Совет 1: Большой взрыв как рождение Вселенной

С древних времен человек пытается понять, как возник мир. Одна из многих теорий происхождения Вселенной – теория большого взрыва. Точных доказательств этому предположению нет, но астрономические наблюдения не противоречат теории большого взрыва.
Инструкция
1
Теория большого взрыва утверждает, что вещество, из которого состоит Вселенная, когда-то находилось в сингулярном состоянии. Это состояние определяется бесконечной плотностью и температурой вещества. В какой-то момент времени Вселенная возникла в результате большого взрыва из частички вещества в сингулярном состоянии. С тех пор Вселенная непрерывно расширяется и охлаждается.
2
Сначала теория большого взрыва именовалась «динамическая эволюционирующая модель». Термин «большой взрыв» впервые использовал Фред Хойл в 1949 году. После публикации работ Ф.Хойла, это определение получило широкое распространение.
3
Согласно теории большого взрыва Вселенная постоянно расширяется. Момент, когда начался это процесс, считается рождением Вселенной. Предположительно это произошло примерно 13,77 млрд лет назад. В первое мгновение большого взрыва все вещество было раскаленной смесью частиц, античастиц и фотонов. Античастицы сталкивались с частицами и превращались в фотоны, которые мгновенно превращались в частицы и античастицы. Этот процесс постепенно утихал, в связи с охлаждением Вселенной. Частицы и античастицы начали исчезать, потому что превращение в фотоны может происходить при любой температуре, а распад на античастицы и частицы только при высокой.
4
Развитие Вселенной делят на следующие эры: адронная, лептонная, фотонная и звездная. Адронная эра – это период самого начала существования Вселенной. На этом этапе Вселенная состояла из элементарных частиц – адронов. Спустя миллионную долю секунды после рождения Вселенной температура упала, и материализация частиц прекратилась. Больше никогда не проявлялась такая ядерная сила, как в адронную эру. Продолжительность адронной эры составляла одну десятитысячную долю секунды.
5
Лептонная эра последовала за адронной. Она началась с распада последних андронов и закончилась спустя несколько секунд. В этот момент времени прекратилась материализация электронов и позитронов. Началось существование частиц нейтрино. Вся Вселенная наполнилась огромным количеством нейтрино.
6
После лептонной эры наступила фотонная эра. Важнейшей частью Вселенной после лептонной эры становятся фотоны. Так как Вселенная постоянно расширялась, то плотность фотонов и частиц понижалась. Энергия покоя Вселенной при расширении не меняется, энергия фотонов при расширении уменьшается. Преобладание фотонов над другими частицами уменьшалось, и постепенно исчезло. Закончилась фотонная эра и период большого взрыва.
7
После фотонной эры наступил период царствования частиц – звездная эра. Она продолжается по сию пору. По сравнению с предыдущими эрами, развитие звездной эры кажется медленным. Причина этому – низкая температура и плотность.

Совет 2: Как произошел большой взрыв

Большим взрывом называют космологическую гипотезу о начале расширения Вселенной и динамическом изменении пространства и времени. Термин «Большой взрыв» используют также для описания события, которое произошло 15 миллиардов лет назад и дало начало зарождению Вселенной.

Ранняя Вселенная



Согласно данной теории Вселенная появилась в виде горячего сгустка сверхплотной материи, после чего она начала расширяться и остывать. На самом первом этапе эволюции Вселенная находилась в сверхплотном состоянии и представляла собой кварк-глюонную плазму. Если протоны и нейтроны сталкивались и образовывали более тяжелые ядра, время их существования было ничтожно мало. При следующем столкновении с какой-либо быстрой частицей они сразу же распадались на элементарные компоненты.

Примерно 1 миллиард лет назад началось формирование галактик, в тот момент Вселенная стала отдаленно напоминать то, что мы можем увидеть сейчас. Через 300 тысяч лет после Большого взрыва она настолько остыла, что электроны стали прочно удерживаться ядрами, вследствие чего появились стабильные атомы, которые не распадались сразу же после соударения с другим ядром.

Образование частиц



Образование частиц началось в результате расширения Вселенной. Ее дальнейшее охлаждение привело к образованию ядер гелия, которое произошло в результате первичного нуклеосинтеза. С момента Большого взрыва должно было пройти около трех минут, прежде чем Вселенная остыла, а энергия соударения уменьшалась настолько, что частицы стали образовывать устойчивые ядра. В первые три минуты Вселенная представляла собой раскаленное море элементарных частиц.

Первичное образование ядер продолжалось очень недолго, после первых трех минут частицы отдались друг от друга так, что столкновения между ними стали крайне редки. В этот короткий период первичного нуклеосинтеза появился дейтерий — тяжелый изотоп водорода, ядро которого содержит один протон и один нейтрон. Одновременно с дейтерием образовались: гелий-3, гелий-4 и незначительное количество лития-7. Все более тяжелые элементы появились на стадии формирования звезд.

После рождения Вселенной



Примерно через одну стотысячную долю секунды от начала зарождения Вселенной кварки соединились в элементарные частицы. С этого момента Вселенная стала остывающим морем элементарных частиц. Вслед за этим начался процесс, который называют великим объединением фундаментальным сил. Тогда во Вселенной присутствовали энергии, соответствующие максимальным энергиям, которые могут быть получены в современных ускорителях. После началось скачкообразное инфляционное расширение, одновременно с ним исчезли античастицы.
Источники:
  • Элементы, Большой взрыв
  • Элементы, Ранняя Вселенная
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше