- Le prime teorie sulla creazione dell'universo
- La teoria del Big Bang e la teoria dello stato stazionario
- Scoperta dell'eco del Big Bang
- Riferimenti
La teoria del Big Bang , o big bang, consiste in un modello scientifico che spiega l'emergere dell'universo attraverso osservazioni astronomiche.
Si ritiene che il Big Bang sia avvenuto 15 miliardi di anni fa. È stata una grande esplosione cosmica che ha prodotto abbastanza materia per la creazione di pianeti, stelle e galassie.
Questa teoria afferma che l'universo è stato compresso in un atomo primitivo, che conteneva una quantità incredibile di materia altamente concentrata e che era anche estremamente radioattivo.
La radioattività ha prodotto la grande esplosione e ha avviato l'espansione dell'universo. Successivamente la materia iniziò a condensarsi e apparvero ammassi di galassie.
Gli elementi che sono stati dispersi a causa dell'esplosione sono principalmente costituiti da particelle come positroni, neutrini, fotoni, barioni, mesoni ed elettroni. Attualmente sono noti più di 89 atomi.
Il Big Bang è la teoria più accurata sulla creazione dell'universo, ma va notato che ci sono ancora domande senza risposta.
Ad esempio, ci sono domande sulla fine del ciclo di espansione e sulla possibilità che l'universo si contragga di nuovo.
Un altro grande enigma è se l'universo è aperto o chiuso a causa della materia oscura: questa è una domanda chiave per la scienza.
Le prime teorie sulla creazione dell'universo
Una serie di teorie spiega che l'universo è stato creato con una grande esplosione cosmica, mentre altri affermano che questo universo è sempre stato e rimane in uno stato di creazione continua. Quest'ultima teoria è stata scartata.
La teoria del Big Bang si basa su ipotesi scientifiche; Questi includono la teoria della relatività di Einstein e altri lavori di ricerca sulle particelle principali.
Nel 1922 il cosmologo Alexander Friedmann fu il primo scienziato a spiegare formalmente il procedimento di un universo in espansione, attraverso le equazioni della relatività.
Sottolinea anche il contributo dello scienziato Edwin Hubble, che ha osservato attraverso un telescopio e ha notato che le stelle si allontanavano costantemente dal pianeta Terra ad alta velocità.
Nel 1927 il sacerdote e astronomo cattolico belga George Lamaître fu il creatore di quella che sarebbe stata chiamata la teoria del Big Bang, poiché fu in grado di dimostrarla attraverso i calcoli della legge di Hubble, la teoria di Einstein e le equazioni di Friedmann.
George Lamaître ha dimostrato che c'è stata una grande esplosione in un punto specifico dell'universo e ha generato un'ipotesi secondo la quale l'universo è stato compresso in un piccolo punto a causa della radiazione calda e successivamente congelato.
Secondo Lamaître, l'intensità dell'esplosione non era abbastanza grande perché l'universo continuasse la sua espansione indefinitamente. Pertanto, è stata la forza dell'esplosione iniziale che inizialmente ha determinato la separazione delle galassie l'una dall'altra.
Nel tempo, questa forza ha perso la sua intensità. Le galassie si erano condensate a tal punto che la maggior parte della materia nell'universo era già concentrata in esse.
Da quel momento iniziò ad agire la repulsione cosmica, facendo sì che le galassie continuassero a separarsi, così come vengono attualmente osservate.
Anche l'astrofisico americano George Gamow ha usato la teoria del Big Bang per spiegare l'origine dell'universo in un modo più semplice di quello di Lamaître.
Gamow ha sostenuto che la temperatura dell'esplosione è diventata così alta e la forza dell'esplosione così grande, che questo è stato sufficiente perché l'universo si espandesse indefinitamente.
La teoria del Big Bang e la teoria dello stato stazionario
Nel 1949 l'astrofisico Fred Hoyle fu uno dei più grandi nemici della teoria di Lamaître.
Hoyle era uno dei difensori scientifici della teoria dello stato stazionario, poiché gli sembrava ridicolo che la creazione dell'universo fosse avvenuta tramite un'esplosione.
Durante un programma radiofonico, Fred Hoyle si è fatto beffe di chiamare la teoria un "Big Bang" e, a causa della controversia che il termine ha generato, alla fine è diventato il titolo formale.
La teoria dello stato stazionario spiega che la formazione di atomi di idrogeno è stata costante nel tempo, il che significa che le galassie si sono costantemente condensate.
Ciò indica che l'universo sarà sempre in espansione e che non ha mai avuto un inizio né avrà una fine.
Alcuni astronomi non sono d'accordo con l'idea che l'universo possa rimanere in uno stato stazionario e che gli atomi di idrogeno siano costantemente prodotti.
Sia la teoria del Big Bang che la teoria dello stato stazionario presumono che l'universo sia stato prodotto da un certo atomo primitivo.
Attualmente, attraverso il progresso tecnologico e la conoscenza matematica, entrambe le teorie potrebbero essere chiarite, fornendo dettagli su come le galassie hanno iniziato la loro esistenza, come sono continuate fino ad ora e come ha avuto origine l'universo.
Gli astronomi del futuro potranno chiarire una serie di incognite, ma attualmente la teoria del Big Bang è considerata la migliore ipotesi di inizio ed evoluzione del cosmo.
Scoperta dell'eco del Big Bang
Nel 1965 i fisici Arno Penzias e Robert Wilson scoprirono per caso la radiazione cosmica di fondo a microonde, e questa scoperta escludeva la teoria dello stato stazionario.
Questo è accaduto quando stavano lavorando alla creazione del primo satellite di comunicazione per stabilire connessioni con aree molto distanti dalle altre.
Hanno posizionato un mini satellite a forma di palla di metallo nell'orbita spaziale, che ha inviato frequenze a un'antenna a forma di tromba situata nel New Jersey.
Questo esperimento è stato condotto con l'intento di svolgere la funzione di radiotelescopio, attraverso il quale si cercava di eliminare tutte le interferenze che potevano causare rumore.
Tuttavia, c'era un'interferenza a microonde che influiva sul segnale e non sapevano da dove provenisse.
Hanno cercato con tutti i mezzi di eliminare il rumore, fino a quando non sono giunti alla conclusione che fosse dovuto agli escrementi di piccione. Sono riusciti a risolvere questo problema ma c'era ancora l'eco con la stessa forza.
Penzias e Wilson, senza avere una spiegazione di quanto stava accadendo, si consultarono con i cosmologi James Peebles e Robert Dicke, dell'Università di Princeton.
Peebles e Dicke stavano sviluppando un dispositivo in grado di catturare l'emissione di microonde dal Big Bang.
Penzias ha contattato gli scienziati per chiedere informazioni sul rumore, ma quando Robert Dicke ha terminato la telefonata con Penzias ha detto al suo team: "Ragazzi, voi ragazzi ci siete andati avanti".
Arno Penzias e Robert Wilson hanno ricevuto il Premio Nobel per la Fisica nel 1978 per questa scoperta.
Riferimenti
- Cos'è il Big Bang? (2016). Fonte: spaceplace.nasa.gov
- La storia dell'Universo: Big Bang. (2016). Fonte: esa.int
- Elizabeth Howell. La teoria del Big Bang. (2017). Fonte: space.com
- Teoria del Big Bang. Fonte: big-bang-theory.com
- Matt Williams. Teoria del Big Bang: evoluzione del nostro universo. (2015). Fonte: universetoday.com