Les notions de la théorie des cordes de la théorie du big bang

Peu de temps après l'astronome Edwin Hubble a prouvé l'univers était en expansion, il est devenu évident que l'univers était une fois beaucoup plus petit. La théorie selon laquelle l'univers a commencé à partir d'un point unique (ou très petite zone) est connu comme le la théorie du Big Bang.

Sommaire

La théorie a été proposé en 1927 par le prêtre belge et physicien, Georges Lema # 238-tre, mais était controversée jusqu'en 1965. Aujourd'hui, les observations astronomiques les plus avancés montrent que la théorie du big bang est probablement vrai. La théorie des cordes, nous l'espérons aider les physiciens à comprendre plus précisément ce qui est arrivé dans les premiers instants de l'univers, afin de comprendre la théorie du big bang est un élément clé du travail cosmologique de la théorie des cordes.

Parce que vous savez que l'espace est en pleine expansion, vous pouvez exécuter la vidéo de l'univers en arrière dans le temps dans votre tête. Lorsque vous faites cela, vous vous rendez compte que l'univers devait être beaucoup plus petit qu'il ne l'est maintenant. Comme la matière dans l'univers est compressé en un montant de moins en moins d'espace, les lois de la thermodynamique (qui régissent le flux de chaleur) vous dire que la question devait être incroyablement chaud et dense.

Prônant le big bang: La théorie de l'état stationnaire

En opposition à la théorie du big bang, Fred Hoyle a proposé une théorie alternative, appelée théorie de l'état stationnaire. Dans cette théorie, de nouvelles particules ont été constamment créés. Comme l'espace élargi, ces nouvelles particules ont été créés assez vite que la densité globale de la masse de l'univers est resté constant.

Pour comprendre la raison d'une telle théorie, vous devez réaliser que quelques physiciens pensaient qu'il est probable que la balle dense de question pourrait naître à l'existence de nulle part, de violer la loi de conservation de la masse (ou conservation de la masse-énergie). Cette question a dû venir de quelque part.

De l'avis de Hoyle, si la matière pourrait être créé à partir de rien une fois, alors pourquoi ne pas que cela se fasse tout le temps?

Bien théorie de l'état stationnaire de Hoyle serait vouée à l'échec, en essayant de prouver Hoyle serait se montrer digne aux yeux de l'histoire en développant une théorie sur les atomes denses de notre univers viennent.

Rayonnement de fond cosmologique

L'un des principaux convertis à la théorie du big bang était physicien George Gamow, qui a réalisé que si la théorie était vraie, une trace résiduelle de rayonnement de fond cosmologique (CMBR) serait répartie dans tout l'univers. Des tentatives pour trouver ce rayonnement manqué pendant de nombreuses années, jusqu'à ce qu'un problème inattendu en 1965 il accidentellement détecté.

Comme d'autres scientifiques ont tenté de tester la théorie de Gamow, Arno Penzias et Robert Wilson chez Bell Laboratoire Holmdell Corne Radio Telescope de New Jersey ont été ramasser cette statique horrible quand ils ont tenté de détecter des signaux radio dans l'espace. Peu importe où ils ont fait la bêtise, ils ont gardé obtenir le même statique. Les deux hommes, même nettoyés fientes d'oiseaux hors du télescope, mais en vain. En fait, la statique a empiré sur le télescope dégagée. Penzias et Wilson ont découvert le fond diffus cosmologique, et a gagné le prix Nobel de physique en 1978.

Quarante années de recherche n'a fait que confirmer la théorie du big bang, plus récemment, dans l'image du fond diffus cosmologique obtenu par le Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) par satellite. L'image obtenue par ce satellite, montré dans la figure suivante, est comme une photo de bébé de l'univers quand il était âgé de seulement 380000 années (il ya 13,7 milliards d'années). Avant cela, l'univers était assez dense pour être opaque, donc pas de lumière peut être utilisée pour regarder plus loin que cela.

NASA's WMAP satellite image shows a (mostly) uniform cosmic microwave background radiation. [
Image satellite WMAP de la NASA montre une (surtout) uniforme rayonnement de fond cosmologique.

Comprendre où les éléments chimiques venus de


Tant George Gamow et Fred Hoyle, tout en différant fortement de la théorie du big bang, étaient les chiffres clés pour déterminer le processus de nucléosynthèse stellaire, dans lequel les atomes sont faites à l'intérieur des étoiles. Gamow théorisé que les éléments ont été créés par la chaleur du big bang. Hoyle a montré que les éléments plus lourds ont été effectivement créés par la chaleur intense des étoiles et des supernovae.

Théorie originale de Gamow était que la chaleur intense de l'univers en expansion refroidi, l'élément le plus léger, l'hydrogène, a été formé. L'énergie à cette époque était encore assez pour causer des molécules d'hydrogène d'interagir, peut-être en fusionnant des atomes d'hélium. Les estimations montrent que près de 75 pour cent de l'univers visible est constituée d'hydrogène et de 25 pour cent est de l'hélium, avec le reste des éléments du tableau périodique qui constituent seulement des traces sur l'échelle de l'univers entier.

Cela a prouvé pour être bon, parce Gamow ne pouvait pas comprendre comment faire cuire jusqu'à beaucoup de ces éléments plus lourds dans le big bang. Hoyle a abordé le problème, en supposant que si il pouvait faire tous les éléments dans les étoiles, alors la théorie du big bang serait un échec. Le travail de Hoyle sur la nucléosynthèse stellaire a été publié en 1957.

Dans la méthode de la nucléosynthèse Hoyle, hélium et l'hydrogène se réunissent à l'intérieur des étoiles et subissent la fusion nucléaire. Même cela, cependant, ne suffit pas chaude pour faire atomes plus massive que le fer. Ces éléments plus lourds - zinc, cuivre, uranium, et bien d'autres - sont créés lorsque des étoiles massives passent par leurs morts et explosent en géant supernovas. Ces supernovae produisent suffisamment d'énergie pour faire fondre les protons ensemble dans le noyau atomique lourd.

Les éléments sont ensuite soufflées dans l'espace par l'explosion de supernova, à la dérive comme des nuages ​​de poussière stellaire. Certains de ces poussières stellaires tombe finalement ensemble sous l'influence de la gravité pour former des planètes, comme notre Terre.


» » » » Les notions de la théorie des cordes de la théorie du big bang