Praeksplodo

Evoluetapoj de la universo

La praeksplodo estas laŭ la norma modelo de kosmologio la komenco de la universo. Kadre de la praeksplodoteorio oni priskribas la fruan universon, do la evoluon de la universo post la praeksplodo.

En la malfrua 20-a jarcento, plej multaj sciencistoj opiniis, ke la universo estiĝis rezulte de evento nomata praeksplodo (aŭ granda eksplodo, angle: Big Bang). La teorion proponis en 1927 la belga fizikisto Georges Lemaître. La tempo de la evento estas proksimume antaŭ 10 ĝis 20 miliardoj da jaroj. En 1929 la usona astronomo Edwin Hubble unue pruvis la ekspansion de la universo. Ĝuste tiu malkovro fariĝis bazo por la teorio de la praeksplodo.

TeorioRedakti

Laŭ tiu teorio, la universo komenciĝis ekde punkto kiu havis malfinian denson kaj energion. Tuj post la praeksplodo, post la distingiĝo de materio kaj energio, la universo komencis ekspansii lumrapide. De tiam, la universo daŭre ekspansias kaj malvarmiĝas. Estas debatoj pri tio, ĉu tiu ekspansio daŭros senĉese aŭ ĉu la universo iam kolapsos en "singularaĵon". Sciencistoj bezonas scii, interalie, la veran denson de la universo. Se tiu denso estas pli granda ol iu krita valoro, la ekspansio de la universo povos ĉesi kaj komenciĝos inversa procezo, kiu estas nomata finimplodo; tio estas, la universo finfine detruiĝus per tiel katastrofa evento kiel la praeksplodo, kiu ĝin kreis. Tiuokaze, kredeble, iam okazos ankaŭ alia eksplodo kaj tio daŭros periode, senĉese.

En 1992 astronomoj analizis datenojn registritajn de la kosma fon-esplora satelito pri temperaturaj variadoj en la kosma mikroonda radiado, kio estas "eĥo" de la energio elveninta de la praeksplodo. Astronomoj kredas, ke la variadoj estas indikoj de gravitaj ondoj, kreitaj de la materio-distribuiĝo en la praa universo.

Forta advokato de la teorio estis la ukraindevena usona sciencisto Georgo Gamow.

KritikoRedakti

Iuj kritikantoj de la praeksploda teorio kredas, ke la tre granda kvanto da materio nuntempe ekzistanta en la tuta universo ne povus esti formiĝinta dum nur 10 aŭ 20 miliardoj da jaroj. La brita astronomo Fred Hoyle kreis la teorion de stabila stato, laŭ kiu la universo ne havis komencon, nek havos finon - ĝi estas senkomenca kaj senŝanĝa.

Tamen, pliaj datenoj trovitaj dum la 20-a jarcento, ĉefe la hazarda malkovro de la kosma fon-radiado fare de Arno Penzias kaj Robert Wilson, subtenis la praeksplodan teorion, kaj ĝi fariĝis la plej ĝenerale akceptita teorio por klarigi kiel la universo formiĝis.

