Μεγάλη Έκρηξη

Μεγάλη έκρηξη (Big Bang, Μπιγκ Μπανγκ) ονομάζεται η θεωρία σύμφωνα με την οποία το Σύμπαν δημιουργήθηκε από μια υπερβολικά πυκνή και θερμή κατάσταση, πριν από περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Η θεωρία αυτή για τη δημιουργία του σύμπαντος είναι η πιο διαδεδομένη αυτή τη στιγμή στην Επιστημονική κοινότητα. Ο όρος Big Bang χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Φρεντ Χόιλ σε μια ραδιοφωνική εκπομπή του BBC, το κείμενο της οποίας δημοσιεύτηκε το 1950. Ο Χόιλ δεν χρησιμοποίησε τον όρο για να περιγράψει μια θεωρία, αλλά για να ειρωνευτεί τη νέα ιδέα. Παρόλα αυτά ο όρος έμεινε, χάνοντας το ειρωνικό του περιεχόμενο.

Θεωρία

Εισηγητής της θεωρίας υπήρξε ο Βέλγος Αββάς και Αστρονόμος Έντουαρντ Λεμαίτρ. Ύστερα από τις διαπιστώσεις ότι:

• Οι λύσεις της Γενικής θεωρίας της σχετικότητας προέβλεπαν ως αρχή του σύμπαντος μια μαθηματική ανωμαλία
• Εφ' όσον η Εντροπία (το μέτρο της αταξίας) του σύμπαντος ολοένα και αυξάνει θα υπήρχε στιγμή στο παρελθόν με ελάχιστη Εντροπία όπου η Ύλη θα είχε τη μέγιστη δυνατή πυκνότητα.

Με βάση αυτές τις 2 παρατηρήσεις πρότεινε ως αρχή του σύμπαντος το αρχικό άτομο, όπου ολόκληρη η μάζα του σύμπαντος είναι συγκεντρωμένη σε ένα και μοναδικό σημείο και ο Χωρόχρονος δεν έχει ακόμα δημιουργηθεί. Το αρχικό άτομο εν καιρώ εξερράγη και από την Ύλη που εκτοξεύτηκε δημιουργήθηκαν γαλαξίες και τα αστέρια.

Το 1948 ο Τζώρτζ Γκάμοφ, Ρωσοαμερικάνος φυσικός, μελετώντας θεωρητικά την υπερβολικά πυκνή κατάσταση του αρχικού ατόμου συμπέρανε ότι:

• Το Ήλιο και τα άλλα ελαφρά χημικά στοιχεία πρέπει να δημιουργήθηκαν εντός τεσσάρων δευτερολέπτων.
• Μια διάχυτη ισότροπη ακτινοβολία, απομεινάρι της μεγάλης έκρηξης, θα πρέπει να είναι ακόμα και σήμερα ανιχνεύσιμη.

Διαστολή Σύμπαντος

Το γνωστό και ως φαινόμενο της μετατόπισης προς το ερυθρό (redshift), η διαπίστωση δηλαδή ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους, απόδειξη της κοινής εκκίνησης στο απώτατο παρελθόν.

Ακτινοβολία μικροκυμάτων

Το 1965 οι φυσικοί Άλλο Πενζίας (Allo Arno Penzias) και , Ρόμπερτ Γουίλσον (Robert Woodrow Wilson) παρατήρησαν μια μικρού μήκους διάχυτη ισότροπη ακτινοβολία, που ερχόταν δηλαδή ομοιόμορφα απ' όλες τις διευθύνσεις, θερμοκρασίας περίπου τριών βαθμών Κέλβιν, σαν αυτή που είχε προβλέψει ο Τζώρτζ Γκάμοφ 17 χρόνια νωρίτερα.

Κατανομή Γαλαξιών

Από την αρχή της διατύπωσης της θεωρίας της Μεγάλης έκρηξης διαπιστώθηκε ότι η πυκνότητα των γαλαξιών θα πρέπει να μειώνεται αυξανόμενης της ηλικίας του σύμπαντος. Το φαινόμενο απέδειξε ο αστροφυσικός Σερ Μάρτιν Ράιλ το 1974.

Επιτυχίες της Θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης

• Η διαστολή του σύμπαντος

• Το ποσοστό του He στο Σύμπαν

• Η Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CΜΒ)

• Το παράδοξο του Olbers

• Τα ελαφρά ισότοπα

Προβλήματα της Θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης

• Το πρόβλημα του ορίζοντα

• Το πρόβλημα επιπεδότητας

• Η ανομοιογένεια της κατανομής της ύλης στο σύμπαν σε μικρή κλίμακα

• Η σύμπτωση των μεγάλων αριθμών

• Το πρόβλημα της σκοτεινής ύλης

• Η απουσία των μαγνητικών μονοπόλων

• Ασυμμετρία Ύλης & Αντιύλης

• Επιταχυνόμενη Διαστολή Σύμπαντος

Απάντηση σε αυτά τα ερωτήματα προσπάθησαν να δώσουν κάποιες άλλες θεωρίες, με κυρίαρχη αυτή του πληθωριστικού μοντέλου.

Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης έχει και πολλούς πολέμιους εκτός από υποστηρικτές που στηρίζουν διαφορετικές κοσμολογικές θεωρίες.