Пару слов о Большом Взрыве
Поговорим об акте творения. Нет, я не вкладываю никакого религиозного смысла в данные слова. Речь пойдёт о Большом Взрыве и времени до формирования реликтового излучения, то есть до того момента, как Вселенная стала прозрачной для фотонов, а вместе с ними для всего излучения.
Наша Вселенная начала своё существование 13,799±0,021 миллиарда лет назад.
Самый ранний момент времени о котором у нас есть информация это Планковская Эпоха, продолжалась она 10^-43 секунды после сингулярности, то есть планковское время, имела энергию среды равной планковской: ~1,22*10^19 гигаэлектронвольт (ГэВ), планковскую плотность (~5,1*10^96 кг/м³), плансковский радиус ( ~1,6*10^−35 м) и планковскую температуру (1,41*10^32 К (Кельвина). Из-за крайне малого размера Вселенной квантовые эффекты гравитации преобладали над физическими взаимодействиями, а сила гравитации была сопоставима с другими Взаимодействиями, для сравнения сейчас гравитация — самая слабая сила во Вселенной и сила гравитационного взаимодействия между протоном и электроном в атоме водорода слабее их электростатического притяжения в 2*10^39 раз. Впрочем сама гравитация ещё не отделилась от других взаимодействий, то есть все четыре взаимодействия: сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное были объединены в одно Первичное Взаимодействие. В эту же Эпоху произошёл фазовый переход некоторого количества энергии в материю, и образовались элементарные частицы.
Состояние Вселенной в Планковскую Эпоху из-за экстремальных показателей температуры и плотности было нестабильным, произошло нарушение барионной симметрии (на данный момент мы наблюдаем барионную асимметрию, то есть преобладание вещества над антивеществом) и отделение гравитации от остальных взаимодействий.
С отделения гравитации начинается вторая Эпоха жизни нашей Вселенной — Эпоха Великого Объединения (ЭВО) или Эпоха Суперсимметрии.
В этот период квантовые эффекты начинают слабеть, а более привычные нам законы общей теории относительности, наоборот набирают силу. Разделение первичного взаимодействия на гравитационное и электроядерное привело к нарушению однородности и плотности вещества ранней Вселенной. ЭВО длилась с 10^-43 до 10^-35 секунды и к концу Эпохи Вселенная остыла до 10^27 K, её плотность составляла 10^74 г/см³, а энергия 10^14 ГэВ.
В конце ЭВО от электроядерного взаимодействия отделяется сильное взаимодействие, что даёт начало Инфляционной Эпохе, характеризующейся ускорением расширения Вселенной, вторичным нагревом до температур выше 10^28 K, а так же формированием крупномасштабной структуры Вселенной. Инфляционная Эпоха закончилась 10^-32 секунды от момента Большого Взрыва.
Начинается стадия радиационного доминирования, которая закончится, в Протонную Эпоху.
Первая Эпоха стадии радиационного доминирования — Электрослабая Эпоха, длившаяся с 10^-32 секунды по 10^-12. Температура Вселенной ещё крайне высока для того, чтобы электрослабое взаимодействие распалось на электромагнитное и слабое. За счёт высокой температуры и энергии среды образуются W-, Z- бозоны — переносчики слабого взаимодействия и бозоны Хиггса.
Из-за дальнейшего расширения Вселенной её температура и энергия падали, что привело к разделению электрослабого взаимодействия на слабое и электромагнитное, началась Кварковая Эпоха (10^-12 – 10^-6 секунды), именно в ней образовалась кварк-глюонная плазма, которая в следующую Адронную Эпоху (10^-6 – 100 секунд), охлаждаясь, образует адроны: барионы и мезоны. Большая часть адронов, после их образования, аннигилировала с антиадронами, вся материя которую мы видим сейчас из, состоит из тех частиц, которым не хватило пары для аннигиляции. В эту же Адронную Эпоху, спустя 2 секунды после Большого Взрыва высвобождаются нейтрино. А спустя ещё одну секунду, из-за снижения температуры Вселенной перестают образовываться лептоны.
