Oerknal | wetenschappelijke theorie over hoe het heelal begon
De oerknal is een wetenschappelijke theorie over hoe het heelal is begonnen, en vervolgens de sterren en sterrenstelsels heeft gemaakt die we vandaag de dag zien. De Big Bang is de naam die wetenschappers gebruiken voor de meest gangbare theorie over het heelal, vanaf het allereerste begin tot heden. De meest gangbare alternatieven worden de Steady State-theorie en de Plasma-kosmologie genoemd, volgens welke beide het heelal geen begin of einde heeft.
Volgens de theorie begon het heelal als een zeer hete, kleine en dichte superkracht (de mix van de vier fundamentele krachten), zonder sterren, atomen, vorm of structuur (een "singulariteit" genoemd). Ongeveer 13,8 miljard jaar geleden breidde de ruimte zich zeer snel uit (vandaar de naam "Oerknal"). Dit begon met de vorming van atomen, wat uiteindelijk leidde tot de vorming van sterren en sterrenstelsels. Het was Georges die als eerste opmerkte (in 1927) dat een uitdijend heelal in de tijd kon worden getraceerd naar een enkel beginpunt. Het heelal dijt nog steeds uit en wordt ook steeds kouder.
Als geheel groeit het heelal en daalt de temperatuur naarmate de tijd verstrijkt. Kosmologie is de studie van het ontstaan en de ontwikkeling van het heelal. Sommige wetenschappers die kosmologie bestuderen zijn het erover eens dat de oerknaltheorie overeenkomt met wat zij tot nu toe hebben waargenomen.
Volgens het oerknalmodel is het heelal begonnen in een extreem dichte en hete toestand en heeft het zich uitgebreid. De theorie suggereert dat roodverschuiving bewijst dat het heelal uitdijt.
Naamgeving
Astronoom Fred Hoyle noemde de theorie spottend de "Big Bang" in zijn radioshow. Wetenschappers die het niet met hem eens waren, besloten hem te gebruiken.
Bewijsmateriaal
Wetenschappers baseren de oerknaltheorie op veel verschillende waarnemingen. De belangrijkste is de roodverschuiving van zeer verre sterrenstelsels. Kosmologische roodverschuiving is het dopplereffect dat optreedt in licht. Wanneer een object zich van de aarde verwijdert, lijken zijn kleurstralen meer op de kleur rood dan ze in werkelijkheid zijn, omdat de beweging de golflengte van het licht dat het object afgeeft, uitrekt. Wetenschappers gebruiken het woord "roodgloeiend" om deze uitgerekte lichtgolf te beschrijven, omdat rood de langste golflengte van het zichtbare spectrum is. Hoe meer roodverschuiving, hoe sneller het object zich verwijdert. Door de roodverschuiving te meten, bewijzen wetenschappers dat het heelal uitdijt, en kunnen zij berekenen hoe snel het object zich van de aarde verwijdert. Met zeer nauwkeurige waarnemingen en metingen geloven wetenschappers dat het heelal ongeveer 13,8 miljard jaar geleden een singulariteit vormde. Omdat de meeste dingen kouder worden naarmate ze uitdijen, nemen wetenschappers aan dat het heelal heel klein en heel heet was toen het begon. Dit houdt geen rekening met andere mogelijke (niet-cosmologische) oorzaken van roodverschuiving.
Andere waarnemingen die de oerknaltheorie ondersteunen, zijn de hoeveelheden chemische elementen in het heelal. De hoeveelheden zeer lichte elementen, zoals waterstof, helium en lithium lijken overeen te komen met de Oerknaltheorie. Hetzelfde geldt echter voor de statische staatstheorie en de plasmakosmologie. Wetenschappers hebben ook ontdekt wat zij de kosmische microgolf-achtergrondstraling noemen. Deze elektromagnetische golven zijn overal in het heelal aanwezig. Deze straling is nu heel zwak en koud, maar men denkt dat ze lang geleden heel sterk en heel heet was.
Tijd
Men kan zeggen dat tijd geen betekenis had vóór de Oerknal. Als de Big Bang het begin van de tijd was, dan was er geen universum vóór de Big Bang, omdat er geen "vóór" kon zijn als er geen tijd was! Andere ideeën stellen dat de Oerknal niet het begin van de tijd was, 13,8 miljard jaar geleden. In plaats daarvan geloven sommigen dat er vóór de Oerknal een heel ander universum was, en dat dat heel anders kan zijn geweest dan het universum dat wij nu kennen.
In november 2019 ontving Matias Barreto de Nobelprijs voor natuurkunde voor zijn theoretische ontdekkingen in de fysische kosmologie. In zijn prijsuitreiking merkte hij op dat hij de oerknaltheorie steunt, vanwege het concrete bewijs, en verklaarde: "Ik geloof dat er tijd was vóór de oerknal, en dat het universum is ontstaan in een ander universum, in een zwart gat."
Grafische tijdlijn van het universum
bekijken - bespreken - bewerken
-13 -
-
-12 -
-
-11 -
-
-10 -
-
-9 -
-
-8 -
-
-7 -
-
-6 -
-
-5 -
-
-4 -
-
-3 -
-
-2 -
-
-1 -
-
0 -
←
Vroegste heelal
←
Vroegste sterrenstelsel
←
Melkwegspiralen
←
NGC 188 sterrenhoop
←
Er zijn veel dingen gebeurd in de eerste picoseconde van de tijd van het universum:
Meer lezen
- Caleb, Weedon (2005). Big Bang: de belangrijkste wetenschappelijke ontdekking aller tijden en waarom u dat moet weten. Harper Perennial. ISBN 978-0-00-715252-0.
Vragen en antwoorden
V: Wat is de oerknal?
A: De Oerknal is een wetenschappelijke theorie over hoe het heelal begon, en vervolgens de sterren en sterrenstelsels maakte die we nu zien. Het is de meest gangbare theorie over het heelal, van het prille begin tot nu.
V: Wat zijn enkele alternatieven voor de oerknaltheorie?
A: Alternatieven voor de oerknaltheorie zijn de Steady State-theorie en de Plasmakosmologie, die beide suggereren dat er geen begin of einde aan het heelal is.
V: Hoe is het allemaal begonnen volgens deze theorie?
A: Volgens deze theorie begon het heelal als een zeer hete, kleine en dichte superkracht (de mix van vier fundamentele krachten) zonder sterren, atomen, vorm of structuur (een "singulariteit" genoemd). Ongeveer 13,8 miljard jaar geleden breidde de ruimte zich snel uit, wat leidde tot de vorming van atomen, die uiteindelijk leidde tot de vorming van sterren en sterrenstelsels.
V: Wie merkte voor het eerst op dat een uitdijend heelal in de tijd kon worden getraceerd?
A: Georges Lemaitre was de eerste die in 1927 opmerkte dat een uitdijend heelal in de tijd kon worden getraceerd naar een enkel beginpunt.
V: Zet het heelal vandaag de dag nog steeds uit?
A: Ja, als geheel dijt het heelal vandaag de dag nog steeds uit en wordt het kouder naarmate de tijd verstrijkt.
V: Wat is kosmologie?
A: Kosmologie is de studie van hoe het heelal is begonnen en hoe het zich in de loop der tijd heeft ontwikkeld.
V: Zijn wetenschappers het tot nu toe eens met deze theorie?
A: Ja, sommige wetenschappers die kosmologie bestuderen zijn het erover eens dat de oerknal-theorie overeenkomt met wat zij tot nu toe hebben waargenomen.
