Como funciona o Big Bang? Simplificando, é o nosso entendimento atual da história e desenvolvimento do universo. No entanto, não é uma teoria de como nosso universo foi criado porque ainda não compreendemos esse evento.
No entanto, o Big Bang revela que todo o universo observável, incluindo todos os átomos, estrelas e galáxias a uma distância de mais de 90 bilhões de anos-luz, já foi condensado em um volume do tamanho de pêssego.
Filósofos e cientistas mantiveram a opinião de que o universo era estático por séculos. Embora os planetas e até as estrelas possam se movimentar e ocasionalmente explodir, o universo está e sempre estará nas maiores escalas.
Einstein foi até enganado por esse ponto de vista profundamente. Ele aplicou sua nova teoria da gravidade, conhecida como relatividade geral, ao desenvolvimento do universo como um todo no início dos anos 1900. Ele descobriu que sua teoria previu corretamente um universo dinâmico, expandido ou contratado, mas certamente não estático. Ele acrescentou um fator de fudge “constante cosmológico” às suas equações para consertar isso.
Edwin Hubble, um astrônomo, anunciava um impressionante soco cosmológico de dois anos depois. Primeiro, ele descobriu que existem galáxias, mas estão muito longe de nós (a galáxia de Andrômeda, nossa vizinha mais próxima, fica a mais de 2,5 milhões de anos -luz de distância). Então, ele descobriu que todas as galáxias estão, em média, se afastando de nós.
Existem muitas explicações possíveis para esse movimento aparente oferecido por astrônomos, como a possibilidade de que o Hubble calcule mal as distâncias para as galáxias ou que a luz se tornasse “cansada” à medida que viajava. No entanto, evidências adicionais refutariam essas noções. Não apenas todas as galáxias se afastaram de nós, mas também estavam se afastando mais uma da outra. As distâncias galácticas estavam se expandindo; O universo ao nosso redor está ficando maior.
Em outras palavras, se Einstein confiou em suas equações, nosso universo estava se desenvolvendo precisamente como previsto.
Antes das observações de Hubble, o padre e astrônomo católico da Belga, Georges Lemaître, propôs pela primeira vez a “teoria do Big Bang”. De acordo com o argumento de Lemaître, todo o universo já foi comprimido em um “átomo primaeeval”, que então explodiu e cresceu no universo que conhecemos hoje.
Os cientistas inicialmente descartaram a possibilidade porque estavam preocupados com o fato de os ensinamentos católicos chegarem à física difícil. No entanto, a idéia ganhou tração graças às observações de matemática e Hubble de Einstein. Apesar disso, não foi até a década de 1950 que a teoria do Big Bang chegou a dominar.
A premissa fundamental da teoria é que nosso universo está mudando e evoluindo; No passado, era diferente e continuará sendo diferente no futuro. Embora fosse um afastamento radical de todos os modelos cosmológicos anteriores, pelo menos tornou o teste a idéia relativamente simples.
Se o universo diante de nós era menor, deve ter uma densidade e temperatura mais alta. Um plasma, um estado de matéria em que os elétrons separados dos átomos teriam se formado quando todo o material do universo fosse comprimido em um volume pequeno o suficiente em algum momento do passado distante. No entanto, à medida que o universo crescia e esfriou, ele mudaria para um gás neutro, liberando um tsunami de radiação que ainda cobre o céu até hoje.
Arno Penzias e Robert Wilson, dois engenheiros de rádio, estavam colocando um receptor de microondas novinho em folha em seus ritmos para a Bell Labs em 1964. Eles tentaram eliminar um fundo persistente de seu sinal por mais de um ano. Acontece que eles haviam se deparado com a radiação restante da transição do nosso universo de seu estado de plasma: o fundo das microondas cósmicas.
Mesmo após meio século, o modelo Big Bang ainda é a única teoria que pode explicar a infinidade de dados cosmológicos que temos. A expansão do universo, a aparência do fundo cósmico de microondas, a abundância de elementos leves, a formação de estruturas como galáxias e muito mais pode ser explicada pelo Big Bang, de acordo com os cosmologistas, um novo ramo da ciência Isso foi criado em resposta às descobertas do Hubble.
O universo, como visto hoje, é de aproximadamente 90 bilhões de anos -luz e aproximadamente 13,77 bilhões de anos, de acordo com nosso modelo atual. Quando se trata de descobrir como o universo começou em primeiro lugar, não temos o conhecimento da física necessário para compreender as condições extremas dos primeiros momentos do universo. Depois disso, no entanto, temos uma boa idéia da linha do tempo:
Our universe experienced inflation, a period of extremely rapid expansion, within the first fraction of a second. The gravitational seeds that would later grow into clusters of matter like stars and galaxies would be laid down by this event.
All of the hydrogen and helium in the universe combined into a soup of fundamental particles within the first one to two dozen minutes.
The plasma cooled and released the cosmic microwave background at a ripe old age of 380,000 years.
A few hundred million years later, during the “cosmic dawn,” stars and galaxies ignited for the first time.
The cosmic web, which we can still see today, was formed when galaxies joined together to form clusters, filaments, and walls.
The CDM model—pronounced lambda CDM—is the current version of the Big Bang picture. This acronym basically means that “we have a lot more to learn.”
Modern cosmologists are busy trying to fill in many details, despite the fact that we are aware, based on the abundance of evidence, that the general picture of the Big Bang is correct. For instance, the term “cold dark matter” (CDM) refers to some kind of matter that makes up 80% of the mass of every galaxy; It does not, however, interact with light. Based on its gravitational pull, we know that dark matter exists despite our lack of understanding of its composition.
Since Einstein’s efforts to stabilize the universe, the Greek letter (lambda) has been used. In the last part of the 1990s, two groups of space experts were attempting to gauge the deceleration of the development of the universe, which would be brought about by the gravitational fascination of all the matter in it. Instead, they discovered that the universe’s expansion is accelerating—every day, it gets bigger and faster. The cosmological constant, which Einstein misunderstood and is denoted by, is the most straightforward way to model this acceleration. Dark energy is what we now refer to as it.
Dark energy accounts for the remaining 32% of the universe’s contents, according to current measurements of both normal and dark matter. Five billion years ago, that enigmatic force began to operate, and it is currently tearing apart the cosmic web.
There is still a lot that needs to be done: comprehending dark energy and dark matter, comprehending the structure-formation process, peering into the earliest moments of the Big Bang, and other topics However, a century of work on the Big Bang model has given us a compelling, rich, and evidence-based account of our universe’s past, in which it was smaller and hotter in the past and will continue to grow in the future.
