Развитието на Вселената - studopediya

Най-ранната фаза на Вселената, наречен инфлация. Той заема незначителен период от време - до 10 -33 секунди след взрива. От началото на бързото разрастване във Вселената има място и време. Вселената е напомпана до гигантски балон, който надвишава с няколко заповеди на радиуса на Вселената днес. Фини прахови частици в този период са напълно отсъства. До края на фазата на инфлацията Вселената е била празна и студена.

След инфлацията започна горещо етап в развитието на Вселената. топлина скок е причинена от огромна енергийни резерви затворени до "невярно" вакуум. След вакуум разпадане енергия на своята разпределени под формата на радиация, затопля вселена 27 Окт К. При тази температура, лептони и кварки са неразличими, превръщайки свободно помежду си. Имаше един вид взаимодействие. където частиците посредник роля извършва X бозон - тежка частиците над масата на протона при 10 14 пъти.

Разделяне на силното взаимодействие на електрослабите се случи в 10 -33 секунди след "началото". X бозон разпада в глуони и безтегловни бозон - носител електрослабата взаимодействие. След прекратяването на преходите на кварките в лептони, броят на частиците малко по-високи, отколкото броя на античастици, чупене на симетрията на света. Освен това са определени за развитието на материята във Вселената - галактики, звезди, планети и др ...

Разделяне електрослабата и слаба електромагнитна настъпила при -10 за 10 сек, когато температурата се понижи до 10 15 К. електрослабите бозони и фотони разделени в три тежки вектор бозон. От този момент на Вселената започва да съществува, всички четири типа фундаментални физически взаимодействия - гравитационни, електромагнитни, слаби и силни.

Сливане извара в адрони се случва, когато температурата спадне до 10 15 К.

В ранния период на Вселената завършва Lepton-Photon ера. Частици и античастици унищожи, генериране на фотони и енергия. Такова състояние е от 0,01 секунди след началото на развитие.

Клон неутрино и antineutrinos от газовата смес, настъпили по време на първата секунда, температурата спада до 10 млрд. Градуса.

Съединението и унищожаването на електрони и позитрони появи на четиринайсетсекунди развитие, температурата спада до 10 13 К в вселената родени и умрели (унищожени) двойки различни частици и техните анти-частици. Когато температурата се понижава до 5x10 12 К, почти всички протони и неутрони унищожени и превърнати в радиация кванти; оставяйки само тези, които "не е достатъчно" античастици. Фотоните с енергии в този момент се превърна в по-малки, не може да генерира частици и античастици. CMB Наблюденията показват, че първоначалните излишните частици в сравнение с античастица е незначителна част (една милиардна) от общия брой. Това е така, защото на тези "излишък" на протоните и неутроните в веществото е съставен предимно от видимата вселена днес.
Излишните електрони компенсирани положителния заряд на протона. Част протони превърнати в свободни неутрони чрез определяне на тяхното съотношение 8: 1. Разположен пропорционално да се актуализират. Същото съотношение в съвкупността от водород и хелий. Образуване на ранната вселена завършен след 3 минути 2 секунди от началото на развитие.

Ядрен синтез. т. е. съединение с протоните и неутроните в ядрото започва, когато температурата спадне до милиард градуса. Половин час след "начало" барионен вещество (атомно ядро) се състои от 28% хелий, останалата част - водород ядра (протони). Веществото е само една незначителна част от Вселената. Основните компоненти на това са фотони и неутрино.

Бавно етап охлаждане продължило почти 500 хиляди години. Вселената остава хомогенна, става все по-оскъдни. Когато се охлажда до 3 хиляди градуса водородни ядра (протони) и ядрото на хелий атом може вече да улови свободни електрони и неутрални атоми са превърнати до водород и хелий. Радиационна отделя от атомната вещество и формира космическата радиация. В момента тя е запазен под формата на радиовълни с дължина на сантиметър, които идват по равно от всички точки на небето, и не са свързани с който и да е източник радио.

В резултат се получава хомогенна Вселена. е смес от три вещества:

· Лептони (неутрино и antineutrinos);

· Вещество (водородни атоми, и хелий изотопи).

Най-важното възлов етап в еволюцията на Вселената е била формирането на общия брой на химичните елементи. Те се появяват в звездите в звездна нуклеосинтез.

Тежки елементи, формирани в звезди тип червен гигант, които са с маса няколко пъти по-големи от слънцето. Водородът те горят много бързо. В центъра, където фокуса на хелий, тяхната температура е няколко стотици милиони градуса, което е достатъчно за потока от реакции въглеродни колоездене - слети хелиеви ядра на въглерод. въглероден ядро ​​може да приложи друг ядро ​​от хелий и кислород, за да се образува сърцевина, неон, силиций и други подобни. г. горими звезда ядро ​​се пресова и температурата в него се повишава до 3-10 милиарда долара. градуса. При тези условия, продължаване на реакцията до образуване на връзка на желязо атома. желязо ядро ​​- най-стабилните на всички химически елементи. Напредъкът на реакции за да образуват по-тежки ядра изисква голям разход на енергия. Образование във вътрешността на червените гигантски клетки от желязо, за да бисмута се появява по време на залавянето на бавните неутрони, и по-тежки ядра вероятно да възникнат при звездни експлозии.

Червените гиганти имат относително кратък жизнен цикъл, от порядъка на десетки милиони години, така че междузвездното пространство сравнително бързо наситен с химични елементи по-тежки от хелий.

Следващата важна стъпка в образуването на структура в вселената е обединението на атоми на химични елементи в молекулата. В основата на тези процеси е електромагнитно взаимодействие. Процеси атома съставни молекули са широко разпространени в вселената. В междузвездни средни срещани водородни молекули минута прахови частици, въз основа кристали са лед или въглероден легирани с различни съединения. Молекулно водород, заедно с хелий газ образува междузвездни облаци и натрупване на газове с праховите частици - облаци газ прах.

Неочаквана находка е откриването в пространството, различни органични молекули до аминокиселините. В момента в междузвездните облаци има повече от 50 вида. Още по-изненадващо е, че органичните молекули, открити в външните мембрани на някои не много горещи звезди в образувания, температурата на която е малко по-различни от абсолютна нула. Така, синтезът на молекули, включително органични, доста често в пространството.

Предварително съществуващи космологичен модел приема, че разширението на Вселената се забавя. Те изхождаха от предположението, че по-голямата част от масата на Вселената е материя - както видимо и невидимо (тъмната материя). Въз основа на нови наблюдения, посочващи ускоряване на разширяването, се предполага, наличието на неизвестен форма на енергия с отрицателно налягане (вж. Уравнението на състояние). Тя се нарича "тъмна енергия".