Le Big Bang.. Les théories révèlent les secrets des premières minutes de la vie de l'univers
Le voici, la dernière des étoiles restantes prenant leur dernier souffle maintenant pour libérer leurs derniers soupirs rougeoyants, et avec elles le dernier rayon de lumière flottant dans l'obscurité de l'univers émerge, et avec sa disparition, l'univers coulera avec son grandeur dans une obscurité sombre et un silence solitaire s'appliquera à elle, et nous avons ainsi abordé l'un des scénarios de la fin de l'univers qui est supposé par les astrophysiciens, selon ce que prédit la deuxième loi de la thermodynamique, qui est la scénario de la mort thermique de l'univers.
La deuxième loi de l'entropie stipule que tout système physique fermé tend automatiquement à augmenter son inertie thermique jusqu'à ce qu'il atteigne un état d'égale chaleur répartie sur toutes ses parties (encre et eau).
De même, l'univers, malgré son immensité, reste un système fermé dans lequel la chaleur continue de se propager jusqu'à ce que l'inertie thermique en elle atteigne ses niveaux maximum, puis aucun processus de transfert de chaleur ou d'échange de chaleur ne se produit, et ainsi l'univers entre dans la stagnation et le froid. décès.
Ce n'est qu'une hypothèse parmi plusieurs hypothèses avancées par un certain nombre de physiciens dans leurs recherches pour comprendre la nature du travail de l'univers, et parce que l'univers est gouverné par l'autre, et essayer de voir l'avenir nécessite de comprendre le passé et de chercher des indices qui nous mènent au point de départ ; La théorie du Big Bang fournit des explications adéquates pour plusieurs phénomènes physiques visibles, sur la base d'un certain nombre de preuves tangibles résultant d'années de travail conjoint et non conjoint de scientifiques et de chercheurs du monde entier.
La théorie du Big Bang... Moments décisifs qui ont fait les grandes puissances de l'univers
Malgré l'existence de plusieurs théories traitant de l'origine de l'univers, la théorie du Big Bang est aujourd'hui la plus établie et acceptée par le public des scientifiques, et elle est due à trois découvertes fondamentales qui ont ouvert la voie à l'adoption de son modèle, à savoir : la découverte par Edwin Hubble de l'expansion de l'univers au début du siècle dernier, puis la découverte de l'image du fond micro-onde de l'univers, puis la découverte faite par le scientifique britannique « Fred Hoyle » dans le mécanisme de l'apparition d'éléments lourds.
La théorie du Big Bang, qui expliquait l'origine et l'expansion de l'univers, est la théorie la plus puissante à ce jour
Dans le livre "The First Three Minutes" du physicien théoricien américain Steven Weinberg, lauréat du prix Nobel de physique conjointement avec les mondes "Muhammad Abdeslam" et "Sheldon Glashaw", l'écrivain raconte, décrivant - selon ses estimations - la événement du Big Bang qui au début était Il y a eu une explosion, pas comme toutes les explosions que nous connaissons sur Terre, mais c'était un moment où la matière a interagi les unes avec les autres, et chaque particule s'est enfuie l'une de l'autre dans un très espace étroit, puis l'univers a commencé à s'étendre à partir de cet endroit dans toutes les directions. Nous nous tenons ici devant deux possibilités ; Soit l'univers n'est pas fini et s'étend jusqu'à l'éternité, soit l'univers se contiendra à un moment donné, ce qui ne peut être facilement démontré.
Environ un centième de seconde (centisecondes) après le moment de l'explosion, qui est le point le plus élevé auquel nous puissions nous tenir et parler avec une certaine confiance, la température de l'univers était d'environ 100 milliards de degrés Celsius. C'est une température plus chaude que n'importe quelle étoile dans l'univers, et elle est capable de démanteler les liaisons de n'importe quelle substance, molécule ou atome, et même les noyaux des atomes, car ils perdent leur capacité à fusionner. Au lieu de cela, la matière se repousse dans sa forme la plus simple que nous connaissons, qui sont des particules élémentaires telles que les électrons, les quarks et autres. 1
Ensuite, la température a commencé à chuter de façon spectaculaire afin que des particules subatomiques puissent se former, telles que le proton et le neutron, au cours des trois minutes suivantes, et les mêmes noyaux d'atomes se formeraient plus tard, tels que les atomes d'hydrogène et d'hélium. Il a ensuite fallu encore 300 000 ans pour que l'électron rejoigne et orbite autour de ces noyaux. Grâce à l'énorme quantité de ces atomes formés d'énormes nuages cosmiques fusionnés sous l'influence de la force de gravité, et depuis lors a commencé l'ère de la formation des étoiles et des galaxies, et l'univers est devenu transparent pour libérer le premier rayon de lumière.
