Was ist die Urknalltheorie?

Die Urknalltheorieoder die große Explosion besteht aus einem wissenschaftlichen Modell, das die Entstehung des Universums durch astronomische Beobachtungen erklärt.

Es wird angenommen, dass der Urknall vor 15 Milliarden Jahren geschah. Es war eine große kosmische Explosion, die genügend Materie für die Erschaffung von Planeten, Sternen und Galaxien produzierte.

Diese Theorie bestätigt, dass das Universum in einem primitiven Atom komprimiert war, das eine unglaubliche Menge sehr konzentrierter Materie enthielt und zudem außerordentlich radioaktiv war.

Radioaktivität erzeugte die große Explosion und initiierte die Expansion des Universums. Später begann sich die Materie zu verdichten und die Galaxienhaufen erschienen.

Die durch die Explosion zerstreuten Elemente bestehen hauptsächlich aus Teilchen wie Positronen, Neutrinos, Photonen, Baryonen, Mesonen und Elektronen. Gegenwärtig sind mehr als 89 Atome bekannt.

Der Urknall ist die genaueste Theorie über die Erschaffung des Universums, aber es sollte angemerkt werden, dass es noch unbeantwortete Fragen gibt.

Zum Beispiel gibt es Fragen über das Ende des Expansionszyklus und die Möglichkeit, dass sich das Universum wieder zusammenziehen wird.

Ein anderes großes Rätsel ist, ob das Universum aufgrund der dunklen Materie offen oder geschlossen ist: Dies ist eine Schlüsselfrage für die Wissenschaft.

Die ersten Theorien der Schöpfung des Universums

Eine Reihe von Theorien erklärt, dass das Universum mit einer großen kosmischen Explosion erschaffen wurde, während andere behaupten, dass dieses Universum immer war und dass es in einem Zustand fortwährender Schöpfung verbleibt. Diese letzte Theorie wurde verworfen.

Die Urknall-Theorie basiert auf wissenschaftlichen Hypothesen; Unter diesen fallen Einsteins Relativitätstheorie und andere Forschungen über Hauptteilchen heraus.

Im Jahr 1922 war der Kosmologe Alexander Friedmann der erste Wissenschaftler, der den Vorgang eines sich ausdehnenden Universums durch die Gleichungen der Relativität formal erklärte.

Es hebt auch den Beitrag des Wissenschaftlers Edwin Hubble hervor, der durch ein Teleskop beobachtete und bemerkte, dass sich die Sterne mit großer Geschwindigkeit fortwährend vom Planeten Erde wegbewegten.

Im Jahr 1927 war der belgische katholische Priester und Astronom George Lamaître der Schöpfer dessen, was man die Urknalltheorie nennen würde, da er es durch die Berechnungen des Hubbleschen Gesetzes, der Einsteinschen Theorie und der Friedmannschen Gleichungen nachweisen konnte.

George Lamaître zeigte, dass an einem bestimmten Punkt im Universum eine große Explosion stattfand und eine Hypothese aufgestellt wurde, nach der das Universum aufgrund einer heißen Strahlung an einem kleinen Punkt komprimiert wurde und anschließend erstarrte.

Laut Lamaître war die Intensität der Explosion nicht groß genug, um das Universum unbegrenzt weiter zu expandieren. Daher war es die Kraft der anfänglichen Explosion, die zuerst feststellte, dass sich die Galaxien voneinander trennten.

Im Laufe der Zeit verlor diese Kraft ihre Intensität. Die Galaxien hatten sich so stark verdichtet, dass der größte Teil der Materie im Universum bereits in ihnen konzentriert war.

Von diesem Moment an begann die kosmische Abstoßung zu wirken, was dazu führte, dass sich die Galaxien weiter trennten, wie sie derzeit beobachtet werden.

Der amerikanische Astrophysiker George Gamow hat ebenfalls auf die Urknall-Theorie zurückgegriffen, um den Ursprung des Universums einfacher zu erklären als den von Lamaître.

Gamow argumentierte, dass die Temperatur der Explosion so hoch und die Wucht der Explosion so groß war, dass dies ausreichte, um das Universum auf unbestimmte Zeit zu erweitern.

