Теория большого взрыва доклад
Обновлено: 17.05.2024
В теория большого взрыва Это космологическая теория, объясняющая происхождение Вселенной, и она в настоящее время более принята в научном сообществе. Он утверждает, что Вселенная началась с большого взрыва, около 13,8 миллиарда лет назад, и с тех пор постоянно расширяется.
Из этого великого взрыва возникли материя, время и пространство, которые позже стали галактиками и звездными системами, включая наш Млечный Путь, Солнечную систему и, наконец, нас самих.
Эта теория возникла в 1915 году из уравнений относительности Альберта Эйнштейна, которые, среди прочего, предсказывают расширение Вселенной - факт, с которым немецкие ученые никогда не чувствовали себя комфортно.
Американский астроном Эдвин Хаббл продвигал новую теорию, подтвердив в 1929 году, что галактики удаляются друг от друга, а также от нас.
Если вернуться в прошлое, то галактики наверняка были намного ближе, чем сегодня. И поэтому должен был быть момент, когда вся материя была невероятно сжатой, занимая бесконечно маленькое пространство: сингулярность.
Характеристики теории большого взрыва
Хотя его название наводит на мысль о каком-то катастрофическом событии, физики и космологи теперь считают, что это не было ни великим, ни катаклизмом, от которого галактики разлетелись во всех направлениях.
Но это было настолько мощно, что четыре фундаментальных взаимодействия физики были объединены в те первые моменты.
Главный постулат теории
Вся Вселенная изначально была в невероятно горячем и плотном состоянии, а затем внезапно расширилась, медленно остывая. Это расширение продолжается и сегодня.
Большой взрыв не объясняет, как возникла изначальная сингулярность, и в особенности то, что существовало до нее. Это объясняет то, что произошло со Вселенной в первые дни, когда сингулярность перестала существовать.
Когда это случилось
По оценкам ученых, Большой взрыв произошел 13,8 миллиарда лет назад, и невозможно узнать, что произошло раньше, поскольку время, пространство и материя были созданы именно в этот момент.
Где это произошло
Это не было локализованным мероприятием. Оказывается, чем дальше мы видим объекты с помощью самых мощных телескопов, тем дальше мы возвращаемся в то время, когда произошел Большой взрыв, независимо от того, с какой стороны мы на него смотрим.
Что произошло дальше
После большого взрыва температура упала, и субатомные частицы, которые мы знаем, сформировались: протоны, нейтроны и электроны, чтобы дать начало атомам.
Во время Большого взрыва возникла гравитация, объединяющая сила притяжения материи, а также другие фундаментальные взаимодействия.
Первыми образовавшимися химическими элементами были водород, самый простой из всех, а затем гелий и литий, в процессе, называемом нуклеосинтез. Со временем огромные облака этих элементов дали начало первым галактикам.
Теоретические основы большого взрыва
Большой взрыв основан на:
-The уравнения теории относительности предложенный Эйнштейном.
-The стандартная модель частиц, который описывает структуру материи в терминах элементарных частиц и взаимодействий между ними.
-The космологический принцип, который утверждает, что Вселенная однородна и изотропна, когда мы видим ее в большем масштабе. Это означает, что его свойства идентичны во всех направлениях, и законы физики одинаковы везде.
Конечно, мы знаем, что существуют скопления материи, разделенные пространствами гораздо меньшей плотности. С этой точки зрения свойства Вселенной, безусловно, различаются. Но масштабы космологического принципа намного шире.
Согласно космологическому принципу, Вселенная не имеет ни центра, ни границ, ни пределов, потому что предпочтительных мест просто не существует.
Таким образом, делается вывод, что Вселенная имеет происхождение во времени и, следовательно, конечный возраст, хотя еще не ясно, является ли ее протяженность конечной или бесконечной.
Этапы Вселенной согласно теории большого взрыва
Ученые выделяют три основных этапа, первый во Вселенной. очень примитивный, второй - собственно первозданной вселенной, а третий - стадии формирование структуры.
