Ny Teorian'ny Big Bang sy ny Fiandohan'izao Rehetra Izao
Ny fanontaniana momba ny niandohan'izao rehetra izao dia nahasarika ny olombelona nandritra ny an'arivony taona maro. Manomboka amin'ny angano momba ny famoronana avy amin'ny kolontsaina isan-karazany ka hatramin'ny fikarohana siantifika maoderina, dia tsy nihena mihitsy ny fahalianana momba ny niandohan'ny cosmos. Amin'ny siansa ankehitriny, ny teoria eken'ny besinimaro indrindra hanazavana ny nahaterahana sy ny fivoaran'izao rehetra izao dia ny Teorian'ny Big Bang. Tsy "fipoahana" tsotra fotsiny io teoria io, fa modely siantifika tohanan'ny porofo ara-batana isan-karazany avy amin'ny fandinihana, matematika ary kosmolojika. Ity lahatsoratra ity dia miresaka momba ny atao hoe Teorian'ny Big Bang, ny fomba anohanan'ny porofo azy, ny dingana voalohany amin'ny tontolo iainana, ary ireo fanontaniana lehibe mbola misokatra.
Inona no atao hoe Teorian'ny Big Bang?
Ny teorian'ny Big Bang dia milaza fa nanomboka tao anatin'ny toe-javatra mafana sy matevina be izao rehetra izao tokony ho 13,8 lavitrisa taona lasa izay, ary nanomboka teo dia niitatra sy nihanangatsiaka izao rehetra izao. Ny teny hoe "Big Bang" dia matetika mitarika amin'ny fiheverana diso fa nisy fipoahana nitranga tamin'ny toerana iray manokana tao amin'ny habakabaka. Na izany aza, araka ny kosmolojia maoderina, ny habakabaka mihitsy no mivelatra. Midika izany fa tsy misy "foibe" amin'ny fipoahana ao anatin'ny habakabaka; fa ny habakabaka manontolo kosa mivelatra.
Ny modely Big Bang dia manome rafitra hanazavana ny antony mahatonga ny vahindanitra mifanalavitra, ny antony mahatonga izao rehetra izao ho feno taratra sisa tavela hatramin'ny andro voalohany, ary ny antony mahatonga ny singa maivana toy ny hidrôzenina sy hélium ho betsaka dia betsaka. Na izany aza, ity teoria ity dia tsy valiny mazava. Ny Big Bang dia manazava ny fivoaran'izao rehetra izao hatramin'ny toe-javatra faratampony tany am-boalohany, saingy ny fanontaniana hoe "inona no nitranga talohan'izany" dia mbola adihevitra sy fikarohana mavitrika.
Tantara fohy: Avy amin'ny Relativité mankany amin'ny Kosmolojia maoderina
Ny hevitra fa mivelatra izao rehetra izao dia avy amin'ny famolavolan'i Albert Einstein ny Teoria Ankapoben'ny Relativity (1915). Ny equations an'i Einstein dia mamela ny fisian'ny tontolo dinamika—izay afaka mivelatra na mihena. Tamin'ny voalohany, nihevitra i Einstein fa tsy miova izao rehetra izao, ka nanampy "tsy miovaova kosmolojika" izy mba handanjalanjana ny modely nataony. Na izany aza, ny fandinihana taty aoriana dia naneho fa tsy miova izao rehetra izao.
Tamin'ny taona 1920, nahita ilay astronoma Edwin Hubble fa miova loko ny hazavana avy amin'ny vahindanitra lavitra, izay midika fa mihataka izy ireo. Ny fifandraisana misy eo amin'ny halavirana sy ny fiovan'ny loko, fantatra amin'ny anarana hoe Lalàn'i Hubble, dia lasa andry fototra amin'ny kosmolojia. Izany dia nitarika ho amin'ny fahatakarana fa raha mivelatra izao rehetra izao ankehitriny, dia matevina kokoa izy io taloha—hatramin'ny niandohany avy any amin'ny kosmika.
Porofo telo lehibe ho an'ny Teorian'ny Big Bang
Eken'ny maro ny teoria momba ny Big Bang satria tohanan'ny porofo maromaro avy amin'ny fandinihana. Ny telo amin'ireo no matetika heverina ho fototra lehibe.
1. Fivelaran'izao rehetra izao (fiovan'ny mena galaktika)
Rehefa miala ireo vahindanitra, dia mivelatra ny halavan'ny onjam-pahazavana azontsika, ka mifindra mankany amin'ny faran'ny mena amin'ny spektrum. Arakaraka ny maha-lavitra ny vahindanitra no maha-lehibe ny fiovan'ny lokony mena. Mifanaraka amin'ny fivelaran'izao rehetra izao izany. Tsy fihetsehan'ireo vahindanitra mamaky ny habakabaka fotsiny ihany io fivelarana io, fa ny fivelaran'ny habakabaka eo anelanelan'izy ireo.
