Heelal

Mijn presentatie gaat over het verleden en heden van het heelal. Het heelal is een erg uitgebreid begrip en er zijn veel vragen over zoals: Heeft het heelal een begin? Hoe is het dan ontstaan? Hoe ontwikkelt het zich verder? En heeft het een einde? Dit zijn de veel gestelde vragen waar de mens altijd al een antwoord op heeft proberen te vinden. Over het ontstaan van het heelal bestaan veel theorieën, tussen de twee voornaamste theorieën zit 1 groot verschil; de ene is wetenschappelijk en de andere religieus. De wetenschappelijke is de big bang, oftewel de oerknal. Maar er zijn ook veel mensen die dat totale onzin vinden. Ze denken dat God het heelal heeft gemaakt zoals in de bijbel wordt verteld. Het probleem is alleen dat ze allebei (nog) niet zijn bewezen. In de afgelopen eeuwen zijn er dan ook een heleboel verschillende theorieën opgesteld. De oerknaltheorie is het meest waarschijnlijkst door de aanwijzingen die gevonden zijn m.b.v. de hedendaagse technologie.

Naar welk deel van het heelal de telescopen ook gericht staan, overal zie je melkwegstelsels die van ons vandaan bewegen. Zou je deze beweging opnemen en achteruit terug spelen, dan moet er zo’n 12 miljard jaar geleden een moment zijn geweest waarop deze beweging begonnen is. Ruimte en tijd bestonden toen nog niet. Ze ontstonden pas toen die vormeloze structuur explodeerde. Dit wordt de Big Bang of de Oerknal genoemd. De wetenschap die zich bezig houdt met het heelal is de kosmologie. Er is in de kosmologie slecht slechts één onderwerp: het enige heelal dat er bestaat: ons heelal. Ze kunnen het dus niet vergelijken met een ander heelal.

De Oerknal [plaatje] Kosmologen denken dat het heelal is ontstaan tijdens de oerknal zo’n 12 miljard jaar geleden. De Belg Georges Lemaître bedacht deze Oerknal, de Big Bang. Zijn theorie werd de Lemaître-Ganow theorie genoemd. Alles was geconcentreerd in één punt, de yelm genaamd. Met alles bedoelen we ook letterlijk alles: alle materie, straling en energie. De temperatuur was oneindig hoog. De yelm was een compacte bol. Op een gegeven moment werd er genoeg energie geproduceerd om de binding van de zwaartekracht, die deze bol bij elkaar hield, te breken, en door heel de ruimte te exploderen. De bol knalde toen met een enorme kracht uit elkaar. De inhoud van de bol werd in alle richtingen weggeslingerd over steeds grotere afstanden, net zoals bij een explosie.

In de jaren zestig werd definitief aangetoond dat de oerknal heeft plaatsgevonden. In 1978 kregen Dr. Penzias en Wilson daar de Nobelprijs voor de natuurkunde voor. Zij hebben bewezen dat er nog steeds deeltjes in het heelal aanwezig zijn die ontstaan zijn tijdens de Oerknal. Ook hebbe ze de oerknal-theorie verder uitgewerkt

Wet van Hubble In 1929 nam de Amerikaanse astronoom Edwin Hubble de uitdijing van het heelal waar. Aan de hand van zijn metingen stelde hij vast dat alle melkwegstelsels zich van ons af bewegen. En hoe verder ze gaan, des te groter hun snelheid is. Zijn resultaten vatte hij samen in de formule: v = H x d. De letter v is de snelheid van het melkwegstelsel en d is de afstand tot ons. H is een constante en wordt de constante van Hubble genoemd. Als men de Hubble-formule omdraait, komen we aan de hand van deze constante uit bij het tijdstip, dat als geboortetijd van het heelal kan worden aangeduid, de Big Bang dus!

De vorming van de elementen De meeste chemische elementen waaruit ons lichaam bestaat, zoals koolstof en zuurstof, bestonden nog niet toen het heelal net was ontstaan. Ze werden pas miljarden jaren later in de sterren gevormd. Men neemt aan dat het net nieuwe heelal oorspronkelijk een soort soep was van elementaire deeltjes: quarks. De quarks klonterden na afkoelen van het heelal samen om protonen en neutronen te vormen, dat zijn de bouwstenen van atoomkernen. Omdat een proton de kern is van waterstof, was waterstof dus het eerste element dat na de oerknal werd gevormd. In de eerste fase na de oerknal werden ook nog helium en lithium gevormd, daardoor kon de straling zich doorzetten: het heelal was transparant geworden. Alle andere elementen werden pas miljarden jaren later binnenin sterren gevormd.

Planeten. Ook het ontstaan van planeten was lang onduidelijk, maar het lijkt er op dat er enige helderheid gekomen is. Men heeft namelijk rond sterren platte stofschijven ontdekt, die wellicht het begin van planeten kunnen zijn. Bij vorming van een ster ontstaat er een platte ronddraaiende schijf van gas en stofdeeltjes rond de ster. Door verdichtingen in dit proces, vormen er grote bollen van gas en stofdeeltjes die zich samentrekken tot een grote bol. Dit zijn de planeten. In ons zonnestelsel bevinden zich negen planeten.

Sterren Een ster is een grote bol die voornamelijk uit waterstof en helium bestaat. De zon is een ster, zoals er vele zijn. De waterstof in de kern van een ster wordt omgezet in helium, waardoor er energie vrijkomt onder de vorm van licht en warmte. Sterren worden geboren in samentrekkende wolken waterstofgas. Het gas wordt zo sterk samen geperst dat de temperatuur stijgt. Wanneer de temperatuur in het midden 10 miljoen °C bereikt, botsen de kernen van waterstofatomen zo krachtig tegen elkaar dat ze versmelten en nieuwe kernen vormen. Deze kernfusie leidt tot de vorming van helium en het vrijkomen van energie als licht, zodat de ster gaat schijnen.

In de ster zit dus waterstof, dat omgezet wordt in helium. Maar deze voorraad raakt ooit ook op, waardoor de ster minder warm wordt, waardoor ze ook roder wordt. Ook wordt een ster dan groter: de waterstof drukt naar buiten, de zwaartekracht naar binnen, waardoor de ster eerst krimpt. Dit zorgt ervoor dat er weer een reactie start en de ster plots meer energie uitstraalt zodat de waterstof zich weer uitzet en de ster uiteindelijk uitzet. Als een ster oud (rood en groot) is dooft ze uit en krimpt ze. Een sterrenhoop is een groep sterren die bij elkaar staan. Dit komt omdat deze sterren uit dezelfde gaswolk komen. Een voorbeeld hiervan zijn de pleiaden [plaatje]