Uppsala universitet
Hoppa över länkar
In English

Linné on line arrow Fysikens kosmos arrow Makrokosmos arrow Big Bang

Big Bang

Big Bang är en modell vi har för att beskriva universums utveckling. Även om vi inte förstår alla steg i universums utveckling så är Big Bang den modell som bäst överenstämmer med vad vi kan observera idag. Det som vi idag inte har bra teorier för är dels den allra tidigaste epoken (före 10-34s) och dels strukturformeringen, dvs bildandet av stjärnor, galaxer och galaxhopar.

Big Bang
Klicka på bilden för att läsa mera om de olika faserna av universums utveckling. Det finns också en uppförstorad version av denna bild.
  I den teorin antas det att vi har ett från början expanderande universum; dock förutsägs inget om slutet. Eftersom energi inte kan skapas, så måste energi-densiteten minska. Det sker genom att den genomsnittliga fotonenergin minskar (temperaturen minskar). Då temperaturen sjunkit kan stabila tillstånd skapas med högre bindningsenergi än den genomsnittliga fotonenergin. Detta innebär att reaktionen A+B<-->AB+foton inte längre befinner sig i jämvikt utan den drivs mot bildandet av AB.

Allt eftersom fotonenergin minskar kan fler och fler olika typer av partiklar eller system bildas. Enligt modellen så bildas först hadroner, sedan atomkärnor och slutligen atomer och molekyler.

Den fotonstrålning som finns kvar, då atomerna har bildats har inte tillräcklig energi för att jonisera dessa och kommer att finnas kvar som en rest i universum idag. Eftersom universum expanderar är inte denna fotonbakgrund statisk utan utvecklas, vilket innebär att dess temperatur minskar. Denna strålning är idag mycket noggrant uppmätt och kallas den kosmiska bakgrundsstrålningen. Analogt med fotonbakgrunden fins det även en bakgrundsstrålning av neutriner.

De astronomiska objekten av planetstorlek och större har inte samma bildningsmekanism som enskilda partiklar. Man tror att de skapats från inhomogeniteter (oregelbundenheter) som fanns i det tidiga universum då atomerna bildades. Dessa inhomogeniteter har sedan förstärkts genom gravitationenes inverkan. Slutligen har atomer klumpats ihop och galaxer och andra större objekt bildats.

Detta är dock inte tillräckliga förutsättningar för att liv skall kunna uppkomma. Det beror på att det hittills är endast de lättaste atomerna (H, He, Li) som kunnat bildas. De något tyngre (C, N, O) som är centrala i alla molekyler i levande materia skapas genom fusion i de tidigt bildade stjärnorna. För att liv skall kunna skapas i den form vi känner till, behövs det ytterligare ämnen, till exempel metaller och spårämnen (Fe, Mn, Si, Se). Flertalet av dessa kan skapas genom den fusion som sker i stjärnorna, men de som är tyngre än järn kan endast skapas genom supernovor. Liv kunde därför inte uppkomma runt första generationens stjärnor, utan endast från och med andra generationens stjärnor, till vilken vår sol hör.

Eftersom astropartikelfysik relaterat till Big Bang har rönt stort intresse under senare år har det varit naturligt för många att skapa sidor liknande dessa. Även om de flesta andra databaser är på engelska kan de vara av intresse. Här kommer några adresser:

Microwave Anisotropy Probe
Cambridge Relativity
University of Illinois: COSMOS IN A COMPUTER