Hogyan működik az univerzum
Ha a csillagok csak látható egy helyen a föld,
lenne zarándokok özönlöttek hosszabb, mint máshol
A római filozófus Seneca.
Az általános relativitáselmélet Torii (GR), amelyek alapján Friedman megoldások, az univerzum volna szingularitás - egyedülálló. Szingularitás latsingularis - egy külön, speciális. De ez nem volt egyértelmű: hogy az általános relativitáselmélet, hogy a világegyetem lehetett az idők kezdete óta - az ősrobbanás?
Képes volt matematikailag bizonyítani, hogy az összehúzódás a csillag alatt a saját gravitációs erő, arra korlátozódik, hogy a területet, amelynek a felülete zsugorodik nullára. És mivel ez a felület régió zsugorodik nulla, ugyanez történik a hangerőt. Minden az ügyet a csillag lesz tömörítve nullára mennyiségét, így a sűrűség és a görbület a tér-idő lesz végtelen. Más szóval, a szingularitás előfordul egy bizonyos területen a tér-idő, az úgynevezett „fekete lyuk” [1].
Penrose-tétel tartozott a csillagok, és nem mond semmit arról, hogy a világegyetem a múltban tapasztalt nagy bumm? Ha az ősrobbanás volt, ez legyen a kezdete az idő!
A megoldás ebben a kérdésben vettem Stephen Hawking. Kérte Penrose-tétel vonatkozásában a világegyetem, irányának megváltoztatása időt fordított, így a kompresszió át a kiterjesztést. By tétel Perouza végső állapotát bármely összeomló csillag volt, hogy a szingularitás. Kevesebb idő megfordítása, ez a tétel azt állítja, hogy a kiindulási állapotban Friedman modellje egy táguló univerzum is kell egy szingularitás. Hawking vezetett Penrose-tétel feltételeként előírja, hogy a világegyetem végtelen térben. Fel kellett bizonyítania, hogy a szingularitás, léteznie kell a feltétellel, hogy az univerzum tágul elég gyorsan, hogy elkerülje recompression kezdődött.
További munka Hocking és Penrose folytatjuk együtt. 1970-ben, ezek alapján az általános relativitáselmélet, azt bizonyította, hogy a világegyetem volna, hogy egy szinguláris pont, és ezért volt az idők kezdete óta. Az ő bizonyítékok szerint az általános relativitás elmélet hiányos, mert nem válaszolt a kérdésre: milyen volt az univerzum, hiszen minden fizikai elmélet, és ő megsértette a ponton előfordulásának a Világegyetem [2].
Előre látható, hogy létezik egy szingularitás pont, ahol a sűrűség végtelenné válik (abban az esetben, fekete lyukak, és abban az esetben a nagy bumm), az általános relativitáselmélet maga megjósolta a vereséget.
Tehát az elmélet megerősítette a létezését a Big Bang, ami történt eredményeként a Világegyetem.
1930-ban a tudósok között tartják számon a hideg modell a világegyetem, amelyben egy anyag formájában létezett hideg neutronok. Azonban, mint később kiderült, egy ilyen univerzumban eredményeként nukleáris láncreakció (képződése a proton, a deutérium és a t. D.) Az összes anyag végül válna hélium. Ez ellentétes a megfigyelések óta túlnyomó része a világegyetem anyag hidrogénből.
1948-ban, az orosz tudós George Gamow olyan modellt javasolt a forró világegyetem, az ötlet bővülő Friedman, hogy az elsődleges anyag nemcsak igen sűrű, de nagyon meleg van. [3]
Tekintettel arra, hogy a táguló világegyetem folyamatosan hűlni, lehetséges extrapolálni a hőmérséklet vissza az időben. Erre azért került sor. Azt találtuk, hogy a robbanás során a világegyetem végtelenül sűrű, forró, formájában egy tűzgolyó.
Azt kell mondanom, hogy George Gamow, a neves orosz fizikus és asztrofizikus, aki együtt dolgozott Einstein, Dirac, Landau, 1933-ban kivándorolt az Egyesült Államokba, mert mi már a cím megvonása akadémikus ANSSSR és minden egyéb jelvényeket. Még a tudományos dolgozatokban nevét tilos volt és az ő munkáját nem lehet hivatkozni. A beállítás után gátlások körülbelül Gamow eltávolítottuk, és az összes akadémiai díszben visszatért hozzá, de halála után.