Из-за того что адрон-антиадронные пары проаннигилировали основной массой в ранней Вселенной остаются лептоны, которые тоже аннигилируют со своими античастицами во время Лептонной Эпохи или Эпохи Нуклеосинтеза.
Первичный нуклеосинтез длится всю эпоху в период с 100 секунды до 3-х минут после Большого взрыва, дальше температура Вселенной падает слишком низко для дальнейшего нуклеосинтеза. В результате первичного нуклеосинтеза образовались водород и его изотопы — около 75%, гелий так же с изотопами, около 25% и следовые количества лития, менее 10^-9 от общего количества.
В Протонную Эпоху вещество начинает доминировать над излучением, из-за чего изменяется режим расширения Вселенной и через 70000 лет после Большого взрыва заканчивается стадия радиационного доминирования, начинается стадия доминирования вещества. К концу Протонной эпохи 380000 лет после Большого Взрыва, происходит рекомбинация водорода, то есть замедлившиеся электроны соединяются с протонами в атомы, (до этого в период нуклеосинтеза образовались ядра атомов) и Вселенная становится прозрачной для излучения. То излучение мы и называем Реликтовым Фоном или Реликтовым излучением.
Сноски.
Первичное взаимодействие — взаимодействие объединяющее гравитационное, сильное, слабое и электромагнитное.
Электроядерное взаимодействие — взаимодействие объединяющее сильное, слабое и электромагнитное.
Электрослабое взаимодействие — взаимодействие объединяющее слабое и электромагнитное.
Текст написал я, тэг моё.
Немного про нуклеосинтез
Расскажу-ка я вам, друзья мои, как появляются химические элементы.
13,8 миллиарда лет назад начала существовать наша Вселенная, по мере её остывания кварк-глюонная плазма начала образовывать барионы — протоны и нейтроны, по мере дальнейшего остывания образовались первые химические элементы — водород и его изотопы — около 75%, гелий так же с изотопами, около 25% и следовые количества лития, менее 10^-9 от общего количества.
На этом первичный нуклеосинтез заканчивается, и начинается постепенное формирование сгустков газа, которые под действием гравитации образуют первые звёзды.
С появлением звёзд, начинается второй этап нуклеосинтеза — звёздный нуклеосинтез.
Основной, протекающий во всех звёздах находящихся на главной последовательности цикла, любой массы, это протон-протонный цикл или «горение» водорода, в результате которого из Водорода образуется сначала Гелий-3, а потом Гелий-4.
Следующий процесс, идущий за «горением» водорода и так же характерный для всех звёзд — «горение» гелия или тройная гелиевая реакция, в результате которого 2 ядра стабильного Гелия-4 образуют сначала Бериллий-8, а затем Бериллий соединяясь с ещё одним ядром Гелия образует основной элемент нашей жизни — Углерод.
На углероде силы маломассивных звёзд заканчиваются, звезд от 0,5 до 5 Солнечных Масс, потому что они не могут создать достаточные температуру и давления для запуска следующего процесса — «горения» углерода.
Ядерное «горение» углерода характерно для звёзд массой от пяти Солнечных, в результате него получаются Неон-20, Натрий-23, Магний-23 и 24 и Кислород-16, а так же в некоторых случаях — Алюминий-25
Звезды массой до 8-ми Солнечных, способны «запустить» следующую фазу звёздного нуклеосинтеза — «горение» кислорода.
Продуктами этого процесса являются: Кремний-28, Фосфор-30 и 31, три изотопа Серы 30,31,32, снова 23-й Магний и Алюминий, но уже 27-й.
Обладатели массы от 8-ми Солнечных, «зажигают» Неон, это самый «бедный» на продукты термоядерного синтеза процесс, потому что 2 из трёх (Кислород-16, Магний-24) мы уже встречали ранее, отличительным же изотопом этого процесса является Неон-21.