EsplorhistorioRedakti

1912: La usona astronomo Vesto Slipher rimarkis ruĝenŝoviĝon de la spektroj de iuj nebulozoj. Similajn observojn faris poste Carl Wilhelm Wirtz.
1915: Albert Einstein publikigis la ĝeneralan teorion pri relativeco kaj tiel fondis la teorian bazon por ekspansianta kosmo. Li tamen unue konvinkiĝis pri stabilstata universo kaj tial aldonis al siaj ekvacioj pri tiu teorio kosmologian konstanton, kiu ebligis tiun solvon. Poste li ŝajne nomis tiun adapton la plej granda stultaĵo de mia vivo.^[1]
1922: Aleksandro Aleksandroviĉ Friedmann kalkulis la solvojn de la einstein-aj ekvacioj sen kosmologia konstanto kaj malkovris, ke ili priskribis kosmon, kiu aŭ ekde elirpunkto senfine ekspansias, aŭ malvastiĝas al finpunkto, aŭ havas kaj komencan kaj finan punktojn.
1923: Edwin Hubble pruvis, ke la Andromeda galaksio troviĝas for ekster la Lakta Vojo.
1927-1933: La katolika pastro, matematikisto kaj astronomo Georges Lemaître evoluigis unuan formon de praeksploda teorio, kie la universo evoluis el ununura ero, kiun li nomis la praatomo.
1929: Edwin Hubble malkovris, ke la ruĝenŝoviĝo de galaksioj kreskas proporcie al ties distanco: la poste laŭ li nomata leĝo de Hubble. Li klarigis tion per la efiko de Doppler kiel sekvo de la ekspansio de la universo.
1948: George Gamow, Ralph Alpher kaj Robert Herman evoluigis teorion pri estiĝo de la kosmo el varmega komenca stato. Fred Hoyle, Thomas Gold kaj Hermann Bondi evoluigis kiel alternativon la teorion de Steady-State, tio estas de stabilstata universo, kies ekspansion akompanas ĉie estiĝo de nova materio, tiel ke la denseco kaj la strukturo restas ĉiam samaj. Sed dum la postaj jaroj sukcesis la teorio de Gamow, Alpher kaj Herman.
1965: Arno Penzias kaj Robert Woodrow Wilson malkovris senintence la kosman fonan mikroondan radiadon.
1979: Roger Penrose proponis la hipotezon de Weyl-kurbiĝo por klarigi la ekstreme homogenan kaj izotropan komencostaton de la observata universo kaj la devenon de la dua leĝo de termodinamiko.^[2]
1981: Alan Guth proponis fazon de tre rapida ekspansio en la frua epoko de la universo por klarigi iujn kosmologiajn problemojn. La teorion de inflacia universo poste pluevoluigis Andrei Linde kaj aliaj.
1986: Valerie de Lapparent, Margaret Geller kaj John Huchra malkovris la ordigon de galaksiamasoj en vandsimilaj strukturoj, kiuj ĉirkaŭas grandskalajn bobelsimilajn malplenaĵojn.^[3]

Temperaturvarioj en la fona radiado fotitaj de la satelito COBE (misio 1989–1993)

1990-aj jaroj: Novaj evoluoj en la teknologio de teleskopoj kaj satelitoj kiel COBE (Cosmic Background Explorer, kosma fonesploristo) ebligis pli precizan difinon de kosmologiaj parametroj. Multobliĝis indikoj pri rapidiĝo de ekspansianta universo.
2001: La satelito WMAP estis lanĉita kaj mezuris la spacan kaj spektran distribuon de la kosma fona radiado kun aparta precizeco. Tiel kaj kun aliaj mezuroj, pluraj fundamentaj kosmologiaj valoroj estis kalkulitaj kun ĝis tiam neniam atingita ĝusteco^[4]:
- La aĝo de la kosmo: 13,7·10⁹ jara
- La momento de la malkuplo de radiado: 397.000 jarojn post la praeksplodo
- La konstanto de Hubble: 71 km·s⁻¹·Mpc⁻¹
- La materia enhavo de la kosmo: 4,4 % da bariona materio, 22 % malluma materio kaj 73 % malluma energio (kosmologia konstanto)

Praeksplodo kaj religioj kaj filozofiojRedakti

Se tiu scienca teorio vere priskribas la estiĝon de la materio kaj do de la mondo, religioj kiuj enhavas kaj krede proponas kaj altrudas originon aŭ ne-originon de la mondo, povas trovi aprobon aŭ malaprobon. Por religioj de eterna daŭriĝo aŭ rekomenciĝo, ekzemple, kaj filozofioj kiel panteismo, laŭ kiuj la mondo estas eterna evoluo sen tamen vera komenciĝo, tiu komenca praeksplodo kreas problemojn.

