bigbang25

Big Bang og energi

Emnet energi fylder meget i fysik og astronomi. Vi tager udgangspunkt er teorien om universets begyndelse og slutter med teorien om universets varmedød.
Vi skal kigge på 4 store, interessante emner om energi . . .

    1       Big Bang - teorien om en stor varmeeksplosion
    2       Einsteins formel for energi og masse
    3       De syv energier og energiomsætning
    4       De termodynamiske love

Vi kan med sikkerhed sige, at alt dette har med energi at gøre.
Men - billedet her i toppen af artiklen er ikke fra Big Bang; der var nemlig slet intet at se i begyndelsen.

Denne artikel indeholder flere teoretiske emner, som mest hører hjemme i gymnasiet og på universiteterne.
Det er nu ikke så svært igen, derfor forsøger vi.

1.   Big Bang

 

De første gange man hører om Big Bang, kan det godt være svært at overskue det hele.

 

Idéen med Big Bang er, at videnskaben har brug for en teori om universets opståen.

 

Det hele begynder med en stor eksplosion. En utrolig stor mængde energi bliver til atomer, grundstoffer, stjerner, galakser og planeter.

 

Tiden begynder også i Big Bang. At spørge om, hvad der var før Big Bang, er uden formål. Der var ingen tid før Big Bang. Spørger man alligevel, så er det fordi man ikke har hørt efter.

 

big bang theory22

     

I løbet af det første sekund er atomets byggeklodser dannet. Først blev elektronerne dannet, så kvarker, protoner og neutroner.

 

Senere kommer brint og helium. De to grundstoffer udgør i dag 99,9% af alt stof i universet.

 

Videnskaber har ingen forklaring på årsagen til eksplosionen. Man har heller ingen forklaring på de tre krafter, der kendetegner et atom:

 

1. Neutronernes kernekraft, som kun virker på nabopartikler.

 

2. Elektromagnetismen i atomet. Protonens og elektronens ladning.

 

3. Massetiltrækning også kaldet tyngdekraft.

 

bigbang universe

     

Nu skal vi snakke om energi. Det hele er nemlig en stor varmeeksplosion.

 

Kig på tegningen til højre. Temperaturen var i begyndelsen meget, meget høj. Kig på pilen.

T  =  1032 grader

 

Det er et hundred tusinde milliarder, milliarder, milliarder grader.

 

Vores sol er 15 millioner grader i centrum og ca. 5.600 grader på overfladen. Det er småting i sammenligning med Big Bang.

 

Den høje temperatur i Big Bang er beregnet ud fra teorien om, at energi kan bliver omdannet til masse.

 

bigbang 1032 temp

     

Teorien om Big Bang blev fremsat af en præst fra Belgien ved navn Georges-Henri Lemaître. Han var belgisk astronom, professor i fysik og præst.

 

Lemaître fremsatte sin teori om et ekspanderende univers allerede i 1927, og selv om en fremtrædende fysiker som Albert Einstein i begyndelsen afviste teorien, netop fordi den smagte lidt for meget af kristen skabelsestro, opfordrede han alligevel Lemaître til at fortsætte arbejdet, lige som han endte med at være med til at indstille Lemaître til Belgiens højeste videnskabelige pris, Francqui prisen, som han modtog 17. marts 1934.

  lemaitre einstein
     

2.   Einsteins formel

Einstein fremsatte teorien om, at energi kan blive til masse - og omvendt.

E = m * c2

 

E betyder energi og m betyder masse, C står for lysets hastighed, et meget stort tal. Altså skal der meget energi til for at danne lidt masse.

 

Formlen er bevist begge veje. Så teoretisk set kan en stor mængde energi være blevet til hele det kendte univers.

  e mc2
     

3.   De syv energier og energiomsætning

Energi er en del af vores hverdag. Det sker over det hele, både her på Jorden, men også ude i rummet, hvor stjernerne lyser og vores egen sol skinner på os.

 

Energiomsætning sker hele tiden, ellers kan liv ikke eksistere på Jorden. Solen sender lys ned til os, og her sker der flere former for energiomsætning.

 

Solstrålerne varmer op for os, holder gang i vandets kredsløb og fotosyntesen. Solen giver os mad - så kort kan det siges.

 
     

4.   De termodynamiske love 

Universets begyndelse handler om energi. Det gør det hele vejen igennem - ja faktisk lige frem til det fysikerne kalder universets varmedød. Det er en naturlov, at vi går mod en varmedød.

 

Alle sole har en levetid, og på et tidspunkt vil de ikke kunne levere så meget lys og varme mere.

 

Temperaturforskellene i universet udjævnes. Det ved fysikerne, og de kalder det for entropi. I begyndelsen var temperaturforskellen stor, men det går nedad og ender med ens temperatur overalt.

 

Entropi - mere rod og tab af temperaturforskelle.

Vi går fra orden mod kaos; det er en naturlov.

Et rodet teenageværelse er et godt eksempel på en høj entropi.

 

 

  

Herunder ser du nogle af billederne i lidt større format. Det er rart, hvis du vil se på detaljerne.

big bang theory22

bigbang universe

bigbang 1032 temp