Добавить новость
Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Главная секунда Вселенной: как один миг определил судьбу космоса на 13 миллиардов лет

Если рассматривать историю нашего мира как временную шкалу длиной в 13,8 миллиарда лет, то практически все события, которые мы считаем важными — формирование Земли, появление жизни, эволюция человека — занимают на ней микроскопический отрезок. Однако физическая судьба мироздания была решена задолго до появления первой звезды. Сценарий, по которому Вселенная развивается до сих пор, был полностью написан и утвержден в течение всего одной секунды после Большого взрыва.


Космология утверждает: первая секунда — это период радикальной настройки всех фундаментальных констант. Именно в этот интервал энергия трансформировалась в материю, а хаос обрел структуру, позволившую впоследствии возникнуть галактикам.

Большой взрыв, абстрактная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Проблема начального масштаба

Вселенная началась с состояния, которое физики называют сингулярностью. Это точка, в которой плотность и температура стремятся к бесконечности. В этот момент привычные нам законы физики не работали. Однако сразу после запуска процесса расширения начался этап, который определил границы наблюдаемого космоса.


В самые первые доли секунды (речь идет о временных интервалах порядка 10 в минус 35-й степени секунды) произошло событие, известное как космическая инфляция. Это взрывной, экспоненциальный рост самого пространства.


Механизм инфляции работал следующим образом: пространство удваивалось в размерах через равные, невероятно короткие промежутки времени. Этот процесс повторялся многократно, что привело к колоссальному увеличению объема Вселенной — как минимум в 1026 раз. В результате микроскопическая область пространства, меньше атома, мгновенно развернулась до макроскопических масштабов.

Этот процесс важен по одной причине: он сделал Вселенную плоской и однородной. Если бы инфляции не было, мы бы наблюдали хаотичный, искривленный мир с гигантскими перепадами температур, несовместимыми с формированием устойчивых структур.

Происхождение структуры из случайности

Инфляция решила еще одну фундаментальную задачу — она создала чертежи будущих галактик. Здесь в игру вступает квантовая механика. На субатомном уровне энергия никогда не распределяется идеально равномерно. Всегда существуют крошечные, случайные колебания — флуктуации.

Когда пространство начало стремительно расширяться, оно «растянуло» эти микроскопические квантовые неоднородности до гигантских размеров. В результате первичная плазма, заполнявшая Вселенную, оказалась распределена неравномерно. В одних областях плотность вещества была чуть выше средней, в других — чуть ниже.

Эти зоны повышенной плотности стали гравитационными центрами. Обладая чуть большей массой, они начали притягивать к себе окружающее вещество. Спустя сотни миллионов лет именно в этих точках сформировались первые газовые облака, звезды и скопления галактик. Без случайных квантовых колебаний первой секунды вещество во Вселенной осталось бы равномерно распыленным, и гравитация не смогла бы собрать его в сложные объекты.

Состояние первичного вещества

К моменту завершения инфляции Вселенная все еще находилась в пределах первой секунды своего существования. Она представляла собой непрозрачную среду с запредельной температурой. В этот момент не существовало ни атомов, ни даже привычных нам ядер. Пространство было заполнено кварк-глюонной плазмой — смесью элементарных частиц, движущихся с огромными скоростями.

По мере расширения Вселенная остывала. Снижение температуры позволило частицам объединяться. Кварки начали связываться друг с другом сильным ядерным взаимодействием, образуя протоны и нейтроны. Этот процесс заложил основу для всей будущей таблицы Менделеева.

Однако здесь возникла серьезная проблема, известная как барионная асимметрия. Физические законы предполагают, что энергия должна рождать вещество и антивещество в равных пропорциях. При встрече частица и античастица аннигилируют — уничтожают друг друга с выбросом энергии. Если бы этот закон сработал идеально точно, Вселенная наполнилась бы только светом, а материя исчезла бы полностью.

Но произошел сбой. На каждый миллиард античастиц родилось на одну частицу вещества больше. После тотальной аннигиляции лишняя материя осталась. Именно из этого крошечного остатка, выжившего в первой секунде, состоят сегодня все галактики, планеты и живые существа.

Разделение фундаментальных сил

Параллельно с эволюцией материи менялись сами законы физики. В современной Вселенной мы наблюдаем четыре фундаментальные силы:

  1. Гравитация (удерживает планеты и звезды).
  2. Электромагнетизм (отвечает за свет, электричество и химические связи).
  3. Сильное взаимодействие (скрепляет ядра атомов).
  4. Слабое взаимодействие (отвечает за радиоактивный распад).

В самом начале, при гигантских энергиях, эти силы представляли собой единое супервзаимодействие. Но по мере падения температуры они начали разделяться, обретая свои уникальные свойства.

К концу первой секунды этот процесс завершился. Гравитация отделилась первой, затем обособились сильное и электрослабое взаимодействия. Это стало поворотным моментом: физика Вселенной стала такой, какой мы знаем её сейчас. Частицы начали взаимодействовать по строгим, неизменным правилам.

Первичные гравитационные волны, предположительно возникшие во время инфляции, должны были повлиять на поляризацию реликтового излучения
Автор: By Original: Drbogdan Vector: Yinweichen Источник: commons.wikimedia.org
Приобретение массы

Еще одно ключевое событие первой секунды связано с полем Хиггса. В самые первые мгновения все частицы были безмассовыми и перемещались со скоростью света. Сформировать из таких частиц атом невозможно — они просто не могут удержаться вместе.

Примерно через одну триллионную долю секунды после начала расширения включился механизм Хиггса. Пространство заполнилось полем, при взаимодействии с которым элементарные частицы (например, электроны и кварки) приобрели инертность, то есть массу. Они замедлились. Это позволило им в будущем группироваться и создавать сложные структуры. Без этого события Вселенная осталась бы потоком излучения без твердого вещества.


Итог: фундамент залит

Когда хронометр отсчитал ровно одну секунду от начала времен, самые бурные и важные процессы завершились.

Да, Вселенная все еще была слишком горячей для образования атомов водорода и гелия — это случится через несколько минут (первичный нуклеосинтез), а нейтральные атомы появятся лишь через 380 000 лет. Да, пространство оставалось непрозрачным для света. Да, до рождения Солнца оставались миллиарды лет.

Но физическая реальность уже состоялась. К исходу первой секунды был определен состав материи (протоны, нейтроны, электроны), установлены правила игры (четыре фундаментальные силы) и задана структура распределения вещества (будущие галактики). Все последующие миллиарды лет эволюции космоса — это лишь инерционное развертывание сценария, утвержденного в этот короткий, но определяющий промежуток времени.

Читайте на сайте


Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. Абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city
Музыкальные новости
Новости России
Экология в России и мире
Спорт в России и мире
Moscow.media






Топ новостей на этот час

Rss.plus





СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *