ทฤษฎีบิ๊กแบงหรือบิ๊กแบงประกอบด้วยแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ที่อธิบายถึงการเกิดขึ้นของจักรวาลผ่านการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์
เชื่อกันว่าบิ๊กแบงเกิดขึ้นเมื่อ 15 พันล้านปีก่อน มันเป็นการระเบิดของจักรวาลครั้งใหญ่ที่ก่อให้เกิดสสารเพียงพอสำหรับการสร้างดาวเคราะห์ดวงดาวและกาแลคซี
ทฤษฎีนี้ระบุว่าเอกภพถูกบีบอัดเป็นอะตอมดั้งเดิมซึ่งมีสสารเข้มข้นสูงจำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อและยังมีกัมมันตภาพรังสีสูง
กัมมันตภาพรังสีก่อให้เกิดการระเบิดครั้งใหญ่และเริ่มการขยายตัวของจักรวาล ต่อมาสสารเริ่มกลั่นตัวและกระจุกดาราจักรปรากฏขึ้น
องค์ประกอบที่กระจัดกระจายเนื่องจากการระเบิดส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุภาคเช่นโพซิตรอนนิวตริโนโฟตอนแบริออนเมสันและอิเล็กตรอน ปัจจุบันรู้จักอะตอมมากกว่า 89 อะตอม
บิ๊กแบงเป็นทฤษฎีที่ถูกต้องที่สุดเกี่ยวกับการสร้างจักรวาล แต่ควรสังเกตว่ายังมีคำถามที่ยังไม่ได้รับคำตอบ
ตัวอย่างเช่นมีคำถามเกี่ยวกับการสิ้นสุดของวงจรการขยายตัวและความเป็นไปได้ที่จักรวาลจะหดตัวอีกครั้ง
ปริศนาใหญ่อีกประการหนึ่งคือจักรวาลเปิดหรือปิดเนื่องจากสสารมืด - นี่เป็นคำถามสำคัญสำหรับวิทยาศาสตร์
ทฤษฎีแรกของการสร้างจักรวาล
ทฤษฎีชุดหนึ่งอธิบายว่าเอกภพถูกสร้างขึ้นด้วยการระเบิดของจักรวาลครั้งใหญ่ในขณะที่คนอื่น ๆ อ้างว่าจักรวาลนี้มีอยู่เสมอและยังคงอยู่ในสภาพของการสร้างอย่างต่อเนื่อง ทฤษฎีสุดท้ายนี้ถูกทิ้งไป
ทฤษฎีบิ๊กแบงตั้งอยู่บนสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งรวมถึงทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์และงานวิจัยอื่น ๆ เกี่ยวกับอนุภาคหลัก
ในปีพ. ศ. 2465 อเล็กซานเดอร์ฟรีดมันน์นักจักรวาลวิทยาเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่อธิบายขั้นตอนการขยายจักรวาลอย่างเป็นทางการผ่านสมการสัมพัทธภาพ
นอกจากนี้ยังเน้นถึงการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์เอ็ดวินฮับเบิลซึ่งสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์และสังเกตเห็นว่าดวงดาวเคลื่อนที่ออกจากโลกด้วยความเร็วสูงอยู่ตลอดเวลา
ในปีพ. ศ. 2470 นักบวชคาทอลิกชาวเบลเยี่ยมและนักดาราศาสตร์ George Lamaîtreเป็นผู้สร้างสิ่งที่เรียกว่าทฤษฎีบิ๊กแบงเนื่องจากเขาสามารถแสดงให้เห็นผ่านการคำนวณกฎของฮับเบิลทฤษฎีของไอน์สไตน์และสมการของฟรีดมันน์
George Lamaîtreพิสูจน์ให้เห็นว่ามีการระเบิดครั้งใหญ่ ณ จุดใดจุดหนึ่งในจักรวาลและสร้างสมมติฐานตามที่จักรวาลถูกบีบอัดให้เหลือเพียงจุดเล็ก ๆ เนื่องจากการแผ่รังสีร้อนและต่อมาก็แข็งตัว
จากข้อมูลของLamaîtreความรุนแรงของการระเบิดไม่มากพอที่จักรวาลจะขยายตัวต่อไปอย่างไม่มีกำหนด ดังนั้นจึงเป็นแรงของการระเบิดครั้งแรกที่กำหนดให้กาแลคซีแยกออกจากกันในตอนแรก
เมื่อเวลาผ่านไปพลังนี้สูญเสียความรุนแรงไป กาแลคซีได้รวมตัวกันจนถึงขนาดที่สสารส่วนใหญ่ในเอกภพกระจุกตัวอยู่แล้ว
จากช่วงเวลานั้นการขับไล่ของจักรวาลเริ่มกระทำทำให้กาแลคซีแยกจากกันอย่างที่สังเกตได้ในปัจจุบัน
George Gamow นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอเมริกันยังใช้ทฤษฎีบิ๊กแบงเพื่ออธิบายการกำเนิดของจักรวาลด้วยวิธีที่ง่ายกว่าของ Lamatre
กาโมว์แย้งว่าอุณหภูมิของการระเบิดสูงขึ้นมากและแรงระเบิดก็มากพอที่จักรวาลจะขยายตัวไปเรื่อย ๆ
ทฤษฎีบิ๊กแบงและทฤษฎีสภาวะคงที่