В течение первых двух во Вселенной преобладала радиация, а затем материя.
Радиационная стадия
В то время энергия была в форме фотонов, безмассовых элементарных частиц, из которых состоит свет. Благодаря им были созданы электронно-позитронные пары вещества и антивещества, которые аннигилируют при встрече, снова излучая энергию в виде фотонов.
Однако в какой-то момент материя немного преобладала над антивеществом, что позже привело к появлению первых субатомных частиц.
Космологи считают, что этот этап длился около 700000 лет, и в нем выделяют следующие периоды:
Начальная стадия
Начиная с 10 -43 секунд после большого взрыва и включает:
- Эпоха Планка, когда четыре фундаментальных взаимодействия - электромагнитное, сильное ядерное, слабое ядерное и гравитация - составляли единую фундаментальную силу.
-Эра объединения произошла 10 -36 секунды спустя, когда гравитация отделена от других сил, но остальные остались слитыми в том, что называется GUT (теория великого единства) по мере расширения и охлаждения Вселенной.
Великая инфляция
От 10 -36 до 10 -33 секунды, за которые Вселенная претерпела ускоренный рост, остыла, и ее плотность быстро уменьшилась в результате расширения.
Так Вселенная выросла из чего-то меньшего, чем острие булавки, в сферу размером с несколько солнц, подобных нашему, и все это с огромной скоростью.
Образование частиц
Рост Вселенной без остановки замедлился, и появились первые элементарные частицы: протоны, электроны и нейтроны.
Создание легких атомов
Через три минуты протоны и нейтроны столкнулись и образовали первые ядра. Затем эти ядра встретились и образовались легкие атомы.
Внешний вид света
Парадоксально, но высокие температуры в ранней Вселенной не позволяли свету появляться примерно через 380000 лет после Большого взрыва.
Но тогда Вселенная уже достаточно остыла, чтобы образовался нейтральный водород, с которым фотоны - носители света - могли беспрепятственно перемещаться на большие расстояния.
Преобладание материи
Вселенная, ранее непрозрачная из-за своей высокой плотности, стала прозрачной для излучения, и материя взяла верх.
Так образовались первые конгломераты, благодаря действию гравитации, и Вселенная начала приобретать свою нынешнюю форму. Это этап формирования структур.
Формирование звезд и галактик
Гравитация заставила газовые облака схлопнуться, чтобы сформировать первые звезды, которые позже соединились в галактики. Эксперты считают, что это произошло примерно через 400 миллионов лет после большого взрыва.
Эпоха темной материи
Расширение Вселенной не остановилось, наоборот, похоже, ускорилось.
Теперь ученые считают, что существует нечто иное, чем то, что мы видим, и называется темная материя, ответственный за это ускоренное расширение.
Доказательства
Космический радиационный фон
Большой взрыв все еще наблюдается сегодня, несмотря на прошедшее время, благодаря излучению, исходящему из самых далеких мест во Вселенной.
Фон космического микроволнового излучения (космический микроволновый фон) был обнаружен в середине 1960-х годов двумя исследователями из Bell Laboratories: Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном.
Это свечение, которое оставил после себя большой взрыв, на что теория уже указала заранее, но это не было обнаружено до экспериментов Пензиаса и Вильсона.
Закон Хаббла-Леметра
В 1929 году Эдвин Хаббл подтвердил, что Вселенная расширяется, и в течение восьми лет он отвечал за сбор данных, необходимых для ее проверки в обсерватории Маунт-Вильсон, Калифорния.
Таким образом, он сформулировал следующий закон, согласно которому скорость v с которой галактики удаляются от нас, пропорционально расстоянию р, будучи ЧАС Постоянная Хаббла:
Где H = 22 x 10 -3 м / (световой год). Эта простая форма закона применима, когда речь идет о галактиках недалеко от нас.
Равномерное распределение далеких галактик
Космический телескоп Хаббла подтверждает, что далекие галактики распределены однородно в соответствии с космологическим принципом.
