Η Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang)

Η Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang) είναι κοσμολογική θεωρία σύμφωνα με την οποία το σύμπαν δημιουργήθηκε από μια υπερβολικά πυκνή και θερμή κατάσταση, πριν από περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης δημιουργήθηκαν ο χρόνος, ο χώρος, η ύλη και η ακτινοβολία. Η θεωρία αυτή για τη δημιουργία του σύμπαντος είναι η πιο διαδεδομένη αυτή τη στιγμή στην επιστημονική κοινότητα.

Τη στιγμή της δημιουργίας, όλη η ύλη που παρατηρούμε σήμερα ? μέχρι τους πιο απόμακρους γαλαξίες που μπορούμε να δούμε ? βρισκόταν μέσα σε ένα χώρο μικρότερο κι από ένα πορτοκάλι. Στο πρώτο δευτερόλεπτο αμέσως μετά τη δημιουργία του Σύμπαντος, η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ήταν περίπου 5,5 δισεκατομμύρια βαθμοί Κελσίου, σύμφωνα με τη NASA. Το Σύμπαν αποτελούνταν από μια μεγάλη σειρά θεμελιωδών σωματιδίων, όπως νετρόνια, ηλεκτρόνια και πρωτόνια. Μετά από 380.000 χρόνια το Σύμπαν αρχίζει την "ιστορική" του πορεία μια και η ζωή του είναι πλέον απευθείας παρατηρήσιμη. Η θερμοκρασία του έχει πέσει κάτω από 4000Κ και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια ενώνονται με τα ιόντα κι έτσι η ιονισμένη ύλη μετατρέπεται  σε ηλεκτρικά ουδέτερη. Από εδώ και πέρα η ύλη διαχωρίζεται από την ακτινοβολία και εξελίσσεται ανεξάρτητα.

Μετά την ηλεκτρική ουδετεροποίηση της ύλης σχηματίζονται πλέον στο ομοιογενές σύμπαν μικρές ανομοιογένειες στην κατανομή της ύλης, οι οποίες υπό την επίδραση της βαρύτητας συστέλλονται και δημιουργούν τους πρωτογαλαξίες. Το σύμπαν σήμερα είναι 1400 φορές μεγαλύτερο απ' ότι ήταν τη στιγμή t=380.000 έτη, άρα και η θερμοκρασία της ακτινοβολίας (φωτονίων) θα πρέπει να έχει ελαττωθεί κατά 1400 φορές και να έχει φτάσει τους 3Κ.

Από τους πρωτογαλαξίες σχηματίστηκαν οι γαλαξίες και οι αστέρες. Στο σύμπαν υπάρχουν  πάνω από 100 δις γαλαξίες με τους αρχαιότερους από αυτούς να δημιουργήθηκαν 200-300 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Ο δικός μας γαλαξίας έχει ηλικία μεταξύ 10,7 και 12,1  δισ. χρόνια, ενώ το δικό μας ηλιακό σύστημα δημιουργήθηκε πριν από περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια και από τότε εξελίσσεται διαρκώς. 'Ενας μικρομεσαίου μεγέθους γαλαξίας, όπως ο δικός μας, έχει περίπου 250 δις αστέρια ενώ ένας μεγάλος (όπως της Ανδρομέδας) πάνω από 1 τρις αστέρια. Κατά προσέγγιση ο συνολικός αριθμός άστρων στο σύμπαν είναι 10²².

Η ιστορία του Σύμπαντος μπορεί να υποδιαιρεθεί σε τέσσερις περιόδους: α) Την περίοδο των αδρονίων (ή βαρέων σωματιδίων) β) Την περίοδο των λεπτονίων (ή ελαφρών σωματιδίων) γ) Την περίοδο του πλάσματος και δ) Την περίοδο της ύλης. Οι περίοδοι (α), (β) και (γ) συνιστούν την εποχή της ακτινοβολίας, ενώ η (δ) την εποχή της ύλης. Κατά την εποχή της ακτινοβολίας το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας του Σύμπαντος βρίσκεται στα φωτόνια. Αντίθετα, την εποχή της ύλης η ενέργεια βρίσκεται κυρίως σε υλική μορφή. Κοινό χαρακτηριστικό όλων αυτών των φάσεων της κοσμικής ιστορίας είναι η διαστολή του Σύμπαντος που ακολούθησε τη Μεγάλη Έκρηξη.

Μεγάλο μέρος του σύμπαντος είναι αόρατο. Το 4% του σύμπαντος αποτελείται από συνηθισμένη ύλη, 22% από μαύρη ύλη και 74% από σκοτεινή ενέργεια.

Αν και οι αστρονόμοι καταλαβαίνουν με τι έμοιαζε ο Κόσμος λίγα δευτερόλεπτα μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη, κανένας δεν ξέρει ακόμα τι συνέβη στη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης, στον χρόνο μηδέν ? ή τι υπήρχε πριν. Τι την τροφοδότησε; Από πού προήλθε όλη η ουσία στον Κόσμο αρχικά; Με τί έμοιαζε ο Κόσμος αμέσως πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη; Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει διάφορες νέες ιδέες για αυτό που μπορεί να έχει τροφοδοτήσει τη Μεγάλη Έκρηξη. Δημιουργούν επίσης νέες τολμηρές διαστημικές αποστολές για να εξετάσουν αυτές τις ιδέες.