Рождение Вселенной

По теории Большого Взрыва, от появления протовещества к образованию ядер водорода и гелия прошло немногим более трех секунд. На этом временном промежутке стремительно превращались вакуум и вещество, а этапы преобразования определялись процессами расширения и остывания сгустка.

При температуре К, если только эта теория справедлива, лептоны и кварки в сгустке свободно превращались один на один, то есть их невозможно было различить.

В среде существовал единый вид взаимодействия и роль ее частицы - посредника - выполнял скалярное бозон, получивший название Х-бозона. Это была чрезвычайно массивная частица около кг, что в раз больше массы протона. Эти частицы исчезли после снижения температуры в ранней Вселенной, их остатков пока не найдено, и ожидать, что они будут обнаружены, не приходится, так как подобных температур в современной Вселенной не существует.

Через секунды после "начала" кварки и лептоны разделились, а сильное взаимодействие отделилась от электрослабого. Единственный АГ-Бозой распался на глюоны и безмассовых бозон - переносчик электрослабого взаимодействия. На момент прекращения переходов кварков в лептоны количество кварков несколько превысило количество антикпаркив.

Следующая критическая точка - с, когда температура снизилась до К. После этого безмассовых электрослабого бозон разделился на безмассовых фотон и три тяжелых векторных бозоны. Электрослабое взаимодействие разделилась на слабую и электромагнитную. В современной Вселенной существуют все четыре известные на сегодня фундаментальные взаимодействия.

При снижении температуры до К прекращается свободное существование кварков, они поеднуться в адроны.

Ранний период развития Вселенной завершается лептонного-фотонной эрой. Образуются барионы и антибарионы, которые аннигилируют, оставляя после себя фотоны и освободившуюся энергию.

В течение первой секунды температура снизилась до 10 млрд. Градусов. Этого оказалось достаточно для отделения от газовой смеси нейтрино и антинейтрино. К четырнадцатому секунды температура снизилась до 3 млрд. Градусов и при этом возникли условия для сообщения и аннигиляции электронов и позитронов. При этом электронов было несколько больше, чем позитронов. их избыток и суммарный отрицательный заряд компенсировал суммарный положительный заряд протонов, которые появились раньше. В протоны превращались и свободные нейтроны.

Через 3 минуты после "начала" температура снизилась до миллиарда градусов. На этом завершилось формирование ранней Вселенной.

Согласно дуализма волновых и корпускулярных свойств колебания полей должны порождать частицы. Здесь мы сталкиваемся еще с одним парадоксом микромира. Квантовые эффекты могут на короткое время приостанавливать действие закона сохранения энергии. В течение этого промежутка времени энергия может быть "взятой в долг" на различные цели, в том числе и на рождение частиц. Разумеется, все возникшие при этом частицы имеют очень короткий период существования, потому что потраченная на них энергия должна быть возвращена через незначительную долю секунды. Однако частицы могут фактически возникнуть из ничего, просуществовав мизерный промежуток времени, прежде чем снова исчезнуть.

Таким образом, "ненастоящий" вакуум заполнен виртуальными частицами. Он мертв и безликий, но наполненный энергией.

Современные теории предполагают, что энергия вакуума проявляется отнюдь не однозначно. Вакуум может быть возбужденным и находиться в одном из многих состояний, чрезвычайно сильно отличаются уровнями энергии, причем различия между самой низкой и самой высокой энергиями невероятно велики.

Очевидно, вакуум играет роль базовой формы материи. На самой ранней фазе эволюции Вселенной именно он играет определяющую роль. Экстремальные условия «начала», когда даже пространство-время были деформированными, предполагают, что и вакуум находился в особом состоянии, которое называют "ненастоящим" вакуумом. Он имел энергию предельно высокой плотности, которой соответствовала предельно высокая плотность вещества. В этом состоянии в веществе могут возникать сильные напряжения и отрицательное давление, равносилен гравитационном отталкиванию такой величины, что и могло вызвать безудержное и стремительное расширение Вселенной - Большой Взрыв.

С началом стремительного расширения Вселенной возникают время и пространство. Период "раздувание" занимает промежуток времени всего в с после "начала". Называется он инфляционным периодом.

К концу фазы инфляции Вселенная была холодным и пустым Но по окончании этой фазы он стал чрезвычайно горячим. Этот всплеск тепла обусловлен огромными запасами энергии, содержащейся в "ложном" вакууме. Когда это состояние исчерпал себя, его энергия высвободилась в виде излучения, которое мгновенно нагрело Вселенную до 1027 К. Предполагают, что с этого момента Вселенная развивалась согласно теории горячего Большого Взрыва.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >