Concetti Chiave
- Il modello standard descrive l'origine dell'universo e la sua espansione post-Big Bang, iniziata tra 15 e 20 miliardi di anni fa.
- L'era di Plank, fino a 10^-43 secondi dal tempo zero, rappresenta un periodo in cui l'universo era una singolarità.
- Dopo l'era di Plank, l'universo si espanse rapidamente, formando le particelle più semplici mentre temperatura e densità calavano.
- Nei primi tre minuti, la nucleosintesi portò alla formazione di nuclei di deuterio ed elio, mentre la temperatura diminuiva.
- Due-tre milioni di anni dopo, la formazione delle protogalassie seguì la condensazione delle nebulose di gas.
Il modello standard e l'origine dell'universo
Il modello che descrive le modalità di creazione della materia e le fasi di espansione successive al Big Bang è detto modello standard.
Secondo questo modello, il momento in cui si è originato l'universo è detto tempo zero, collocato tra 15 e 20 miliardi di anni fa.
I cosmologi sono riusciti a ricostruire la storia dell'universo fino a 10^-43 (10 elevato a -43) s dal tempo zero.
• L'intervallo tra 0 e 10^-43 s è detto era di Plank, nella quale l’ Universo era una singolarità, uno spazio in cui non esistevano ancora lo spazio e il tempo.
• Al termine dell’ era di Plank (cioè dopo 10^ -43 s) l’ Universo doveva avere dimensioni infinitesimali e una temperatura elevatissima (10^33 k) e le forze fondamentali erano unite in una sola forza detta “superforza”.
• Successivamente, dopo meno di un secondo dall’ esplosione del Big Bang, l’universo cominciò ad espandersi a velocità elevatissima ed in un tempo brevissimo (meno di 1s) e cominciarono a formarsi le particelle più semplici della materia, e la temperatura e la densità diminuivano vertiginosamente.
• Poco dopo più di un secondo dopo il big bang si erano formati PROTONI, NEUTRONI, ELETTRONI e FOTONI, ma la temperatura era ancora molto elevata.
• Nei primi tre minuti dopo il big bang (fase di nucleosintesi) la temperatura scese sotto un miliardo di kelvin generando le condizioni necessarie alle prime fusioni nucleari tra protoni. Si formarono così nuclei atomici di deuterio e elio;
• Quattro minuti dopo il big bang, l'universo divenne troppo freddo per innescare nuove fusioni nucleari.
• Nei 300.000 anni successivi proseguì l'espansione. Quando la temperatura scese a 3000 K si poterono formare i primi atomi per aggregazione di nuclei ed elettroni. Con il trascorrere del tempo la temperatura diminuì ancora e si formarono le molecole e le prime nebulose di gas.
• Due-tre milioni di anni dopo, le nebulose di gas formatesi in precedenza si condensarono facendo nascere le prime protogalassie.
Domande da interrogazione
- Qual è il modello che descrive la creazione della materia e l'espansione dell'universo dopo il Big Bang?
- Cosa accadde durante l'era di Plank?
- Quando si formarono i primi atomi e cosa accadde successivamente?
Il modello che descrive la creazione della materia e l'espansione dell'universo dopo il Big Bang è chiamato modello standard.
Durante l'era di Plank, l'universo era una singolarità in cui non esistevano ancora lo spazio e il tempo.
I primi atomi si formarono quando la temperatura scese a 3000 K, permettendo l'aggregazione di nuclei ed elettroni, e successivamente si formarono molecole e nebulose di gas.
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