Jeg har fundet en tekst, som forklarer Big Bang-modellen på en enkel måde. Teksten beskriver den udvikling, som tanken om Big Bang har gennemgået op til vor tid. Forfatter og kildehenvisning er nederst på siden.

Et statisk og evigt Univers

Har du nogensinde tænkt over, hvordan fysikerne egentlig forklarer Universets eksistens? Gennem mange år var den almindeligt vedtagne holdning, at Universet simpelthen altid har eksisteret. Men så skete der noget. Nye videnskabelige opdagelser viste os, at Universet ikke altid har eksisteret, men at det blev til for omkrig 13,8 milliarder år siden. Lad mig forklare dig hvordan og hvorfor forskerne nåede frem til denne konklusion.

Siden teleskopets opfindelse har mennesket gransket nattehimlen og derved opdaget fantastiske fænomener i Universet, som tidligere var skjult for os. Jo kraftigere teleskoperne blev, jo længere kunne vi se ud i Universet, og jo mere opdagede vi. Men uanset hvor langt vi så, blev der ved med at vise sig nye stjerner og stjernetåger. Der var tilsyneladende ingen ende på det. Dette bekræftede mange forskere i den mening, at Universet var uendeligt stort og uendeligt gammelt. I begyndelsen af det 20. århundrede var dette synspunkt stort set eneherskende blandt astronomer.

Einstein: Universet udvider sig

I 1915 skete der så det, at den tyske fysiker Albert Einstein vendte alting på hovedet med sin relativitetsteori. Efter at have udført en række komplicerede beregninger (på papir og med en blyant) lagde han mærke til noget besynderligt. Hans beregninger syntes at vise, at Universet var i færd med enten at udvide sig eller trække sig sammen. Det forekom meget mærkeligt, og i første omgang tænkte Einstein, at det måtte bero på en fejl. Ligesom sine kolleger på den tid var Einstein sikker på, at Universet var statisk og evigt, men hvis det udvidede sig, kunne man jo ikke kalde det statisk, og det var et kors for tanken, at Universet i al evighed skulle have udvidet sig. Derfor gjorde Einstein, hvad enhver anden god fysiker ville have gjort: Han begyndte at fifle med sin formel! Med sin blyant skrev han simpelthen en ny størrelse ind i sin formel – en “konstant”, som skulle løse problemet og redde modellen af et statisk og evigt Univers.

Problemet syntes umiddelbart løst, men senere måtte Einstein indrømme, at denne tilføjelse til formlen var “den værste bommert”, han nogensinde havde gjort sig skyldig i.

Hubble observerer rødforskydning

I 1923 stod Edwin Hubble i Mt. Wilson observatoriet i Californien og iagttog rutinemæssigt nebulaer (stjernetåger). Disse nebulaer havde altid set ud som tågede klatter, men når han nu så på dem gennem det på den tid største teleskop i verden, opdagede han, at der i virkeligheden var tale om andre galakser. Denne opdagelse førte til erkendelsen af, at vores Mælkevej også er en galakse: den udgør ikke hele det synlige Univers, men er blot én galakse blandt mange i Universet.

Som om det ikke var utroligt nok, bemærkede Hubble nogle år senere noget særligt ved det lys, som udgik fra galakserne. Jo længere væk fra Jorden en galakse var, jo mere rødt var der i farvespektret i dens lys. Hubble konkluderede, at galakserne bevægede sig væk fra os, og jo længere væk de var, jo hurtigere bevægede de sig endnu længere væk. Det så ud til, at Universet udvidede sig.

Da Einstein hørte om Hubbles observationer og konklusioner, rejste han til Californien for at se det med egne øjne gennem Hubbles teleskop. Det, han så, fik ham til at fjerne den faktor, han havde indsat i sin ligning, og indrømme, at Universet rent faktisk udvidede sig.