Переходим к последнему процессу, на который способен звёздный нуклеосинтез — «горению» кремния, который является финальной стадией эволюции всех массивных звёзд, тяжелее Солнца в 9-11 раз.
В результате мы получим уже встречавшиеся ранее Серу-32, Аргон-36, а так же Железо-52 и Никель-56.
Для остальных элементов, кроме синтезированных человеком, есть свои способы образования. Космическое излучение, Взрывы белых карликов, гибель звёзд малой массы, слияние нейтронных звёзд и Вспышки Сверхновых.
Картинка для наглядности, тырена с этих ваших интернетов
Текст написал я, тег — моё.
Кого заинтересовало в баянометре есть статьи на эту же тему.
Откуда взялись все элементы и значит - мы? Нуклеосинтез.
Буду краток - из звёзд. А дальше уточню.
Можно сказать, что почти вся таблица Менделеева, это именно звёздное вещество.
Есть один элемент, который можно назвать хордовым - из него получаются ВСЕ остальные элементы, от кремния, до урана.
Водород. Он порождён лично Большим взрывом, без посредников так сказать. Бахнуло и понеслось всё с водорода синтезироваться.
Такая вот странность и чудесатость нашего мироздания - даже самые тяжёлые металлы, созданы из самого летучего, лёгкого газа.
Я не буду прям все элементы перечислять, есть таблица, но интересные моменты нужно отметить.
Углерод - Взрывы массивных звёзд 25 % и гибель звёзд малой массы - 75 % Из него вся жизнь состоит. Без исключений. То что говорят дяди учёные - правда. Мы не пыль всё таки, а именно элемент, порождённый в титанический печах.
Кислород - то чем дышим - весь от взрывов массивных звёзд. При этом есть звёзды, у которых в составе полно кислорода и вокруг них он тоже есть в облаках. Теоретически, в научной фантастике в том числе, рассматриваются варианты кислородно-метеорных полей, в которых его содержание так велико, что либо можно дышать без защиты, либо с фильтрами, понижающими содержание кислорода и смешивающими его с азотом.
Алюминий - основа авиации любой - тоже почти весь, массивные звёзды.
Кремний - вся элетроника на нём держится. - массивные 71 %, белые карлики 29.
Кальций - наши кости - массивные звёзды и белые карлики делят пополам, с погрешностью 1 процент, в пользу массивных звёзд.
Титан - авиация - 35 % массивные и 65 белые карлики - это проще говоря звёзды, которые совсем выгорели.
Железо - основа нашего техно мира - 36 % массивные - 64 % белые карлики.
Серебро - слияние нейтронный звёзд 81 % и гибель малых звёзд - 19 %. Я всегда считал серебро ближайшей подругой золота по происхождению. Нет, это как бы двоюродные сёстры, а то и троюродные.
Медь - основа электрики, электроники. Массивные звёзды 42 % - белые карлики 58 %.
Две подруги платина 95 % и золото 94 % - почти целиком в слиянии нейтронных звёзд - нейтронная звезда. Оставшееся - от звёзд малой массы.
Про Золото особенно долго гадали люди - а как оно появилось? И придумывали идиотские версии и способы. Но изначально они были обречены. Золото рождено там, где взрывается такое, что после, даже спустя миллиард лет, будет идти рябь про самому пространству-времени.
В великое время жить довелось нам - только вдумайтесь. Всего 500 лет назад люди сдыхали от ядов в лабораториях, пытаясь создать философский камень. :) Искренне, фанатично верили, что у них то получится.
А сегодня - глянул на таблицу и лишь уважительно покачал головой.
Полоний - которым траванули одного дурака - полностью нейтронные звёзды его порождают.
Уран - Нептуний - Плутоний - тоже только слияние нейтронных звёзд. Как заметно, основа наших знаний об атомном оружии, энергии и значит в будущем, база для освоения термояда - опять ну просто катастрофический источник.
Мы как бы порождены не просто взрывами, как цивилизация мы зародились в самом аду. Там где пространство волной цунами вздымается и несётся сквозь Вселенную.
