Θεωρία της μεγάλης έκρηξης (Big bang)
Εισηγητής της θεωρίας υπήρξε ο Βέλγος Αβάς και Αστρονόμος Georges Lemaitre το 1927.
Όλα άρχισαν πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Τότε, όλο το σύμπαν ήταν συγκεντρωμένο σ’ ένα σημείο, με μέγεθος όσο το κεφάλι μιας καρφίτσας. Το σημείο αυτό είχε μάζα με άπειρη πυκνότητα και άπειρη θερμοκρασία. Για λόγους που ακόμα η επιστήμη δε γνωρίζει, έγινε μια τρομακτική έκρηξη, η λεγόμενη Μεγάλη Έκρηξη (γνωστή επίσης ως Big Bang). Από αυτήν τη Μεγάλη Έκρηξη δημιουργήθηκε το σημερινό σύμπαν.
Υπάρχει η επιστημονική άποψη ότι, πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη τίποτα δεν υπήρχε, γιατί ο χρόνος και ο χώρος δεν είχαν ακόμα δημιουργηθεί. Δημιουργήθηκαν μόλις έγινε η Μεγάλη Έκρηξη.
Δεν είναι γνωστό τι συνέβαινε μέχρι 10-43 δευτερόλεπτα μετά την έκρηξη.
Από αυτό το σημείο και μέχρι να συμπληρωθεί το πρώτο δευτερόλεπτο ο χρόνος χωρίζεται σε "εποχές" , κάθε εποχή διαρκεί κλάσματα του δευτερολέπτου και χαρακτηρίζεται από την επικράτηση ενός είδους σωματιδίου.
Οι θεμελιώδεις δυνάμεις (βαρύτητα, ηλεκτρομαγνητική, ασθενής πυρηνική και ισχυρή πυρηνική) ήταν ενωμένες σε μία.
Αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν αρχίζει να διαστέλλεται και να αποκτά τεράστιες διαστάσεις. Μόλις ένα δευτερόλεπτο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη έχουμε ήδη ένα νεαρό σύμπαν που καταλαμβάνει ένα χώρο με ακτίνα μερικά έτη φωτός, η θερμοκρασία του από άπειρη έχει πέσει στους 10 δισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.
Η φωτεινή ακτινοβολία μετατρέπεται (από ενέργεια) σε ύλη, Η διαδικασία αυτή βασίζεται στην εξίσωση του Αϊνστάιν για την ισοδυναμία ύλης-ενέργειας (Ε=mc2), η οποία δεν περιορίζει την κατεύθυνση της μετάλλαξης. Τα βασικά
συστατικά του σύμπαντος (ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια) έχουν ήδη δημιουργηθεί.
Μετά από περίπου 1 εκατομμύρια χρόνια, το σύμπαν είναι περίπου το ένα χιλιοστό του σημερινού σύμπαντος, η δε θερμοκρασία του έχει πέσει στους 3.000 βαθμούς Κελσίου. Τότε εμφανίζονται τα πρώτα άτομα, όπως του υδρογόνου και του ηλίου.
Μετά από περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια από τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης άρχισαν να σχηματίζονται στο σύμπαν
οι πρώτοι γαλαξίες.
Υπέρ της θεωρίας συνηγορούν:
Α) Διαστολή Σύμπαντος
Το γνωστό και ως φαινόμενο της μετατόπισης προς το ερυθρό ( Hubble's law), η διαπίστωση δηλαδή ότι οι Γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους, απόδειξη της εκκίνησης από κοινό σημείο στο παρελθόν.
Β) Ακτινοβολία μικροκυμάτων (υποβάθρου)
Το 1965 οι φυσικοί Allo Arno Penzias και Robert Woodrow Wilson παρατήρησαν μια μικρού μήκους διάχυτη ισότροπη ακτινοβολία, που ερχόταν δηλαδή ομοιόμορφα απ' όλες τις διευθύνσεις, θερμοκρασίας περίπου τριών βαθμών Κέλβιν, σαν αυτή που είχε προβλέψει η θεωρία ως κατάλοιπο της έκρηξης.
Γ) Κατανομή Γαλαξιών
Από την αρχή της διατύπωσης της θεωρίας της Μεγάλης έκρηξης διαπιστώθηκε ότι η πυκνότητα των Γαλαξιών θα πρέπει να μειώνεται όσο αυξάνει η ηλικία του Σύμπαντος. Το φαινόμενο αποδείχτηκε το 1974.
Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης παρά τις πειραματικές της επιβεβαιώσεις αφήνει και κάποια ερωτήματα αναπάντητα, τα βασικότερα εκ των οποίων είναι:
Προβλέπει ένα μικρότερο Σύμπαν από αυτό που υπάρχει σήμερα.
Δεν εξηγεί την Κοσμολογική Αρχή αλλά την δέχεται αξιωματικά, πράγμα ασυμβίβαστο με την μαθηματική ανάλυση.
Τι υπήρχε πριν; Γιατί ισχύουν οι συγκεκριμένοι φυσικοί νόμοι και όχι κάποιοι άλλοι; γιατί για παράδειγμα ο χωρόχρονος είναι τετραδιάστατος;
Ο όρος Big Bang χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1949 από τον Fred Hoyle σε μια ραδιοφωνική εκπομπή του BBC. Ο Hoyle χρησιμοποίησε τον όρο για να ειρωνευτεί τη νέα ιδέα (this big bang idea). Παρόλα αυτά ο όρος έμεινε χάνοντας το ειρωνικό του περιεχόμενο.
