FizykaHistoria

Wielki wybuch – jak powstał wszechświat 13,7 miliardów lat temu

Od samego początku ludzie zastanawiali się jak powstał świat, powstawały mity kreacyjne i różne teorie o powstaniu wszechświata. Obecnie powszechnie akceptowaną wersją  jest teoria wielkiego wybuchu (big bang), opracowana  w latach 20-tych XX wieku.  Teoria wielkiego wybuchu może być nieco przytłaczająca ze swoimi terminami i niuansami naukowymi, dlatego poniżej przedstawiamy wersję uproszczoną, tak, żeby każdy mógł się zorientować o co chodzi, co to jest ten wielki wybuch i jak to jest z tą historią świata.

Kiedy powstał wszechświat

Nasz świat powstał w gorącym i nieskończenie gęstym punkcie o wielkości wielokrotnie mniejszej niż pojedynczy atom około 13,7 miliardów lat temu, który zaczął się  gwałtownie rozszerzać i rozszerza się do dzisiaj. Istnieje kilka różnych podziałów na kolejne okresy od wielkiego wybuchu, które są z kolei podzielone na jeszcze mniejsze jednostki. 

Warto wspomnieć że niektóre z tych okresów trwały miliony lat, a we wczesnym wszechświecie niektóre trwały tylko ułamki sekund (są to wielkości tak małe, że ciężko je sobie wyobrazić, wyraża się je używając potęg np. era Plancka trwała 1 do -42 sekundy.) Chyba najprostszym podziałem historii świata jest podział na 2 etapy: etap radiacji – czyli etap od wielkiego wybuchu do powstania pierwszego pierwiastka chemicznego oraz etap materii czyli od końca etapu radiacji do dnia dzisiejszego. 

Etap radiacji

W pierwszych ułamkach sekund nie istnieją jeszcze siły fizyki, które rządzą naszym światem, one dopiero się tworzą. Powstaje grawitacja oraz oddziaływania podstawowe (nazywane również cząstkami elementarnymi) – oddziaływanie silne, oddziaływanie słabe i oddziaływanie elektromagnetyczne. Powstaje czas i przestrzeń (z wielkim wybuchem). Następuje spadek temperatury (ale w naszej skali i tak jest bardzo gorąco) i dzięki temu z kwarków tworzą się protony i neutrony. Pod wpływem dalszego ochłodzenia z  protonów i neutronów powstał pierwszy pierwiastek chemiczny – hel. Jest to jednocześnie początek etapu materii. To wszystko dzieje się w pierwszych 100 sekundach od wielkiego wybuchu.

Etap materii

Etap materii możemy podzielić na trzy mniejsze ery – erę atomową, erę tworzenia się galaktyk, oraz erę tworzenia się gwiazd.

Era atomowa

Era atomowa trwa do około 50 000 lat od wielkiego wybuchu, w tym czasie wytworzył się drugi kluczowy pierwiastek chemiczny, a mianowicie wodór.

Era tworzenia się galaktyk

Wszechświat jest ciemnym, które wypełnia “gwiezdny pył”, coś w rodzaju atomowej mgły z pierwiastków chemicznych. Pod wpływem grawitacji z tej mgły zaczynają się tworzyć pierwsze galaktyki, dzieje się to do ok do 200 mln lat od wielkiego wybuchu.

Era tworzenia się gwiazd

Około 3 miliardy lat od wielkiego wybuchu tworzą się pierwsze gwiazdy, jest to o tyle ważne, że dzięki ich energii i temperaturze tworzą się prawie wszystkie pierwiastki. Czasami jednak to nie wystarcza i gwiazda wybucha zmieniając się w supernową i tak powstają kolejne pierwiastki. Te powstałe pierwiastki stają się budulcem pierwszych planet i księżyców, najstarszą znaną planetą jest PSR B1620-26 b . Około 4,6 miliona lat temu tworzy się też nasze słońce oraz około 4,55 mln lat temu nasza ziemia. Żeby to umieścić w perspektywie homo sapiens pojawili się dopiero  200 000 lat temu (zobacz gatunki człowieka). Po wielkim wybuchu pozostało nam promieniowanie tła, nazywane również promieniowaniem reliktowym lub CMB, to jest to co można zaobserwować kiedy telewizor “śnieży”.

Promieniowanie tła
Promieniowanie tła – wielki wybuch i jego pozostałości
Źródo: wikimedia commons

Przyszłość i koniec wszechświata

Proces zapoczątkowany przez wielki wybuch nadal trwa, wszechświat się rozszerza, a rozszerzanie przyspiesza. Dojdzie do tego, że wszechświat który możemy teraz obserwować oddali się od nas tak daleko, że nie będziemy w stanie już go zobaczyć, ale nie jest to największy problem 🙂

Kiedy słońce zgaśnie

Za około kolejne 5 miliardów lat nasze słońce zgaśnie (skończy mu się paliwo) i życie na ziemi nie będzie możliwe, oczywiście o ile wszyscy się nie pozabijamy. Czyli można powiedzieć, że jesteśmy w połowie. Mimo, że nas już dawno nie będzie, wszechświat będzie dalej istniał, ale również i on ma swój kres.

Jak umrze wszechświat

Istnieje kilka teorii co się stanie z tym co zaczęło się wielkim wybuchem, co się dalej stanie, mówimy o perspektywie dziesiątek czy też setek miliardów  lat od teraz. Jedna teoria mówi o tym, że wszechświat zmieni się w czarną dziurę i potem stopniowo wyparuje. Druga teoria mówi o tym ,że rozszerzanie się wszechświata będzie gwoździem do trumny – prędkość rozszerzania będzie stale rosła do momentu aż grawitacja nie będzie w stanie utrzymać planet i galaktyk i nas rozerwie na strzępy. Trzecia teoria mówi o tym o czymś przeciwnym , wszechświat zacznie się kurczyć do swojego pierwotnego gorącego i super gęstego stanu. Tak czy siak, wszechświat ma przechlapane, ale przynajmniej wiemy jak będzie, a to wszystko dzięki teorii wielkiego wybuchu.

Powiązane artykuły

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Zobacz także
Close
Back to top button