Die Urknall-Theorie und die Steady-State-Theorie

Der Astrophysiker Fred Hoyle war 1949 einer der größten Feinde der Lamaître-Theorie.

Hoyle war einer der Verteidiger der Theorie des Steady State, da es ihm lächerlich erschien, dass die Erschaffung des Universums durch eine Explosion gegeben war.

Während eines Radioprogramms äußerte sich Fred Hoyle mit Verachtung, indem er die Theorie als "Urknall" bezeichnete, und wegen der Kontroverse, die einen solchen Begriff hervorbrachte, wurde er schließlich zum formellen Titel.

Die Steady-State-Theorie erklärt, dass die Bildung von Wasserstoffatomen im Laufe der Zeit konstant geblieben ist, was bedeutet, dass sich die Galaxien ständig verdichten.

Dies deutet darauf hin, dass sich das Universum immer ausdehnen wird und dass es nie einen Anfang oder ein Ende hatte.

Einige Astronomen sind nicht der Meinung, dass das Universum in einem stationären Zustand bleiben kann und dass Wasserstoffatome ständig produziert werden.

Sowohl die Urknalltheorie als auch die Steady-State-Theorie gehen davon aus, dass das Universum aus einem bestimmten primitiven Atom erzeugt wurde.

Gegenwärtig können beide Theorien durch technologischen Fortschritt und mathematisches Wissen geklärt werden, indem sie Details darüber liefern, wie die Galaxien ihre Existenz begonnen haben, wie sie bis jetzt weitergegangen sind und wie das Universum entstanden ist.

Die Astronomen der Zukunft werden in der Lage sein, eine Reihe von Unbekannten zu klären, aber gegenwärtig wird die Theorie des Urknalls als die beste Hypothese des Beginns und der Entwicklung des Kosmos angesehen.

Entdeckung des Echos des Urknalls

1965 entdeckten die Physiker Arno Penzias und Robert Wilson zufällig die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung, und diese Entdeckung schloss die Steady-State-Theorie aus.

Dies geschah, als sie daran arbeiteten, den ersten Kommunikationssatelliten zu schaffen, der Verbindungen zu Gebieten herstellt, die sehr weit voneinander entfernt sind.

Sie platzierten einen Minisatelliten in Form einer Metallkugel in der Weltraumumlaufbahn, der Frequenzen an eine trompetenförmige Antenne in New Jersey sandte.

Dieses Experiment wurde mit der Absicht durchgeführt, die Rolle des Radioteleskops zu erfüllen, durch das sie alle Störungen zu beseitigen suchten, die Geräusche verursachen könnten.

Es gab jedoch eine Mikrowelleninterferenz, die das Signal beeinflusste und sie wussten nicht, woher es kam.

Sie suchten mit allen Mitteln den Lärm zu beseitigen, bis sie zu dem Schluss kamen, dass es sich um den Kot von Tauben handelte. Sie schafften es, dieses Problem zu lösen, aber es gab immer noch das Echo mit der gleichen Kraft.

Penzias und Wilson, ohne Erklärung, was geschah, konsultierten die Kosmologen James Peebles und Robert Dicke von der Princeton University.

Peebles und Dicke entwickelten ein Gerät, das die Mikrowellenemission des Big Bang erfassen konnte.

Penzias kontaktierte die Wissenschaftler, um sie nach dem Lärm zu fragen, aber als Robert Dicke den Anruf mit Penzias beendete, sagte er seinem Team: "Leute, sie sind uns vorausgegangen".

Arno Penzias und Robert Wilson erhielten 1978 den Nobelpreis für Physik für diese Entdeckung.

Referenzen

1. Was ist der Urknall? (2016). Quelle: spaceplace.nasa.gov
2. Die Geschichte des Universums: Urknall. (2016). Quelle: esa.int
3. Elizabeth Howell. Die Urknalltheorie. (2017). Quelle: space.com
4. Urknalltheorie. Quelle: big-bang-theory.com
5. Matt Williams. Urknalltheorie: Evolution unseres Universums. (2015). Quelle: universetoday.com