Модель «Большого Взрыва» (Г.Гамов, 1948 г.)

Учебные материалы по биологии / Устройство Вселенной / Модель «Большого Взрыва» (Г.Гамов, 1948 г.)

«Исходное начало» Вселенной было представлено сверхплотным и сверхгорячим состоянием.

Это состояние возникло в результате предыдущего сжатия всей материально-энергетической составляющей Вселенной.

Этому состоянию соответствовал чрезвычайно малый объем.

Состояние Вселенной, когда все вещество Вселенной в начальный момент сосредоточенно в крайне небольшом объеме с бесконечно высокой плотностью, называется сингулярным.

. Энергия - материя, которая достигнув некоторого предела плотности и температуры в этом сингулярном состоянии, взорвалась, произошел Большой Взрыв (речь идет не о обычном взрыве).

. Большой Взрыв придал определенную скорость движения всем фрагментам исходного физического состояния до Большого Взрыва.

. Поскольку исходное состояние было сверхгорячим, то расширение должно сохранить остатки этой температуры, по всем направлениям расширяющейся Вселенной, в виде так называемого реликтового излучения.

В 1964 г. Было обнаружено реликтовое излучение. Излучение этого фона дали температуру 2,7 К, что достаточно близко к предсказанной Гамовым 10 К.

Обнаруженное реликтовое излучение является подтверждением модели Большого Взрыва.

После Большого взрыва развитие Вселенной можно разделить на эпохи.

. Через 1033 с материя существовала в виде частиц и излучения.

. Адронная эпоха (греч. «адрос» - тяжелый). Американские исследователи считают, что материя после Большого взрыва существовала не в виде раскаленного газа, а в виде жидкости. Первые частицы (прародители) - преоны. Распад преонов привел к появлению гипотетических частиц - кварков. Кварки не существуют в свободном состоянии, как предполагают, из них состоят протоны и нейтроны.

В эту эпоху под действием больших температур и давления из кварков начали образовываться протоны и нейтроны.

Кварки, протоны и нейтроны относятся к тяжелым частицам и называются адроны.

К концу эпохи из протонов и нейтронов начинают образовываться ядра.

. Лептонная эпоха (греч. «лептос» - легкий).

В эту эпоху образуется большое количество легких частиц, к которым относятся электроны, преоны, нейтрино и др. Нейтрино образуются в ядерных реакциях типа:

(электронное нейтрино).

Поскольку в эту эпоху существуют ядра и электроны, следовательно начинается образование атомов (Т = 107 К). Эта эпоха длится 10 с.

. Эпоха излучения. Плотность излучения меньше, чем в адронную эпоху, но все равно многократно превышает плотность вещества.

По мере уменьшения температуры в результате рассеяния энергии плотность излучения уменьшается, а плотность вещества растет.

Длится 1 млн. лет.

. Эпоха вещества. Плотность вещества преобладает над плотностью излучения. Длится 15 - 18 млрд. лет.

Дальнейшее развитие Вселенной зависит от соотношения (G H2):

если соотношение (G H2) < 0, то Вселенная может расширяться до бесконечности;

если (G H2) > 0, то расширение сменится сжатием.

Здесь G - гравитационная постоянная; Н - постоянная Хаббла (коэффициент пропорциональности между скоростью удаления галактик и расстоянием до них); - плотность вещества во Вселенной. Эдвин Хаббл - американский астрофизик.