Az ötlet az volt, forró világegyetem Gamow, hogy a nukleáris reakciók lépnek fel, amelyben a nukleáris kazán néhány percig szintetizálni az összes kémiai elem a forró és sűrű anyag a korai univerzumban. Ez nem teljesen igaz, mert, mint kiderült, a nukleáris kazán szintetizált csak a könnyű elemek, és nehezebb elemek hélium szintetizálódnak csillagok.
Szerint Gamow tűzgolyó anyag homogén forró plazma főleg az elektronok és a protonok, bőségesen vegyes kozmikus sugárzás.
Valóban, amikor a hőmérséklet eléri a több száz fokos lebomlanak molekulák és tovább növelje fokozatosan erodált magot. Kísérletek kimutatták, hogy a hőmérséklete körülbelül 3000 Kelvin fok, elektronok elszakadni a magok, amelyek körülbelül egymilliárd fok osztva protonok és elektronok (együttesen, nukleon). Azzal a megközelítéssel egy billió fok nukleonok bontani az alapvető összetevők - a kvarkok.
Ahhoz, hogy megértsük az összetétele a tűzgolyó, meg kell tudni, hogy mi történik, ha a nagy energiájú részecske ütközések. Ez az e célra részecskegyorsító - gyorsítókban. Az ütköztető részecskék egymás felé, gyorsulnak csaknem sebesség közel fénysebességgel és ütközések, amikor egy szokatlan jelenség. Például két részecskék ütközése módosíthatják típusukat, és képes egy tűzijáték egy tucat új darab, repülő az ütközési ponttól. A tökéletes bizonyíték, hogy az energia és a tömeg egymással kölcsönösen. [4]
Valami ehhez hasonló, a kutatók szerint, történt az első másodperc töredéke alatt az ősrobbanás után. A korai univerzumban részecskék szüntelenül ütköznek egymással, és tele tűzgolyó minden típusú részecske, amely csak létre az ütközések.
Ma, a Large Hadron Collider (LHC) Genf mellett eredményeként az ütközés a protonok ütközése patakok kapott állami foremothers fény kvark-gluon plazma, ami a kutatók szerint. állapotnak felel meg a világegyetem cherez10 -34 másodperccel az ősrobbanás után. A tudósok szinte közel epicentruma a teremtés aktusa.
Ez tömegtelen állam foremothers kutatók azt remélik, hogy a föld között. Meg fog történni, ha tudjuk, hogy a protonok és elektronok. Amíg ez megtörténik, de mivel egy ütközés ólomionoktól, a kutatók tudták, hogy az állam a világegyetem 10 -11 másodperccel az Ősrobbanás után, azaz sokkal később. This- nehéz tömegtelen kvark-gluon plazma. De az ügy még.
Megjegyzés. néhány elhanyagolható ideig kérdéses. Az a tény, hogy megalakult a világegyetem, és előfordul a rövid ideig. A legfontosabb dolog kerül az első másodpercben.
És ez a kis idő alatt, amely alatt a Universe-ben alakult osnovnom¸ tudósok osztva az úgynevezett „korszakalkotó”.
A modern elképzelések ma látjuk a világegyetem jött 13,5-14000000000. Évekkel ezelőtt a Big Bang és azóta folyamatosan bővült, és lehűtjük.
Azt már tudjuk, hogy az elmélet az ősrobbanás és a forró világegyetem nem ad magyarázatot arra, hogy mi előzte ebben a pillanatban, de nem tagadja annak lehetőségét, hogy létezik a semmit a robbanás előtt.
Szerint Friedman elmélete kezdő időpontjában az egymással szomszédos galaxisok lehetett nullával egyenlő, és a sűrűség és a görbület a világegyetem, végtelen.
Friedmann egyenleteket lehet használni, hogy meghatározzuk a hőmérséklet és a sűrűség a tűzgolyó bármely adott időpontban. Például, az egyik a második után a Big Bang, a hőmérséklet 10 milliárd fokra, és a sűrűség - körülbelül 1 tonna per köbcentiméter. De egy perc az univerzum kialakulását. És mivel van egy pont a szingularitás, és egy nagy robbanás volt, hogy mit jelent, és ez volt az idők kezdete óta.
És akkor a tudósok, alapuló általános relativitáselmélet, szó frakciókat egy második (az úgynevezett „korszakok”) bemutatott elméletileg a kialakulását a világegyetem.
Így Planck plazma hőmérsékletét 10 32 K és Planck sűrűsége 10 93 g / cm 3. A világegyetem ebben a pillanatban homogén és izotróp; Ez geometriailag lapos. A Planck-korszak által feltételezés, tudósok gravitációs kölcsönhatás elkülönül a többi alapvető kölcsönhatások.
Az inflációs korszakban (az infláció - az infláció) kezdődik 10 -35 másodpercig. az ősrobbanás után, és az utolsó 10 -32 s. Jellemzője, hogy növekedése a méret a világegyetem 10 100-szor (Linda számítások). A világegyetemben, tele sugárzás kezd kialakulni, és túró hyperons. Itt van egy állam, és képesek voltak modellezni a tudósok az LHC.
Időszak elektrogyenge kölcsönhatás között van 10 -32 és 10 -12 másodperc. Elektromágneses és gyenge kölcsönhatások Vannak kombinált egyetlen elektromosan kölcsönhatást. Mivel a magas energia néhány nehéz részecskék, különösen a bozonok. Szerint a feltételezések tudósok, ebben a pillanatban megjelenik Higgs-bozon, amely összekapcsolja a kvarkok és gluonok a protonok, így azok tömegét. Megjegyezzük, hogy az LHC ősi állapotban kapott 10 -35 másodpercig. 10 -11 másodperccel az Ősrobbanás után, de még Higgs-bozon.
Időszak kvark között 10 -12 és 10 -6 sec. Elektromágneses, gravitációs. erős és gyenge kölcsönhatások vannak kialakítva a jelenlegi formájában, de a hőmérséklet és az energia túl magas, miközben a kvarkok nem csoportosítva hadronokat. Adrony- részecskék bevont erős kölcsönhatást. például protonok.
Időszak hadronokat jön közötti 10 -6 és 1 s. az ősrobbanás után. A kvark-gluon plazma lehűl, a kvarkok kezdenek klaszter a protonok és a neutronok. Miután mintegy 1 másodperc. Úgy volt, hogy fel kell szabadítani a neutrínók, és kezdjük, hogy szabadon mozogjanak a térben.
Meg kell jegyezni, hogy a hőmérséklet a világegyetem, bár csökkent a korszak e korszak, de még mindig nagyon magas. Így, 0, 1 mp. kezdete után expanziós hőmérséklete körülbelül 30 Mrd. K., és egy második, miután a robbanás volt 10 Mrd. fok.
Időszak nukleoszintézis között helyezkedik el 1 másodperc és 3 perc után egy nagy robbanás. Intenzíven nukleonok vannak kialakítva, amelyek az protonok és a neutronok, más szóval - a sejtmagba. Ebben az időszakban képződött elsődleges Csillagrendszert számít összetétele: körülbelül 25% hélium, 4% deutérium nyomait nehezebb elemek, a többi - hidrogénatom.
Mintegy 000 évvel azután, hogy a 380, amikor a világegyetem hőmérséklete elérte a 4000 K értéket tartalmaz kezdett kialakulni. A plazma állapotban, átlátszatlan, hogy elektromágneses sugárzás, az ügy vált gáz halmazállapotú. Ettől a pillanattól kezdve a világegyetem átlátszóvá vált a sugárzás.
Kozmológus Joseph Silk című könyvében: „The Big Bang”, írja, hogy az első 380.000 évvel az ősrobbanás után, hogy tartsa a korai univerzum nem volt könnyű. mi hogy néz ki valami sűrű ködben. Azaz, a sűrűsége a világegyetem különösen nagy volt, és világossá vált, hogy a sűrűség és a hőmérséklet csökkent olyan mértékben, hogy képezhetik az ügyet. [5]
Sugárzás által jósolt Gamow, már szinte egyáltalán nem befolyásolja a kérdés, hogy legyen, hiszen elválasztjuk tőle, és kezdett fejlődni függetlenül.
Evolution az anyag kialakulásához vezetett egy komplex, sokszínű világot, amelyben élünk. A sugárzás, amely később az úgynevezett ereklyét továbbra egyenletesen kitölti az összes helyet, csak a sűrűsége és hőmérséklete az univerzum tágulását csökkent.
3. Einstein A. Gyűjtemény tudományos dolgozat. T.I-IV. Nauka 1966.