А вообще крайне рекомендую на досуге просто поизучать, что бы так сказать проникнуться.
Белые дыры. Бозон Хиггса. Живые галактики.
Ответы для:
MobiusSmile
Jess13
grub1981
Lad588
masilla
roppkabonuk
Nafarik
______________________________________________________________________
"""""Вопрос на миллион. Если вы говорите, что в нашем измерении есть черные дыры, и они поглощают материю и есть белые дыры, которые эту материю выбрасывают в других измерениях. То опять же в нашем измерении должны быть и белые дыры, которые материю к нам из других измерений должны переносить. И что-то мне подсказывает, что мы уже должны были такие дыры обнаружить. А иначе получается какой-то дисбаланс. А дисбаланса в мироздании быть не может""""""
Белые дыры.
Это предполагаемый объект, связанный с Чёрной дырок.
1 - Чёрные дыры есть, это доказано.
2 - Уравнения общей теории относительности, наряду с обоснованием Чёрных дыр, выводят и Белые дыры.
3 - Теория относительности пока ещё ни в чём не ошиблась, если говорить о больших предсказаниях.
Ну и совсем просто - если есть дыра, то есть выход через неё.
Где они расположены, как себя ведут - не известно. Но хочу кой чего показать.
_______________________________________________________________________
""""То бишь мы исследовали и то кое как, только начали по сути исследовать, от силы процентов 25 от возможной части Вселенной.
Что там дальше найдём - никто не знает, но найдём много интересного - это точно.""""
Бозон Хиггса это не гравитон. И это не МАССА в прямом смысле этого слова.
Раскладываю.
Весь мир так или иначе стремится к симметрии, такова природа. И если подсчитать все плюсы и минусы с частицах, все их массы, заряды, то всё получится равным, ровным.
Вот только если всё будет симметрично, наступит состояние покоя, Хаотического покоя, когда ничего кроме тишины, тьмы и редких волн-флуктуаций.
Так что симметрии нет.
То что нас касается ну совсем напрямую, это взаимодействие и симметрия между электромагнитным и слабым взаимодействием.
Электромагнитное - это всё электричество и всё что имеет электрическую природу, всё работает из за этой силы.
Слабое - отвечает в том числе за распад радиоактивных ядер. И за термоядерный синтез. А значит все Звёзды - это оно. И значит не будь слабое взаимодействие чем то немножко разбалансировано, чем то сделано немного не симметричным, всё бы было в равновесии и ничего бы не "термоядилось" и нас бы не было.
Долго думали искали, что позволяет симметрии между электромагнитной силой и слабой силой, немного быть не симметричной и давать нам всем возможность жить?
Нашли - поле Хиггса.
Затем построили Большой адронный коллайдер и нашли то, что это поле Хиггса делает способным влиять на симметрию, его руки нашли - Бозон Хиггса.
Но Бозон Хиггса это не наша, макроскопическая масса, это масса малых - микро порядков. Проще говоря, Бозон Хиггса организует лёгкий мандраж между электромагнитной силой и слабой силой, те нервничают, теряют симметрию и начинается скажем термоядерный синтез или делёжка урана на частицы и значит ядерный синтез. Но при этом Поле Хиггса так уж хорошо откалибровано природой, что симметрия нарушается Умеренно и термоядерная реакция идёт и не быстро и не медленно, а в самый так сказать раз.
Поле Хиггса, с помощью Рук Бозонов - не даёт всему в микромире между двумя означенными силами, дуром разгонятся и улетать, как скажем диковатым и неуловимым нейтрино. Но и не тормозит излишне сильно, так что звёзды светят, наша жизнь зародилась из элементов взорвавшихся и просто горевших звёзд, ядерные реакторы пыхтят частицами на воду и вода греется и нам энергию даёт. И так далее. Всё хорошо.
И да, бозон Хиггса и значит Поле Хиггса, подчинены вездесущей и неуловимой пока гравитации и да, на неё всё так же неумолимо будут действовать Руки Гравитации - гравитоны. Их пока не нашли, но доказали их точное наличие в природе, когда обнаружили Гравитационные волны.
__________________________________________________________
Бозон Хиггса розовый, частица Бога, генерируемые компьютером фрактал фон
___________________________________________________________
""""А почему «живые» галактики должны вращаться? Как связана жизнь и вращение?""""
Почему жизнь и по настоящему стабильное существование звёзд и прочего, возможно именно во вращающихся галактиках?
Всё просто - движение жизнь. Если звёзды не тянет упорно какая либо сила, не заставляет их нестись по кругу, то когда звёзды взрываются, их элементы просто расползаются по окрестному Пространству и ничего более, их не закручивает, планету не получаются, всё остывает очень и очень быстро и дальше тьма. Золото и углерод, уран и водород, висят холодными массами в виде ледяных туманов, даже в телескоп порой невидимые.
А вот в тех галактиках, которые вращаются, как Млечный путь, выброшенное с огромными скоростями раскалённое вещество из звёзд летит и получает вращение, как и всё в Галактике, закручивается в водовороты колоссальные и получаются планеты... жизнь в итоге. Мы с вами.
Жизнь гипотетически, возможна и в Эллиптических галактиках. Но с меньшей вероятностью. В таких галактиках обмен веществом сложнее организован, если вообще имеет место быть. Ну как минимум у нас скажем сто тонн вещества может быть закручено и передано между звёздами, а там - 100 килограммов, что мало и ещё раз мало для успешного построения планет и ещё меньше, что бы на планетах оказался баланс элементов. Там могут скажем быть даже люди, но у них скажем не будет золота или урана и так далее. Вечный примитив будет, средневековье - нет нужных элементов, потому что взрывы сверхновых далеко, галактика почти не вращается, вещество не было перенесено к данной планете в момент зарождения.
Пометка.
Вот Эллиптическая галактика. В ней если что и возможно из сложно разумного, то совсем мало, мало вероятности.
Это линзовидная - следующий этап, промежуточный к нашему типу галактики. Движа тут чуток побольше. Но в них тоже плохо со звёздообразованием, а значит со сверхновыми, плохо с переносом вещества по галактике и так далее.
Это нашего типа Галактика - тут весел, хоть порой и опасно.
а это вообще "клякса" - недосформированная эллиптическая галактика. Тут совсем всё уныло и тихо, как в глухом заброшеннном посёлке в заполярье в зимнюю ночь. Хотя гипотетически и там может кто нибудь жабрами плямкать.
____________________________________________________________________
""""Откуда уверенность, что лучи лазера отклоняет 1) гаравитационная волна 2) от столкновения двух черных дыр?Ну и попутно, что становится с объектом из нашего измерения если он попадает в другое? Фарш?"""""
Опять кто то не понял про гравитационные волны.
Что бы не ошибиться и не принять волну гравитации за помехи, есть несколько лабораторий, карта приложена ниже.
Плюс известно, что волны гравитации не летают быстрее скорости света.
Значит между реакциями лазеров будет отмеряемый точными атомными часами и спец. датчиками - промежуток времени.
Плюс отклонить длину лазера, сделать её разной, могут крайне немногие силы во Вселенной, а по сути только одна - гравитационная волна.
сейчас есть ТРИ лаборатории, работающие синхронно, для того, что бы не ошибаться. Они помещены золотыми буквами.
____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
""""Времени вообще нет никакого, это просто понятие для формул и расчетов.""""
Время.
Исхожу из простого понимания. Эйнштейн сказал, а он сказал так веско своей теорией относительности, что зародил десятки новых наук и пока никто не только не опроверг его слова, а всё больше и больше их подтверждает вот уже 100 лет. Его теория относительности это как букварь, в нём нет смысла сомневаться, в отличие от безумных теорий анонимных пользователей в сети. :)
Время-пространство едины, время может стаьть пространством, а пространство временем. Время Течёт в разных частях вселенной одинаково.
