Universums uppkomst

Den vanligaste vetenskapliga förklaringen till universums uppkomst är teorin om The Big Bang.  Big Bang är namnet på en gigantisk “smäll“, som enligt teorin skall ha ägt rum för ungefär 15 miljarder år sedan.

THE BIG BANG

Big-bang-teorin är en så kallad kosmologisk modell. Kosmologi är detsamma som läran om universums uppkomst.

Teorin om The Big bang (den stora smällen) antar att all materia i universum en gång var samlad i en jätteatom, som exploderade för 15-20 miljarder år sedan.
Efter smällen började universum att expandera (bli allt större och större), och det sker fortfarande. Stjärnorna uppkom c:a 100 000 år efter smällen ur stora vätgasmoln. I stjärnornas hetta skapades sedan många av de grundämnen, som vi känner till i dag, t.ex. kol, syre och neon. Jorden och solen bildades för 4,7 miljarder år sedan ur gigantiska stjärnexplosioner.

ARGUMENT FÖR BIG BANG

Det finns flera argument, som talar för att universum skapades genom The Big Bang:

-Att  bakgrundsstrålning finns i ungefär lika stor mängd i hela universum. Det fanns mycket strålning vid universums födelse, som vi fortfarande kan se spår av. 

-Att mängden helium i universum stämmer överens med Big bang-teorin. Helium är nämligen nästan lika vanligt i alla galaxer. Det tyder enligt forskningen på att det kommit från en smäll.

-Att rymden utvidgas hela tiden, d.v.s. att universum blir större och större.

 

KONTROVERSIELL FRÅGA

Historiskt sett har frågan om universums natur varit en kontroversiell fråga.  Kyrkan var motståndare till tanken att  jorden inte skulle vara universums medelpunkt. De tänkare, som sysselsatte sig med astronomi utifrån sådana utgångspunkter, riskerade livet. Humanisten Copernikus (d. 1543) återupprättade den antika tanken, som varit helt bortglömd, att solen var universums medelpunkt. Den medeltida tanken hävdade att jorden var universums mitt. Dock höll Copernikus fast vid föreställningen att universum var begränsat. Dominikanermunken Giordano Bruno tog nästa steg, när han hävdade att universum var oändligt. Han fängslades av inkvisitionen och blev bränd på bål.  Med hjälp av det då nyligen uppfunna teleskopet gjorde den italienske fysikern Galilei (d.1642) upptäckten att jorden liknade andra himlakroppar och att allt rörde sig kring solen. Galilei ställdes också inför inkvisitionsdomstolen, där han för att rädda sitt liv tog avstånd från sina åsikter.

RÖDFÖRSKJUTNING

Att universum utvidgar sig hela tiden har man upptäckt genom att studera ljus från andra himlakroppar. Forskning har visat att ljus, som avlägsnar sig från oss får en större våglängd, d.v.s. blir allt rödare. Att våglängden ökar är en så kallad dopplereffekt. Ju högre fart ljud- eller ljuskällan har när det avlägsnar sig från mottagaren, desto större blir våglängden.

HUBBLES LAG

Fysikern Hubble utvecklade en teori - den så kallade Hubbles lag för att förklara rödförskjutningen. Hubbles lag säger att universum utvidgas och att galaxerna rör sig ifrån oss med en fart som är proportionell mot deras avstånd. Det innebär att alla galaxer, som befinner sig längre ifrån oss, rör sig snabbare än de, som befinner sig närmare oss. Detta gäller oavsett vilken galax man utgår ifrån. Utvidgningen är lika stor i hela universum.

