Η μεγάλη έκρηξη Εργασία των μαθητριών: Πέσιου Γεωργία Πιτσόκα Αικατερίνη Χαραμίδου Ελένη Ψαθά Κωνσταντίνα ΩραιοπούλουΣαββάτω Δήμητρα

Τι είναι η μεγάλη έκρηξη;

Η Μεγάλη Έκρηξη είναι κοσμολογική θεωρία σύμφωνα με την οποία το Σύμπαν δημιουργήθηκε από μια υπερβολικά πυκνή και θερμή κατάσταση, πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Η θεωρία αυτή για τη δημιουργία του Σύμπαντος είναι η πιο διαδεδομένη σήμερα στην επιστημονική κοινότητα. Ο όρος BigBang χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Φρεντ Χόουλ σε ραδιοφωνική εκπομπή του BBC, το κείμενο της οποίας δημοσιεύθηκε το 1950. Ο Χόουλ δεν χρησιμοποίησε τον όρο για να περιγράψει μία θεωρία, αλλά για να ειρωνευθεί τη νέα ιδέα. Παρ' όλα αυτά ο όρος επικράτησε, αποβάλλοντας το ειρωνικό του περιεχόμενο.

Ποια είναι η θεωρία της μεγάλης έκρηξης;

Η θεωρία της μεγάλης έκρηξης αναφέρει ότι: ολόκληρη η μάζα του Σύμπαντος είναι συγκεντρωμένη σε ένα και μοναδικό σημείο και ο χωρόχρονος(είναι το μαθηματικό μοντέλο που ενώνει τον χώρο και τον χρόνο σε μία συνέχεια)δεν έχει ακόμα δημιουργηθεί. Το «άτομο» αυτό κάποτε εξερράγη και από την ύλη που εκτοξεύθηκε δημιουργήθηκαν οι γαλαξίες και οι αστέρες. Το 1948 ο Τζορτζ Γκάμοφ μελετώντας θεωρητικά την υπερβολικά πυκνή κατάσταση του αρχικού ατόμου συμπέρανε ότι:

α) Το ήλιο και τα άλλα ελαφρά χημικά στοιχεία πρέπει να δημιουργήθηκαν εντός τεσσάρων δευτερολέπτων

β) Μια διάχυτη ισότροπη ακτινοβολία, απομεινάρι της μεγάλης έκρηξης, θα πρέπει να είναι ακόμα και σήμερα ανιχνεύσιμη.

Διαστολή του Σύμπαντος :

Ο Αμερικανός αστρονόμος Έντουιν Χάμπλ μετρώντας φάσματα πολλών γαλαξιών ανακάλυψε το «φαινόμενο της μετατόπισης προς το ερυθρό» (redshift), δηλαδή ότι οι γνωστές γραμμές των φασμάτων, όπως για παράδειγμα οι γραμμές του υδρογόνου έχουν μετατοπιστεί προς το ερυθρό. Αυτό σημαίνει ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται από την Γη και συνεπώς και μεταξύ τους. Αυτό θεωρείται απόδειξη της κοινής εκκίνησης στο απώτατο παρελθόν ως αποτέλεσμα της Μεγάλης Έκρηξης που δημιούργησε τον Κόσμο. Γνωστός και ως ο Νόμος του Χαμπλ για την διαστολή του σύμπαντος, άρα και για την αρχή του.

Ακτινοβολία μικροκυμάτων :

Το 1965 οι φυσικοί Άρνο Πενζίας και Ρόμπερτ Γουίλσον παρατήρησαν μια μικρού μήκους (μικροκυματική) διάχυτη ισότροπη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, που ερχόταν δηλαδή ομοιόμορφα απ' όλες τις διευθύνσεις, θερμοκρασίας 3Κ (–270 C).

Κατανομή γαλαξιών:

Από την αρχή της διατύπωσης της θεωρίας της Μεγάλης Εκρήξεως διαπιστώθηκε ότι η πυκνότητα των γαλαξιών θα πρέπει να μειώνεται αυξανόμενης της ηλικίας του Σύμπαντος.

