home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HaCKeRz KrOnIcKLeZ 3 / HaCKeRz_KrOnIcKLeZ.iso / anarchy / essays / term / bigbang3.txt < prev    next >
Text File  |  1996-04-27  |  8KB  |  158 lines
  1.      It is always a mystery about how the universe began, whether
  2. if and when it will end.  Astronomers construct hypotheses called
  3. cosmological models that try to find the answer.  There are two
  4. types of models:  Big Bang and Steady State.  However, through
  5. many observational evidences, the Big Bang theory can best
  6. explain the creation of the universe.
  7.      The Big Bang model postulates that about 15 to 20 billion
  8. years ago, the universe violently exploded into being, in an
  9. event called the Big Bang.  Before the Big Bang, all of the
  10. matter and radiation of our present universe were packed together
  11. in the primeval fireball--an extremely hot dense state from which
  12. the universe rapidly expanded.1  The Big Bang was the start of
  13. time and space.  The matter and radiation of that early stage
  14. rapidly expanded and cooled.  Several million years later, it
  15. condensed into galaxies.  The universe has continued to expand,
  16. and the galaxies have continued moving away from each other ever
  17. since.  Today the universe is still expanding, as astronomers
  18. have observed.
  19.      The Steady State model says that the universe does not
  20. evolve or change in time.  There was no beginning in the past,
  21. nor will there be change in the future.  This model assumes the
  22. perfect cosmological principle.  This principle says that the
  23. universe is the same everywhere on the large scale, at all
  24. times.2  It maintains the same average density of matter forever.
  25.      There are observational evidences found that can prove the
  26. Big Bang model is more reasonable than the Steady State model. 
  27. First, the redshifts of distant galaxies.  Redshift is a Doppler
  28. effect which states that if a galaxy is moving away, the spectral
  29. line of that galaxy observed will have a shift to the red end. 
  30. The faster the galaxy moves, the more shift it has.  If the
  31. galaxy is moving closer, the spectral line will show a blue
  32. shift.  If the galaxy is not moving, there is no shift at all. 
  33. However, as astronomers observed, the more distance a galaxy is
  34. located from Earth, the more redshift it shows on the spectrum. 
  35. This means the further a galaxy is, the faster it moves. 
  36. Therefore, the universe is expanding, and the Big Bang model
  37. seems more reasonable than the Steady State model.
  38.      The second observational evidence is the radiation produced
  39. by the Big Bang.  The Big Bang model predicts that the universe
  40. should still be filled with a small remnant of radiation left
  41. over from the original violent explosion of the primeval fireball
  42. in the past.  The primeval fireball would have sent strong
  43. shortwave radiation in all directions into space.  In time, that
  44. radiation would spread out, cool, and fill the expanding universe
  45. uniformly.  By now it would strike Earth as microwave radiation. 
  46. In 1965 physicists Arno Penzias and Robert Wilson detected
  47. microwave radiation coming equally from all directions in the
  48. sky, day and night, all year.3  And so it appears that
  49. astronomers have detected the fireball radiation that was
  50. produced by the Big Bang.  This casts serious doubt on the Steady
  51. State model.  The Steady State could not explain the existence of
  52. this radiation, so the model cannot best explain the beginning of
  53. the universe.
  54.      Since the Big Bang model is the better model, the existence
  55. and the future of the universe can also be explained.  Around 15
  56. to 20 billion years ago, time began.  The points that were to
  57. become the universe exploded in the primeval fireball called the
  58. Big Bang.  The exact nature of this explosion may never be known. 
  59. However, recent theoretical breakthroughs, based on the
  60. principles of quantum theory, have suggested that space, and the
  61. matter within it, masks an infinitesimal realm of utter chaos,
  62. where events happen randomly, in a state called quantum
  63. weirdness.4
  64.      Before the universe began, this chaos was all there was.  At
  65. some time, a portion of this randomness happened to form a
  66. bubble, with a temperature in excess of 10 to the power of 34
  67. degrees Kelvin.  Being that hot, naturally it expanded.  For an
  68. extremely brief and short period, billionths of billionths of a
  69. second, it inflated.  At the end of the period of inflation, the
  70. universe may have a diameter of a few centimetres.  The
  71. temperature had cooled enough for particles of matter and
  72. antimatter to form, and they instantly destroy each other,
  73. producing fire and a thin haze of matter-apparently because
  74. slightly more matter than antimatter was formed.5  The fireball,
  75. and the smoke of its burning, was the universe at an age of
  76. trillionth of a second.
