Büyük Patlama Sırasında Evrenin Sıcaklığı

Evrenin kökenine ilişkin büyük patlama teorisi, astronom Edwin Hubble'ın evrenin genişlediğini keşfetmesinin mantıklı bir sonucudur. Genişleme tersine çevrilebilseydi, tüm evren zamanın bir noktasında uzayda tek bir noktaya büzülürdü. Bilim adamları, mevcut evrenin gözlemlerine dayanarak, bu tekilliğe sonsuz derecede yakın bir zamanda evrenin koşullarını ve sıcaklığını çıkardılar.

Tekillik, maddenin, genel görelilik tarafından açıklanan yerçekimi yasalarının bozulduğu kadar birbirine ezildiği bir uzay-zaman bölgesidir. Tekillikte uzayın hacmi sıfırdır ve yoğunluğu sonsuzdur. Bunu söylemenin başka bir yolu da uzay-zamanın eğriliğinin sonsuz olmasıdır. Bilim adamları, böyle bir tekilliğin, süper kütleli bir güneş ömrünün sonuna ulaştığında ve patladığında meydana gelen bir kara deliğin merkezinde olduğuna inanıyor. Genel görelilik, genişleyen bir evrenin başlangıcında böyle bir tekilliğin var olmasını da talep eder.

Büyük patlama, ilkel tekilliğin evren haline geldiği andır. Bilim adamları, uzaktaki nesnelerin gözlemlerine ve kozmik arka plan radyasyonunun ölçümlerine dayanarak 10 milyon trilyon trilyon trilyon trilyonda biri olan Planck zamanındaki sıcaklığı çıkardılar. ikinci. O anda, sıcaklık 100 milyon trilyon trilyon kelvin (180 milyon trilyon trilyon Fahrenheit) idi. Evren, bir saniye geçmeden çok önce sona eren hızlandırılmış bir genişleme döneminden geçti. Bu zamana kadar, 100 milyar kelvin (180 milyar Fahrenheit) sıcaklığa kadar soğumuştu.

Büyük patlamadan yaklaşık bir saniye sonra, evren sudan yaklaşık 400.000 kat daha yoğundu ve sıcaklık 10 milyar kelvin idi. Madde esas olarak proton ve nötronlardan oluşuyordu. 13.8 saniye sonra sıcaklık 3 milyar kelvine düştü ve üç dakika 45 saniye sonra 1 milyar kelvine düştü. Bu noktada nötronlar ve protonlar helyum çekirdeklerini oluşturmaya başladı. İlk atomlar, büyük patlamadan 700.000 yıl sonrasına kadar oluşmadı. O zamana kadar sıcaklık, protonların ve elektronların hidrojen atomları oluşturması için yeterince soğuk olan birkaç bin kelvin'e düşmüştü.

Hubble'ın, ilk etapta büyük patlama teorisinin gelişmesine yol açan evrenin genişlediğini keşfetmesinin yanı sıra, teoriyi kabul etmek için iki neden daha var. Birincisi, büyük patlama sırasında oluşan helyumun, astrofizikçilerin gözlemlediği gibi, evrenin kütlesinin yüzde 25'ini oluşturması gerektiğini tahmin etmesidir. Diğeri ise, kozmik arka plan radyasyonunun sıcaklığının -- büyük patlamadan sonraki parıltı -- mutlak sıfırın 3 derece üzerinde olmalıdır ve gözlemler de bunu doğruladı.