Avant ces moments cruciaux de la formation des particules subatomiques, les scientifiques basent leurs prédictions sur un scénario qui réalise l'émergence de 3 événements marquants qui ont contribué à dessiner la chronologie de l'univers : l'ère de Planck, la Grande ère de l'autisme et l'ère de la cosmique inflation. Tous ces événements se sont produits dans des périodes successives, séparées par une période de temps inférieure à une femtoseconde (mille billionième de seconde).
L'ère de l'autisme... l'unité des grandes forces naturelles
Après le moment du Big Bang, le temps et l'espace ont commencé au temps zéro, et la roue du temps a commencé à tourner jusqu'à ce qu'elle atteigne le second, connu sous le nom de "temps de Planck", au cours duquel l'apparition de la première ère de l'univers a été perturbé à ce bref instant, car la température et la densité étaient à leurs niveaux les plus élevés, et les quatre forces connues dans un cadre unifié avant que la force de gravité ne se sépare des autres à la fin de l'époque.
L'univers est en expansion en raison de l'énergie noire qui lui a donné l'impulsion initiale pour l'expansion, et il y a de la matière noire mais un destin inconnu
Immédiatement après cela, l'univers est entré dans l'étape suivante, la grande ère de l'autisme, et cela a duré jusqu'à la seconde, et pendant cette ère, trois des quatre forces naturelles ont été unies, à savoir : l'électromagnétisme (électrique et magnétique), le nucléaire faible, et le nucléaire fort, sous le nom de force (électronucléaire). ). Une fois de plus, il y a une nouvelle déconnexion des forces naturelles en faveur des forces nucléaires fortes. 2
Heureusement, un travail assidu a abouti à une connaissance mathématique précise de toutes les lois mathématiques qui couvrent ces forces, de leur mécanisme d'action et d'interaction, et même à l'identification de leurs modèles et de l'étendue de leur impact.
L'ère de l'inflation cosmique... une astuce pour éviter la régression et l'anéantissement
L'un de ceux qui s'intéressent à l'étude de la chronologie de l'univers, le physicien américain Alan Guth, a noté que l'astronomie basée sur les effets de la théorie de la relativité développée par le scientifique "Albert Einstein" nécessite une croissance exponentielle et dramatique de l'univers dans sa première l'âge, et cette hypothèse a abordé un certain nombre de problèmes liés à l'état de l'univers. L'univers est tel qu'il est aujourd'hui.
Guth a suggéré que l'univers, immédiatement après sa création, n'était rien d'autre qu'une petite bulle à haute densité, qui avait une inflation massive qui atteignait au moins le double de sa taille initiale, en très peu de temps, à partir de la seconde. Cette période critique de l'âge de l'univers a été appelée "l'inflation cosmique" en 1979. 3
Les scientifiques attribuent le processus d'inflation au fait que l'univers évite de ne plus se rétracter et se termine par une annihilation due à la force gravitationnelle résultant de la matière à haute densité concentrée dans une plage étroite à ce moment-là. Il n'a pas fallu longtemps pour que le processus d'inflation ralentisse sensiblement, l'univers continuant de s'étendre comme l'indique la plus grande découverte du siècle dernier, la loi d'expansion de l'univers de Hubble.
"Edwin Hubble" .. les plus grandes découvertes scientifiques de tous les temps
Du haut du Mont Wilson en Californie, l'astronome américain Edwin Hubble était occupé à enregistrer certaines des observations astronomiques qu'il venait d'obtenir avec son télescope de 100 pouces, ce qui l'a finalement conduit au couronnement de l'une des plus grandes découvertes scientifiques de tous les temps.
