Er is eigenlijk al heel veel bekend over het ontstaan van het heelal:
Het beginstadium van het heelal (voor de Big Bang) was een punt wat bestond uit velden en energie bij een temperatuur van minstens 10 miljard graden Kelvin. Bij die temperatuur kan er geen materie zijn. Het is nutteloos om je een 'wereld' voor te stellen zonder materie; wij kennen het niet want alles om ons heen bestaat uit materie. Het heelal had een oneindige dichtheid (singulariteit). Tijd en ruimte bestaan niet.
Het heelal kan er niet altijd geweest zijn (statisch model) omdat uit de zwaartekrachtwet van Newton volgt dat zo'n heelal zal instorten.
In 1926 publiceerde de Belgische pater (dus geen atheistische theorie!) Georges Lemaitre dat het heelal met een geweldige explosie uit een oer-atoom moet zijn ontstaan.
Lemaitre deed ook een schatting van de leeftijd van het heelal, namelijk 15 miljard jaar.
Uit de metingen van het spectra van sterrenstelsel blijkt dat het heelal uitdijt; blauwverschuiving betekent naar elkaar toe en roodverschuiving betekent van elkaar af.
We meten een roodverschuiving bij sterrenstelsels die ver weg staan, dus het heelal dijt uit.
De conclusie dat het heelal uitdijt werd door Edwin Hubble beschreven in een artikel dat in 1929 werd gepubliceerd. Met de Wet van Hubble kan de uitdijingssnelheid van melkwegstelsels berekend worden.
Het heelal is niet zo divers als wij meestal denken; we gaan meestal uit van de elementen hier op aarde. De elementen die tijdens de oerknal werden gevormd waren waterstof, helium en tritium.
Alpher en Herman voorspelden dat de straling van de oerknal nu nog aanwezig zou moeten zijn en een temperatuur zou moeten hebben van plm. 3K. Deze kosmische achtergrondstraling werd door Arno Allan Penzias en Robert Woodrow Wilson in 1964 ontdekt. Voor hun werk aan de achtergrondstraling ontvingen zij in 1978 de Nobelprijs voor de Natuurkunde.
Waarnemingen aan het heelal duiden erop dat het heelal uitdijt. Dit kan alleen verklaard worden als sterrenstelsels oorspronkelijk in een punt zijn ontstaan. De belangrijkste aanwijzing hiervoor is dat hoe verder sterrenstelsels van ons af staan hoe sneller ze zich van ons verwijderen. De roodverschuiving is de belangrijkste indicatie hiervan.
De kosmische achtergrondstraling die in 1992 door de COBE (Cosmic Background Explorer) satelliet -en in 2003 nog nauwkeuriger door de WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) - is waargenomen lijkt van alle kanten te komen. Alleen de Big Bang theorie kan deze straling verklaren.
De Big Bang theorie voorspelt nauwkeurig de verhouding van lichte elementen als waterstof en helium die tijdens de oerknal zijn ontstaan
Tegenwoordig wordt algemeen aangenomen dat in het allereerste begin het heelal een korte periode van extreme expansie doormaakte. Deze periode wordt ook wel De Sitter inflatie genoemd. De theorie die dit beschrijft heet de inflatietheorie en werd in 1979 ontwikkeld door Alan Guth en Andrei Linde.
Van Oerknal tot heden
10^ -43 seconden (dus 0,000 ---totaal 43 nullen ----1 seconden ) na de Oerknal. Er kan niet gesproken worden over tijd of over ruimte of over de temperatuur. De fysica op dit niveau is onbekend. Vlak hierna was een periode van inflatie. De ruimte expandeerde met een factor 1050 in een zeer korte periode. Theoretisch is het beschreven door Alan Guth. Inflatie geeft antwoord op een aantal fundamentele problemen van de klassieke hete oerknaltheorie.
tussen 10^ -12 en 10^ -10 seconde. In deze periode is het eigenlijke begin. Het universum bevindt zich in een kleine hete dichte quantumtoestand. Uit de vacuumenergie ontstaan fotonen, gluonen en andere elementaire deeltjes. Het universum bestaat nagenoeg geheel uit stralingsenergie.
10 ^-11 seconden Het heelal is koud genoeg voor het ontstaan van deeltjes (quarks) en anti-deeltjes (anti-quarks), die elkaar annihileren. De verhouding deeltjes:anti-deeltjes was volgens Steven Weinberg 300.000:299.999. Dit verklaart waarom er nu geen antimaterie meer is. Baryongetal van het heelal: 1078
10 ^-10 seconden De temperatuurdaling maakt het nu mogelijk dat van bosonen (W-, W+ en Z) ontstaan. Die zijn verantwoordelijk voor het overbrengen van de zwakke wisselwerking. Bosonen zijn zware deeltjes, die de zwakke wisselwerking maar over een zeer kleine afstand kunnen overbrengen. Het ontstaan van de zwakke wisselwerking noemt men de spontane symmetriebreking.
10 ^-4 seconden. Quarks en gluonen vormen grotere deeltjes: mesonen (quark+antiquark+gluon). en baryonen (protonen en neutronen) ontstaan. Volgens de Quantum Chromo Dynamica (QCD) kunnen quarks en gluonen los van elkaar bestaan, mits de temperatuur hoog genoeg is.
1 seconde De verhouding protonen en neutronen wordt stabiel: 7 staat tot 1. Daarvoor konden protonen en neutronen in elkaar overgaan. Deze verhouding bepaalt ook de verhouding waterstof en helium.
100 seconden. Nucleosynthese. Waterstof en helium worden gevormd
10.000 jaar. Materie begint te domineren over de straling. Fotonen gaan zwart lichaam straling afgeven. Die wordt tegenwoordig waargenomen als kosmische achtergrondstraling.
379.000 jaar. Nuclei en elektronen beginnen waterstof, helium en litium te vormen. Het heelal wordt doorzichtig
200 miljoen jaar. De eerste sterren ontstaan uit waterstofgas.
200 miljoen-13,7 miljard jaar. Zwaardere elementen worden in de sterren gevormd. Supernova explosies maken het mogelijk dat ons zonnestelsel wordt gevormd, waar zwaardere elementen aanwezig zijn.
Tot zover deze verkorte Teleac cursus over het ontstaan van het heelal.
We kunnen geen uitspraak doen over de situatie voor de Big Bang, want materie, tijd en ruimte bestaan niet. Het is zinloos om hierover na te denken.
We kunnen geen uitspraken doen over de allerkleinste deeltjes. Dit wordt verklaard door de Quantummechanica. Met gewoon licht zien we kleine deeltjes in een stroboscooplicht. We kunnen niet voorspellen wat de deeltjes gaan doen en dus geen theorie opstellen. Met licht met een kleinere golflengte brengen we de kleine deeltjes uit hun baan en beinvloeden het hele proces. Nauwkeurig meten is onmogelijk.
Mijn vragen zijn:
* Wat is de rol van een eventuele God in dit hele proces? Waarom het lontje aansteken en vervolgens alles op z'n beloop laten?
* Als God heeft ingegrepen, wanneer was dat dan? Ik zou graag een voorbeeld willen zien van een natuurkundig proces na de oerknal dat God heeft ingegrepen.
* Wie maakte God? Als God er altijd al is geweest, waarom kan er dan niet altijd al iets zijn geweest als een singulariteit zonder materie, ruimte en tijd? Waarin zit het verschil?
* Hoelang heeft God gewacht met het opheffen van die singulariteit en besloot tot het aansteken van het lontje? Vanwaar die wachttijd? Hoe moet ik die tijd zien? Immers er is geen heelal, geen ruimte en geen tijd.