  77.      The temperature of the expanding fireball dropped rapidly,
  78. cooling to a few billion degrees in few minutes.  Matter
  79. continued to condense out of energy, first protons and neutrons,
  80. then electrons, and finally neutrinos.  After about an hour, the
  81. temperature had dropped below a billion degrees, and protons and
  82. neutrons combined and formed hydrogen, deuterium, helium.  In a
  83. billion years, this cloud of energy, atoms, and neutrinos had
  84. cooled enough for galaxies to form.  The expanding cloud cooled
  85. still further until today, its temperature is a couple of degrees
  86. above absolute zero.
  87.      In the future, the universe may end up in two possible
  88. situations.  From the initial Big Bang, the universe attained a
  89. speed of expansion.  If that speed is greater than the universe's
  90. own escape velocity, then the universe will not stop its
  91. expansion.  Such a universe is said to be open.  If the velocity
  92. of expansion is slower than the escape velocity, the universe
  93. will eventually reach the limit of its outward thrust, just like
  94. a ball thrown in the air comes to the top of its arc, slows,
  95. stops, and starts to fall.  The crash of the long fall may be the
  96. Big Bang to the beginning of another universe, as the fireball
  97. formed at the end of the contraction leaps outward in another
  98. great expansion.6  Such a universe is said to be closed, and
  99. pulsating.
  100.      If the universe has achieved escape velocity, it will
  101. continue to expand forever.  The stars will redden and die, the
  102. universe will be like a limitless empty haze, expanding
  103. infinitely into the darkness.  This space will become even
  104. emptier, as the fundamental particles of matter age, and decay
  105. through time.  As the years stretch on into infinity, nothing
  106. will remain.  A few primitive atoms such as positrons and
  107. electrons will be orbiting each other at distances of hundreds of
  108. astronomical units.7  These particles will spiral slowly toward
  109. each other until touching, and they will vanish in the last flash
  110. of light.  After all, the Big Bang model is only an assumption. 
  111. No one knows for sure that exactly how the universe began and how
  112. it will end.  However, the Big Bang model is the most logical and
  113. reasonable theory to explain the universe in modern science.
  114.                               ENDNOTES
  115.  
  116.      1. Dinah L. Mache, Astronomy, New York: John Wiley & Sons,
  117. Inc., 1987. p. 128.
  118.  
  119.      2. Ibid., p. 130.
  120.  
  121.      3. Joseph Silk, The Big Bang, New York: W.H. Freeman and    
  122. Company, 1989. p. 60.
  123.  
  124.      4. Terry Holt, The Universe Next Door, New York: Charles
  125. Scribner's Sons, 1985. p. 326.
  126.  
  127.      5. Ibid., p. 327.
  128.  
  129.      6. Charles J. Caes, Cosmology, The Search For The Order Of
  130. The Universe, USA: Tab Books Inc., 1986. p. 72.
  131.  
  132.      7. John Gribbin, In Search Of The Big Bang, New York: Bantam
  133. Books, 1986.  p. 273.
  134.                           BIBLIOGRAPHY
  135.  
  136. Boslough, John.  Stephen Hawking's Universe.  New York: Cambridge 
  137.      University Press, 1980.
  138.  
  139. Caes, J. Charles.  Cosmology, The Search For The Order Of The     
  140.      Universe.  USA: Tab Books Inc., 1986.
  141.  
  142. Gribbin, John.  In Search Of The Big Bang.  New York: Bantam      
  143.      Books, 1986.
  144.  
  145. Holt, Terry.  The Universe Next Door.  New York: Charles          
  146.      Scribner's Sons, 1985.
  147.  
  148. Kaufmann, J. William III.  Astronomy: The Structure Of The        
  149.      Universe.  New York: Macmillan Publishing Co., Inc., 1977.
  150.  
  151. Mache, L. Dinah.  Astronomy.  New York: John Wiley & Sons, Inc.,  
  152.      1987.
  153.  
  154. Silk, Joseph.  The Big Bang.  New York: W.H. Freeman and Company, 
  155.      1989.
  156.  
  157. ------------------------------------------------------------------------------
  158.