Τι υπήρχε πριν τη μεγάλη έκρηξη;

Μια θεωρία υποστηρίζει ότι πρώτα υπήρξε μια κβαντική διακύμανση (σωματίδια που ΄΄έβγαιναν΄΄ από το κενό) με τον καιρό αναπτύχθηκε στο παρόν σύμπαν. Μια άλλη θεωρία υποστηρίζει ότι όλα άρχισαν από μια μαύρη τρύπα ενός προηγούμενου σύμπαντος. Το οποίο στη συνέχεια έγινε μια μαύρη τρύπα που δημιούργησε τα πάντα γύρω μας. Επίσης, μία άλλη επαναστατική έρευνα λέει ότι ο χρόνος δεν ξεκίνησε από το bigbang, πριν δηλαδή από 14 εκατομμύρια χρόνια. Η βασική θεωρία του bigbang είναι ότι το σύμπαν δημιουργήθηκε από μία τεράστια έκρηξη αλλά η νέα θεωρία λέει ότι είναι ένας κύκλος ο οποίος αποτελείται από επαναλαμβανόμενα “BigBangs” (εκρήξεις). Βέβαια, υπάρχει περίπτωση η θεωρία της μεγάλης έκρηξης που ισχύει τώρα να είναι λανθασμένη και να είναι απλά μία δική μας οπτικής γωνιάς.

Δημιουργία πυρήνων και ατόμων (πρώτα δευτερόλεπτα της μεγάλης έκρηξης).

Ο κόσμος μας και ότι υλικό υπάρχει γύρω μας δημιουργήθηκαν τα 3 λεπτά της Μεγάλης Έκρηξης. Συγκεκριμένα, κάποια υποατομικά σωματίδια (σωματίδια μικρότερα των ηλεκτρονίων και των πρωτονίων) αλληλοσυγκρούστηκαν και εκτινάχθηκαν. Μαζί με αυτά τα σωματίδια υπήρχαν και κάποια σωματίδια αντιύλης. Σωματίδια αντιύλης είναιτα σωματίδια που έχουν ίδια μάζα και αντίθετο μεταξύ τους φορτίο (θετικό και αρνητικό). Τα σωματίδια της ύλης ήταν περισσότερα από τα σωματίδια της αντιύλης και έτσι υπερίσχυσαν. Στη συνέχεια, η θερμοκρασία του Σύμπαντος μειώθηκε κατά 100 δισεκατομμύρια περίπου βαθμούς κελσίου, τα κουάρκ(τα μικρότερα σωματίδια που υπάρχουν) αρχίζουν να παγώνουν και να ενώνονται σε ομάδες δύο ή τριών. Αυτή τη στιγμή δημιουργήθηκαν όλα τα πρωτόνια και νετρόνια που υπάρχουν σήμερα.Τρία λεπτά μετά την ώρα μηδέν, αφότου η θερμοκρασία του σύμπαντος μειώθηκε στους ένα δισεκατομμύριο βαθμούς Κελσίου, τα πρωτόνια ενώθηκαν με τα νετρόνια σχηματίζοντας τους πυρήνες του υδρογόνου. Ωστόσο οι συνθήκες για να επιτρέψουν στους πυρήνες να συλλάβουν ηλεκτρόνια, χρειάστηκαν 379.000 χρόνια μετά την Ώρα μηδέν όπου η θερμοκρασίες ήταν αρκετά χαμηλές και να δημιουργηθούν τα πρώτα ουδέτερα άτομα. Βαρύτερα άτομα δημιουργήθηκαν αργότερα με τη δημιουργία και καταστροφή αστέρων.

Ποια αναπάντητα ερωτήματα δημιουργεί η θεωρία της μεγάλης έκρηξης;

Η θεωρία της της Μεγάλης Έκρηξης αφήνει και κάποια φυσικά και φιλοσοφικά ερωτήματα αναπάντητα.Τα βασικότερα αυτών είναι:

1)Προβλέπει ένα μικρότερο Σύμπαν από αυτό που υπάρχει σήμερα.

2)Δεν εξηγεί την κοσμολογική αρχή αλλά την δέχεται αξιωματικά, πράγμα ασυμβίβαστο με την Μαθηματική Ανάλυση.

3)Τι υπήρχε πριν; Πως από το τίποτα προήλθαν τα πάντα;

4)Γιατί δημιουργήθηκαν οι συγκεκριμένοι φυσικοί νόμοι και όχι κάποιο άλλοι;

Βιβλιογραφία:

https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9C%CE%B5%CE%B3%CE%AC%CE%BB%CE%B7_%CE%88%CE%BA%CF%81%CE%B7%CE%BE%CE%B7#%CE%91%CE%BD%CE%B1%CF%80%CE%AC%CE%BD%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1_%CE%B5%CF%81%CF%89%CF%84%CE%AE%CE%BC%CE%B1%CF%84%CE%B1

https://science.fandom.com/wiki/Main_Page

http://lyk-ag-ioannis-lem.schools.ac.cy/images/projects/2015-16/2016_07-Big-Bang.pdf

https://sites.google.com/site/tosyban/home/big-bang