Не надо путать личное восприятие времени живыми существами и Время как одно из Измерений нашего Пространства.
___________________________________________________________
""""Чё делать то с этим? Когда начнется перемещение в пространстве как в Интерстеллар? Как изогнуть окружающий мир? Вроде же всё открыли, а теперь как заставить это работать? Нужно всем на Земле зажмуриться и сильно-сильно захотеть или что-то ещё должно случиться?"""""
Как "гнуть" пространство.
Если провести аналогии, то скажем есть некий мир, где из инструментво и материалов есть только стекло и пух. Значит все инструменты из них. НО, есть теория, которая указывает, этим дивным созданиям, что есть где то скала, она из камня. И чт ов скале можно пробить дыру. И дыра выведет в иной мир.
Или так - есть опять таки фэнтези мир, но в нём нету железа, вообще и взрывчатки нету. Но есть гора, а она закрывает проход куда то, в интересные места. И пока не найдут люди в этом мире железо или взрывчатое вещество - они никак не смогут пробить в горе тоннель.
У нас так же - есть теория, есть даже видимые частицы, которые можно как то гипотетически гнуть и сжимать и раздвигать. Но нету молотка-железа-точных знаний.
______________________________________________________________________________
""""Если есть гравитоны и гравитационные волны, то теоретически должно быть возможно создание грави-машин, способных направлять ее в обратную сторону?""""
Гравицапы.
Может да, может и нет, квантовая запутанность как она есть. Электрон, пока не нашедший свою точку, никто его не наблюдал и не пробовал даже наблюдать. Так что вопрос красивый и открытый.
___________________________________________________________________
""""Что первично? Масса порождает гравитацию или наоборот?""""
Что первично? Масса или гравитация и что друг друга порождает?
Нет ответа. мы только только, по меркам науки, нашли бозон Хиггса, который ещё совсем не вся масса, а лишь малая её часть.
Мы не нашли ни тёмной материи ни энергии, только далёкие их следы, еле уловимые.
Гравитон - руку гравитации, мы тоже не нашли, хоть и доказали что он есть.
Так что нет ответа. будущее покажет.
____________________________________________________________
Ещё были где то вопросы в других ветках, но смежных, про тёмную материю, энергию.
Цитирую - Вывод о существовании тёмной материи сделан на основании многочисленных, согласующихся друг с другом, но косвенных признаков поведения астрофизических объектов и по создаваемым ими гравитационным эффектам. Выяснение природы тёмной материи поможет решить проблему скрытой массы, которая, в частности, заключается в аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик
Так что учёные не спят, дорогущие спутники, к примеру вот такой - пашут и пахали круглые сутки - https://ru.wikipedia.org/wiki/WMAP - WMAP (англ. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) — космический аппарат НАСА, предназначенный для изучения реликтового излучения, образовавшегося в результате Большого взрыва. Запущен 30 июня 2001 года.
https://ru.wikipedia.org/wiki/COBE - Cosmic Background Explorer (COBE), также известный как Explorer 66 — спутник, космическая обсерватория, посвящённая космологическим исследованиям. Основной задачей обсерватории было изучение реликтового фона Вселенной (иногда называемого также микроволновым фоном). Этот летал раньше и начал изучать.
Это температура - остаточная температура после Большого взрыва.
Это сделанные выводы и соотношении материй во Вселенной. Кто сомневается - ну тогда сомневайтесь в том, что Солнце не украдут сегодня ночью рептилоиды.
__________________________________________________________________________
Ну и вот это - Нуклеосинтез.
Звёзды взрывались, дали нам жизнь. Если сильно упростить. На деле это важнейший процесс и он напрямую завязан с чёрными дырами, которые заставляют галактики вращаться, которые вращаясь дают разгон всему веществу внутри Галактики и в итоге звёзды взрываясь выдают материю и она перемешиваясь, порождает годные для разумной, сложной, развитой жизни планеты.