Этап первичного ядерного синтеза - Космологическая проблема: Большой взрыв и основные этапы физической истории Вселенной

Сразу после рождения Вселенная продолжала расти и охлаждаться. При этом охлаждение происходило, в том числе и благодаря банальному расширению пространства. Электромагнитное излучение характеризуется длиной волны, которую можно связать с температурой -- чем больше средняя длина волны излучения, тем меньше температура. Но если пространство расширяется, то будут увеличиваться и расстояние между двумя "горбами" волны, и, следовательно, ее длина. Значит, в расширяющемся пространстве и температура излучения должна уменьшаться. Что и подтверждает крайне низкая температура современного реликтового излучения

Через 0,01 секунды после взрыва температура Вселенной упала до 1011К. Первые 8 секунд после взрыва там существовала в основном смесь электронов и позитронов. Пока эта смесь находилась в тепловом равновесии, между частицами происходили столкновения, в результате чего происходило непрерывное превращение вещества в излучение и наоборот, излучения в вещество. Вследствие этого между веществом и излучением сохранялась симметрия. Нарушение этой симметрии произошло после дальнейшего расширения Вселенной и понижения температуры. На этой стадии возникли более тяжелые ядерные частицы -- протоны и нейтроны. Но самое главное было нарушение симметрии -- произошел перевес вещества над излучением (один протон на миллиард фотонов). Это послужило основой для дальнейшей эволюции и возникновения разнообразных материальных образований. Через 3 минуты температура Вселенной понизилась до 109 К, в этот момент созрели условия для образования вещества - возникли ядра атомов водорода и гелия.

После этого момента наступил довольно длительный период, занявший примерно 700000 лет, в течение которого Вселенная расширялась без особых изменений до сих пор, пока ядра атомов водорода и гелия не соединились со свободными электронами и не образовали нормальные нейтральные атомы газов водорода и гелия. Именно в эту эпоху формируется наблюдаемое нами "реликтовое" излучение. В момент, когда возникли нейтральные атомы водорода и гелия, вещество сделалось прозрачным для фотонов, и они стали излучаться в мировое пространство. В настоящее время такой остаточный процесс наблюдается в виде реликтового излучения. Это явление находится в полном соответствии с моделью "горячей" Вселенной.

Похожие статьи




Этап первичного ядерного синтеза - Космологическая проблема: Большой взрыв и основные этапы физической истории Вселенной

Предыдущая | Следующая