Хм... это одна из самых интересных и волнующих тем в космологии и астрофизике. Хотя и в целом, в жизни. У меня была немало статей касательно Вселенной и под многими из них в комментариях люди писали, чтобы я ответил на один вопрос: Откуда взялись эти частицы?
Что ж, этот момент настал. Я постараюсь ответить на этот вопрос. И не только. Мы также коснёмся того, что было до самого Большого Взрыва b что происходило в первые мгновения после него. Усаживайтесь поудобнее, пристёгивайтесь и готовьтесь отправиться назад во времени. Мы отправляемся на 13,8 млрд лет назад...
Начнём с того, что было до этого самого "взрыва". Общая теория относительности и многие космологические модели говорят о точке сингулярности. Точки, в которой было сконцентрирована та Вселенная. Да, именно так. Большой Взрыв не является началом Вселенной, скорее новым циклом, после которого последовало, известное всем и каждому, расширение пространства. Так вот, сингулярность имеет бесконечную плотность и температуру вещества, понимаю, звучит странно. Однако так она описывается в астрономии. Это безумно-безумно плотный объект, вариация которого также является гравитационным центром чёрных дыр. Исходя из сингулярного состояния Вселенной, можно понять, что вся материя была там. Если говорить точнее, скорее всего это могли быть кварки и глюоны (элементарные частицы ). Также кое-что стоит учесть. Многие, конечно же, не верят в Большой Взрыв и сингулярность до него, естественно я могу это понять, ведь это эмпирически не подтверждено. Однако косвенно это можно доказать. Немного физики. Одним из проявлений энергии является масса, которой обладает практически всё во Вселенной, но не всё, конечно же. Так вот, с массой можно проводить некоторые манипуляции. Давайте я приведу вам пример, представьте себе кусок камня, который весит 10 кг. И мы с ним можем сделать, что хотим. Мы можем его размолоть, измельчить, взорвать, дезинтегрировать и прочее. И ведь по сути, если мы его измельчим и отправим в космос масса ведь никуда не денется. Она будет распределена по его кускам и осколкам... так ведь? Не совсем. При определённых обстоятельствах масса может исчезать, претерпевая метаморфозу, которая может перевести массу в какой-то другой вид энергии. Тепловой, световой, термоядерной и прочее. Об этом и говорит одна из самых известных всем формул теории относительности Эйнштейна – E=mc2 (Е − энергия, m − масса, с − скорость света). Это эквивалентность массы и энергии. Так вот, по сути точка сингулярности также обладала определённой массой, причём, очень большой и логично предположить, что в результате Большого Взрыва она перевелась в энергию, потеряв при этом часть этой массы, другая же, которая сохранилась, была в первичных частицах, то бишь в кварках (глюоны теоретически безмассовые).
Обратите внимание: Отголосок Большого взрыва: реликтовое излучение.
И здесь мы плавно перетекаем в главный вопрос. Откуда же все эти частицы?
Если говорить максимально упрощённо, то первичные частицы образовались, ну или по крайней мере, высвободились в результате Большого Взрыва, это были вышеупомянутые первичные кварки и глюоны. В самые-самые первые мгновенья после Большого Взрыва, примерно от нуля до 10 в минус 43 степени (намного меньше секунды) Вселенная переродилась из сингулярности, причём её значения были близки к планковским (температура и плотность). Кстати, тогда гравитация приобрела совершенно другую ипостась, ведь она отделилась от других взаимодействии той фазы. А вот примерно от 10 в минус 42 степени, до 10 в минус в 36-й произошло одно из самых значимых событий в ранней Вселенной – космологическая инфляция. В этот малю-ю-ю-сенький промежуток времени пространство расширилось очень сильно, можно сказать экспоненциально. Примерно в 10 в двадцать шестой степени раз. Это очень много. Однако, точка сингулярности не была огромным объектом, она могла быть размером с монету, яблоко или бильярдный шар. Говорить сложно. Так вот, после такого расширения наблюдаемая Вселенная была размером примерно в пару дюжин сантиметров. Только не думайте, что она была такого размера много времени. Мы сейчас описываем промежуток времени, который намного меньше секунды. Что ж, после этого периода Вселенная всё так же была горяча и её "сырьё" представляло из себя кварко-глюонную плазму (агрегатное состояние вещества). Однако по мере охлаждения частицы уже начали взаимодействовать друг с другом и объединяться, начался новый фазовый переход, который сопровождался бариогенезисом. То бишь, процессом, в котором кварки и глюоны начали образовать барионы (протоны и нейтроны), длился он примерно с 10 в минус 35 степени секунды, до 10 в минус 32-й (простите, что пишу числа со степенями так, по другому здесь нельзя). Да-да, мы не продвинулись ещё дальше секунды. Представьте только какие мгновенья я описываю. Кстати, забыл упомянуть. В этот промежуток также начало образовываться электромагнитное излучение, ведь материя и антиматерия друг с другом аннигилировали. В дальнейшем всё остывало ещё сильнее, и это дало ход для нового фазового перехода. Началась эпоха нуклеосинтеза, при которой протоны и нейтроны объединяясь образовывали ядра различных изотопов (дейтерия, гелия-4 и прочих). Уже потом, когда температура всё падала и падала гравитация стала доминирующей и вот спустя примерно 400 000 лет Вселенная остыла настолько, стало возможным существование атомов водорода. А это один из главных "строителей" в космическом пространстве. Что ж. Остановимся на этом промежутке. Мне кажется, что я достаточно подробно описал то, как образовались частицы.
Конечно же, я предвкушаю ряд других вопросов, сам же себе их порой задаю. В каком пространстве находилась эта точка сингулярности и как всё это могло бы выглядеть? Что было до сингулярности? Что было вообще в самом-самом-самом начале? К сожалению на эти вопросы мы вряд ли когда-нибудь ответим. Наверное, для нас это всегда будет некой трансцендентной сущностью, которая нам просто-напросто недоступна. Увы... Однако, кто знает, что будет? Всё покажет лишь далёкое будущее, в котором, возможно, мы найдём ответы на эти животрепещущие вопросы.
Подписывайтесь на мой канал, ставьте лайки (если понравилось) и делитесь своим мнением в комментариях. Поддерживаете ли вы эту космологическую модель Вселенной? Чаще смотрите на звёзды, размышляйте о вечном и берегите себя.
#человек #космос #физика #астрономия #звёзды #яндекс дзен #вселенная #наука #ИСТОРИЯ
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Что же было до Большого Взрыва и откуда всё это взялось?.