WAT IS HET BEWIJS VOOR DE OERKNAL?

Send

Bijna alle astronomen zijn het eens over de theorie van de oerknal, dat het hele universum uit elkaar verspreidt, met verre melkwegstelsels die in alle richtingen van ons wegrennen. Draai de klok achteruit tot 13,8 miljard jaar geleden en alles in de Kosmos begon als een enkel punt in de ruimte. In een oogwenk breidde alles zich vanaf die locatie naar buiten uit en vormde de energie, atomen en uiteindelijk de sterren en sterrenstelsels die we vandaag zien. Maar om dit concept slechts een theorie te noemen, betekent een verkeerde inschatting van de overweldigende hoeveelheid bewijs.

Er zijn afzonderlijke bewijslijnen, die elk afzonderlijk hiernaar verwijzen als het oorsprongsverhaal voor ons universum. De eerste kwam met de verbazingwekkende ontdekking dat bijna alle sterrenstelsels van ons wegtrekken.

In 1912 berekende Vesto Slipher de snelheid en richting van "spiraalnevels" door de verandering in de golflengten van het licht dat eruit kwam te meten. Hij realiseerde zich dat de meesten van ons weggingen. We weten nu dat deze objecten sterrenstelsels zijn, maar een eeuw geleden dachten astronomen dat deze enorme verzamelingen van sterren zich eigenlijk binnen de Melkweg zouden kunnen bevinden.

In 1924 ontdekte Edwin Hubble dat deze sterrenstelsels zich eigenlijk buiten de Melkweg bevinden. Hij observeerde een speciaal type variabele ster die een directe relatie heeft tussen de energie-output en de tijd die nodig is om de helderheid te pulseren. Door deze variabele sterren in andere sterrenstelsels te vinden, kon hij berekenen hoe ver ze verwijderd waren. Hubble ontdekte dat al deze sterrenstelsels zich buiten onze eigen Melkweg bevinden, miljoenen lichtjaren verwijderd.

Dus als deze sterrenstelsels ver, ver weg zijn en snel van ons weggaan, suggereert dit dat het hele universum miljarden jaren geleden in een enkel punt moet zijn gelokaliseerd. De tweede bewijslijn kwam van de overvloed aan elementen die we om ons heen zien.

In de vroegste momenten na de oerknal was er niets meer dan waterstof gecomprimeerd tot een klein volume, met gekke hoge hitte en druk. Het hele universum gedroeg zich als de kern van een ster en smolt waterstof tot helium en andere elementen.

Dit staat bekend als Big Bang Nucleosynthesis. Terwijl astronomen naar het heelal kijken en de verhoudingen van waterstof, helium en andere sporenelementen meten, komen ze precies overeen met wat je zou verwachten als het hele heelal ooit een heel grote ster was.

Bewijslijn nummer 3: kosmische achtergrondstraling. In de jaren zestig experimenteerden Arno Penzias en Robert Wilson met een 6-meter radiotelescoop en ontdekten een achtergrondradio-emissie die vanuit elke richting in de lucht kwam - dag of nacht. Van wat ze konden zien, mat de hele lucht een paar graden boven het absolute nulpunt.

Theorieën voorspelden dat er na een oerknal een enorme straling zou zijn vrijgekomen. En nu, miljarden jaren later, zou deze straling zo snel van ons weg bewegen dat de golflengte van deze straling zou zijn verschoven van zichtbaar licht naar de microgolf achtergrondstraling die we vandaag zien.

De laatste bewijslijn is de vorming van sterrenstelsels en de grootschalige structuur van de kosmos. Ongeveer 10.000 jaar na de oerknal koelde het universum af tot het punt dat de aantrekkingskracht van materie de dominante vorm van energiedichtheid in het universum was. Deze massa kon zich verzamelen in de eerste sterren, sterrenstelsels en uiteindelijk de grootschalige structuren die we in het Space Magazine zien.

Deze staan bekend als de 4 pijlers van de oerknaltheorie. Vier onafhankelijke bewijslijnen die een van de meest invloedrijke en goed onderbouwde theorieën in de hele kosmologie vormen. Maar er zijn meer bewijzen. Er zijn fluctuaties in de achtergrondstraling van de kosmische microgolfoven, we zien geen sterren ouder dan 13,8 miljard jaar, de ontdekkingen van donkere materie en donkere energie, en hoe het licht kromt van verre supernova's.

Dus hoewel het een theorie is, moeten we het op dezelfde manier beschouwen als we de zwaartekracht, evolutie en algemene relativiteitstheorie beschouwen. We hebben een redelijk goed idee van wat er aan de hand is en we hebben een goede manier bedacht om het te begrijpen en uit te leggen. Naarmate de tijd vordert, komen we met meer inventieve experimenten. We verfijnen ons begrip en de theorie die daarbij hoort.

Het belangrijkste is dat we vertrouwen kunnen hebben in wat we weten over de vroege stadia van ons prachtige universum en waarom we begrijpen dat het waar is.