Concetti Chiave
- La legge di Humble indica che l'universo non è eterno e suggerisce un'origine in un agglomerato densissimo, come ipotizzato dal belga Lemaitre negli anni '30.
- Secondo la Teoria del Big Bang, l'universo è nato da un punto di temperatura e densità infinite, noto come Uovo Cosmico, che ha iniziato un'espansione esplosiva.
- Durante i primi 15 minuti dopo l'esplosione si formarono le particelle elementari e, dopo 300.000 anni, avvenne il disaccoppiamento tra materia ed energia, portando alla creazione dei primi atomi stabili.
- La radiazione cosmica di fondo, scoperta accidentalmente nel 1965, è una prova fondamentale della Teoria del Big Bang, rappresentando l'energia residua dell'universo primordiale.
- La teoria dell'universo inflazionario del 1980 propone che, prima del Big Bang, spazio e tempo non esistevano e le forze fondamentali della natura erano unificate.
Indice
Qual è la legge di Humble e l'origine dell'universo?
La legge di Humble ci dice anche che se le galassie ritornassero indietro con la stessa velocità con cui si stanno allontanando tra qualche miliardo di anni tutta la materia che compone l’universo si ammasserebbe in un agglomerato densissimo e molto caldo. Per questo l’universo non è eterno. Fu il Belga Lemaitre che negli anni 1930 ipotizzò che l’universo fosse stato generato da un composto di atomi ad altissima concentrazione e questa ipotesi venne portata avanti da Gamow e Bethe 1946 diventando la Teoria del Big Bang.
Come si è generato l’universo? Secondo qst teoria in un istante indeterminato l’universo avrebbe avuto origine da un piccolissimo punto di temperatura e densità infinite chiamato Uovo Cosmico.
L'espansione dell'universo e la formazione delle particelle
All’istante indeterminato quest’uovo ha cominciato ad espandersi in modo esplosivo. Dapprima si sono formate le particelle elementari: protoni,elettroni,fotoni,neutroni. Dopo 15 minuti dall’esplosione si formarono i primi nuclei atomici di Deuterio ed Elio. Con l’abbassamento della temperatura ci vollero 300mila anni finché non si raggiungesse la temperatura di 4000°K che segna la separazione tra l’era della radiazione, dove l’energia è in gran parte sotto forma di onde elettromagnetiche, e l’era della materia dove l’energia è intrappolata nella massa. Avviene quindi quella che i fisici chiamano “disaccoppiamento tra materia ed energia”. A questo punto si formeranno i primi atomi stabili [idrogeno elio litio] che formeranno le nubi di gas e da queste le stelle e le galassie inizia il processo di aggregazione della massa per collasso gravitazionale. Secondo alcuni fisici all’epoca del disaccoppiamento risale la “radiazione cosmica di fondo”, una radiazione ormai rarefatta e raffreddata che non dovrebbe essere superiore ai 5°k.La conferma dell’esistenza di questa radiazione di ebbe causalmente nel 1965 quando Robert Wilson e Arno Penzias captarono strane microonde (stavano facendoa esperimenti per comunicazioni satellitari)dalla lunghezza di 3.2 cm che non provenivano da nessun corpo celeste. Solo dopo determinati studi riuscirono ad applicare queste onde alla teoria del Big Bang capendo che si trattava della fatidica “radiazione cosmica di fondo”.
La teoria dell'universo inflazionario
Infine al 1980 risale la teoria dell’universo inflazionario (big bang + fisica quantistica) quella secondo cui prima che avvenisse il Big Bang non esistevano i concetti di spazio e di tempo. Inoltre prima del Big Bang è l’unica situazione in cui non è possibile auspicare la teoria della relatività in quanto le 4 forze fondamentali della natura (elettromagn,nucleare forte,nucl debole e gravitazionale) sono unificate ed esiste un solo tipo di particella( ERA DI PLANK).
Domande da interrogazione
- Qual è l'origine dell'universo secondo la legge di Humble?
- Come si sono formate le particelle nell'universo?
- Che cos'è la radiazione cosmica di fondo e come è stata scoperta?
- Qual è la teoria dell'universo inflazionario?
La legge di Humble suggerisce che l'universo non è eterno e che, se le galassie tornassero indietro, tutta la materia si ammasserebbe in un agglomerato densissimo. Questa idea è stata sviluppata da Lemaitre negli anni '30, portando alla Teoria del Big Bang, che afferma che l'universo è nato da un punto di temperatura e densità infinite chiamato Uovo Cosmico.
Dopo l'esplosione dell'Uovo Cosmico, si formarono le particelle elementari come protoni, elettroni e neutroni. Dopo 15 minuti, si formarono i primi nuclei atomici di Deuterio ed Elio, e ci vollero 300mila anni per raggiungere la temperatura di 4000°K, segnando la separazione tra l'era della radiazione e l'era della materia.
La radiazione cosmica di fondo è una radiazione rarefatta e raffreddata che risale al disaccoppiamento tra materia ed energia. Fu scoperta nel 1965 da Robert Wilson e Arno Penzias, che captarono microonde non provenienti da corpi celesti, successivamente collegate alla teoria del Big Bang.
La teoria dell'universo inflazionario, sviluppata nel 1980, combina il Big Bang con la fisica quantistica, affermando che prima del Big Bang non esistevano spazio e tempo. In questa fase, le quattro forze fondamentali della natura erano unificate e c'era un solo tipo di particella, definita come l'ERA DI PLANK.
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