Structura universului

Inainte de Big Bang

- a fost un ocean de energie infinita; perfectiunea Universului; simetrie absoluta inainte de Creatie; atemporalitate.[ H Reeves și J. Guitillon];

- este rezonabil sa presupunem ca exista niste legi care guverneaza si starea initiala a universului[Stephen Hawking].

Teoria Big Bang

Astronomul american Edwin Hubble a descris Universul ca fiind in continua extindere, dand cosmologilor "o tema pentru acasa".

In explicarea formarii Universului nostru, teoria predominanta este azi aceea care afirma ca in urma cu apx 13,7 miliarde de ani, materia universului era concentrata intr-un singur punct, numit singularitate. In aceasta, materia se afla in stare extrem de densa, sub forma fluidului nuclear. L a un moment dat, dintr-o cauza inexplicabila, a explodat, dand nastere unor insule de gaze care se indepartau unele de altele, cu viteze fantastice. In timpul imprastierii, insulele de gaze s-au descompus in norii ce vor forma galaxiile, care isi continua si astazi expansiunea in infinitul Universului.

Universul este compus din spatiu, din materie cosmica, din stele (inclusiv planetele lor eventuale), din radiatii electromagnetice şi probabil, din timp.

Primele momente de dupa Big Bang

Prima 1/100 secundă

In acest stadiu, temperatura este de circa 100 miliarde de Kelvini iar densitatea este de 1 miliard de ori mai mare decat cea a apei. Universul se expandeaza rapid si este foarte fierbinte. El este constituit dintr-o „zeama” de materie si radiatie aflata in echilibru termic. Aceasta temperatura corespunde unei energii a particulelor de 8,6 MeV. Electronii si pozitronii sunt in echilibru cu fotonii iar neutrinii si antineutrinii sunt in echilibru cu fotonii. In timp ce antineutrinii se combina cu protonii pentru a forma pozitroni si neutroni, neutrinii se asociaza cu neutronii pentru a alcatui electroni si protoni. In aceasta faza, numarul de protoni este aproximativ egal cu cel de neutroni.

Secunda 1/10

Temperatura a scazut la circa 10 miliarde de grade Kelvin si densitatea e de aproximativ 10 milioane de ori mai mare decat cea a apei, iar Universul se mareste in continuare. Deoarece un neutron liber este mai putin stabil decat un proton liber, neutronii beta trec in protoni, plus electroni, plus neutrini cu un timp de injumătatire de 17 minute. Astfel, balanta dintre neutroni si protoni tinde să încline în favoarea protonilor. Deşi neutronul liber este instabil, în nuclee compacte el pot deveni stabil, astfel ca neutronii vor continua sa dispara pana cand se ajunge la cel mai simplu nucleu, cel de deuteriu. Cu toate acestea, nici un nucleu nu poate lua nastere inca pentru ca temperatura implica o energie a particulelor de 2,6 MeV si deuteriul are o energie de legatura de 2,2 MeV si, deci, nu poate fi stabil la o astfel de temperatura.

Prima secunda

Temperatura a scazut la 10 miliarde de Kelvini si Universul continua sa se dilate. Densitatea a ajuns la 400.000 de ori densitatea apei. La aceasta temperatura, neutronii nu mai joaca un rol important insa deuteriul nu se poate forma inca.

13,8 secunde

Temperatura s-a diminuat pana la 3 miliarde Kelvini iar energia particulelor a cazut la 0,25 MeV. Este prea „rece" pentru ca fotonii sa produca perechi electronpozitron, asa ca echilibrul termic nu se mai mentine, iar electronii liberi incep sa anihileze protonii pentru a forma fotoni. Deuteriul incă nu se poate alcatui iar neutronii continua sa se transforme în protoni.

3,45 minute

In sfarsit, temperatura a ajuns la 1 miliard de Kelvini, suficienta ca nucleul de deuteriu sa devina stabil. Asfel, incep reactii in lant de formare a deuteriului. Deuteriul format intereactioneaza cu neutroni si protoni pentru a genera particulele alfa.

35 de minute

Temperatura este de 300 milioane de Kelvini iar Universul este compus din protoni, excesul de electroni, particule alfa, fotoni, neutrini si antineutrini. Atomii nu se pot incă forma intrucat temperatura este prea mare pentru a tine la un loc protonii şi electronii.

Materia

Cosmosul in intregime sunt structuri ale materiei. Toate lucrurile si fenomenele din cosmos sunt expresia varietatii acestei materii. In univers cele mai raspandite elemente sunt hidrogenul ( 66,93% ) si heliul ( 3,33% .). Urmeaza neonul, oxigenul, azotul, argonul ( cca. 2% ) si mai jos carbonul, magneziul, siliciul, sulful si fierul. In univers predomina starea de agregare sub forma de plasma gazoasa ( nuclee si electroni sau gaz nucleonic, alcatuit din electroni, protoni, neutroni si alte componente subatomice ). Pe Terra, starea de agregare a materiei sub forma de plasma se obtine supunand corpurile solide, lichide sau gazoase descarcarilor electrice, bombardamentul cu fascicule de electroni sau ionii rapizi ori cu raze LASER. De subliniat ca la temperatura de 10 ¹⁰ Kelvin, toata materia se transforma intr-un gaz ionizat alcatuit din electroni si ioni cu doua sau mai multe sarcini electrice pozitive.

Spatiu si timpul, moduri de afirmare a materiei

Spatiul caracterizeaza dimensiunile corpului si a golului in care pluteste materia, iar timpul, durata unui eveniment sau dintre doua evenimente ce se petrec in spatiu. Spatiul se intinde pana acolo unde se intinde campul de forta a materiei. Dupa calculele unor somitati stiintifice, spatiul se afla in expansiune ( Calculele au fost facute pe baza proportiilor heliului si deuteriului si distantarii galaxiilor ). In acest mod, cosmosul isi creaaza permanent spatiul, timpul fiind in legatura cu evenimentele este ireversibil. Evenimentul si repetarea evenimentului are intotdeauna un inceput. Un eveniment precede alt eveniment. Spatiul si timpul sunt stari ale acestui cosmos, sunt unităti de masura ce exprima dimensiunea si starea materiei din cosmos si nu din afara lui.

Afirmarea ciudata a materiei

• Materia nu poate fi creată si distrusa.

• Materia se misca neincetat ( miscarea planetelor, miscarea moleculelor etc. ). Aceasta miscare nu poate oprita. Reducand miscarea intr-o zona a spatiului, ea creste in alta zona, asa cum s-a constatat in cazul miscarii moleculare.

• Miscarea formeaza structuri de materie. Aceste structuri sunt identice in tot Universul. Exemplu: electronii, protonii, neutronii, atomii sunt identici pretutindeni.

• Materia dezvolta forte gravitationale, electrice, magnetice, straluceste si se incalzeste.

• Toate structurile materiei se descompun in componente din ce in ce mai mici. De exemplu: corp, molecula, atom, electron, proton etc.

• Toate structurile materiei se afla intre ele in raporturi precise. De exemplu: raportul dintre lungimea cercului si diametrul sau; raportul dintre laturile si unghiurile triunghiului, echilibrul dintre doua actiuni care se exclud reciproc cum sunt sansa de a dobandi sau a pierde.