Oerknal
De oerknal wordt ook wel de big bang genoemd. De oerknal is het begin van het heelal en de tijd. In het begin zat alles enorm dicht op elkaar gepakt en alles was onvoorstelbaar klein en heet. Dat was ongeveer 13,8 miljard jaar geleden. De theorie van de oerknal is gebaseerd op de relativiteitstheorie. Sinds maart 2011 is het vastgesteld dat de Oerknal met grote waarschijnlijkheid heeft plaatsgevonden. Toen is de Nobelprijs voor de natuurkunde uitgereikt aan iemand die de uitzetting van het heelal aantoonde.
De oerknal kun je je voorstellen als iets dat razendsnel uiteenzette (expansie). Het woord Big Bang is onjuist, want er was aan het begin geen knal, Voor een knal heb je immers geluid nodig, en dat was er aan het begin niet. Bovendien was het ook niet groot, want het was juist oneindig klein. Uit dat oneindig kleine begin is het hele heelal ontstaan. Aan het begin was de temperatuur heel hoog, later koelde alles af. Bij het afkoelen ontstaan structuren. Als iets heel heet is, kan er maar weinig structuur zijn, die ontstaan pas bij het afkoelen. Zo ontstonden eerst de kleine structuren zoals quarks. Die vormen later protonen en neutronen, later de ionen en atomen. Sommige van deze deeltjes komen samen en vormen moleculen. De meest voorkomende molecuul is de waterstof molecuul. Deze moleculen vormen enorme sterren. Deze sterren branden miljarden jaren tot hun dood. Wanneer deze sterren dood gaan exploderen ze. Deze enorme explosies vormen elementen en verbindingen. Die elementen komen samen en vormen planeten en andere sterren, waaronder ons zonnestelsel. Dus eigenlijk is alles wat je ziet gemaakt uit exploderende sterren.
Wie bedacht het woord?
De oerknal werd voor het eerst Big Bang (grote knal) genoemd door Fred Hoyle in 1950. Hij gebruikte deze term in een sarcastische uitspraak, want Hoyle was een tegenstander van een toen nog niet bewezen theorie.
Wie bedacht de theorie?
Verrassend genoeg was de bedenker van de theorie een Belgische priester, Georges Lemaitre. Toen hij de theorie bedacht, dacht iedereen dat het universum altijd even groot is geweest. Inmiddels weten we dat het universum nog steeds groter wordt. Het is daarom logisch dat die vroeger kleiner moet zijn geweest. Als je dus ver genoeg terugrekent, dan moet die dus aan het begin oneindig klein zijn geweest. Ook Albert Einstein, een van de beste wetenschappers aller tijden, geloofde aanvankelijk niet in een oerknal. Later heeft hij erkend dat hij daarin ongelijk had. Hij zag het als zijn grootste blunder uit zijn carrière. De eerste grote natuurkundige die het idee van de Big Bang overnam, was Hubble. Hij kreeg aanvankelijk de eer van de Wet van Hubble die uitrekent hoe snel het heelal uitzet. Later heeft Lemaitre alsnog de eer gekregen en heet de wet nu de Wet van Hubble-Lamaitre. Het idee was wel van Lemaitre, maar publiceerde het in een Franstalig Natuurkundig wetenschapsblad en dat hadden alle Engelstaligen niet gelezen.
Wat was er voor de oerknal?
Niemand kan bewijzen wat er voor de oerknal was. Het moet toch ergens vandaan komen. Volgens sommige godsdienstige geschriften zoals de Bijbel was er niks en heeft God met een oneindige grote hoeveelheid energie een begin gemaakt, waaruit het hele universum met alles wat erin zat moet zijn gegroeid. Het geeft ook een antwoord op de vraag waar alle natuurwetten vandaan komen, want die kunnen ook niet zomaar uit het niets komen. God zou tijd hebben gemaakt, samen met de ruimte.
Begin
Tijdens en net na de oerknal zijn er zijn er allerlei elementaire deeltjes ontstaan. Uit die deeltjes ontstond alles: elementen en materie, de vier fundamentele natuurkrachten en ook licht en andere soorten straling.