Видимая величина далеких галактик
Чем больше красное смещение, тем больше видимая величина у далекой галактики, а это означает, что длина волны ее света увеличивается по мере ее прохождения через расширяющуюся Вселенную.
Проблемы и критика
Теоретически многие моменты остаются неясными, например, ученые до сих пор не знают, что спровоцировало большую инфляцию.
С другой стороны, многих экспертов не устраивает тот факт, что до Большого взрыва не существовало времени, материи и пространства, поскольку некоторые считают, что время существовало всегда.
Конечно, космологические теории указывают на крупномасштабные явления и уточняются или отбрасываются благодаря новым открытиям. Ученые надеются устранить следующие несоответствия:
Проблема энтропии
Энтропия была аномально низкой в первые моменты существования Вселенной, и космологи не могут объяснить увеличение энтропии до нынешних уровней.
Проблема горизонта
Эта проблема связана с тем фактом, что скорость света конечна и ничто не движется быстрее, чем она, однако оказывается, что области, которые во время Большого взрыва не могли контактировать из-за их разделения, находились в тепловом равновесии. .
Проблема плоскостности
Считается, что мы живем в плоской Вселенной, однако теория большого взрыва не предлагает физического механизма, который бы удовлетворительно объяснял почему.
Проблема магнитного монополя
Теория большого взрыва предсказывает существование магнитных монополей, но пока они не обнаружены. Каждый раз, когда мы пытаемся разделить магнит, мы всегда получаем более мелкие магниты с северным и южным полюсами, а не отдельные магнитные полюса (монополи).
Однако, хотя Теория большого взрыва невероятна как фантастический рассказ, на данный момент – это самая “стройная” из теорий, которой мы мы располагаем для объяснения того откуда появился привычный нам мир с незыблемыми законами физики.
Как была создана Теория “большого взрыва”
В 1917 г. было обнаружено, что в спектре некоторых “туманностей”, спектральные линии явственно смещены к красному концу спектра. А надо сказать, что в ту пору, как и во времена Шарля Мессье, “туманностями”, из-за не совершенства оптических приборов, именовали любые светящиеся объекты на небосклоне, имеющие неясные очертания (т.е. “туманностью” могла быть и классическая туманность и далекая галактика и звездное скопление).
Эдвин Хаббл и красное смещение галактик
Постепенно к началу 30-х годов сложилось мнение, что главные вещественные составляющие Вселенной — галактики, каждая из которых в среднем состоит приблизительно из ста миллиардов звезд. Солнце вместе с Солнечной системой входит в нашу Галактику “Млечный путь”, и основная масса звезд которую мы наблюдаем на небосклоне, принадлежит той же галактике. Кроме звезд и планет Галактика содержит также значительное количество разреженных газов и космической пыли.
Величина красного смещения была пропорциональной расстоянию до источника излучения — такова была строгая формулировка неожиданно открытого Хабблом закона, по-простому звучавшего так – если объект удаляется от наблюдателя, его спектр смещается в красную часть, и чем дальше объект от наблюдателя, тем сильнее происходит это смещение.
Расширяющаяся вселенная – проблема не только математики, но и философии!
К началу 30-х годов широкую популярность приобрела теория конечной, замкнутой Вселенной, разработанная Альбертом Эйнштейном. При некоторых упрощающих предположениях о структуре Вселенной и использовании теории относительности можно доказать, что вследствие действия гравитации трехмерное космическое пространство должно быть замкнутым, конечным, хотя и безграничным, как поверхность шара. Это, правда, только аналогия, не больше. Если Вселенную и можно назвать шаром, то шаром четырехмерным, не поддающимся наглядному представлению. В сферическом замкнутом космосе Эйнштейна количество галактик хотя и очень велико, но все же конечно. Значит, конечна и масса такой замкнутой Вселенной, как конечны ее объем и радиус.
Астроном Эдвин Хаббл – в честь абы кого, целый космический телескоп не назовут!
