ASTA03 Essä
2010-05-05
Alice Eidous
Kosmologi
Big Bang är än idag en otroligt viktig del i forskningen om vårt universum. Hur skedde Big Bang? Finns
det några bevis för det? Hur såg universum ut direkt efter Big Bang, och hur kommer det sig att
universum ser ut så som det gör idag? Kosmologin förklarar universums natur.
Det är ett välkänt faktum att universum började med Big Bang. Man vet att universum expanderar,
och kan därför spåra denna rörelse tillbaka till en tid där all materia i universum var komprimerad till
en så otroligt tät massa att den ”exploderade”(Egentligen, under en explosion, expanderar materia i
redan existerande rymd. Under expanderingen efter Big Bang skapades rymden1 och växte och växte
allt eftersom materian drev längre och längre bort).
Hur vet vi då att universum expanderar? Hubble anses vara den som upptäckte detta2 genom att
observera att vissa stjärnor har en blå förskjutning i deras spektrala linjer, men de allra flesta har en
röd. Hubble kopplade ihop rödförskjutningen i galaxens ljusspektrum med avståndet till galaxen och
hans lag lyder: ju större avståndet till en galax är desto större är rödförskjutningen3.
Rödförskjutningen i spektrumet från avlägsna galaxer beror inte på Dopplereffekten, som många
tror. Den beror på att fotonernas våglängd blir längre allt eftersom avståndet genom det interstellära
mediet blir längre. Detta kallas för en kosmologisk rödförskjutning4.
Ett av bevisen som stödjer Big Bang teorin är mikrovågsstrålningen som fyller hela universum. Denna
strålning är det som blivit kvar från ett extremt varmt universum. De första 380 000 åren av
universums existens var temperaturerna så höga att materian och strålningen blev till en oklar
plasma. När temperaturen började sjunka kunde grundämnen formas.
Från början antar man att universum bestod mest av hydrogen men direkt efter Big Bang så har
temperaturerna varit så höga att termonukleära reaktioner förekommit överallt genom rymden5,
detta förklarar varför det finns så mycket helium i rymden idag. Temperaturen i rymden måste ha
varit minst lika hög som i vår sol där helium produceras idag. Detta innebär att det fanns väldigt
många fotoner med väldigt hög energi och kort våglängd. Men det var väldigt länge sedan och på
grund av universums enorma expansion sen dess har fotonernas våglängd töjts ut och blivit längre
och längre, deras energi lägre och lägre6, och nu är temperaturen i kosmos endast 3 Kelvin7.
1
s. 697
S. 693
3
S. 693
4
S. 695
5
S. 699
6
S. 699
2
ASTA03 Essä
2010-05-05
Alice Eidous
Big Bang förklarar också varför natthimlen är mörk. Eftersom Big Bang begränsar universums ålder,
istället för att universum antas ha existerat för evigt, så vet vi att de absolut äldsta stjärnorna inte
kan vara äldre än universum själv. Den äldsta stjärnan är ungefär 3,4 billioner år gammal8 och alltså
finns det en begränsning på hur mycket ljus som kan nå oss. Eftersom stjärnor och galaxer som drivit
långt, långt ifrån oss är energisvagare och deras vågländer så långa att deras ljus blir väldigt svagt rött
blir natthimlen mörk av den anledningen också9.
På så sätt förklarar undersöker och besvarar kosmologin frågor som är väldigt viktiga för vår
förståelse av universum. Big Bang, och beviset för det, expansionen av rymden och var det hela
började. Det är viktigt att förstå universums historia för att förstå hur och varför universum ser ut
som det gör idag, och också för att kunna spekulera om universums framtid.
7
S. 714
697
9
696
8
ASTA03 Essä
2010-05-05
Alice Eidous
Källförteckning:
Roger A. Freedman och William J. Kaufmann III, Universe eight edition, 2008 W.H. Freeman and
Company, New York
