Наша Вселенная - это огромное и плоское пространство, которое расширяется с ускорением. В ней есть галактики, звезды, черные дыры и прочие странные объекты. В так же есть и мы. Однако все имеет свое начало.
13 миллардов 800 миллионов лет назад произошел Большой Взрыв.
До этого момента Вселенная представляла собой сингулярность: пространство, сжатое в бесконечно плотную и горячую точку, о чем мы говорили в предыдущих статьях.
Современное представление о ранних этапах эволюции Вселенной дают три важнейших открытия, совершенных в 20-м веке:
1) Общая теория относительности (ОТО), разработанная знаменитым Альбертом Эйнштейном в 1916 г., которая объясняла действие гравитации в масштабах Вселенной.
2) Советский ученый Александр Фридман в 1922 году на основе ОТО разработал теорию расширяющейся Вселенной. Также он сформулировал идею о том, что Вселенная имеет рамки пространства и времени.
3) Американские ученые Арно Пензиас и Роберт Вильсон в 1964 году случайно открыли так называемое реликтовое излучение, предсказанное советско-американским ученым Георгием Гамовым в 1948 году. Это - излучение фотонов, появившееся на ранних этапах эволюции Вселенной. Такой фон, оставшийся от Большого Взрыва и ранних процессов.
Все это позволило сформировать современную теорию Большого Взрыва.
Но в тоже время до конца не было понятно, как же сама сингулярность превратилась в нашу Вселенную.
Поэтому в 1981 году американский ученый Алан Гут предложил Инфляционную модель Вселенной, которая раскрывала и дополняла теорию Большого Взрыва.
По этой теории, инфляция - это самое раннее, первичное состояние Вселенной, которое длилось миллиардные доли секунды. За это время Вселенная расширилась в миллионы раз, и приобрела однородную структуру. Она представляла собой чистую энергию, равномерно распределенную в пространстве. Даже сегодня наша Вселенная имеет равномерное распределение вещества и, в общем-то, стабильную постоянную температуру около -270 градусов по Цельсию.
В конце этапа инфляции скорость расширения Вселенной упала, и энергия начала превращаться в материю. Стали появляться самые элементарные частицы: кварки, глюоны. После них - протоны и нейтроны.
Частицы начали сталкиваться друг с другом, что вызвало нагрев Вселенной как минимум до температуры в 10 тысяч раз превышающей температуру Солнца: около 100 миллиардов градусов по Цельсию.
Родившаяся материя "боролась" с антиматерией; частицы сталкивались, аннигилировались (взаимно уничтожались, производя взрыв) друг с другом. Это порождало фотоны света.
В конечном итоге во Вселенной вся антиматерия полностью исчезла.
После этого температура упала, и примерно через 100 секунд образовались ядра будущих атомов. Этот период называется Нуклеосинтезом (т.е. ядросоединением).
Вселенная в этот период равномерно наполнилась протонами, водородом, гелием и бором. Из этих веществ через сотни миллионов лет образовались звезды.
За последующие 380 тысяч лет температура Вселенной опустилась, что позволило образоваться первым атомам.
Пространство позволило через себя пропускать излучения фотонов, или то самое реликтовое излучение.
Так наступили Темные Века, промежуток между распространением реликтового излучения и образованием первых звезд. О нем мы поговорим в следующий раз.