Строго говоря, в переводе с языка философии и науки на обычный, это звучало так – да, вселенная постоянно расширяется. И да, когда-то очень давно, она была значительно меньше, плотнее и (с сохранением всего того же, что и сейчас объема атомов, молекул, материи и энергии) сжата в непостижимо плотный с нашей точки зрения “клубочек”, который однажды был “развязан” неким не поддающимся осмыслению и описанию событием, которое мы называем “большой взрыв”.
Сплошные вопросы! И, к сожалению, у нас (по названным выше причинам, включая возраст Земли) нет никакой возможности “отмотать” время назад и увидеть – как же происходил “большой взрыв”, и что было до него.
Однако, благодаря расчетам и наблюдениям, мы можем приблизительно восстановить хронологию событий.
Представьте себе нашу Вселенную, только … сжатую до размеров одной точки. Всё вещество, что есть сейчас и из которого сделаны планеты, звезды, пылевые облака – вот всё это вещество, только сжатое в точку. Невероятное зрелище, как говорит наука, “высокооднородная среда с необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением”. С современной точки зрения, такой объем вещества в одной точке, должен был находится в сингулярности, то есть, по простому, “не существовать” с точки зрения обычных законов физики. Но в таком деле, как рождение Вселенной, законы физики отдыхают! Физика, впрочем, даже не пытается этот момент объяснить – на этом этапе царят не физические законы, а практически “волшебство” нам пока недоступное и непостижимое.
И вдруг вся эта “сверхточка” “взрывается” и начинает “разворачиваться”, увеличиваясь в объеме, разлетаясь в высь и в ширь, разреживаясь и … остывая.
- То что произошло с момента и до 10 -43 секунд после Большого взрыва, физика также не объясняет (не потому что нет объяснения, то есть происходит некая “магия”, а потому, что наша наука этого пока объяснить не может – в современных условиях невозможно достичь того состояния плотности и температуры вещества). Температура и плотность вещества Вселенной теперь близки к планковским значениям. По окончании этого этапа происходит великое разделение – гравитационное излучение отделилось от вещества.
- Приблизительно через 10 -42 секунд после момента Большого взрыва фазовый переход вызвал экспоненциальное расширение Вселенной. Данный период получил название Космической инфляции и завершился через 10 -36 секунд после момента Большого взрыва. После окончания этого периода строительный материал Вселенной представлял собой кварк-глюонную плазму. По прошествии некоторого времени температура упала до значений, при которых стал возможен следующий фазовый переход, называемый бариогенезисом. На этом этапе кварки и глюоны объединились в барионы, такие как протоны и нейтроны. При этом одновременно происходило асимметричное образование как материи, которая превалировала, так и антиматерии, которые взаимно аннигилировали, превращаясь в электромагнитное излучение.
- Дальнейшее падение температуры привело к следующему фазовому переходу — образованию физических сил и элементарных частиц в их современной форме. После чего наступила эпоха нуклеосинтеза, при которой протоны, объединяясь с нейтронами, образовали ядра дейтерия, гелия-4 и ещё нескольких лёгких изотопов. После дальнейшего падения температуры и расширения Вселенной наступил следующий переходный момент, при котором гравитация стала доминирующей силой. Через 380 тысяч лет после Большого взрыва температура снизилась настолько, что стало возможным существование атомов водорода. После эры рекомбинации материя стала прозрачной для излучения, которое, свободно распространяясь в пространстве, дошло до нас в виде реликтового излучения.
Дальше… дальше уже ничего такого не происходило. Работали привычные нам законы физики, Вселенная расширялась и дальше, возникали звезды и планеты.
И вот тут самое главное:
Необходимо отметить, что на всех стадиях Большого взрыва выполняется так называемый космологический принцип — Вселенная в любой данный момент времени выглядит одинаково для наблюдателя в любой точке пространства. В частности, в любой данный момент во всех точках пространства плотность материи в среднем одна и та же.
