Теорія великого вибуху

Теория «великого вибуху «

I. Сценарій Великого взрыва

Как і кожна схема, претендує пояснення даних про спектрі мікрохвильового космічного випромінювання, хімічного складу догалактического речовини і ієрархії масштабів космічних структур, стандартна модель еволюції Всесвіту виходить з ряді вихідних припущень (про властивості матерії, простору й часу), граючих, роль своєрідних «початкових умов розширення світу. Як одну з робочих гіпотез цієї моделі виступає припущення про однорідності і изотропии властивостей Всесвіту протягом усіх етапів її эволюции.

Кроме того, виходячи з даних про спектрі мікрохвильового випромінювання, природно припустити, що у Всесвіті у минулому існувало стан термодинамічної рівноваги між плазмою і випромінюванням, температура якого була висока. Нарешті, екстраполюючи до минулого закони зростання плотностей речовини і випромінювання, доведеться припустити, що вони при температурі плазми, близька до 1010 До, у ній, існували протони і нейтрони, хто був відповідальні за формування хімічного складу космічного речовини.

Очевидно, що такий комплекс початкових умов" не можна формально екстраполювати на самі ранні етапи розширення Всесвіту, коли температура плазми перевищує 1012 До що у умовах сталися б якісних змін складу матерії, пов’язані, зокрема, з кварковой структури нуклонів. Цей період, попередній етапу з температурою близько 1012 До, природно зарахувати до понад раннім стадіям розширення Всесвіту, про які, на жаль, в час ще обмаль.

Дело у цьому, що в міру заглиблення до минулого Всесвіту ми неминуче зіткнулися з необхідністю описувати процеси взаємоперетворень елементарних частинок з усе більшої й більшої енергією, кілька десятків і тисяч разів перевищує поріг енергій, доступних дослідженню на потужний сучасних прискорювачах. У цій ситуації, очевидно, постає цілий комплекс нижченаведених проблем, пов’язаних, по-перше, з нашим незнанням нових типів частинок, новонароджуваних за умов високих плотностей плазми, а по-друге, із повною відсутністю «надійної» теорії, що дозволило б передбачити основні характеристики космологічного субстрату у цей период.

Однако навіть знаючи докладно конкретних властивостей надщільного плазми при високих температур, можна припустити, що, починаючи з температури трохи менше, 1012 До її характеристики задовольняли умовам, Зазначеним на початку цього розділу. Інакше висловлюючись, за нормальної температури близько 1012 До матерія у Всесвіті була представлена электрон-позитронными парами (е -, е+); мюонами і антимюонами (м -, м+); нейтрино і антинейтрино, як електронними (vе, vе), і мюонными (vм, vм) і тау-нейтрино (vt, vt); нуклонами (протонами і нейтронами) і електромагнітним излучением.

Взаимодействие всіх таких частинок забезпечувало в плазмі стан термодинамічної рівноваги, яке, проте, з мері розширення Всесвіту щодо різноманітних типів частинок. При температурах менше 1012 До першими це «відчули» мюон-антимюонные пари, енергія спокою яких складає приблизно 106 МэВ8. Потім, вже за нормальної температури порядку 5.109 До анігіляція электрон-позитронных пар стала переважати над процесами народження при взаємодії фотонів, що в результаті до якісному зміни складу плазмы.

Начиная з температур Т.