Ce que Hubble a vu dans son blog après avoir étudié 24 galaxies, c'est que le changement du décalage vers le rouge du spectre rouge des galaxies est directement proportionnel à la distance qui les sépare de la Terre, ce qui signifie que les corps célestes les plus éloignés se déplaçaient à des vitesses plus élevées que ceux à proximité. L'idée de décalage vers le rouge ou décalage vers le rouge en astronomie est simplement l'augmentation de la longueur d'onde qui se produit sur l'onde électromagnétique en raison de la distance de la source du rayon à l'observateur, et vice versa. .
Les deux ingénieurs américains qui ont découvert le fond cosmique des micro-ondes
En conséquence, Hubble a conclu en 1929 que tant que toutes les galaxies s'éloignent à des vitesses variables de la planète Terre, ou de notre galaxie dans un sens plus précis, cela signifie que l'univers est un ballon dans un état continu de gonflement et d'expansion, et que nous soyons situés à l'intérieur du ballon ou à sa surface, nous regardons tout ce qui nous entoure s'éloigner de nous.
Le ballon a toujours été gonflé, et cela ne signifie qu'une chose, que si nous retournons la ligne temporelle de l'univers, nous atteindrons un point de singularité où l'expansion de l'univers a commencé, ce que le prêtre belge "Georges Lemaitre ” a jeté que l'univers provenait d'un atome élémentaire , Ou par un autre nom du Big Bang. Les calculs initiaux de "Hubble" ont donné un âge estimé de l'univers d'environ 1,8 milliard d'années, ce qui a dérouté les scientifiques pendant des décennies car c'est un âge plus court que l'âge de la Terre, et ce n'est pas possible.
L'expansion de l'univers... une force obscure mystérieuse entre les galaxies
Selon The Astrophysical Journal, des chercheurs ont découvert que l'univers s'étend à une vitesse de 73 kilomètres par seconde par million de parsecs. En d'autres termes, si vous observiez un objet à une distance d'un million de parsecs, il s'éloignerait de vous. à une vitesse de 73 kilomètres par seconde. Le parsec est une unité astronomique pour mesurer de vastes distances cosmiques, et il est estimé à 3,26 années-lumière. 4
Les scientifiques pensent que la raison de cette expansion continue de l'univers est la présence d'une force mystérieuse et obscure qui imprègne les galaxies et travaille à les séparer. Les meilleures explications ou hypothèses pour cette force sont ce qu'on appelle l'énergie noire, en plus de la matière noire (Matière Noire), et on estime qu'elles représentent 95% de l'univers, et il est difficile de les traiter dans le laboratoire ou les détecter car ils n'interagissent pas avec la force électromagnétique, ce qui signifie qu'ils n'absorbent pas, ne réfléchissent pas et n'émettent aucune lumière. Les 5% restants de l'univers sont le monde physique physique que nous pouvons observer jusqu'à présent, et "Einstein" a été la première personne à réaliser l'inexactitude de l'existence de l'espace vide dans son intégralité. 5
Malgré l'écho suscité par la découverte de l'expansion de l'univers, la communauté scientifique ne s'est pas accordée sur un modèle unique de la nature de l'univers en raison du manque d'explications suffisantes pour les phénomènes astronomiques.Une section a soutenu la théorie du Big Bang, tandis que une autre section a favorisé le modèle d'état stable de l'univers. ) qui stipule que l'univers était, est et sera tel qu'il est, c'est-à-dire qu'il n'a commencé à aucun moment et ne se terminera à aucun moment. Pour cette raison, il a fallu chercher une autre raison qui favorise le Big Bang, et la grande découverte suivante a été l'image de l'univers naissant.
