Hoe het heelal is ontstaan

Al duizenden jaren staren onze voorouders verbijsterd naar de lucht. Van hoe gewassen groeien tot waarom we in deze wereld bestaan ​​en wat er gebeurt als we vertrekken. Een van de meest populaire metafysische vragen is wie of wat het allemaal begon, d.w.z. hoe het universum is ontstaan. In de loop van de tijd heeft de wetenschappelijke methode ons in staat gesteld om een ​​aantal van deze vragen te beantwoorden. Gewassen groeien doordat ze voldoende zonlicht en voedingsstoffen uit grond en water halen. De lucht is blauw omdat de golven door de atmosfeer reizen, en we worden ziek omdat microben ons aanvallen. Maar hoe is het heelal ontstaan?

In dit artikel gaan we je vertellen hoe het heelal is ontstaan ​​en wat de oorsprong van alles was.

Hoe het heelal is ontstaan: de oerknaltheorie

De meest populaire en algemeen aanvaarde wetenschappelijke theorie is de oerknaltheorie. Zoals je misschien hebt gelezen of gehoord, De oerknal is de naam die is gegeven aan het fenomeen dat alles heeft veroorzaakt wat bestaat. Volgens deze theorie breidde het universum zich snel uit vanuit een zeer kleine en gecomprimeerde begintoestand. Maar er is geen echte explosie, zoals het woord "exploderen" suggereert.

Je hersenen exploderen als je leest: Het universum heeft geen centrum, omdat er vóór de oerknal geen ruimte of tijd bestond, daarom kan de oorsprong niet op een specifiek punt liggen. Het enige wat we weten is dat het heelal blijft uitdijen en afkoelen. Verder weten we dat sterrenstelsels van elkaar weg bewegen, en ze bewegen steeds sneller (we hebben zojuist het verste bekende sterrenstelsel tot nu toe ontdekt). Dit betekent dat er iets (onzichtbaars en niet-detecteerbaars) hen "duwt", wat we kennen als donkere materie. In feite is slechts 5% van het universum gewone materie (waaruit jij, de aarde en alle zichtbare structuren in het universum bestaan), maar 85% is donkere materie en de overige 10% is donkere energie. Dat wil zeggen, het grootste deel van het universum bestaat uit dingen die we niet kunnen zien of begrijpen.

De kosmische microgolfachtergrondstraling is het bewijs van het bestaan ​​van de oerknal. Ontdekt in 1965, dateert het uit het universum "slechts 380.000 jaar". Door de signatuur van deze straling, de overblijfselen van de oerknal, te meten, kunnen we de geschatte leeftijd van het heelal berekenen (13.800 miljard jaar).

Hoe het heelal is ontstaan: Big Bounce-theorie

Tot verbazing van kosmologen is het heelal verrassend vlak en uniform. Dat wil zeggen, in plaats van een chaotische verdeling van materie en energie, lijkt alles af te vlakken en zich gestaag te verspreiden, wat betekent dat er een fenomeen moet zijn dat daaraan bijdraagt. Dit is waar wat natuurkundigen inflatoire tijdperken noemen in het spel komt, een periode waarin deze eenwording van materie en energie kan plaatsvinden, waardoor het hele universum wordt gehomogeniseerd.

De inflatietheorie werd in 1981 door Alan Guth voorgesteld om te proberen te verklaren welke verschijnselen de oerknal en de daaropvolgende verdeling van materie veroorzaakten. Maar inflatie heeft ook zijn zwakke punten, en sommige wetenschappers denken dat het niet genoeg is om de uniformiteit van het universum te verklaren.

Een ander alternatief voor inflatie, voorgesteld door de natuurkundige en professor Paul Steinhardt van Princeton University, is de zogenaamde "Big Bounce", vergelijkbaar met een "Big Bounce". In een interview met het Instituut voor Theoretische Fysica van de UAM/CSIC legde Steinhardt uit dat er vóór de oerknal een eerdere systolische periode was. Het universum vouwt zichzelf terug en dijt weer uit, een perfecte verklaring voor eigenschappen die voorheen alleen door inflatie werden verklaard.

Theorie van het circulerende of oscillerende heelal

De naam van Roger Penrose komt u misschien bekend voor, aangezien hij in 2020 de Nobelprijs voor de natuurkunde won. Penrose is momenteel een van de meest onderzochte wetenschappers op het gebied van de theorie van het ontstaan ​​van het heelal. Hij stelde een theorie voor volgens welke het universum op een cyclische manier door perioden van uitdijing en samentrekking zou gaan. Dus nu gaan we door een uitbreiding. Zoals uitgelegd in dit artikel in The Conversation, zal de extreme samentrekking de grote samentrekking worden genoemd en "wiskundig identiek zijn aan de oerknal", die zal plaatsvinden vóór de nieuwe uitbreiding.

multiversum theorie

Een van de grootste problemen die natuurkundigen hebben bij het verklaren van de oorsprong van het universum is dat we geen kwantumtheorie van de zwaartekracht hebben, de 'theorie van alles'. Kortom, materie gedraagt ​​zich anders op kwantumschalen (atomen, elementaire deeltjes) dan op hogere schalen, en we kunnen nog steeds niet verklaren waarom dit gebeurt. Op de kwantumschaal bestaat een fysiek systeem in een superpositie van verschillende verschillende toestanden tegelijkertijd, waarvan er slechts één willekeurig wordt weergegeven wanneer we het meten. Het beroemde Schrödinger's kattendilemma legt het heel goed uit.

De multiversumtheorie kan andere problemen verklaren die kosmologen hebben ontdekt om de oorsprong van het universum te verklaren. Volgens deze theorie zou er een andere set universums zijn, en de onze is slechts een klein deel van het multiversum. Om een ​​theorie van het multiversum te laten werken, moeten we ten minste zes dimensies aannemen (we ervaren er maar drie), maar sommige natuurkundige theorieën, zoals de snaartheorie, een kandidaat voor een 'theorie van alles', suggereren dat er ten minste tien dimensies tegelijk.

leven in een simulatie

Ten slotte is er een theorie die niet volledig is uitgesloten door de wetenschappelijke gemeenschap, dat hij in een soort Matrix zou kunnen leven.

Zo beweerde MIT-kosmoloog Max Tegmark tijdens een lezing in 2016 ter ere van Isaac Asimov dat de wiskundige wetten die het universum beheersen, feitelijk door ons kunnen worden bepaald, het resultaat van algoritmen die door andere agenten zijn gemaakt, of zelfs, tot verbazing van je hersenen, het waren de mensen zelf die op een bepaald moment in de toekomst simulaties maakten om het verleden na te bootsen.

Het is ook mogelijk dat andere intelligente beschavingen dit gesimuleerde universum hebben gecreëerd als onderzoeksobject, of gewoon voor de lol. Deze laatste theorie is waarschijnlijk de meest controversiële van allemaal, en we hebben geen bewijs dat het waar kan zijn, hoewel het niet volledig kan worden uitgesloten.

Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over hoe het heelal is ontstaan ​​en zijn theorieën.