De big bang theorie vertelt het meest verbazingwekkende verhaal dat er bestaat: hoe het hele heelal ontstond uit een toestand die kleiner was dan een speldenknopje. Ongeveer 13,8 miljard jaar geleden begon alles wat we kennen, inclusief tijd, ruimte en materie, vanuit één onvoorstelbaar kleine en hete punt. Dat klinkt bijna ongelooflijk, maar wetenschappers hebben dit verhaal onderbouwd met bergen aan bewijs. Het is één van de best onderzochte theorieën in de wetenschap en vormt de basis van de moderne sterrenkunde.
Hoe het heelal begon vanuit een oneindig kleine punt
Meer dan 13 miljard jaar geleden bestond er geen ruimte zoals wij die kennen. Alles wat het heelal nu bevat, was samengeperst in een punt van oneindige dichtheid en temperatuur. Dit punt noemen wetenschappers een singulariteit. Op een bepaald moment begon dit punt snel uit te zetten. Dat was geen explosie zoals een bom, maar een uitdijing van de ruimte zelf. In de eerste fracties van een seconde groeide het heelal razendsnel. De temperatuur daalde snel en de eerste deeltjes konden zich vormen. Protons en neutronen ontstonden, gevolgd door de eerste atoomkernen. Dit vroege stadium duurde maar een paar minuten, maar legde de basis voor alles wat later zou komen.
Wat er na die eerste seconden gebeurde
Na die eerste minuten duurde het nog zo’n 380.000 jaar voordat het heelal afkoelde genoeg om echte atomen te vormen. Tot die tijd was het heelal zo heet dat licht niet vrij kon bewegen. Zodra de temperatuur laag genoeg was, konden elektronen zich aan atoomkernen binden. Op dat moment werd het heelal plotseling doorzichtig. Het licht dat toen vrijkwam, is nu nog steeds meetbaar. Wetenschappers noemen dit de kosmische achtergrondstraling. Dit zwakke signaal, verspreid over de hele hemel, is één van de sterkste bewijzen voor de oerknaltheorie. Sterrenkundigen hebben dit signaal in kaart gebracht en het klopt precies met wat de theorie voorspelde.
De bewijzen die de theorie ondersteunen
Eén van de eerste aanwijzingen voor een uitdijend heelal kwam van de astronoom Edwin Hubble. Hij ontdekte in de jaren twintig van de vorige eeuw dat sterrenstelsels zich van ons verwijderen. Hoe verder een sterrenstelsel weg is, hoe sneller het beweegt. Als je die beweging terugrekent in de tijd, kom je uit op één beginpunt. Naast de kosmische achtergrondstraling is er nog ander bewijs. De hoeveelheden waterstof en helium in het heelal kloppen precies met wat de theorie voorspelt. Ook de verdeling van sterrenstelsels en de structuur van het heelal op grote schaal passen bij het beeld dat de oerknaltheorie schetst. Al deze puzzelstukjes passen bij elkaar.
Wat we nog niet weten over het begin van alles
Ondanks al het bewijs zijn er nog veel open vragen. Wetenschappers weten niet wat er was vóór de singulariteit, of die vraag überhaupt zinvol is. Ook donkere materie en donkere energie zijn grote raadsels. Donkere materie is onzichtbaar maar heeft wel zwaartekracht en beïnvloedt hoe sterrenstelsels bewegen. Donkere energie lijkt de uitdijing van het heelal te versnellen, maar niemand weet precies wat het is. Samen maken ze meer dan 95 procent van het heelal uit. Wat we zien, de sterren, planeten en mensen, is eigenlijk maar een klein deel van wat er bestaat. Onderzoek met ruimtetelescopen en deeltjesversnellers helpt wetenschappers stap voor stap meer te begrijpen van hoe alles begon.
Veelgestelde vragen over de big bang theorie
Hoe weten wetenschappers dat de big bang echt heeft plaatsgevonden?
Wetenschappers weten dit omdat meerdere onafhankelijke bewijzen in dezelfde richting wijzen. De kosmische achtergrondstraling, de samenstelling van het heelal en het feit dat sterrenstelsels zich van elkaar verwijderen, zijn allemaal aanwijzingen die precies kloppen met wat de oerknaltheorie voorspelt.
Waar vond de big bang precies plaats?
De oerknal vond niet op één plek in de ruimte plaats. De ruimte zelf bestond nog niet. De uitdijing begon overal tegelijk, omdat de ruimte zelf groeide. Er is dus geen middelpunt waar het begon.
Hoe oud is het heelal precies?
Het heelal is ongeveer 13,8 miljard jaar oud. Wetenschappers berekenen dit op basis van de uitdijingssnelheid van het heelal en metingen van de kosmische achtergrondstraling.
Wat was er voor de big bang?
Dit is een vraag waar wetenschappers nog geen antwoord op hebben. Onze kennis van de natuurkunde houdt op bij de singulariteit. Sommige wetenschappers denken dat de vraag zelf geen zin heeft, omdat tijd ook pas begon bij de oerknal.
Is de big bang theorie hetzelfde als de theorie over de evolutie van mensen?
Nee, dat zijn twee verschillende theorieën. De oerknaltheorie gaat over het ontstaan en de ontwikkeling van het heelal. De evolutietheorie gaat over hoe levende wezens op aarde zich in de loop van miljoenen jaren hebben ontwikkeld.