"George Gamow" .. Un théâtre pour révéler les secrets cachés de la boule à neutrons enflammée
Si certains croient que l'univers n'était pas éternel, mais plutôt né à un moment donné et à un moment donné et a commencé à se développer dans toutes les directions à des vitesses dépassant la vitesse de la lumière elle-même, alors la tentative de lever le voile sur les images initiales de l'univers est digne d'attention, ou en d'autres termes trouver une image des restes de la première étape de la vie de l'univers . Dans les années quarante du siècle dernier, l'astronome russe "George Gamow" a concentré son attention sur la recherche de fossiles cosmiques pour prouver l'occurrence du Big Bang.
Mais c'était très frustrant car l'astronomie n'est pas une science expérimentale en laboratoire, mais plutôt une science basée sur l'observation, la surveillance et l'analyse, semblable aux romans policiers, alors que l'enquêteur tente de découvrir les mystères et les fils du crime en étudiant les preuves disponibles. , et la scène du crime pour l'astronome est l'univers entier.
Un graphique qui place la distribution totale des galaxies dans l'univers observable en fonction du fond diffus cosmologique
La théorie "Gamow" indiquait que si le Big Bang était si énorme, son effet pourrait être présent aujourd'hui sous la forme de restes de chaleur de l'explosion dispersés dans l'univers dans une brume uniforme de rayonnement, ce qui est plus proche d'être un enregistrement fossile de le Big Bang lui-même.
En 1946, Gamow a entrepris de jeter les bases de son hypothèse, comme comparer le Big Bang à une boule de neutrons enflammée, et en calculant simplement la chaleur de cette boule, il est facile d'atteindre la température de l'univers aujourd'hui et la la quantité et la nature du rayonnement émis. Après deux ans de travail, il atteignit son but en écrivant : En lisant les débuts de l'univers jusqu'à nos jours, nous avons découvert qu'au cours des âges qui l'ont traversé, l'univers devait s'être refroidi à environ 5 degrés au-dessus du zéro absolu. 6
Ici, tout s'est arrêté pour Gamow, qui travaillait avec ses élèves, Ralph Alpher et Robert Hermann, pour vérifier expérimentalement les résultats du Big Bang.
L'image de l'univers infantile.. dimensions temporelles avec une précision extrême pour l'âge de l'univers
En 1965, les astronomes américains "Arno Bezias" et "Robert Wilson" sont venus par hasard confirmer les prédictions précédentes de la physique plus tard. Depuis lors, plusieurs expériences ont été menées pour voir le rayonnement laissé par le Big Bang.
La loi d'expansion de l'univers de Hubble stipule que la vitesse de la galaxie plus éloignée de nous augmente
La plus célèbre d'entre elles est l'image prise par la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe en 2001, qui nous a donné une carte sans précédent de l'univers, une image du ciel qui a montré des détails étonnants de rayonnement micro-ondes, qui se propagent presque uniformément, et certains ont commenté que c'est une image de l'univers Le nourrisson, et si l'univers a 80 ans, alors cette image représente l'univers et c'est un nouveau-né dont l'âge n'est pas supérieur à aujourd'hui.
Les scientifiques ont également pu extraire plusieurs points importants de l'image, dont le premier est l'exactitude des calculs "Gamu" de la température de l'univers avec une très petite différence, car elle est en fait de 2,7 degrés au-dessus du zéro absolu. L'image nous a également donné les dimensions temporelles de l'âge de l'univers avec une précision extrême qui correspondait à l'estimation des scientifiques de 13,7 milliards d'années. sept
Plus tard, en 2013, la sonde "Planck" de l'Agence spatiale européenne a annoncé la dernière mise à jour de l'image de l'univers du rayonnement de fond cosmique des micro-ondes, et c'était la plus précise jamais réalisée.
Modèles de l'univers .. théories de la planéité, de la fermeture et de la diffraction
La théorie générale de la relativité décrit l'univers comme un tissu sujet à la convexité sous l'influence des masses, et le physicien russe "Alexander Friedman" est crédité d'avoir résolu la plupart des équations de la théorie qui échappaient à Einstein lui-même. Il a conclu que l'univers peut mathématiquement être l'un des modèles suivants : soit plat, fermé ou obtus (ouvert), et cela dépend de la densité de l'univers, ou en d'autres termes de la quantité de matière par rapport à la taille de l'univers. univers.
