torsdag 9 december 2010

Big Bang Theory

Ett ämne som jag snabbt lärde mig att man kunde skriva hur mycket som helst om. Jag ska hålla mig någorlunda kortfattad, och till frågorna, den första lyder:

Vad finns det för stöd för Big Bang- teorin? Jag tänkte nämna tre olika observationer som givit stöd till Big Bang. Den första är handlar om rödförskjutning och Hubbles. Standardmodellen inom kosmologin ger en precis beskrivning av många observationer och experiment. Edwin Hubbles var en av de första att hitta ett stöd för Big Bang. Denna gick ut på en observation som talade för att mycket avlägsna galaxer avlägsnar sig från oss med en hastighet som är proportionell mot avståndet till oss. Hubbles lag: v=H0d. (v är galaxens hastighet, d är avståndet till galaxen och H0 är en konstant kallad Hubbles konstant.) Lagen säger att universum expanderar och alla galaxer hänger på expansionen. Många spektra från galaxer långt bort visar en förskjutning mot lägre våglängd, rödförskjutning, vilket kan användas för att bestämma galaxens avstånd. Enligt rödförskjutning rör sig galaxerna bort från oss. Hubbles upptäckte att rödförskjutningen av en galax ökar med avståndet från jorden, och där av kunde han dra slutsatsen ovan.

Att universum kan bevisas expandera, ger oss ett stöd för att det tidigare varit mindre. Vi kan se tillbaka till första början, då all materia var samlad i en punkt, och faktiskt mäta tiden för när detta inträffade genom att beräkna den tid det tagit för en galax att ta sig framsträckan d i Mpc. t = d/v och v kan vi få genom Hubbles lag: v=H0d. Detta ger: t = d / H0d = 1/ H0 (0 ska vara nedsänkt.)

Den tid galaxen varit på väg bort har därför ingen betydelse för var det nuvarande avståndet. Vilket ger informationen att alla galaxer var på ett och samma ställe vid en viss tidpunkt. Alltså, i samma punkt för ca 14 miljarder år sedan.

Den andra observationen ska inte ta upp för mycket av sidan, då jag helt enkelt inte greppat denna. Men den kallas i alla fall bakgrundsstrålning. Universums temperaturstrålning upptäcktes, som har ett spektrum som ligger omkring mikrovågors, och motsvarar en svart kropps strålning av temperaturen 2,726 K. Det var tydligen mycket intressant, då forskare innan dessa två amerikanare gjorde sitt framsteg, förutsagt en temperaturstrålning motsvarande den temperatur som nu råder i universum.

Ett tredje och sista stöd för Big Bang är förekomsten av lätta grundämnen i universum och fördelingen 25 % helium och 75 % väte.

Den andra och tredje frågan löd, Vad fanns från början, bildades allt på en gång? Eftersom temperaturen var så pass hög, omkring 1,4·10^32 Kelvin, kunde inte atomer eller dess kärnor hålla ihop. Även protoner och neutroner var splittrade i de minsta beståndsdelarna- kvarkarna. Eftersom temperaturen sjönk kunde kvarkarna bilda protoner och neutroner, tre och tre. Efter en sekund hade temperaturen sjunkit och var nu 1010 K. Även leptoner skapades, som består av elektroner, neutriner och myoner. Fotoner orsakade en stark strålning på ungefär 1 MeV. Vi vet alltså att eftersom temperaturen sjönk kunde olika beståndsdelar slå sig samman och bilda större. Teorin kan delas in i nio faser, så svaret på frågan är alltså nej, allt bildades inte på en gång. Ur lättare grundämnen bildades succesivt tyngre grundämnen, så som kol och till och med järn. Det mest stabila ämnet.


Källor: Quanta Fysik B
Längst upp ser vi en "fin bild", från:

2 kommentarer:

  1. Intressant länk:
    http://sv.wikipedia.org/wiki/Universums_historia

    Tänk att i tabellen Tidslinje så handlar 5 av 11 rader om den första sekunden! Vilken koll man verkar ha!
    Och sista raden i tabellen spänner över 5 miljarder år!

    När man kopierar över från andra program kan det bli krångel med typsnitten. För visst menar du 10^10 grader (och inte 1010)?

    SvaraRadera
  2. Skulle du kanske kunna beskriva lite närmare den tredje observationen?

    SvaraRadera