BILDER AV UNIVERSUM

En avgörande fråga i big-bang-teorin är om universum kommer att fortsätta att utvidgas i all oändlighet eller en gång dra ihop sig i en ny jätteatom (The Big crunch), och åter explodera. För att förklara detta oerhört komplexa skeende liknas universum i bland vid en ballong som luften går ur.

a) Universum som en ballong: För att universum skall kunna dra ihop sig igen, krävs att materian i universum får en tillräckligt stor densitet (täthet). Först då kan gravitationskraften påverka hela universum på en gång. Det är dock mycket, mycket svårt att uppskatta universums densitet, bland annat för att det finns partiklar (neutriner) och svarta hål, vilkas massa inte går att uppskatta. Hittills har man upptäckt c:a 1% av universums massa.

b) Universum som en skiva: Andra kosmologer betraktar universum som en skiva, vars densitet inte är tillräckligt stor för att graviationskraften skall kunna dra ihop galaxerna men där utvidgningen till slut kommer att upphöra.

c) Universum som en sadel: Universum beskrivs i bland som en sadel. Skulle denna teori vara riktig, så innebär det att inga krafter kan stoppa utvidgningen, som därmed kommer att fortgå i all evighet.

d) Ett internationellt forskarlag har (år 2000) kommit fram till att universum troligen innehåller precis så mycket massa och energi för att det skall kunna utvidga sig i all oändlighet. Det blir då så kallt att inget liv kan komma att existera.

LIVETS UPPKOMST PÅ JORDEN

Mikrobiologin är en av de vetenskaper, som sysslar med frågan om livets uppkomst på jorden. Utgångspunkten för denna forskning är tre grundläggande frågor:

Var någonstans uppkom livet?

Hur kunde liv uppstå?

Hur fortsatte livet att utvecklas?

Men alla mikrobiologer har inte samma svar på dessa frågeställningar.

 

TRE TEORIER

1. Den äldsta teorin säger att livet uppstod i vattensamlingar, som förutom att innehålla vatten, innehöll organiskt material. Denna blandning brukar man kalla för ursoppan. Detta vatten påverkades sedan av ultraviolett solstrålning och blixtar, vilket gjorde att liv började utvecklas. Charles Darwin, evolutionsteorins grundare, är en berömd anhängare av teorin.

2. Andra forskare menar att rymden hade större betydelse än ursoppan för livets uppkomst. Livets molekyler, t.ex. aminosyror (byggstenarna i proteiner, som behövs för att bygga upp kroppens celler), antas ha kommit från rymden, från s.k. kosmiska moln. Med hjälp av radioastronomer samlar man argument för denna teori.

3. En tredje teori hävdar att livet uppstått ur sprickor i berggrunden, där mikroorganismer lever. Ungefär 9000 arter av dessa organismer har man funnit bland annat i den svenska graniten. Mikroorganismerna är inte beroende av solljus, utan får energi av vätgas, järn och mangan, som finns i berget. Vissa av dessa bakterier nådde sedan marken och haven, och utvecklades där.

Denna teori är idag på stark frammarsch. Det finns flera argument, som talar mot att livet uppstod i den så kallade “ursoppan“ och i stället uppstod djupt nere i urberget:
Att jordytan för 3850 miljoner år sedan var mycket ogästvänlig och inte lämplig för levande organismer.

-Att många vulkaner var aktiva och sprutade lava som brände sönder allt som kom i dess väg.

-Att det inte fanns något ozonlllllskikt, vilket medförde att skydd saknades mot den kosmiska strålningen från rymden. Om de första livsformerna levat på jordytan, borde vi idag haft ett bättre skydd mot UV-strålning än vi har.

-Att jordytan till att börja med saknade syre, vilket är livsviktigt för alla levande organismer på jordytan.

-Att många stora metereoiter slog ned på jorden under den här tiden. Enligt vissa teorier vad det meteoriter som sedermera utrotade dinosaurierna.

För att vi skall få svar på frågan hur liv uppstod på jorden, måste vi kunna återskapa de mycket speciella förhållanden under vilka det skapades. Det har ingen vetenskapsman lyckats med hittills. 

FRÅGOR

1. Diskutera i grupp teorierna om livets uppkomst. Vilka argument tycker du själv att det finns för och emot de olika teorierna?

2. Vad tror du om universums framtid? Fundera över de olika bilderna.

3. Läs Bibelns skapelseberättelse (1 Mos 1-2). Jämför Bibelns skapelseberättelse med forskningens teorier. Kan man acceptera forskarnas teorier samtidigt som man har en gudstro?