Veliki prasak
http://hr.wikipedia.org/wiki/Veliki_prasak
Po teoriji Velikog praska (eng. Big Bang), svemir se prije (prema posljednjim istraživanjima) 14-15 milijardi godina počeo širiti iz točke neizmjerne gustoće, te se nastavio širiti do danas.
Velikim praskom naziva se događaj stvaranja svemira. Važno je razumjeti da Veliki prasak nije nikakva eksplozija u "središtu svemira" (svemir nema središte!) već sam događaj stvaranja prostora, vremena, materije i energije. Svemir se nakon Velikog praska počeo širiti i širi se i danas. Sa širenjem prostora, materija se razrjeđivala, svemir se hladio i mijenjao: od homogene "juhe" vrućih, nama danas uglavnom nepoznatih čestica, do današnjeg hladnog svemira s milijardama galaksija.
Sam trenutak stvaranja i kratak period od 10-44 sekundi nakon stvaranja još uvijek su izvan domašaja znanosti.
Svemir je u 10-34 sekundi narastao od 10-15 m do veličine deset milijuna promjera sunčevog sustava. U ovoj epohi nastaje mala asimetrija između materije i antimaterije, koje će se kasnije uglavnom poništiti, no mali višak materije stvoriti će današnji svemir.
Tri minute nako Velikog praska, pri temperaturi od 109 K stvaraju se jezgre atoma deuterija - deutroni, nakon čega nastaju jezgre elemenata težih od vodika, uglavnom helija.
Oko 300 000 godina nakon Velikog praska, pri temperaturi od 3000 K, svemir postaje proziran. Elektroni se s protonima vežu u vodikove atome, koji su električni neutralni, pa svemir postaje proziran za fotone. Svjetlost koja nam dolazi sa "rubova" svemira krenula je na svoj put prema nama u vrijeme zadnjih raspršenja fotona na 3000 K.
Milijardu godina nakon Velikog praska, počinje epoha formiranja galaksija, temeratura je pala na 18 K. Početne nehomogenosti, iako vrlo male, prouzročile su tijekom milijarde godina grupiranje tvari u nakupine - preteče protogalaksija. Od najgušćih područja nastaju prve zvijezde, od kojih one najmasivnije vrlo brzo eksplodiraju kao supernove. Svemir se nastavlja hladiti sve do današnje temperature od 2.7 K.
Hubbleov zakon
Edwin Hubble otkrio je 1929. proporcionalnost između udaljenosti pojedine galaksije i brzine kojom se ona udaljava od nas. Ta se proporcionalnost naziva Hubbleov zakon. Ova proporcionalnost navodi na zaključak da je svim galaksijama trebalo podjednako vremena za pomak od početne pozicije do današnjeg položaja. Svemir je, dakle, jednom bio sažet u točku i od tada se širi.
U trenucima nakon Velikog praska, svemir je bio vruća mješavina raznih vrsta čestica. Kako se svemir hladio, barionske čestice, kao što su elektroni, protoni i neutroni, počele su se vezivati u atome, većinom vodika i helija.
Deuterij je stabilni, neradioaktivni izotop vodika, a njegova jezgra se sastoji od jednog protona i jednog neutrona. Atomska masa mu je 2.104. Ova je čestica iznimno "krhka" - poznato je da ne nastaje u nuklearnim reakcijama u jezgrama zvijezda, već se tamo samo razara. Deuterij je moguće pronaći samo u međuzvjezdanoj materiji koja još nije prošla kroz ciklus života neke zvijezde. Prisustvo deuterija je još jedan dokaz da su laki elementi nastali nakon Velikog praska.
Gledajući sve dublje u svemir ujedno gledamo sve dalje u prošlost.
Kao ni sve druge znanstvene teorije, ni Teorija velikog praska nije nepogrešiva ni sveobuhvatna. Iako spomenuti dokazi podržavaju teoriju, neke nepoznanice još uvijek postoje. Četiri su osnovna problema vezana uz ovu teoriju: nedostatak antimaterije, formiranje galaksija, budućnost svemira te uvjeti "prije" Velikog praska.
Zašto je tako malo antimaterije u svemiru?
Neravnoteža je morala postojati prije razdoblja materije. Nekoliko je mogućih razloga za to: ili je svemira započeo s viškom materije, ili je antimaterija odvojena u neki drugi dio svemira, ili (najvjerojatnije) je neki nepoznati proces stvorio višak materije.
Kako su se galaksije uspjele formirati u tako kratkom vremenu?
Proces formiranja galaksija je usko vezan uz proces stvaranja atoma koji se dogodio oko 500 000 godina nakon Velikog praska. Prije stvaranja atoma, kontinuirano sudaranje fotona i čestica u ranoj plazmi stvaralo je pritisak koji je sprečavao okupljanje materije u veće nakupine. Nakon stvaranja atoma svemir postaje proziran za zračenje te ono više ne raspršuje materiju. Gravitacija napokon dolazi od izražaja te se atomi počinju skupljati u sve veće i veće konglomeracije. Proces počinje s dva atoma koji se slučajno nađu u blizini te se, zbog gravitacije, još više približe. Takva mala nakupina svojom naraslom gravitacijskom silom postaje uzrokom lančanog procesa koji na kraju vodi do formiranja galaksija i skupova galaksija.
Problem je u tome što za dovršenje tog procesa nije dovoljno ovih 10-15 milijardi godina na koliko se procjenjuje starost svemira. Pored toga, ako nakupina atoma u nekom vremenu ne uspije dosegnuti određenu kritičnu masu, širenje svemira će odnijeti okolnu materiju izvan njenog dosega i tako zaustaviti proces. Jedino moguće objašnjenje ove zagonetke je postojanje nekog nepoznatog procesa koji bi stvorio nakupine materije prije ere stvaranja atoma. Za sada nam nije poznat nijedan takav proces.
Hoće li se svemir zauvijek širiti?
Hoće li se svemir zauvijek širiti ili će se nakon nekog vremena početi sažimati? Odgovor na ovo pitanje ovisi o masi svemira, što je teško procijeniti s obzirom da sva masa nije vidljiva.
Što se događalo neposredno prije Velikog praska?
U znanstvenim okvirima nemoguće je točno odgovoriti na ovo pitanje. Velikim praskom nastali su prostor i vrijeme kakve poznajemo: ne možemo saznati što se događalo "prije" toga.
http://hr.wikipedia.org/wiki/Veliki_prasak