Ook het concept ruimte en de tijd ontstonden. De geleerden zijn het er niet helemaal over eens, maar de wetenschappers praten liever over wat er na dan de oerknal gebeurde in het universum. Als tijd niet bestaat, kan er ook geen eerder of later zijn. Het probleem hierbij is dat je dan dus zegt dat alles uit niets voortgekomen is, en dat is in strijd met het wetenschappelijke principe dat alles wat begint, een oorzaak heeft. Sommige christenen zien hierdoor dus een bewijs voor het bestaan van een God, doordat er iets voor de oerknal geweest moet zijn dat onafhankelijk van tijd (dus eeuwig), ruimte (dus oneindig) en materie (dus bestaat niet uit materialen), en het moet persoonlijk zijn omdat het ervoor kóós om materie, ruimte en tijd te maken. Dit zijn natuurlijk de eigenschappen die christenen en aanhangers van andere geloven aan de goddelijke macht toeschrijven. In de Bijbel staat dat God een begin heeft gemaakt.
De eerste seconde
Na de oerknal was er heel even een plasma. Alles zit dan heel dicht op elkaar, er is nog niet veel structuur. Maar binnen een miljoenste deel van een seconde kwamen er nieuwe structuren: er ontstonden protonen en neutronen.
Na een een seconde begonnen protonen en neutronen aan elkaar te klonteren. Ze vormden lichte elementen: waterstof, helium en lithium. Die elementen waren nog niet compleet: het waren alleen atoomkernen. Alles zat nog heel dicht op elkaar gepakt, maar het heelal groeide toch razendsnel en daardoor koelde het snel af.
Wetenschappelijke theorie
Niet iedereen gelooft dat het heelal zo oud is. Er zijn bijvoorbeeld mensen die zeggen dat God alles ruim zesduizend jaar geleden geschapen heeft. Deze mening is niet onderbouwd door wetenschappelijke natuurkundige berekeningen.
Wanneer noemen we een theorie wetenschappelijk? We noemen een theorie wetenschappelijk als je die theorie kunt gebruiken om voorspellingen te doen en opnieuw uitgevoerd kan worden. Met de theorie van de oerknal zijn heel veel voorspellingen gedaan die later bleken te kloppen.
Een voorbeeld: Wetenschappers konden met deze theorie uitrekenen hoeveel waterstof, helium en lithium er ongeveer in het heelal voorkomen. Later konden astronomen met hun telescopen zien dat dit juist leek te zijn.
Omdat de oerknal-theorie nog niet helemaal is bewezen, zijn geleerden er nog druk mee bezig. In het CERN, niet ver van Genève en amsterdam worden bijvoorbeeld allerlei experimenten gedaan om de geschiedenis van het heelal beter te begrijpen. Omdat de meeste voorspellingen toch goed kloppen, vinden veel mensen dat de theorie heel aannemelijk is en dus waar is. Maar dat kunnen we nooit helemaal zeker weten! Met de scheppingstheorie is het anders. Het eerste boek in de Bijbel heet Genesis. Meer dan 100 jaar geleden dacht men dat de aarde letterlijk in 6 dagen was geschapen. Veruit de meeste christenen zeggen dat je die tekst niet letterlijk moet nemen. Er staat immers elders in de Bijbel dat voor God een dag is als 1000 jaar. Kennelijk is volgens de Bijbelschrijvers de tijd ook relatief, net zoals Einstein dat schreef.
Het einde van het universum
Als het heelal ooit is ontstaan, zal het dan ook ooit eindigen? Er zijn verschillende theorieën over hoe het universum ooit zal eindigen. Zo heb je de theorie over de big crunch, de big chill en de big rip. Volgens wetenschappers zal het universum pas over zo'n 2,8 miljard jaar vergaan, oftewel 2.800.000.000 jaar. Dat duurt nog erg lang dus.
Video
Bronnen
- Hofmans, T. (2017, 23 augustus). Het einde van het universum wordt niet fraai. Scientias.nl. https://scientias.nl/het-einde-van-het-universumkootmmeteraaan/