Hoe kan een oerknal het begin van het heelal zijn geweest, omdat intense explosies alles vernietigen? – Tristan S., 8 jaar, Newark, Delaware

Doe alsof je een perfect vlak schaakstuk bent in een schaakspel op een perfect vlak en gigantisch schaakbord. Op een dag kijk je om je heen en vraag je:Hoe ben ik hier gekomen? Hoe is het schaakbord hier gekomen? Hoe is het allemaal begonnen? Je haalt je telescoop tevoorschijn en begint je universum te verkennen, het schaakbord….

Wat vind je? Jouw universum, het schaakbord, wordt groter. En in de loop van de tijd, zelfs groter! Het bord breidt zich uit in alle richtingen die je kunt zien. Er is niets dat deze uitbreiding lijkt te veroorzaken voor zover je kunt zien - het lijkt gewoon de aard van het schaakbord te zijn.

Maar wacht even. Als het groter wordt, en wordt steeds groter, dan betekent dat in het verleden, het moet kleiner en kleiner en kleiner zijn geweest. Een keer, lang, lang geleden, aan het begin, het moet zo klein zijn geweest dat het oneindig klein was.

Laten we verder gaan met wat er toen gebeurde. Aan het begin van je universum, het schaakbord was oneindig klein en vervolgens uitgebreid, steeds groter en groter worden tot de dag dat je besloot wat observaties te doen over de aard van je schaakuniversum. Alle dingen in het universum - de kleine deeltjes waaruit jij bestaat en al het andere - begonnen heel dicht bij elkaar en verspreidden zich vervolgens verder uit elkaar naarmate de tijd verstreek.

Ons universum werkt op precies dezelfde manier. Wanneer astronomen zoals ik waarnemingen doen van verre sterrenstelsels, we zien dat ze allemaal uit elkaar gaan. Het lijkt erop dat ons heelal heel klein is begonnen en sindsdien steeds verder uitdijt. In feite, wetenschappers weten nu dat niet alleen het heelal uitdijt, maar de snelheid waarmee het zich uitbreidt neemt toe. Dit mysterieuze effect wordt veroorzaakt door iets wat natuurkundigen donkere energie noemen, hoewel we er verder weinig van weten.

Astronomen observeren ook iets dat de kosmische microgolfachtergrondstraling wordt genoemd. Het is een zeer laag energieniveau dat overal in de ruimte bestaat. Uit die metingen weten we dat ons universum 13,8 miljard jaar oud is – veel ouder dan mensen, en ongeveer drie keer ouder dan de aarde.

Als astronomen helemaal terugkijken naar de gebeurtenis waarmee ons heelal begon, dat noemen we de oerknal.

Veel mensen horen de naam "Big Bang" en denken aan een gigantische explosie van dingen, als een bom die afgaat. Maar de oerknal was geen explosie die dingen vernietigde. Het was het begin van ons universum, het begin van zowel ruimte als tijd. In plaats van een explosie, het was een zeer snelle uitbreiding, de gebeurtenis waardoor het universum groter en groter werd.

Deze uitbreiding is anders dan een explosie, die kunnen worden veroorzaakt door zaken als chemische reacties of grote schokken. Explosies resulteren in energie die van de ene plaats naar de andere gaat, en meestal veel. In plaats daarvan, tijdens de oerknal, energie bewoog mee met de ruimte terwijl het uitbreidde, wild rondrennen maar steeds meer verspreid in de tijd omdat de ruimte in de loop van de tijd groeide.

Terug in het schaakborduniversum, de "Big Bang" zou het begin van alles zijn. Het is het begin van het groter worden van het bord.

Het is belangrijk om te beseffen dat "vóór" de oerknal, er was geen ruimte en er was geen tijd. Terugkomend op de schaakbordanalogie, je kunt de tijd op de wedstrijdklok tellen na de start, maar er is geen speeltijd voor de start - de klok liep niet. En, voordat het spel begon, het schaakborduniversum had niet bestaan ​​en er was ook geen schaakbordruimte. Je moet voorzichtig zijn als je in deze context 'voor' zegt, want tijd bestond niet eens tot de oerknal.

Je hebt ook je geest rond het idee gewikkeld dat het universum nergens "in" uitbreidt, want voor zover we weten was de oerknal het begin van zowel ruimte als tijd. Verwarrend, Weet ik!

Astronomen weten niet precies wat de oerknal heeft veroorzaakt. We kijken gewoon naar waarnemingen en zien dat het heelal zo is begonnen. We weten dat het extreem klein was en groter werd, en we weten dat dat 13,8 miljard jaar geleden begon.

Waarmee is ons eigen schaakspel begonnen? Dat is een van de diepste vragen die iemand kan stellen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.