То есть Большой взрыв не похож на некий взрыв динамитной шашки в пустом пространстве, когда вещество начинает расширяться из небольшого объёма в окружающую пустоту, образуя сферическое газовое облако с чётким фронтом расширения, за пределами которого — вакуум. Это популярное представление ошибочно.
На самом деле Большой взрыв происходил во всех точках пространства одновременно и синхронно, нельзя указать на какую-либо точку как на центр взрыва, в пространстве нет крупномасштабных градиентов давления и плотности и нет никаких границ или фронтов, отделяющих расширяющееся вещество от пустоты.
Большой взрыв следует представлять как расширение самого пространства вместе с содержащейся в нём материей, которая в среднем в каждой данной точке покоится.
Инфографика хронологии Большого взрыва – время в секундах с начала взрыва, и температура вселенной в (в Кельвинах). Хорошо видно, какие элементы и в какое время сформировались
До каких пор будет продолжаться расширение Вселенной?
Как вы могли заметить, сама теория “Большого взрыва”, далеко не всё объясняет. И хотя на самом деле, проблема не в теории как таковой (мы можем объяснить что-то только с точки зрения законов физики, однако ясно, что в момент “рождения вселенной”, т.е. “взрыва”, законы физики просто…. не работали!), в ней все же есть ряд белых пятен, которые ещё предстоит разобрать ученым ближайшего будущего.
Так вот, согласно теории Большого взрыва, дальнейшая эволюция Вселенной зависит от средней плотности вещества в современной Вселенной. Если плотность не превосходит некоторого критического значения, Вселенная будет расширяться вечно, если же плотность больше критической, то процесс расширения когда-нибудь остановится и начнётся обратная фаза сжатия, возвращающая к исходному сингулярному состоянию.
Современные наблюдательные данные показывают, что средняя плотность в пределах экспериментальной погрешности (доли процента) равна критической.
У ученых до сих пор нет точных сведений о том, как появилась Вселенная. Наибольшее распространение получила в астрономии теория большого взрыва. Кратко и понятно разобрать эту концепцию сложно. Ее основу заложил Эйнштейн, который создал релятивистской теории гравитации и ввёл космологическую постоянную.
Исторический экскурс
Если описывать концепцию простыми словами, то в астрономии большой взрыв — это теория о появлении Вселенной. Она родилась из маленькой точки и после нее появились планеты и звезды. Шарль Мессье в 1917 году в ходе наблюдений заметил, что у некоторых туманностей линий смещены к красному спектру.
Но в то время оптические приборы еще были не столь совершены и поэтому было сложно конкретизировать объекты наблюдения. Только Эдвину Хабблу удалось определить, что некоторые туманности являются скоплением звезд.
После его открытия стали так же выделять разреженные облака газа и пыли. Звезды системы назвали галактиками.
К 30-м годам астрономы сделали несколько выводов:
- галактика — главная составляющая Вселенной;
- в ее состав входит космическая пыль и разреженный газ;
- каждая галактика состоит примерно из ста миллиардов звезд.
Эдвин Хаббл сумел собрать все данные и сделать вывод о том, что величина красного смещения была зависима от расстояния до источника излучения.
Чем дальше объект от наблюдателя, тем сильнее происходит изменение.
Принцип Доплера подтвердил, что Вселенная находится в движении и все время расширяется. До этого космос считали статичным пространством. Эйнштейн предложил модель замкнутой Вселенной. Она была четырехмерной, но ее невозможно представить визуально. По мнению ученого, у нее были:
Эту модель уточнил Алесандр Фридман. Он смог доказать, что она нестабильная и постоянно расширяется. После этого пришлось кардинально менять представления.
Суть теории
Если рассматривать кратко гипотезу о большом взрыве, то она отражает идею о том, что Вселенная зародилась примерно 14 миллиардов лет назад. В тот момент она представляла собой небольшой сгусток энергии и веществ. Он был очень плотным, но что-то случилось и произошел взрыв. В итоге сгусток разлетелся на миллиарды осколков.
Если расширение будет продолжаться, то миру грозит полное растворение. Теория полностью противопоставлялась идеям о материальном мире. Понятие большого взрыва изменило представление об устройстве космоса.