Si la densité de l'univers est suffisamment élevée pour permettre à la force de gravité de vaincre la force d'expansion, alors l'univers prendra une forme sphérique, qui est le modèle fermé. L'une de ses caractéristiques déroutantes est que cet univers est définitif, mais il n'a pas de limites, ce qui signifie que si le voyageur arabe Ibn Battuta montait sur son vaisseau spatial et faisait le tour de l'univers pour toujours, il n'atteindrait pas de limite.
Les scientifiques ont développé trois modèles pour la possible fin de l'univers, dont ce que l'on observe aujourd'hui est l'univers ouvert
Mais si la densité de l'univers est faible et incapable d'arrêter le processus d'expansion cosmique, alors l'espace se tordra dans la direction opposée, formant un univers ouvert qui ressemble à une selle de cheval.
Le modèle le plus récent, le plus modéré et le plus acceptable pour la majorité des scientifiques est que la densité est idéale pour maintenir l'univers plat, à raison de 6 protons par 27 pieds cubes. 8
Si nous parlons de taille, alors l'univers est divisé en deux parties : l'univers visible, que nous pouvons voir et observer avec nos lentilles, et l'univers entier, qui est plus large et bien au-delà de ce que tout rayon ou même information peut nous atteindre, car rien dans l'univers ne se déplace à une vitesse supérieure à la vitesse de la Lumière, qui est la limite de l'univers. Les scientifiques estiment le diamètre de l'univers visible à environ 93 milliards d'années-lumière, en fonction de l'étoile la plus éloignée observée et de l'âge de l'univers. 9
Sources:
[1] Weinberg, Stephen (1993). Les trois premières minutes. Livres de base, New York. p 14
[2] Editeurs du site (date inconnue). La grande époque de l'autisme. Extrait de : http://ffden-2.phys.uaf.edu/webproj/211_fall_2016/Trevor_Jepsen/trevor_jepsen/Grand_unification.html
[3] Sutter, Powell (2018). Comment l'inflation cosmique s'est-elle produite ? Et pourquoi est-ce important pour nous ? Extrait de : https://www.space.com/42261-how-did-inflation-happen-anyway.html
[4] Dr. Carintini, Alfred (2022). À quelle vitesse l'univers s'étend-il ? Le télescope Hubble révèle la mesure la plus précise à ce jour. Extrait de : https://www.iflscience.com/how-fast-is-the-universe-expanding-hubble-reveals-most-precise-measurement-yet-63764#:~:text=As%20reported%20in % 20Les%20Astrophysiques,mégaparsec%20plus%20ou%20moins%201.
[5] Editeurs du site (date inconnue). Matière noire, énergie noire. Extrait de : https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy#:~:text=Universe%20Dark%20Energy%2D1%20Expanding%20Universe&text=Astronomers%20theorize%20that % 20%20plus rapide,ce%20sépare%20les%20galaxies%20.&text=Une%20explication%20pour%20l'énergie%20sombre%20,l'espace%20vide%20n'est%20pas%20rien.
[6] Kaku, Micho (2006). Mondes parallèles. Ancre, New York. p 57
[7] Même source. p.8
[8] Cotter, Cody (2021). Quelle est la forme de l'univers ? Extrait de : https://astronomy.com/news/2021/02/what-shape-is-the-universe
[9] Tillman, Nola (2022). Quelle est la taille de l'univers ? Extrait de : https://www.space.com/24073-how-big-is-the-universe.html
https://doc.aljazeera.net/%D8%AA%D9%82%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%B1/%D8%A7%D9%84%D8%A7%D9%86%D9%81%D8%AC%D8%A7%D8%B1-%D8%A7%D9%84%D8%B9%D8%B8%D9%8A%D9%85-%D9%86%D8%B8%D8%B1%D9%8A%D8%A7%D8%AA-%D8%AA%D9%83%D8%B4%D9%81-%D8%A3%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D8%B1-%D8%A7%D9%84%D8%AF/?fbclid=IwAR3wqyWWksDGSN6EbYuoEM0vfZYOat3ggGeix_TR6r-MXjs3MBnJ6IBiYDA