akses kepada misteri alam semesta tidak pernah disaksikan sedemikian rupa dalam sejarah sains.