Для того чтобы проще разобраться в особенностях теории нужно представить Вселенную в виде точки. Объяснить ее особенности с точки зрения физики не представляется возможным. После взрыва это точка, по сути, масштабно развернулся.
В качестве примера можно плотно скатать лист бумаги в шарик, а потом разгладить его. Примерно так появилась Вселенная. Еще одна теория объясняет, что до взрыва точка была очень горячей и поэтому после него объекты стали остывать.
Нельзя сравнивать этот процесс с подрывом шашки, когда образуется газовое облако с четким фронтом расширения. Он произошел сразу во всех точках, у него нет начала или центра, все случилось синхронно.
Основная критика
Сегодня существует множество статей, которые затрагивают теорию большого взрыва. Но в ней еще остается много неясного. Вселенная существует не так давно, поэтому нельзя сказать, что было до нее и что появится после. Сегодня ученые могут прогнозировать будущее, но сказать, как зародилась Вселенная до взрыва они не могут.
Но не все согласны с теорией. Так, часть ученые предполагает, что у мира нет начала и конца, он стационарен. В советской науке идею большого взрыва тоже долго не воспринимали, о ней было запрещено упоминать в словарях и книгах.
Интересно то, что еще в середине XX века Папа Римский Пий XII заявил, что теория о взрыве не противоречит католическим представлениям. Позже с одобрением выступили православные и протестанты, даже некоторые мусульмане согласились с ней.
Любая статья о теории большого взрыва порождает массу обсуждений. Сегодня теорию развивается множество ученых. Пока ничего нельзя сказать точно об эволюции Вселенной, однозначно только одно: мир развивается, и пока неизвестно, к чему именно он придет. Возможно, что процесс расширения остановится, и начнется сжатие.
Большой взрыв – это название, данное событию, которое положило начало созданию Вселенной. Он произошел 13,8 миллиарда лет назад. Термин “Большой взрыв” был придуман британским астрономом и космологом сэром Фредом Хойлом в качестве насмешки, т.к. он поддержал другую теорию, называемую “Теорией устойчивого состояния”, в которой Вселенная всегда была и всегда будет такой и не изменится.
Теория получила “второе дыхание”, когда Эдвин Хаббл заметил, что галактики удаляются от нас. Если они удалялись, то, должно быть, все они пришли из одного места. В то время как большинство галактик удаляются от нас в результате Большого взрыва, галактика Андромеды является исключением, поскольку она движется к нам. Считается, что Вселенная скорее раздулась, чем взорвалась из крошечной сингулярности. Если бы вы спросили астронома, где произошел Большой взрыв, он не смог бы сказать.
Что такое теория Большого взрыва
Теория Большого взрыва была впервые выдвинута астрономом Эдвином Хабблом, который заметил, что галактики удаляются. Это он выяснил, изучив свойства света галактик. Если свет красный, то это значит, что объект удаляется от нас, это называется красным смещением. Если они приближаются, то цвет будет синим, также известный как синее смещение.
Если мы вернемся на миллиарды лет назад, то мы бы увидели, что все было вместе в одной точке, которая была бы бесконечно мала. Сравнивая Вселенную сейчас и на то, сколько в ней материи, довольно трудно поверить в эту теорию. Вся материя, которая когда-либо существовала, включая всю материю, из которой мы состоим, была создана в момент Большого взрыва. Вся материя удерживалась вместе огромной гравитацией в сингулярности.
Реликтовое излучение, который часто называют последствием Большого взрыва, было обнаружено в 1964 году. Это придало больший вес теории Большого взрыва. Реликтовое излучение было впервые предложено учеными Джорджем Гамовым и Ральфом Альфером. Профессора Принстонского университета построили радиометр, который улавливал слишком много тепла. Это было доказательством такого излучения. Ученые создали карту космического фонового излучения, чтобы составить карту наблюдаемой Вселенной.
