우주의 기원에 대한 빅뱅 이론은 우주가 팽창하고 있다는 천문학 자 에드윈 허블이 발견 한 논리적 결과입니다. 팽창이 역전 될 수 있다면 전체 우주는 어느 시점에서 공간의 단일 지점으로 수축 할 것입니다. 과학자들은 현재 우주의 관측을 기반으로이 특이점에 무한히 가까운 시간에 우주의 조건과 온도를 추론했습니다.
원시 특이점
특이점은 일반 상대성 이론에 의해 설명되는 중력 법칙이 무너질 정도로 물질이 너무 가깝게 분쇄되는 시공간 영역입니다. 특이점에서 공간의 부피는 0이고 밀도는 무한합니다. 이것을 말하는 또 다른 방법은 시공간의 곡률이 무한하다는 것입니다. 과학자들은 이러한 특이점이 블랙홀의 중심에 존재한다고 믿습니다. 블랙홀은 초 거대 태양이 수명이 다해 폭발 할 때 발생합니다. 일반 상대성 이론은 또한 팽창하는 우주의 시작에 그러한 특이점이 존재해야한다고 요구합니다.
빅뱅
빅뱅은 원시 특이점이 우주가 된 순간입니다. 먼 물체 관찰과 우주 배경 복사 측정을 기반으로 과학자들은 플랑크 시대의 기온을 추론했습니다. 둘째. 그 순간, 온도는 1 억 조 조 켈빈 (화씨 1 억 8 천억 조 켈빈)이었습니다. 우주는 1 초가 지나기 훨씬 전에 끝나는 가속화 된 팽창 기간을 겪었습니다. 이 무렵에는 천억 켈빈 (화씨 1,800 억도)의 온도로 냉각되었습니다.
역사의 첫 순간
빅뱅이 일어난 지 약 1 초 후에 우주는 물의 밀도가 약 40 만 배 였고 온도는 100 억 켈빈이었습니다. 물질은 주로 양성자와 중성자로 구성되었습니다. 13.8 초 후 온도는 30 억 켈빈으로 떨어졌고 3 분 45 초 후에는 10 억 켈빈으로 떨어졌습니다. 이 시점에서 중성자와 양성자는 헬륨 핵을 형성하기 시작했습니다. 최초의 원자는 빅뱅 이후 70 만년이 되어서야 형성되었습니다. 그때까지 온도는 수천 켈빈으로 떨어졌고, 이는 양성자와 전자가 수소 원자를 형성하기에 충분히 차갑습니다.
이론 확인
우주가 팽창하고 있다는 허블의 발견 외에 애초에 빅뱅 이론의 발전으로 이어졌지만 이론을 받아들이는 데는 두 가지 다른 이유가 있습니다. 하나는 빅뱅 당시 형성된 헬륨이 우주 질량의 25 %를 차지해야한다고 예측하는 것인데, 이는 천체 물리학 자들이 관찰하는 것입니다. 다른 하나는 우주 배경 복사의 온도를 예측한다는 것입니다. 빅뱅의 잔광-절대 영도보다 3도 높아야하며 관찰 결과도 이것을 확인했습니다.