2.3. L’origen de l’Univers

En la cosmologia moderna, l’origen de l’univers és l’instant en què va aparèixer tota la matèria il’energia que tenim actualment en l’univers com a conseqüència d’una gran explosió. Aquestapostulació és obertament acceptada per la ciència en els nostres dies i comporta que l’univers podriahaver-se originat fa entre 13.500 i 15.000 milions d’anys, en un instant definit. A la dècada de 1930,l’astrònom nord-americà Edwin Hubble va confirmar que l’univers s’estava expandint, fenomen que Albert Einstein amb la teoria de la relativitat general havia predit anteriorment.

Hi ha diverses teories científiques sobre l’origen de l’univers. Les més acceptades són la del Big Bang i la teoria Inflacionària, que es complementen.

TEORIA DEL BIG BANG

El Big Bang, literalment gran esclat, constitueix el moment que del “no res” emergeix tota la matèria de l’Univers. La matèria, fins aquest moment, es concentra en un punt de densitat infinita, que en un moment donat “explota” generant l’expansió de la matèria en totes les direccions i creant el que coneixem com el nostre Univers.

La teoria del Big Bang o gran explosió, suposa que, fa aproximadament 13.700 milions d’anys, tota la matèria de l’Univers estava concentrada en una zona extraordinàriament petita de l’espai, i va explotar. La matèria va sortir impulsada amb gran energia en totes direccions.

Immediatament després del moment de la “explosió”, cada partícula de matèria va començar a allunyar-se molt ràpidament una d’una altra, de la mateixa manera que a l’inflar un globus aquest va ocupant més espai expandint la seva superfície. Els físics teòrics han aconseguit reconstruir aquesta cronologia dels fets a partir d’un 1/100 de segon després del Big Bang. La matèria llançada en totes les direccions per l’explosió primordial està constituïda exclusivament per partícules elementals: Electrons, Positrons, Mesons, Barions, Neutrins, Fotons i una llarga llista fins més de 89 partícules conegudes avui en dia.

Al 1948 el físic rus nacionalitzat nord-americà George Gamow va modificar la teoria de Lemaître del nucli primordial. Gamow va plantejar que l’Univers es va crear en una explosió gegantesca i que els diversos elements que avui s’observen es van produir durant els primers minuts després de la Gran Explosió o Big Bang, quan la temperatura extremadament alta i la densitat de l’Univers van fusionar partícules subatòmiques en els elements químics. Càlculs més recents indiquen que l’hidrogen i l’heli haurien estat els productes primaris de la Gran Explosió, i els elements més pesants es van produir més tard, dins de les estrelles. Malgrat això, la teoria de Gamow proporciona una base per a la comprensió dels primers estadis de l’Univers i la seva posterior evolució. A causa de la seva elevadísima densitat, la matèria existent en els primers moments de l’Univers es va expandir amb rapidesa. A l’expandir-se, l’heli i l’hidrogen es van refredar i es van condensar en estrelles i en galàxies. Això explica l’expansió de l’Univers i la base física de la llei de Hubble.

Segons s’expandia l’Univers, la radiació residual del Big Bang va continuar refredant-se, fins arribar a una temperatura d’uns 3 ºK (-270 °C). Aquests vestigis de radiació de fons de microones van ser detectats pels radioastrònoms el 1965, proporcionant així el que la majoria dels astrònoms consideren la confirmació de la teoria del Big Bang.

Un dels problemes sense resoldre en el model de l’Univers en expansió és si l’Univers és obert o tancat (això és, si s’expandirà indefinidament o es tornarà a contreure).

Molts dels treballs habituals en cosmologia teòrica se centren a desenvolupar una millor comprensió dels processos que deuen haver donat lloc a la Gran Explosió. La teoria inflacionaria, formulada en la dècada de 1980, resol dificultats importants en el plantejament original de Gamow en incorporar avanços recents en la física de les partícules elementals. Aquestes teories també han conduït a especulacions tan agosarades com la possibilitat d’una infinitat d’universos produïts d’acord amb el model inflaccionari. Malgrat això, la majoria dels cosmòlegs es preocupa més de localitzar el parador de la matèria fosca, mentre que una minoria, encapçalada pel suec Hannes Alfvén, premi Nobel de Física, mantenen la idea que no només la gravetat sinó també els fenòmens del plasma, tenen la clau per a comprendre l’estructura i l’evolució de l’Univers.

Aquesta teoria es basa en observacions rigoroses i és matemàticament correcta des d’un instant després de l’explosió, però no té una explicació per al moment zero, anomenat “singularitat”.

Etapes de l’Evolució
 Big Bang Densitat infinita, volum zero.
 10-43 segons Forces no diferenciades
 10-34 segons Sopa de partícules elementals
 10-10 segons Formació de protons i neutrons
 1 segon 10.000.000.000 º. Mida del Sol
 3 minuts 1.000.000.000 º. Nuclis atòmics
 30 minuts 300.000.000 º. Plasma
 300.000 anys Àtoms. Univers transparent
 106 anys Gèrmens de galàxies
 108 anys Primeres galàxies
 109 anys Estels. La resta, es refreda.
 5×109 anys Formació de la Via Làctia
 1010 anys Sistema Solar i Terra

TEORIA INFLACIONÀRIA

La teoria inflacionària d’Alan Guth intenta explicar els primers instants de l’Univers. Es basa en estudis sobre camps gravitatoris fortíssims, com els que es produeixen prop d’un forat negre.

Suposa que una força única es va dividir en les quatre que ara coneixem.

L’empenta inicial va durar un temps pràcticament inapreciable, però va ser tan violenta que, tot i que l’atracció de la gravetat frena les galàxies, l’Univers encara creix.

No es pot imaginar el Big Bang com l’explosió d’un punt de matèria en el buit, perquè en aquest punt s’hi concentraven tota la matèria, l’energia, l’espai i el temps. No hi havia ni “fora” ni “abans”. L’espai i el temps també s’expandeixen amb l’Univers.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s