Когда вы смотрите не настроенный телевизор, вы видите рябь на экране, но на самом деле вы наблюдаете излучение, оставшееся с начала Вселенной.
Теория утверждает, что вся материя во Вселенной была создана в результате внезапного расширения энергии, которое произошло очень быстро. Это был не взрыв как таковой, как следует из названия, а расширение, очень похожее на взрыв воздушного шара. Считается, что Большой взрыв начался более 13 миллиардов лет назад. С тех пор были созданы и уничтожены огромные галактики, звезды и планеты.
Эпохи развития Вселенной
Августинская эпоха
Время: до Большого взрыва.
Описание: Так ученые называют время до Большого Взрыва. Она названа в честь святого Августина, который сказал, что до Земли не было времени. Согласно Эйнштейну в его теории Относительности, до Большого взрыва не было времен.
Планковская эпоха
Время: секунды.
Названы в честь Макса Планка, который предложил этот период времени. Предполагается, что в этот момент времени гравитация была такой же мощной, как и другие известные силы (электромагнетизм, слабое и сильное ядерное взаимодействие).
Великое объединение
Время: 10 -36 секунды.
В этот момент гравитационные силы отделяются от трех других сил (электромагнетизм, слабое и сильное ядерное взаимодействие).
Электрослабая эпоха
Время: от 10 -36 до 10 -12 секунды.
После того, как Вселенная начала охлаждаться, сильное ядерное взаимодействие отделилось от двух других сил.
Инфляционная эпоха
Время: от 10 -36 до 10 -32 секунды.
Это точка быстрого роста, когда Вселенная вырастает до размеров, которые можно увидеть человеческим глазом. Вселенная была бы ненамного больше футбольного поля.
Кварковая эпоха
Время: 10 -36 секунды.
В течение этого периода времени кварки и антикарки начали формироваться и разрушаться.
Адронная эпоха
Время: 10 -6 секунды до 1 секунды.
Это время, когда кварки начали соединяться, создавая адроны (класс составных частиц, подверженных сильному взаимодействию). адроны были широко распространены, но потом адроны и антиадроны уничтожили друг друга.
Лептонная эпоха
Время: от 1 секунды до 3 минут.
За это время лептоны (фундаментальные частицы с полуцелым спином, не участвующие в сильном взаимодействии) были многочисленны, но к концу этого периода лептоны и антилептоны сами себя уничтожили.
Фотонная эпоха
Время: от 3 минут до 380 000 лет.
В это время лептоны стали исчезать и начали превращаться в фотоны.
Нуклеосинтез
Время: от 3 до 20 минут
Подраздел предыдущей эпохи. Именно тогда начинают формироваться атомные ядра. За это время водорода было в 3 раза больше, чем Гелия-4.
Господство материи
Время: 70 000 лет
В течение этого периода времени нерелятивистская материя (атомные ядра) и релятивистское излучение (фотоны) равны.
Рекомбинация
Время: 240 000 – 310 000 лет
В этот момент времени начинают образовываться водород и гелий. К концу этого периода большинство атомов нейтральны, что означает, что фотоны беспрепятственно перемещаются.
Эпоха Материи
Время: от 300 000 лет
Период, в котором мы сейчас находимся, когда материя сформировалась и галактика начинает обретать форму.
Первая звезда
Время: от 200 миллионов лет
Ученые считают, что первые звезды сформировались бы примерно в этот период. Они были бы во много раз массивнее нашего Солнца. Планет ещё нет, поскольку тяжелые элементы, необходимые для планет, к тому времени не сформировались бы. Искать эти звезды было бы бесполезно, так как к настоящему времени они стали бы сверхновыми.
Ранние Галактики
Время: от 500 миллионов лет
В отличие от ранних звезд, ранние галактики все еще существуют, поскольку они состоят из многих миллионов звезд. Когда ранняя звезда взорвется, ее останки будут использованы для создания новых звезд. В настоящее время самые ранние галактики, которые были обнаружены астрономами, образовались через 500 миллионов лет после Большого взрыва.
Читайте также: