 |
В этой статье я научно-популярным языком, практически на пальцах, постараюсь объяснить суть самой популярной теории возникновения Вселенной.
Первобытный огонь
Прежде всего, небольшое лирическое отступление. То, что будет описано в этой статье, не более чем математическая модель. Это результат плодотворной работы величайших умов 20 века, специалистов разных областей физики и математики. Все представленные факты вытекают из сложнейших математических формул, которые подвластны лишь единицам, а для простых людей и вовсе станут магическим заклинанием.
Напрямую проверить то, что происходило в момент становления Вселенной на данный момент нельзя, в силу технического несовершенства приборов человека. Это лишь теория, Как все было на саком деле не расскажет вам ни один, даже самый гениальный, физик.
 |
Сперва, немного истории…
В начале 20 века был открыт Закон Хаббла, который установил, что Вселенная, в которой мы живем, постоянно расширяется. Ученые, недолго думая и исходя из простейших логических умозаключений, мысленно повернули вспять процесс расширения и пришли к выводу, что когда-то Вселенная вышла из точечной области пространства. в результате, были произведены подсчеты, который позволили определить примерный возраст Вселенной — около 14 миллиардов (земных, если бы тогда существовала Земля) лет. Событие было названо Большим Взрывом и до сих пор считается одной из основных причин зарождения нашей Вселенной. Разумеется, как и в любой теории, здесь появились слабые места, которые ведущие теоретики пытаются устранить, расширив понимание человека о Мироздании.
Часть 1: за мгновение до рассвета |
 |
Такие вещи, как Вселенная до Большого взрыва и его причины лежат за рамками человеческого понимания-Мы можем лишь описать момент взрыва, и что было после него.
Да, существует много весьма успешных теории, обрисовывающих Вселенную до начала времен, но это отдельная тема. Я поведаю классическую теорию, описывающую состояние Вселенной за мгновение до расширения и основные этапы ее формирования до современного состояния.
Первоначально была область, в которой была сконцентрирована вся энергия. Я не говорю каких размеров была эта область. Многие источники говорят о том, что область представляла бесконечно малую точку. Я считаю такой подход неверным, ведь эта область и была всей Вселенной. У нее не было размеров, ибо тогда еще не было самого пространства! Концентрация энергии была столь высока, что время стояло на месте. Иначе говоря, здесь не было ни пространства, ни времени. Область находилась в, так называемом, состоянии Сингулярности, при котором давление и температура вещества стремятся к бесконечности. На данный момент физика не позволяет существовать подобным объектам в нашей реальности.
Часть 2: во времена Дедушки Планка |
 |
Так или иначе, ни у кого не спросив разрешения, область вступила в Планковскую эпоху, длившуюся примерно 10-43 с. Вселенная на этот момент состояла из чистейшей энергии, имела температуру 1035 Кельвин и плотность 1090 кг/см3. 4 фундаментальных взаимодействия были единым целым. После окончания Планковской эпохи Гравитация отделилась от Единого взаимодействия и стала расширять Вселенную с экспоненциальным ускорением. Постепенно рассеиваясь, энергия уже не могла быть единым жителем разраставшейся Вселенной. Постепенно из чистейшей энергии стали являться кварки, скованные сильным взаимодействием. Наравне с ними стали образовываться антикварки. По иронии судьбы, кварков было больше, чем их антипартнеров и в результате, примерно через 1 микросекунду после Планковской эпохи произошла Великая аннигиляция. Вещество при взаимодействии с антивеществом исчезло, породи в фотоны, переносчики электромагнитного взаимодействия. Именно таким образом от Единого взаимодействия отделилось электромагнитное.
 |
Так закончилась Кварковая эпоха. Из-за превалирования численности кварков над антипартнерами, именно они стали основой вещества нашей Вселенной. Примерно к 10 микросекунде Кварки объединились в адроны, образовав Мезоны и Барионы. На каждый Барион приходилось примерно по миллиарду фотонов от аннигиляции, которые, кстати, имел и температуру в 4 триллиона градусов! Примерно на 10 микросекунде после Планковской эпохи всю вселенную залила плазма высокой плотности (около 100 млн. тонн/см3). Эта плазма состояла из Лептонов и была порождением горячих фотонов.
К моменту 1 секунды после Планковской эпохи у фотонов стало не хватать энергии для образования Лептонов. Так закончилась Лептонная эпоха.
 |
Через 10 секунд после Планковской эпохи плотность плазмы снизилась до 5 кг/см3 и состояла, в основном из фотонов. Примечательно то, что плотность излучения в эту эпоху была выше плотности вещества. Эта эпоха названа Радиационной.
Через три минуты Вселенная остыла достаточно для образования ядер. Таких, на пример, как Дейтерий (изотоп водорода). Вообще, температура, при которой может образоваться Дейтерий 25 миллиардов градусов, но бандитские фотоны до этого момента разбивали связи между протонами и нейтронами. Нуклоны новорожденного дейтерия стали присоединять другие барионы, создавая более тяжелые ядра, вплоть до альфа-частиц (гелий).В результате, космическое пространство стало заполненным на 75% ядрами водорода и 25% ядрами гелия. Образование из ядер водорода ядер гелия процесс горячий, в результате температура Вселенной увеличилась, впрочем, это не повлекло за собой никаких серьезных последствий.
 |
Так закончилась эра Нуклеосинтеза. С этого момента в течение многих тысяч лет во Вселенной не произойдет никаких важных событий. Все будет охлаждаться, разрежаться и расширяться. Через 380000 тысяч лет
Электроны встали на орбиту ядер. Примерно в это время нашло свою нишу Слабое взаимодействие. Через 80000 лет этот процесс завершился. Температура фотонов упала до 3 тысяч градусов. Постепенно в космосе не осталось заряженных частиц. В результате, по всей территории Вселенной были раскиданы частицы водорода и гелия. Постепенно они под действием гравитации стали формироваться в облака, и через 100 миллионов лет после Большого взрыва в звездных колыбелях стали зарождаться первые протозвездочки. Именно они возродили плазменное состояние материи, которое до сих пор доминирует в космосе. Звезды росли, перегорали, коллапсировали и уже через 200 миллионов лет после Большого взрыва образовались первые Галактики. Но это уже совсем другая история…