Filmen spoles tilbage til start

Det var ikke kun i Einsteins øjne, at tanken om et ekspanderende Univers måtte forekomme besynderlig. Hubbles opdagelse fik vidtrækkende følger for videnskabens opfattelse af Universet. Hvis vi forestiller os, at vi sidder og betragter Universet på en billedskærm og kan spole hurtigt frem og tilbage i tiden lige som på en video, hvordan vil det hele så se ud, hvis vi bliver ved med at spole tilbage med høj hastighed? Når Universet udvider sig over tid, som Hubble havde konstateret det, så må vi, efterhånden som vi får spolet vores optagelse af Universet længere og længere tilbage, kunne se Universet skrumpe og blive mindre og mindre, indtil det til sidst fylder så lidt, at vi slet ikke kan registrere det med vore øjne. Og på den anden side af dette forsvindende lille punkt vil tiden, som vi kender den, slet ikke eksistere – vi vil nå et punkt, som forskerne kalder en singularitet.

Hvad ser vi, når filmen starter forfra?

Vi kan nu forstille os, at vi holder op med at spole tilbage og igentrykker på play. Et stykke tid vil skærmen forblive helt sort, men pludselig vil et strålende lysglimt udgå fra et forsvindende lille punkt, når stof og energi begynder at strømme ud og fylde mere og mere, indtil vi genkender det Univers, vi nu lever i. Dette lysglimt, denne gnist, denne opblomstring af stof og energi ved Universets fødsel kalder vi i dag Big Bang.

Big Bang-modellen

Georges Lemaitre, som var fysiker og katolsk præst i Belgien, var den første til at fremsætte en teori a la den, vi i dag kalder Big Bang-modellen. I denne model går man ud fra, at Universet har en bestemt begyndelse. “Udviklingen af denne verden kan sammenlignes med en fyrværkeriopvisning, der netop er overstået, så der kun er nogle få gnister, aske og røg tilbage” skrev Lemaitre. “Stående på en afkølet slagge ser vi nu, hvordan Solene langsomt blegner, og forsøger at forestille os den forsvundne stråleglans fra skabelsen af alle verdener”.

Modstand mod Big Bang-modellen

Ideen om, at Universet havde en begyndelse, faldt dog ikke i god jord hos alle på den tid. Nogle fandt ligefrem tanken frastødende. Den berømte engelske astronom og fysiker Arthur Eddington udtalte, at “rent filosofisk må ideen om, at den nuværende naturens orden har en begyndelse, regnes for afskyelig”. Bemærk, at Eddington ikke påstår, at den nye teori er fejlagtig, eller at de nye videnskabelige opdagelser i sig selv er afskyelige. Det, Eddington ikke kan lide, er opdagelsernes filosofiske implikationer.

I virkeligheden var det en modstander af teorien, Sir Fred Hoyle, som gav navn til Lemaitres teori, da han i en radioudsendelse lidt nedladende omtalte den som “den her ide om et stort brag”. I de efterfølgende år blev der fremsat en række teorier, som forsøgte at gøre op med tanken om, at Universet havde en bestemt begyndelse. Kampen mellem de forskellige teorier rasede en tid, indtil man i 1960erne gjorde en dramatisk opdagelse, som endeligt afgjorde sagen.

Min note: Den dramatiske opdagelse blev gjort af to astronomer, Robert Wilson og Arno Penzias. De fandt ud af, at Universet udsender fotoner, som kan høres som svag radiostøj (den kosmiske baggrundsstråling). Strålingen stammer helt tilbage fra Big Bang. I hver eneste kvadratcentimeter i Universet er der mindst 300 af den slags fotoner. Disse fotoner kan kun eksistere så jævnt fordelt i Universet som i dag, hvis Universet tidligere var meget mindre og mere tæt og derfor også meget varmere. Wilson og Penzias fik Nobelprisen for deres opdagelse.

Foto: © CanStockPhoto/diuno

Teksten ovenfor er skrevet af Robert A. Alston og stammer fra bogen “Liv- planløst eller planlagt” (ISBN 978-87-7068-206-0) side 19-22. Robert A. Alston har en PhD fra North Carolina Agricultural and Technical State University og har arbejdet som ingeniør hos NASA.