2. Taratra avy amin'ny onja mikraoba kosmika (CMB)
Tamin'ny 1965, i Arno Penzias sy Robert Wilson dia nahita ny Cosmic Microwave Background (CMB), izay "akora" taratra avy amin'izao rehetra izao mbola kely. Ny CMB dia sisa tavela mafana avy amin'ny fotoana mbola mangatsiaka tsara izao rehetra izao ka nahatonga ny atôma tsy miandany hiforona, izay nahafahan'ny hazavana nivezivezy malalaka. Amin'izao fotoana izao, ny CMB dia hita ho taratra microwave miaraka amin'ny mari-pana eo amin'ny 2,7 Kelvin eo ho eo. Ny lamina misy fiovaovana kely (anisotropies) ao amin'ny CMB dia manome fanazavana ihany koa momba ny voan'ny rafitra izay hivoatra ho vahindanitra sy vondron-vahindanitra any aoriana.
3. Fahamaroan'ny singa hazavana
Ny teorian'ny Big Bang dia maminavina fa tao anatin'ny minitra vitsivitsy voalohany tamin'ny Big Bang, dia nitranga ny nucleosynthesis, ka namorona singa maivana: indrindra ny hidrôzenina, hélium, ary litium kely. Mifanaraka tsara amin'io vinavina io ny fandinihana ny firafitry ny singa ao amin'izao rehetra izao. Raha tsy tao anatin'ny dingana mafana sy matevina mihitsy izao rehetra izao, dia sarotra ny manazava ny habetsahan'ny hélium tany am-boalohany.
Fandaharam-potoanan'izao rehetra izao tany am-piandohana
Mba hahatakarana ny niandohan'izao rehetra izao araka ny Big Bang, dia nanorina fandaharam-potoanan'ireo dingana voalohany mifototra amin'ny fizika angovo avo lenta ireo mpahay siansa.
1. Ny Vanim-potoana Tena Voalohany sy ny Fisondrotry ny Fiankinan-doha
Nandritra ny fotoana fohy taorian'ny niandohany, dia inoana fa nandalo fisondrotry ny vidim-piainana izao rehetra izao—vanim-potoanan'ny fanitarana haingana dia haingana. Ny fisondrotry ny vidim-piainana no manazava ny antony mahatonga izao rehetra izao ho toa mitovy amin'ny ambaratonga lehibe ary ny antony mahatonga ny jeometrika ao amin'ny habakabaka ho toa fisaka. Na dia mbola tsy takatra tanteraka aza ny fisondrotry ny vidim-piainana, ny ankamaroan'ny angon-drakitra CMB dia manohana ny hevitra fa mety nisy zavatra toy ny fisondrotry ny vidim-piainana.
2. Fiforonan'ny poti-javatra fototra
Rehefa niitatra izao rehetra izao dia nihena ny mari-panany. Ny angovo izay ampy teo aloha hamokarana singa isan-karazany dia "nivaingana" tsikelikely ho lasa singa marin-toerana fantatsika: quarks, leptons, ary avy eo prôtôna sy neutrons. Nandritra io dingana io dia niforona ihany koa ny antimatter, saingy noho ny antony iray dia mbola manjaka amin'ny zavatra izao rehetra izao. Ity olana ity dia antsoina hoe ny tsy fitoviana amin'ny zavatra - antimatter, iray amin'ireo mistery lehibe amin'ny kosmolojia.
3. Fipoahana Lehibe (Big Bang) ny nokleosintesis
Tao anatin'ny minitra vitsy taorian'ny niandohany, dia niray hina ny prôtôna sy ny neutron mba hamorona nokleary atôma maivana toy ny hélium-4. Taorian'izay, dia nanjary mangatsiaka loatra izao rehetra izao ka tsy afaka nanohy ny fifangaroana goavana. Izany no antony tsy niforonan'ny singa mavesatra kokoa toy ny karbônina, oksizenina ary vy nandritra ny Big Bang, fa taty aoriana kokoa tamin'ny fipoahan'ny kintana sy ny supernova.
4. Fampifangaroana sy Famoahana Hazavana (CMB)
Tokony ho 380.000 taona taorian'ny niandohany, dia nidina ampy ny mari-pana ka afaka nifangaro tamin'ny nokleary ny elektrôna mba hamorona atôma tsy miandany. Rehefa tsy nifandona matetika tamin'ny fotona intsony ny elektrôna, dia afaka nivezivezy malalaka ny hazavana. Io hazavana io no hitantsika ankehitriny amin'ny hoe CMB.
