Великий вибух: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [неперевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Shynkar (обговорення | внесок) |
|||
Рядок 30:
Великий вибух не є [[вибух]]ом у звичайному розумінні слова. Він не відбувся в якійсь певній точці простору: впродовж усієї еволюції від моменту народження Всесвіт залишався згідно з теорією однорідним і безмежним, водночас розширюючись у всіх напрямках.
== Хронологія великого вибуху ==
[[Файл:2MASS LSS chart-NEW Nasa.jpg|right|thumb|Панорамне зображення неба в інфрачервоному діапазоні показує розподіл галактик за межами [[Чумацький Шлях|Чумацького Шляху]]. Галактики позначено кольором відповідно до їх [[червоне зміщення|червоного зсуву]].]]
=== Планківська епоха ===
Про початковий стан Всесвіту в момент Великого вибуху мало що відомо. Екстраполяція стану Всесвіту в минуле передбачає існування моменту, при якому матерія мала нескінченну густину і температуру, а будь-які точки простору були нескінченно близькими одна до одної. Проте, така екстраполяція спирається на відомі нам закони фізики, тоді як за деяким критичним порогом енергій, ці закони перестають бути застосованими - загальна теорія відносності не здатна описати сингулярність, так само як Ньютонівська механіка перестає діяти при великих швидкостях. Такі екстраординарні умови існували у період від початкової сингулярності до 10<sup>−43</sup> [[секунда|с]] після великого вибуху. Цей період має назву планківська епоха, через те, що порядок величин, які визначали умови Всесвіту співставимий з [[одиниці Планка|планківськими величинами]] — Всесвіт мав планківську густину і планківську температуру, сама епоха тривала [[час Планка|планківський час]], тощо.
В цей час усі фундаментальні взаємодії були об'єднані в одну. Масштаби процесів, що в той час визначали динаміку Всесвіту, були порівняні з квантовими флуктуаціями простору-часу<ref>[http://universeadventure.org/eras/era1-plankepoch.htm The Planck Epoch]{{ref-en}}</ref>, тобто Всесвіт перебував у стані квантового хаосу, тому сама концепція часу в цей період не є достатньо придатною і чіткою (ймовірно, в рамках таких дрібних періодів часу, поняття "до" і "після" втрачають сенс)<ref name="nuclphys">[http://nuclphys.sinp.msu.ru/nuclsynt/n13.htm ДОЗВЕЗДНАЯ СТАДИЯ ЭВОЛЮЦИИ ВСЕЛЕННОЙ]{{ref-ru}}</ref>. [[Квантова теорія гравітації]], коли вона буде побудована, дозволить краще описати цей період.<ref>[http://www.whillyard.com/science-pages/planck-epoch.html Astronomy & Cosmology - The Early Universe]{{ref-en}}</ref>
=== Епоха великого об'єднання ===
Ця епоха почалася тоді, коли температура Всесвіту впала нижче 10<sup>27</sup> кельвінів, і гравітація відокремилася від інших фундаментальних взаємодій. Наразі існує кілька [[Теорії великого об'єднання|теорій великого об'єднання]], що мають описувати умови цього періоду часу, проте жодна з цих теорій не є підтвердженною і загальноприйнятною, тому в описанні цієї епохи досі є багато білих плям.
Ймовірно, в цей період виникли перші частинки і античастинки.<ref>[http://www.physicsoftheuniverse.com/topics_bigbang_timeline.html TIMELINE OF THE BIG BANG]{{ref-en}}</ref>
В наслідок розпаду X-бозонів утворювалися електрони та нейтрино. через 1 секунду після вибуху температура у всесвіті сягала 10 млрд °C і кварки злилися в протони та нейтрони. В наступні 3 хвилини почали утворюватися хімічні елементи. Після падіння температури до 1 млрд °C створилися умови для існування стабільних ядер. протони та нейтрони стикаючись утворювали ядра гелію та легкого металу [[Літій|літію]] й важких [[ізотоп]]ів [[Водень|водню]]. Поки [[протон]]и та [[нейтрон]]и не порозліталися далеко, Всесвіт нагадував ядро величезної зірки, в якій відбувався синтез елементів.▼
Ця епоха тривала приблизно 10<sup>−36</sup> секунд. Під час неї, всесвіт був заповнений найбільш елементарними частинками — кварками, лептонами і векторними бозонами. Усі ці частинки не мали маси, аромату, електричного і кольорового заряду, а лептонне і баріонне число не зберігається.<ref name="nuclphys"/> Частинки активно взаємодіють між собою за допомогою сили Великого Об'єднання, носіями якої є [[X та Y бозони]] і гравітації.
