Dezvoltarea universului - studopediya

Cea mai veche fază a universului numit inflație. Ea ocupă o cantitate neglijabilă de timp - până la 10 -33 secunde după explozie. De la începutul expansiunii rapide în univers există spațiu și timp. Universul este umflat la un balon gigant, care depășește cu mai multe ordine de raza universului astăzi. Indiferent de particule în această perioadă sunt complet absente. Până la sfârșitul fazei a inflației universul era goală și rece.

După ce inflația a început etapa fierbinte în dezvoltarea universului. Spike de căldură a fost cauzată de o rezerve de energie enorme închise la vid „false“. După dezintegrarea energie în vid a alocat acesteia sub formă de radiație, încălzit univers 27 octombrie K. La această temperatură, leptonii și quark au fost distinse, întorcându-se liber între ele. A existat un singur tip de interacțiune. în care particulele intermediar de rol efectuat X bozonice - o particulă grea care depășește masa protonului la 10 de 14 ori.

Separarea interacțiunii puternice a electroslabe avut loc în 10 -33 secunde după „început“. X boson dezintegrat în gluonii și lipsite de masă bozonice - o interacțiune electroslab purtător. După terminarea tranzițiilor de cuarci în leptoni, numărul de particule ușor mai mare decât numărul de antiparticule, simetria de rupere a lumii. Acesta este definit în continuare dezvoltarea materiei din univers - galaxii, stele, planete, etc ...

Separarea electroslab și electromagnetic slab a avut loc la -10 ° C timp de 10 s, când temperatura a scăzut la 10 la 15 K. bozonilor electroslabe și fotoni împărțit în trei bozonice vector grele. Din acel moment, universul a început să existe, toate cele patru tipuri de interacțiuni fizice fundamentale - gravitaționale, electromagnetice, slabe și puternice.

Fuzionarea cuarci în hadroni are loc când temperatura scade la 10 15 K.

Perioada timpurie a universului se încheie epoca Lepton-Photon. Particulele și anihila antiparticulă, generând fotoni și energie. O astfel de stare a fost de 0.01 secunde după începerea dezvoltării.

neutrinii ramură și antineutrinii din amestecul de gaze a avut loc în timpul primei secunde, temperatura a scăzut la 10 miliarde. grade.

Compusul și anihilarea electronilor și pozitroni, a apărut la 14 de dezvoltare a doua, temperatura scade la 10 13 K în univers s-au născut și au murit cupluri (anihilați) particule diferite si anti-particulele lor. Când temperatura este coborâtă până la 5x10 12 K, aproape toate protonii și neutronii anihilate și transformat în cuante de radiație; lăsând doar cele care „nu este suficient de“ antiparticule. Fotonii cu energii în acest moment a devenit mai mici, nu ar putea genera particule și antiparticule. Observațiile CMB au arătat că particulele inițiale în exces comparativ cu antiparticula a fost fracțiune neglijabilă (miliarda) din total. Este din cauza acestor „exces“ de protoni și neutroni din substanța este compusă în principal din universul observabil astăzi.
excesul de electroni compensa sarcina pozitiva a protonului. protonii Partea transformat în neutroni liberi prin determinarea raportului lor 8: 1. proporție Stabilit actualizate. Același raport în universul hidrogen și heliu. Formarea Universului timpuriu finalizat după 3 minute 2 secunde de la începutul dezvoltării.

Nucleosinteză. t. e. un compus de protoni și neutroni din nucleu a început atunci când temperatura scade la un miliard de grade. O jumătate de oră după „început“ substanța baryon (nucleul atomic) a constat din 28% heliu, restul - nuclee de hidrogen (protoni). Substanța a fost doar o parte neglijabilă a universului. Componentele de bază ale acestuia au fost fotoni și neutrino.

etapa de răcire lentă a durat aproape 500 de mii de ani. Universul rămâne omogen, a devenit tot mai rare. Când sa răcit până la 3 mii de nuclee de grade de hidrogen (protoni) și nucleul unui atom de heliu ar putea capta deja electroni liberi și atomi neutri sunt convertiți în hidrogen și heliu. Radiații separat de materia atomică și au format cosmice radiației de fond de microunde. În prezent, acesta a fost păstrat sub forma undelor radio în intervalul de centimetri, care vin în mod egal din toate punctele de pe cer, și care nu sunt asociate cu orice sursă de radio.

Rezultatul este un univers omogen. este un amestec de trei substanțe:

· Leptonilor (neutrini și antineutrini);

· O substanță (atomi de hidrogen, și izotopi heliu).

Cea mai importantă etapă nodal în evoluția universului a fost formarea de totalitatea elementelor chimice. Au apărut în stele din nucleosinteza stelare.

elemente grele formate în stele de tip roșu gigant, care au o masă de mai multe ori mai mare decât soarele. Hidrogenul ei ard foarte repede. În centru, unde accentul heliu, temperatura lor este de câteva sute de milioane de grade, ceea ce este suficient pentru fluxul reacțiilor de ciclism carbon - fuziune heliu nucleele de carbon. miez de carbon poate atașa un alt nucleu de heliu și oxigen pentru a forma un miez, neon, siliciu și altele asemenea. d. miez stea burnable este comprimat, iar temperatura se ridică în ea la 3-10000000000. grade. În aceste condiții, continuând reacția până la formarea de asociere a atomilor de fier. miez de fier - cel mai stabil al tuturor elementelor chimice. Progresul reacțiilor pentru a forma nuclee mai grele necesită un consum mare de energie. Educația în interiorul celulelor gigantice din fier la bismut are loc în timpul capturarea neutronilor lente, și nuclee mai grele apar probabil în explozii de stele.

Red giganți au ciclu de viață relativ scurt, de ordinul a zeci de milioane de ani, astfel încât mediul interstelar saturat relativ repede cu elemente chimice mai grele decât heliul.

Următorul pas important în formarea structurii în univers este unirea atomilor de elemente chimice în moleculă. Baza acestor procese este interacțiunea electromagnetică. Procese atomi molecule compuse sunt larg distribuite în univers. In moleculele de hidrogen întâlnite interstelari medii de particule de praf minut, cristalele sunt pe bază de gheață sau carbon dopat cu diferiți compuși. hidrogen molecular, împreună cu gaz heliu formează nori interstelari, și acumularea de gaze cu particule de praf - norii de gaz-praf.

O descoperire neașteptată a fost descoperirea în spațiu, o varietate de molecule organice până la aminoacizi. În prezent, în nori interstelari există mai mult de 50 de specii. Chiar mai surprinzător este faptul că moleculele organice găsite în membranele exterioare ale unor stele nu foarte fierbinte în formațiunile, temperatura care este puțin diferită de zero absolut. Astfel, sinteza moleculelor, inclusiv organice, destul de comună în spațiu.

Modelul cosmologic preexistentă presupune că expansiunea universului încetinește. Ei au pornit de la premisa că cea mai mare parte a masei Universului este materie - ambele vizibile și invizibile (materia întunecată). Pe baza noilor observații care indică accelerarea expansiunii, a fost postulat existența unei forme necunoscute de energie cu presiune negativa (vezi. Ecuația de stat). Acesta a fost numit „energie întunecată.“