Как зарождалась наша вселенная - «Наука и техника»

Добавлено 02-окт-2019, 16:24 От Нинель

Космос, который мы видим сегодня, расширился от крошечного клочка до его нынешнего массивного размера; появились элементарные частицы; протоны и нейтроны объединились в первые ядра, наполняя вселенную предшественниками элементов.
Разрабатывая хитроумные теории и проводя эксперименты с коллайдерами частиц, телескопами и спутниками, физики смогли отмотать пленку Вселенной на миллиарды лет назад и увидеть детали самых первых моментов в истории нашего космического дома.
Эпоха Планка
Время: <10-43 секунд
Добро пожаловать в эпоху Планка, названную в честь наименьшего масштаба измерений, возможного в физике элементарных частиц сегодня.
Физики-теоретики мало знают о самых ранних моментах Вселенной. После того, как теория Большого взрыва приобрела популярность, ученые подумали, что в первые моменты космос был очень горячим и плотным, и что все четыре фундаментальные силы — электромагнитная, слабая, сильная и гравитационная — были объединены в единую силу.
Расширение Вселенной
Время: от 10-43 секунд до примерно 10-36 секунд
На этом этапе, который начался либо во время Планка, либо вскоре после него, Вселенная подверглась сверхбыстрому экспоненциальному расширению в процессе, известном как инфляция.
Физики впервые предложили теорию инфляции в 1980-х годах, чтобы устранить недостатки теории Большого взрыва, которая, несмотря на свою популярность, не могла объяснить, почему Вселенная была такой плоской и однородной, и почему ее различные части начали расширяться одновременно.
Рождение элементарных частиц
Время: ~ 10-36 секунд
Когда вселенная была еще очень горячей, космос был похож на гигантский ускоритель, гораздо более мощный, чем Большой адронный коллайдер, работающий на чрезвычайно высоких энергиях. В нем родились элементарные частицы, которые мы знаем сегодня.
Ученые считают, что сначала появились экзотические частицы, за которыми следуют более привычные, такие как электроны, нейтрино и кварки. Возможно, что частицы темной материи появились в это время.
Вскоре кварки объединились, образовав знакомые протоны и нейтроны. Нейтрино смогли избежать этой плазмы заряженных частиц и начали свободно перемещаться в пространстве, в то время как фотоны продолжали удерживаться плазмой.
Первые ядра
Время: ~ 1 секунда до 3 минут
Ученые считают, что когда Вселенная достаточно остыла, чтобы сильные столкновения могли утихнуть, протоны и нейтроны слипались в ядра легких элементов — водорода, гелия и лития — в процессе, известном как нуклеосинтез Большого взрыва.
Так как частицы объединились, многие протоны остались непарными. В результате водород составляет около 74% массы «нормальной» материи в нашем космосе. Вторым наиболее распространенным элементом является гелий, который составляет приблизительно 24%, за ним следуют трудно различимые количества дейтерия, лития и гелия-3.
Космический микроволновый фон становится видимым
Время: 380 000 лет
Через сотни тысяч лет после инфляции, туман из частиц остыл достаточно, чтобы электроны могли связываться с ядрами, образуя электрически нейтральные атомы. Благодаря этому процессу, который также известен как рекомбинация, фотоны стали свободными для прохождения Вселенной, создавая космический микроволновый фон.
Вскоре после того, как космический микроволновый фон стал заметным, нейтральные частицы водорода превратились в газ, который заполнил вселенную. Без каких-либо объектов, испускающих высокоэнергетические фотоны, космос погрузился в темные века на миллионы лет.
Сияние самых ранних звезд
Время: ~ 100 млн лет
Темные века закончились образованием первых звезд и реионизацией, процессом, посредством которого высокоэнергетические фотоны отрывали электроны от нейтральных атомов водорода.
Ученые считают, что подавляющее большинство ионизирующих фотонов возникли из самых ранних звезд. Но другие процессы, такие как столкновения между частицами темной материи, также могли играть роль.
В это время материя начала образовывать первые галактики. Наша собственная галактика, Млечный Путь, содержит звезды, которые родились, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет.
Рождение солнца
Время: 9,2 млрд лет
Солнце — одна из нескольких сотен миллиардов звезд в Млечном Пути. Ученые считают, что он образовался из гигантского газового облака, состоящего в основном из водорода и гелия.
Сегодня
Время: 13,8 млрд лет
Сегодня в космосе температура минус 270,42 градуса по Цельсию. Вселенная расширяется с нарастающей скоростью, подобно (но на много порядков медленнее) инфляции.
Физики считают, что темная энергия — таинственная отталкивающая сила, которая в настоящее время составляет около 70% энергии в нашей вселенной, — скорее всего, движет этим ускоренным расширением.

•••

В 16 регионах устроили облаву всероссийского масштаба

Цитирование статьи, картинки - фото скриншот - Rambler News Service.

Иллюстрация к статье - Яндекс. Картинки.

Есть вопросы. Напишите нам.

Общие правила поведения на сайте.