O problema do horizonte

O mistério do big bang

A radiação cósmica de fundo (CMB) é notavelmente uniforme, tem uma temperatura de 2.725 Kelvin acima do zero absoluto. Seja qual for a direção do universo, observar os satélites para o leste, oeste, sul ou norte, a temperatura é a mesma, é medido em 2,725 Kelvin.
Isto implica que a matéria, qualquer a matéria observável em torno de nós, tem estado em contacto, em algum momento de compartilhar esta informação.
2,725 Kelvin é a temperatura de equilíbrio do universo quentes do Big Bang e do universo frios observável hoje.
Demorou 13 730 000 000 anos para chegar a esta temperatura de equilíbrio.
Há 13 730 milhões anos, uma tremenda explosão de luz, o Big Bang, dá origem ao espaço, tempo, matéria, um caos queima de calor inimaginável, uma polpa disforme vai inchar, estenderse em todas as direções e esfriar lentamente.
Se derramar um copo de água fervente em um aquário esférico de água fria, vai demorar algum tempo para que a temperatura das moléculas de água é equilibrado.
Isso vai depender de as colisões entre as moléculas de água fria e as moléculas de água quente.
As moléculas de água quente mais energia irá transferir a energia para as moléculas de água fria, perdendo a sua própria energia.
A temperatura é a expressão dessa agitação molecular. As moléculas mais rápidas, mais quente, transmite energia para as moléculas mais frias lento.
O tempo necessário para a temperatura das moléculas de água, equilibrado, o chamado "tempo de equilíbrio".
No exemplo de moléculas de água, entende-se que para chegar a esta temperatura de equilíbrio, todas as moléculas de água estavam em um ponto em contato.
O nosso espaço também está em equilíbrio térmico.
Em nosso universo observável, a radiação cósmica tem 13 730 milhões anos para chegar a sua temperatura de equilíbrio.
Nosso horizonte é o fim do aquário, é 13 730 milhões anos e observamos a partir do centro do aquário.

Em outras palavras, no horizonte, todas as moléculas estão à mesma distância de nós. Este é o lugar onde há um problema com o big bang, como entre as moléculas situadas no extremo norte e as moléculas situadas no extremo sul, a distância é duas vezes maior.
Agora, o horizonte para todos os objetos no sistema, é apenas 13,73 bilhões anos. As partículas localizado no extremo norte e as partículas localizado no extremo sul, não pode conheça porque estão fora do seu horizonte respectivos.
Nada pode viajar mais rápido que a luz, eles nunca tenham estado em contacto ainda a temperatura é a mesma com uma precisão surpreendente, de uma cem mil (dados do COBE, Cosmic Background Explorer).
Que mistério é esse?
Os cientistas chamaram de "o problema do horizonte".
Devemos rever a teoria do big bang?
Como essas regiões do universo, aparentemente desconectado do ponto de vista da relatividade, poderiam trocar informações.
A explicação poderia ser dada pela inflação cósmica, que é um modelo cosmológico em que o universo observável tem experimentado um crescimento muito violento.
Este modelo cosmológico explica tanto o problema do horizonte e o problema da planura.
Isso acontece na era de Planck, o relógio cósmico dá o primeiro golpe de 10^-43 segundos.
O universo é uma energia do vácuo fervendo denso incrivelmente quente, então é assumido, ele incha de repente, é a inflação cósmica.
O universo está se expandindo de modo violento e 10^-32 segundos, os primeiros elementos de matéria e antimatéria, estão surgindo. As partículas elementares e suas antipartículas, os quarks, elétrons, neutrinos, fótons, que são os constituintes da sopa cósmica, estão neste momento, entre em contato.
A região inicial é homogêneo inicialmente, então vamos acabar com uma região homogênea, no universo observável todo.

Imagem: As flutuações de densidade de 1/ 100 000 de Kelvin são tratados no micro-ondas radiação fóssil 2,73 K.
Eles mostram que cerca de 380 000 anos após a Big Bang, havia áreas heterogêneas do mundo, com um tamanho entre 100 e 1000 Mpc.