Oorsprong van het heelal

Vóór de jaren twintig was de heersende opvatting onder astronomen dat de kosmos eeuwig en onveranderlijk was. Het waarneembare heelal bestond toen uit één enkel sterrenstelsel en slechts een paar miljoen sterren.

Belangrijkste observaties

Edwin Hubble’s metingen van de roodverschuiving lieten zien dat verre sterrenstelsels zich van ons af bewegen, wat de wet van Hubble vastlegt en onthult dat het universum uniform uitdijt. Roodverschuiving, een verschuiving naar langere golflengten, is een gevolg van het Dopplereffect.

Tegelijkertijd had Albert Einstein zojuist zijn Algemene Relativiteitstheorie gepubliceerd, die een eindig, homogeen universum beschrijft waarvan de geometrie wordt gevormd door de zwaartekracht. Samen legden de observaties van Hubble en de vergelijkingen van Einstein de basis voor de moderne kosmologie.

Van observatie naar theorie

Ondersteunend bewijsmateriaal – zoals de gemeten overvloed aan lichtelementen en de ontdekking van de kosmische microgolfachtergrond (CMB) – ondersteunt een samenhangend beeld dat 13,7 miljard jaar terugwijst naar een enkele gebeurtenis die nu de oerknal wordt genoemd.

Op dat moment was er geen duidelijke tijd of ruimte; alle materie was geconcentreerd in een enkel, heet en zeer dicht punt:een singulariteit. Tijdens de eerste 10 ^-43 Seconden, bekend als het Planck-tijdperk, werden de vier fundamentele krachten (zwaartekracht, elektromagnetisme, de sterke kernkracht en de zwakke kernkracht) verenigd in één kracht.

Tijdens de inflatieperiode volgde een snelle expansie, sneller dan de snelheid van het licht, waardoor het universum vrijwel onmiddellijk uitbreidde van subatomaire dimensies tot ongeveer de grootte van een golfbal.

Na de inflatie koelde het heelal af, waardoor subatomaire deeltjes de eerste lichte kernen konden vormen. Drie seconden na de oerknal produceerde de nucleosynthese de eerste elementen. Ongeveer 300 miljoen jaar later ontstonden de eerste sterren en sterrenstelsels.

Alternatieve modellen

Hoewel de oerknal het meest robuuste model blijft, zijn er andere theorieën voorgesteld:

• Steady-State-theorie :suggereert een universum met constante dichtheid dat lijkt uit te breiden omdat er voortdurend nieuwe materie wordt gecreëerd. De ontdekking van de CMB in 1965 leverde krachtig bewijs tegen dit model.
• Ekpyrotisch model :stelt dat ons universum het resultaat is van de botsing van twee branen in een hoger-dimensionale ruimte.
• Big Bounce-theorie :stelt dat het universum eindeloze cycli van uitdijing en inkrimping ondergaat.

Deze raamwerken dienen als intellectuele stapstenen en begeleiden ons naar een dieper begrip van de kosmos.

Verder lezen

Ontdek aanvullende bronnen en gerelateerde artikelen om uw kennis van de kosmologie uit te breiden.

Bronnen

• Edwin Powell Hubble – EdwinHubble.com, 32002 mei (geraadpleegd 30 april 2010)
• De tijdlijn van de geschiedenis van het heelal – PBS Mysteries of Deep Space, 30 april 2010
• Modellen van eerdere gebeurtenissen – GSU Hyperfysica, 30 april 2010
• Wetenschappelijk bewijs voor een begin – Harvard House, 30 april 2010
• De oerknal – NASA, april 52010 (geraadpleegd april 30 2010)
• De oorsprong van het heelal – Scientific American, september 2009 (geraadpleegd op 30 april 2010)
• Universum 101:oerknaltheorie – NASA, 16 april 2010 (geraadpleegd 30 april 2010)
• Zetel op de eerste rang van het heelal – NASA, 16 maart 2006 (geraadpleegd 30 april 2010)