Η θεωρία του Big Bang

Tο Big Bang (10^-43 δευτερόλεπτα)

1 CE

Εποχή Planck. Το σύμπαν έχει άπειρη πυκνότητα και θερμοκρασία και ξεκινά από ένα σημείο σχεδόν μηδενικής διαμέτρου. Στα 10-35 έως 10-33 δευτερόλεπτα μια ανεξέλεγκτη διαδικασία που ονομάζεται "Πληθωρισμός" προκαλεί μια τεράστια διαστολή του χώρου που γεμίζει με ενέργεια. Η πληθωριστική περίοδος σταματά μόνο όταν αυτή η ενέργεια μετατραπεί σε ύλη και ενέργεια όπως την ξέρουμε.

Το Σύμπαν παίρνει μορφή (10^-6 δευτερόλεπτα)

2

Μετά τον Πληθωρισμό, το σύμπαν συνεχίζει να διαστέλλεται αλλά όχι τόσο γρήγορα. Γίνονται διακριτές οι βασικότερες δυνάμεις στη φύση: πρώτα η βαρύτητα, μετά η ισχυρή δύναμη, η οποία συγκρατεί τους πυρήνες των ατόμων, και ακολουθούν η ασθενής και η ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Μια ταχύτατη ψύξη του Κόσμου επιτρέπει την θεμελίωση σωματίδιων, τα οποία συνθλίβονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν πρωτόνια και νετρόνια. Το σύμπαν είναι τώρα στο μέγεθος του ηλιακού συστήματος.

Σχηματισμός των βασικών στοιχείων (3 δευτερόλεπτα)

3

Πρωτόνια και νετρόνια ενώνονται για να σχηματίσουν τους πυρήνες των απλών στοιχείων: υδρογόνο, ήλιο και λίθιο. Θα χρειαστούν άλλα 300.000 χρόνια για να συλληφθούν τα ηλεκτρόνια σε τροχιές γύρω από αυτούς τους πυρήνες και να σχηματίσουν σταθερά άτομα.

Η εποχή της ακτινοβολίας (10.000 χρόνια)

4

Η πρώτη μεγάλη εποχή στην ιστορία του σύμπαντος είναι αυτή στην οποία το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας είναι με τη μορφή ακτινοβολίας - διάφορα μήκη κύματος του φωτός, ακτίνες Χ, ραδιοκύματα και υπεριώδεις ακτίνες. Αυτή η ενέργεια είναι το απομεινάρι της αρχέγονης πύρινης σφαίρας, και καθώς το σύμπαν διαστέλλεται, τα κύματα της ακτινοβολίας τεντώνονται και αραιώνονται, ώσπου σήμερα αποτελούν την αχνή λάμψη των μικροκυμάτων που λούζουν ολόκληρο το σύμπαν.

Αρχή της εποχής της κυριαρχίας της ύλης (300.000 χρόνια)

5

H ενέργεια της ύλης και η ενέργεια της ακτινοβολίας είναι ίσες. Καθώς όμως η αδυσώπητη διαστολή συνεχίζεται, τα κύματα του φωτός τεντώνονται σε όλο και χαμηλότερη ενέργεια, ενώ η ύλη ταξιδεύει προς τα εμπρός σε μεγάλο βαθμό ανεπηρέαστη. Τα ηλεκτρόνια επιτέλους μπορούν να συνδεθούν με τα πρωτόνια ή τους άλλους πυρήνες φτιάχνοντας άτομα υδρογόνου, ηλίου και λιθίου. Έχουμε λοιπόν μια άμεση εικόνα για το πώς ήταν κατανεμημένη η ύλη σε αυτή την περίοδο.

Γέννηση των άστρων και των γαλαξιών (1 δισ. χρόνια)

6

Η βαρύτητα ενισχύει τις μικρές ανωμαλίες στην πυκνότητα του αρχέγονου αερίου και έτσι αναγκάζει το αέριο του υδρογόνου και ηλίου να σχηματίσουν τεράστια νέφη που θα γίνουν γαλαξίες, ενώ τα μικρότερα τμήματα νέφους γίνονται τα πρώτα άστρα. Μέσα στα άστρα αρχίζουν να σχηματίζονται βαρύτεροι πυρήνες από τον άνθρακα έως τον σίδηρο. Τα ακόμα βαρύτερα στοιχεία σχηματίζονται μόνο στις υπερκαινοφανείς εκρήξεις.

Η Γέννηση του Γαλαξία μας και της Γης (13.7 δισ. έτη)

7

Σχηματίζονται σμήνη γαλαξιών κάτω από την επίδραση της βαρύτητας, ενώ τα πρώτα άστρα πεθαίνουν, και διασκορπίζονται βαριά στοιχεία στο διάστημα. Αυτά τελικά θα σχηματίσουν νέα άστρα και πλανήτες. Ο ήλιος σχηματίζεται μέσα σε ένα νέφος αερίου σε έναν σπειροειδή βραχίονα του Γαλαξία μας. Ένας τεράστιος δίσκος αερίων και συντριμμιών που στροβιλίζεται γύρω από αυτό το νέο άστρο γεννά πλανήτες, φεγγάρια και αστεροειδείς . Η Γη είναι ο τρίτος πλανήτης.