Qual è la teoria del Big Bang?

il Teoria del Big Bango la grande esplosione, consiste in un modello scientifico che spiega l'emergere dell'universo attraverso osservazioni astronomiche.

Si ritiene che il Big Bang sia successo 15 miliardi di anni fa. Fu una grande esplosione cosmica che produsse abbastanza materia per la creazione di pianeti, stelle e galassie.

Questa teoria afferma che l'universo era compresso in un atomo primitivo, che conteneva un'incredibile quantità di materia molto concentrata e che inoltre era straordinariamente radioattivo.

La radioattività produsse la grande esplosione e iniziò l'espansione dell'universo. Più tardi la materia cominciò a condensare e apparvero i gruppi di galassie.

Gli elementi che sono stati dispersi a causa dell'esplosione sono composti principalmente da particelle come positroni, neutrini, fotoni, barioni, mesoni ed elettroni. Al momento 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

Un insieme di teorie spiega che l'universo fu creato con una grande esplosione cosmica, mentre altri affermano che questo universo è sempre stato e che rimane in uno stato di creazione continua. Quest'ultima teoria è stata scartata.

La teoria del Big Bang si basa su ipotesi scientifiche; tra questi spiccano la teoria della relatività di Einstein e altre ricerche sulle particelle principali.

Nel 1922 il cosmologo Alexander Friedmann fu il primo scienziato a spiegare formalmente la procedura di un universo in espansione, attraverso le equazioni della relatività.

Evidenzia anche il contributo dello scienziato Edwin Hubble, che osservò attraverso un telescopio e notò che le stelle si allontanavano costantemente a grande velocità dal pianeta Terra.

Nel 1927 il sacerdote e astronomo cattolico belga George Lamaître fu il creatore di quella che sarebbe stata definita la teoria del Big Bang, dal momento che poteva dimostrarlo attraverso i calcoli della legge di Hubble, la teoria di Einstein e le equazioni di Friedmann.

George Lamaître dimostrò che ci fu una grande esplosione in un punto specifico dell'universo e generò un'ipotesi secondo cui l'universo era compresso in un piccolo punto a causa di una radiazione calda, e che successivamente si bloccò.

Secondo Lamaître, l'intensità dell'esplosione non era abbastanza grande perché l'universo continuasse a espandersi indefinitamente. Pertanto, fu la forza dell'esplosione iniziale a determinare in un primo momento che le galassie si separavano l'una dall'altra.

Con il passare del 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 la repulsione cosmica cominciò ad agire, facendo sì che le galassie continuassero a separarsi, come sono attualmente osservate.

L'astrofisico americano George Gamow ha anche fatto ricorso alla teoria del Big Bang per spiegare l'origine dell'universo in un modo più semplice di quello di Lamaître.

Gamow sostenne che la temperatura dell'esplosione diventava così alta e la forza dell'esplosione così grande, che questo era sufficiente affinché l'universo si espandesse indefinitamente.

La teoria del Big Bang e la teoria dello stato stazionario

Nel 1949 l'astrofisico Fred Hoyle era uno dei più grandi nemici della teoria di Lamaître.

Hoyle era uno dei difensori della teoria dello stato stazionario, poiché gli sembrava ridicolo che la creazione dell'universo fosse data da un'esplosione.

Durante un programma radiofonico, Fred Hoyle si è espresso con disprezzo definendo la teoria un "Big Bang" e, a causa delle polemiche che hanno generato un tale termine, 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 o 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 presuppongono che l'universo sia stato prodotto da un certo atomo primitivo.

Allo stato attuale, 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 finora e come l'universo ha avuto origine.

Gli astronomi del futuro saranno in grado di chiarire una serie di incognite, ma al momento la teoria del Big Bang è considerata la migliore ipotesi dell'inizio e dell'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 per le comunicazioni per stabilire connessioni con aree molto distanti l'una dall'altra.

Hanno posizionato un mini satellite sotto forma di una sfera 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 il ruolo di radiotelescopio, attraverso il quale hanno cercato di eliminare tutte le interferenze che potrebbero causare rumore.

Tuttavia, c'è stata un'interferenza a microonde che ha influenzato il segnale e non sapevano da dove venisse.

Cercarono con ogni mezzo di eliminare il rumore, finché giunsero alla conclusione che era dovuto agli escrementi dei piccioni. Sono riusciti a risolvere questo problema, ma c'era ancora l'eco con la stessa forza.

Penzias e Wilson, senza spiegazioni su ciò che stava accadendo, si consultarono con i cosmologi James Peebles e Robert Dicke, della Princeton University.

Peebles e Dicke stavano sviluppando un dispositivo in grado di catturare l'emissione di microonde del Big Bang.

Penzias contattò gli scienziati per chiedere loro del rumore, ma quando Robert Dicke terminò la chiamata con Penzias disse alla sua squadra: "Ragazzi, sono andati avanti a noi".

Arno Penzias e Robert Wilson hanno ricevuto il premio Nobel per la fisica nel 1978 per questa scoperta.

riferimenti

1. Cos'è il Big Bang? (2016). Fonte: spaceplace.nasa.gov
2. The Story of Universe: Big Bang. (2016). Fonte: esa.int
3. Elizabeth Howell. The Big Bang Theory. (2017). Fonte: space.com
4. Teoria del Big Bang. Fonte: big-bang-theory.com
5. Matt Williams. Teoria del Big Bang: evoluzione del nostro universo. (2015). Fonte: universetoday.com