5. Vanim-potoana Maizina, Kintana Voalohany, ary Vahindanitra
Taorian'ny fitambarana indray, niditra tao anatin'ny vanim-potoana maizina izao rehetra izao, tsy mbola nisy kintana mamirapiratra. Avy eo, nanangona entona tao amin'ireo kintana voalohany ny hery misintona, izay namelona indray izao rehetra izao ary nanampy tamin'ny fananganana rafitra lehibe: vahindanitra, vondron-vahindanitra, ary ny tambajotra kosmika.
Ny anjara asan'ny zavatra maizina sy ny angovo maizina
Tsy zavatra tsotra fotsiny no nitrangan'ny Big Bang maoderina. Ny fandinihana dia mampiseho fa ny zavatra hitantsika—kintana, entona, planeta—dia ampahany kely fotsiny amin'ny votoatin'izao rehetra izao.
– Singa tsy hita maso ny zavatra maizina izay mifandray indrindra amin'ny alalan'ny hery misintona. Manampy amin'ny fanazavana ny antony ahafahan'ny vahindanitra mihodina amin'ny hafainganam-pandeha avo nefa tsy vaky, ary ny fomba fiforonan'ny rafitra lehibe haingana kokoa noho ny raha misy zavatra mahazatra fotsiny.
– Ny angovo maizina dia teny ilazana zavatra iray izay mahatonga izao rehetra izao hivelatra haingana kokoa, hita tamin'ny alalan'ny fandinihana ireo supernova tamin'ny faramparan'ny taona 1990. Ny angovo maizina dia mbola iray amin'ireo zava-miafina lehibe indrindra amin'ny fizika satria mbola tsy fantatra ny tena toetrany marina.
Hevi-diso mahazatra momba ny Big Bang
Misy fahadisoana maromaro izay matetika mitranga:
1. Tsy fipoahana teny amin'ny habakabaka foana ny Big Bang, fa fanitarana ny habakabaka mihitsy.
2. Ny teorian'ny Big Bang dia tsy mifanohitra ara-pilôzôfika amin'ny "famoronana", fa kosa maodely siantifika izay manazava ny fivoaran'izao rehetra izao mifototra amin'ny fandinihana sy ny lalàn'ny fizika.
3. Ny Big Bang dia tsy mamaly avy hatrany hoe "nahoana no misy zavatra iray fa tsy hoe tsy misy mihitsy." Ny kosmolojia dia mamaritra ny "fomba" nivoaran'izao rehetra izao; ny fanontaniana hoe "nahoana" dia mety mahakasika ny sehatry ny filozofia na ny teolojia.
Fanontaniana mbola misokatra
Na dia mahery vaika aza ny Big Bang Theory, dia mamela fanontaniana fototra maromaro izy:
- Inona no mahatonga ny fisondrotry ny vidim-piainana, ary inona no tena antony mahatonga izany?
– Nahoana no misy zavatra betsaka kokoa noho ny antimatter?
– Inona no toetran'ny zavatra maizina sy ny angovo maizina?
– Inona no mitranga amin'ny "teboka fanombohana" raha ampidirina ny hery misintona kuantum?
– Moa ve izao rehetra izao misy antsika no hany iray, sa anisan'ny tontolo iray misy zavatra maro samihafa?
Mpahay siansa maro no mino fa mba hamaliana ireo fanontaniana ireo dia mila teoria izay mampiray ny relativité ankapobeny sy ny mekanika kuantum, izay matetika antsoina hoe gravité kuantum. Anisan'ny azo ampiasaina ny teoria string sy ny fomba fiasa gravité kuantum, saingy tsy mbola voamarina tamin'ny alalan'ny fandinihana ireo.
Penutup
Dingana lehibe eo amin'ny fikatsahan'ny olombelona hahatakatra izao rehetra izao ny teoria Big Bang. Miaraka amin'ny porofon'ny fanitarana ny kosmika, ny taratra avy amin'ny microwave, ary ny habetsahan'ny singa hazavana, ity modely ity dia manome fitantarana ara-tsiansa tsy miovaova momba ny dian'izao rehetra izao avy amin'ny toe-javatra tany am-boalohany ka hatramin'ny kosmos feno vahindanitra, kintana ary planeta. Na izany aza, ny Big Bang dia tsy fiafaran'ny tantara. Raha ny marina, ao ambadiky ny fahombiazany, dia nisy zava-miafina vaovao nipoitra izay manohitra ny fizika maoderina: ny zavatra maizina, ny angovo maizina, ny fisondrotry ny vidim-piainana, ary ny fanontaniana momba ny toe-javatra tany am-boalohany amin'izao rehetra izao. Ny fikarohana valiny amin'ireo zava-miafina ireo no mitazona ny kosmolojia ho velona, mavitrika ary mivoatra hatrany.
Raha tianao, azoko amboarina amin'ny fomba fiteny tian'ny mpianatra kokoa ity lahatsoratra ity, na mba ho ara-teknika kokoa amin'ny alàlan'ny raikipohy, tarehimarika ary boky vakiana fanampiny.