Ne suferas, male, religioj kaj filozofioj laŭ kiuj la mondo komenciĝis per krea ago. Kristanismo, ekzemple, laŭ kiu la mondo estis kreita kaj lanĉita al la ĝia planita evoluo per la vorto – kvankam eĉ tio metafora - de Dio tute transcendanta la mondon, bone kunvojaĝas kun tiu praeksplodo.^[5]

Vidu ankaŭRedakti

ReferencojRedakti

↑ Germane: „die größte Eselei meines Lebens“.
↑ Roger Penrose, Singularities and Time-Asymmetry, General Relativity: An Einstein Centenary Survey, eld. Stephen Hawking kaj Werner Israel, Cambridge University Press, 1979, p. 581–638}}
↑ V. de Lapparent, M. J. Geller kaj J. P. Huchra, A Slice of the Universe, Astrophysical Journal, vol.302, 1986, p.L1-L5, 10.1086/184625
↑ David Spergel kaj aliaj: First-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Determination of Cosmological Parameters. En: ApJS. Vol. 148, 2003, p. 175
↑ Francesco Agnoli, Perché non possiamo essere atei, Piemme, 2009.

BibliografioRedakti

Steven Weinberg: Gravitation and cosmology (Gravito kaj kosmologio)- Principles and applications of the general theory of relativity (principoj kaj apliaĵoj de ĝenerala teorio de relativeco) - Novjorko: Wiley, 1972. ISBN 0-471-92567-5
Steven Weinberg: Die ersten 3 Minuten (La unuaj tri minutoj). Piper, München 1976, ISBN 3-492-22478-4
Stephen W. Hawking: Eine kurze Geschichte der Zeit (Mallonga historio de tempo). ISBN 3-499-60555-4
Charles H. Lineweaver kaj Tamara M. Davis: Der Urknall – Mythos und Wahrheit. (La praeksplodo - mitoj kaj veroj.) en: Spektrum der Wissenschaft. Mai 2005, S. 38–47, ISSN 0170-2971
Hans-Joachim Blome, Harald Zaun: Der Urknall (La praeksplodo). München 2004, ISBN 3-406-50837-5
Simon Singh: Big Bang (Praeksplodo). Hanser, 2005, ISBN 3-446-20598-5
Gerhard Börner kaj Matthias Bartelmann: Astronomen entziffern das Buch der Schöpfung. (Astronomoj, deĉifras la libron de la kreado.) en: Physik in unserer Zeit. Vol. 33, numero 3, 2002, p. 114–120, ISSN 0031-9252
Gabriele Veneziano: Die Zeit vor dem Urknall. (La epoko antaŭ la praeksplodo.) en: Spektrum der Wissenschaft. August 2004, S. 30–39, ISSN 0170-2971
Harry Nussbaumer: Achtzig Jahre expandierendes Universum. (Okdek jaroj da ekspansia universo.) en: Sterne und Weltraum. Vol. 46, numero 6, 2007, p. 36–44, ISSN 0039-1263
Martin Bojowald: Zurück vor den Urknall: Die ganze Geschichte des Universums (Reen antaŭ la praeksplodo: La tuta historio de la universo), Frankfurt a.M.: S.Fischer, 2009, ISBN 3-10-003910-6
Martin Bojowald: Der Ur-Sprung des Alls (La deveno (pra-salto) de la universo). En: Spektrum der Wissenschaft. Mai 2009, p. 26-32, ISSN 0170-2971
Dieter B. Herrmann: Urknall im Labor (Praeksplodo enlaboratoria). Wie Teilchenbeschleuniger die Natur simulieren (Kiel partiklaj akceliloj simulas la naturon), Springer Verlag, Heidelberg 2010 ISBN 978-3-642-10313-1

Eksteraj ligilojRedakti

[1] Germane: „die größte Eselei meines Lebens“.

[2] Roger Penrose, Singularities and Time-Asymmetry, General Relativity: An Einstein Centenary Survey, eld. Stephen Hawking kaj Werner Israel, Cambridge University Press, 1979, p. 581–638}}

[3] V. de Lapparent, M. J. Geller kaj J. P. Huchra, A Slice of the Universe, Astrophysical Journal, vol.302, 1986, p.L1-L5, 10.1086/184625

[Spergel2003-4] David Spergel kaj aliaj: First-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Determination of Cosmological Parameters. En: ApJS. Vol. 148, 2003, p. 175

[5] Francesco Agnoli, Perché non possiamo essere atei, Piemme, 2009.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]