Concetti Chiave
- Il modello standard descrive la creazione della materia e l'espansione dell'universo dopo il Big Bang, con un'origine collocata tra 15 e 20 miliardi di anni fa.
- Durante l'era di Plank, compresa tra 0 e 10^-43 secondi dal tempo zero, l'universo era una singolarità priva di spazio e tempo, con le forze fondamentali unite in una "superforza".
- Subito dopo il Big Bang, l'universo iniziò a espandersi rapidamente e si formarono le prime particelle, mentre temperatura e densità diminuivano drasticamente.
- Nei primi tre minuti dopo il Big Bang, la temperatura scese sotto un miliardo di kelvin, permettendo la nucleosintesi e la formazione di nuclei atomici di deuterio e elio.
- Dopo quattro minuti, l'universo divenne troppo freddo per ulteriori fusioni nucleari, e nei successivi 300.000 anni si formarono i primi atomi e molecole, dando origine alle 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 momento in cui si è originato l'universo secondo il modello standard?
- Cosa accade durante l'era di Plank?
- Quali eventi significativi si verificano nei primi minuti dopo il Big Bang?
Il momento in cui si è originato l'universo è definito tempo zero, collocato tra 15 e 20 miliardi di anni fa, secondo il modello standard.
Durante l'era di Plank, che si estende tra 0 e 10^-43 secondi dal tempo zero, l'universo era una singolarità in cui non esistevano né spazio né tempo, e le forze fondamentali erano unite in una sola forza chiamata "superforza".
Nei primi tre minuti dopo il Big Bang, la temperatura scende sotto un miliardo di kelvin, permettendo la nucleosintesi e la formazione di nuclei atomici di deuterio ed elio, mentre quattro minuti dopo l'universo diventa troppo freddo per ulteriori fusioni nucleari.
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