ในปีพ. ศ. 2492 Fred Hoyle นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์เป็นหนึ่งในศัตรูตัวฉกาจของทฤษฎีของLamaître
ฮอยล์เป็นหนึ่งในผู้ปกป้องทางวิทยาศาสตร์ของทฤษฎีสภาวะคงตัวเนื่องจากเขาดูเหมือนไร้สาระสำหรับเขาที่การสร้างจักรวาลเกิดขึ้นจากการระเบิด
ในระหว่างรายการวิทยุเฟร็ดฮอยล์หัวเราะเยาะทฤษฎีนี้ว่าเป็น "บิ๊กแบง" และเนื่องจากความขัดแย้งที่เกิดจากคำนี้ในที่สุดมันก็กลายเป็นชื่อทางการ
ทฤษฎีสภาวะคงตัวอธิบายว่าการก่อตัวของอะตอมของไฮโดรเจนมีค่าคงที่ตลอดเวลาซึ่งหมายความว่ากาแลคซีกลั่นตัวอยู่ตลอดเวลา
สิ่งนี้บ่งชี้ว่าเอกภพจะขยายตัวอยู่เสมอและไม่เคยมีจุดเริ่มต้นและจะไม่มีจุดจบ
นักดาราศาสตร์บางคนไม่เห็นด้วยกับแนวคิดที่ว่าเอกภพสามารถคงอยู่ในสภาพที่คงที่และอะตอมของไฮโดรเจนถูกผลิตขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ทั้งทฤษฎีบิ๊กแบงและทฤษฎีสภาวะคงตัวสันนิษฐานว่าเอกภพถูกสร้างขึ้นจากอะตอมดั้งเดิมบางชนิด
ในปัจจุบันด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความรู้ทางคณิตศาสตร์ทฤษฎีทั้งสองสามารถชี้แจงได้โดยให้รายละเอียดว่ากาแลคซีเริ่มดำรงอยู่ได้อย่างไรพวกมันดำเนินต่อไปอย่างไรจนถึงปัจจุบันและจักรวาลกำเนิดขึ้นได้อย่างไร
นักดาราศาสตร์ในอนาคตจะสามารถชี้แจงสิ่งที่ไม่ทราบจำนวนได้ แต่ปัจจุบันทฤษฎีบิ๊กแบงถือเป็นสมมติฐานที่ดีที่สุดในการเริ่มต้นและวิวัฒนาการของจักรวาล
การค้นพบเสียงสะท้อนของบิ๊กแบง
ในปีพ. ศ. 2508 นักฟิสิกส์ Arno Penzias และ Robert Wilson ได้ค้นพบการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลโดยบังเอิญและการค้นพบนี้ได้ขจัดทฤษฎีสภาวะคงตัว
สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อพวกเขากำลังดำเนินการสร้างดาวเทียมสื่อสารดวงแรกเพื่อสร้างการเชื่อมต่อกับพื้นที่ที่ห่างไกลจากผู้อื่นมาก
พวกเขาวางดาวเทียมรูปทรงลูกบอลโลหะขนาดเล็กในวงโคจรอวกาศซึ่งส่งความถี่ไปยังเสาอากาศรูปทรัมเป็ตที่ตั้งอยู่ในนิวเจอร์ซีย์
การทดลองนี้ดำเนินการโดยมีจุดประสงค์เพื่อตอบสนองการทำงานของกล้องโทรทรรศน์วิทยุซึ่งพวกเขาพยายามกำจัดสิ่งรบกวนทั้งหมดที่อาจทำให้เกิดเสียงดัง
อย่างไรก็ตามมีคลื่นไมโครเวฟรบกวนส่งผลต่อสัญญาณและพวกเขาไม่รู้ว่ามันมาจากไหน
พวกเขาพยายามทุกวิถีทางที่จะกำจัดเสียงดังกล่าวจนกระทั่งได้ข้อสรุปว่าเกิดจากมูลของนกพิราบ พวกเขาสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ แต่ยังคงมีเสียงสะท้อนด้วยแรงเท่าเดิม
Penzias และ Wilson โดยไม่ได้มีคำอธิบายว่าเกิดอะไรขึ้นปรึกษากับนักจักรวาลวิทยา James Peebles และ Robert Dicke จาก Princeton University
Peebles และ Dicke กำลังพัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถจับไมโครเวฟที่ปล่อยออกมาจาก Big Bang ได้
Penzias ติดต่อกับนักวิทยาศาสตร์เพื่อถามพวกเขาเกี่ยวกับเสียงดัง แต่เมื่อ Robert Dicke วางสายกับ Penzias เขาบอกกับทีมของเขาว่า "พวกเราอยู่ข้างหน้าตัวเอง
Arno Penzias และ Robert Wilson ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1978 สำหรับการค้นพบนี้
อ้างอิง
- บิ๊กแบงคืออะไร? (2016) ที่มา: spaceplace.nasa.gov
- เรื่องราวของจักรวาล: บิ๊กแบง (2016) ที่มา: esa.int
- Elizabeth Howell ทฤษฎีบิ๊กแบง. (2017) ที่มา: space.com
- ทฤษฎีบิกแบง. ที่มา: big-bang-theory.com
- แมตต์วิลเลียมส์ ทฤษฎีบิ๊กแบง: วิวัฒนาการของจักรวาลของเรา (2558). ที่มา: universetoday.com