Am fost mereu curios și am căutat răspunsul la întrebarea: „cum s-a calculat vârsta universului?”. După lungi căutari am aflat câte ceva. În articolul de mai jos se află povestit simplificat evenimentele și teoriile care au dus la aflarea acestei vârste.

Expansiunea spațiului

Cheia care stă la baza teoriei Big Bangului, este expansiunea spațiului. Pe măsură ce Universul se extinde, putem înțelege că anterior era mai contractat. Putem presupune că, la început, Universul a fost extrem de dens și fierbinte. Cunoscând rata sa de expansiune, putem deduce și „rata de contractare”. Dar rata de expansiune o avem sub forma Legii lui Hubble. Astfel că tot ce ne rămâne de făcut este să inversăm ecuația Legii lui Hubble și vom afla cât de mult timp a durat astfel ca universul să se extindă de la o stare inițială extrem de densă și fierbinte până la ceea ce este azi. Astfel se află că vârsta universului este de 13.8 mld ani. Aceasta este o aproximare, deoarece Hubble oferă doar o viteză medie de expansiune. Energia întunecată face ca spațiul să se extindă accelerat.

Mai jos ecuația răsturnată a ratei de expansiune, unde t reprezintă vârsta universului:

La baza teoriei Big Bang sunt și alte dovezi care coroborate vin în sprijinul acestei teorii. Acestea sunt:

• Radiația cosmică de fond este o radiație electromagnetică slabă care vine din toate direcțiile și care este considerată o rămășiță a Big Bang-ului.
• Nici o stea descoperită nu are vârsta mai mare decât 13.8 miliarde de ani,
• Faptul că anumite elemente radioactive (precum uraniul, toriul sau potasiul) au un timp de înjumătățire cunoscut, ceea ce le permite să fie folosite ca „ceasuri cosmice”. Măsurând abundența acestor elemente în diverse obiecte cosmice, se poate estima vârsta lor.
• Teoria Big Bang prezice cu precizie abundența elementelor ușoare (hidrogen și heliu) în Univers. Măsurătorile actuale ale acestor elemente sunt în concordanță cu predicțiile teoretice, ceea ce reprezintă un argument puternic în favoarea teoriei.

Scurt istoric

1912: Vesto Slipher, un astronom american, observă că majoritatea galaxiilor se îndepărtează de noi, un fenomen pe care îl descrie ca „deplasare spre roșu”.

1915: Einstein a formulat ecuațiile care descriu gravitația ca o consecință a curburii spațiu-timpului cauzată de materie și energie. Aceste ecuații au permis dezvoltarea modelului cosmologic modern, care descrie universul ca un spațiu-timp în expansiune.

• Inițial, Einstein a crezut că universul este static (nici în expansiune, nici în contracție). Pentru a susține această idee, a introdus o constantă cosmologică (Λ) în ecuațiile sale. Einstein a numit introducerea acestei constante „marea sa greșeală”.
• Cu toate acestea, mai târziu, observațiile lui Edwin Hubble (1929) au arătat că universul se extinde, ceea ce a condus la abandonarea constantei cosmologice pentru o perioadă. (Ulterior, constanta cosmologică a fost reintrodusă pentru a explica energia întunecată.)

1922: Alexander Friedmann, un cosmolog rus, dezvoltă un model matematic bazat pe relativitatea generală a lui Einstein, care sugerează că Universul ar putea fi în expansiune sau în contracție.

1927: Georges Lemaître, un preot și astronom belgian, propune teoria „atomului primordial”, un concept timpuriu al Big Bang-ului, care descrie un Univers în expansiune dintr-o stare inițială extrem de densă și fierbinte.

1929: Edwin Hubble, un astronom american, confirmă observațiile lui Slipher și descoperă o relație liniară între distanța unei galaxii și viteza sa de îndepărtare. Aceasta devine cunoscută sub numele de Legea lui Hubble și oferă o dovadă observatională puternică pentru un Univers în expansiune.

Încheiere

Big Bang-ul este compatibil cu crearea lumii din nimic. Inițial, unii fizicieni au fost reticenți în acceptarea teoriei, considerând că ar putea sugera un început supranatural al Universului. Întrebarea fundamentală rămâne: de ce există ceva mai degrabă decât nimic?

Teoria Big Bang este un model cosmologic bine susținut de dovezi observationale și teoretice. Deși încă există unele întrebări fără răspuns, aceasta oferă cea mai bună explicație a evoluției Universului de la starea sa inițială până în prezent.