Через кілька хвилин після вибуху розпочався [[первинний нуклеосинтез]] з утворенням важчих багатонуклонних ядер. Нейтральні атоми стали утворюватися приблизно через 400 тис. років. Цей процес супроводжувався утворенням [[реліктове випромінювання|реліктового випромінювання]], оскільки в [[плазма (агрегатний стан)|плазмі]] [[електромагнітне поле]] невідривно пов'язане із [[електричний заряд|зарядженими]] частинками, а під час утворення нейтральних частинок воно відокремлюється. Поступово в однорідному газі нейтральної речовини почали утворюватися [[галактична туманність|газові туманності]], а ще пізніше — [[галактика|галактики]] та окремі [[зірка|зорі]].▼
Кінець епохи відбувається після відокремлення [[сильна взаємодія|сильної взаємодії]] від [[електрослабка взаємодія|електрослабкої]]. Це відокремлення, так само як і відокремлення гравітації, відбувається завдяки механізму [[спонтанне порушення симетрії|спонтанного порушення симетрії]]. Після відокремлення, X та Y бозони отримали великі маси (до 10<sup>15</sup> ГеВ), і швидко розпалися. Інші частинки лишаються безмасовими, аж до розділення слабкої і електромагнітної взаємодії.<ref name="nuclphys"/>
=== Епоха космічної інфляції ===
Однією з космологічних проблем є надзвичайна ізоторопність Всесвіту. Точки простору, що зараз знаходяться на протилежних кінцях видимого всесвіту, в кінці планківської епохи мали б знаходитися на відстані 10<sup>−3</sup> см. Але за планківський час, світло може мройти лише 10<sup>−36</sup> сантиметрів, тобто, ці райони не могли впливати один на одного, і між ними не могла встановитися термодинамічна рівновага. Тип не менш, виміри показують, що умови на протилежних кінцях Всесвіту майже однакові з великою точністю. Тому, за сучасними уявленнями, після епохи великого об'єднання, наступив період експоненційного росту Всесвіту. Упродовж цієї епохи, Всесвіт розширився принаймні в 10<sup>26</sup> разів, і в результаті, з весь наш видимий всесвіт утворився з одного планківського об'єму.
Також, під час цієї епохи, квантові флуктуації, що існували у вируючому хаосі простору-часу раннього всесвіту, збільшилися у багато разів, і стали первісними космологічними флуктуаціями, що дали початок утворенню скупчень галактик, а пізніше, галактик і зірок, тобто, всесвіту у тому вигляді, який нам відомий. <ref>[http://www.astronet.ru/db/msg/1188458 Модель инфляционной Вселенной]{{ref-ru}}</ref>
В кінці цієї епохи, розмір видимого Всесвіту складав близько 10 сантиметрів.
=== Електрослабка епоха ===
Під час цієї епохи електрична і слабка взаємодії ще не розділилися, тому частинки ще не мали маси.
Під час цієї епохи відбувся важливий для подальшого життя Всесвіту процес, що називається баріогенез. В результаті деяких реакцій, симетрія між баріонами і антибаріонами порушилася — на кожні мільярд баріон-антибаріонних пар став припадати один зайвий баріон. Пізніше, коли кварк-глюонна плазма охолола до температур, при яких кварки змогли утворювати частинки, ця асиметрія спричинила сучасний вигляд Всесвіту - пари частинок-античастинок анігілювали з утворенням фотонів, а зайві частинки утворили усю баріонну матерію, що ми спостерігаємо навколо.
=== Епоха первісного нуклеосинтезу ===
▲
=== Епоха первісної рекомбінації ===
▲
=== Темні віки ===
Так називається період, коли матерія охолола настільки, що перестала випромінювати світло, але зірки ще не утворилися.
=== Реіонізація ===
Поступово в однорідному газі нейтральної речовини почали утворюватися [[галактична туманність|газові туманності]], а ще пізніше — [[галактика|галактики]] та окремі [[зірка|зорі]].
== Майбутнє ==
| |||