Popüler bilim: bir evrenin doğuşu
Bugün gördüğümüz evren uçsuz bucaksız ama her zaman böyle değil. Uzak geçmişte bir başlangıcı vardı, doğumunun ilk üç dakikasında pek çok ilginç şey oldu. Tam bir resim çizmek için, bilim adamları daha iyi teoriler geliştirmeye ve evreni keşfetmek ve gözlemlemek için son derece güçlü parçacık çarpıştırıcıları, teleskoplar ve uydular kullanmaya devam ediyor. Hala ortaya çıkarılmayı bekleyen birçok soru olmasına rağmen, evrenin tarihi hakkında zaten çok iyi bir tanımımız var. Şimdi, önce evrenin doğumundan sonraki ilk anlara dönelim ...
Planck dönemi
zaman: < 10 saniye
Teorik fizikçiler, Planck döneminde olanlar hakkında çok az şey biliyorlar. içinde Big Bang Teorisi Popülerliğinin ardından bilim adamları, evrenin başlangıçta sıcaklığı ve yoğunluğu maksimize etme durumunda olduğuna inanıyorlardı. O zamanlar, evrende tek bir birleşik temel kuvvet vardı ve sonra bugün bilinen dört temel kuvvete (elektromanyetik kuvvet, zayıf nükleer kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve yerçekimi) bölündü.
Evrenin genişlemesi
Zaman: 10³ saniye ~ 10³ saniye
Bilim adamları, evrenin bu aşamada üstel genişleme yaşadığına inanıyorlar. Bu sürece Şişirme . Fizikçiler, Big Bang teorisinin bazı eksikliklerini çözmek için ilk olarak 1980'lerde enflasyon teorisini önerdiler. O zamanlar Big Bang teorisi çok popüler olmasına rağmen, evrenin neden böyle olduğunu açıklayamıyordu. düz ile Eşit olarak Ve neden evrenin Aynı anda farklı parçalar genişlemeye başlayacak .
Enflasyon sırasında, Kuantum dalgalanmaları Daha sonra galaksinin konumunu belirleyen bir model oluşturmak için uzayabilir. Belki de ancak bu enflasyon döneminden sonra, evren Big Bang teorisinin tanımladığı gibi sıcak ve yoğun bir ateş topu haline gelecektir.
Temel parçacıkların doğuşu
Zaman: ~ 10³ saniye
Evren hala sıcakken, dev bir hızlandırıcı gibidir, Büyük Hadron Çarpıştırıcısından (LHC) çok daha güçlü bir hızlandırıcıdır. Son derece yüksek enerjide çalışan bu dev "hızlandırıcıda", şimdi bildiğimiz temel parçacıklar doğdu.
Bilim adamları, ortaya çıkan ilk şeyin Garip parçacıklar Ve sonra daha tanıdık parçacıklar, örneğin elektronik , Nötrino ile Kuark . Karanlık madde parçacıkları Bu süre zarfında da görünebilir. Kuarklar hızla birleşerek tanıdık Proton ile nötron , Toplu olarak şu şekilde anılırlar: Mavna . Nötrinolar yüklü parçacıklardan oluşan plazma çorbasından kaçabilir ve uzayda serbestçe hareket etmeye başlarken, fotonlar bu plazmada hapsolmaya devam eder.
İlk çekirdeklerin ortaya çıkışı
Süre: ~ 1 saniye ~ 3 dakika
Evren şiddetli çarpışmaların azalmasına izin verecek kadar soğuduğunda, protonlar ve nötronlar bazı hafif elementlerin (hidrojen, helyum ve lityum) çekirdeğinde toplanır ve bu sürece Big Bang nükleosentezi denir. Nötronlarla karşılaştırıldığında, protonlar daha küçük bir kütleye sahiptir, bu nedenle nötronlardan daha kararlıdırlar. Serbest nötron bozunmasının yarı ömrü 15 dakikadır ve şimdiye kadar proton bozunmasına dair kanıt bulamadık (genişletilmiş okuma: "9 Saniye Gizem").
Yani parçacıklar birleştirildiğinde, birçok proton hala eşleşmemiş durumda. Bunun sonucu, hidrojen atomları, yani bir "eş" bulamayan protonlar, evrenimizdeki "normal" madde kütlesinin yaklaşık% 74'ünü oluşturur. En çok bulunan ikinci element, yaklaşık% 24'ü oluşturan helyumdur ve bunu eser miktarda döteryum, lityum ve helyum-3 izler.
Bilim adamları, evrendeki baryonların yoğunluğunu doğru bir şekilde ölçebildiler. Ölçülen verilerin çoğu teorisyenlerin teorik tahminleriyle tutarlıdır, ancak devam eden bir sorun vardır: lityum içeriğinin hesaplanan sonucu ölçülen sonuçtan üç kat farklıdır. Ölçüm verileri yanlış olabilir, ancak bu dönemde lityum bolluğunu değiştiren bazı bilinmeyen olayların meydana gelmesi de olabilir.
Kozmik mikrodalga arka planı görünür hale geliyor
Zaman: 380000 yıl
Enflasyondan yüz binlerce yıl sonra, parçacık çorbası elektronların çekirdekle birleşerek elektriksel olarak nötr bir atom oluşturmasına izin verecek kadar soğudu. Bu sürece rekombinasyon denir.Rekombinasyon süreci sayesinde fotonlar, kozmik mikrodalga arkaplanını (CMB) oluşturarak evrende serbestçe dolaşabilirler.
Bugün, kozmologlar evrenin derinliklerini keşfederken Genişlemenin özü , Madde-antimadde asimetrisi Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu, gizem gibi cevapsız sorulara cevap verirken sahip oldukları en değerli araçlardan biridir. Kozmik mikrodalga fon radyasyonu tespit edildikten kısa bir süre sonra, nötr hidrojen parçacıkları evreni dolduran gazı oluşturdu. Hiçbir nesne yüksek enerjili fotonlar yayamayacağından, evren milyonlarca yıldır karanlık bir çağa girmiştir.
İlk yıldızlar parlamaya başlar
Zaman: ~ 100 milyon yıl
İlk yıldızların oluşumu ve yeniden iyonlaşmasıyla (yüksek enerjili fotonların nötr hidrojen atomlarından elektronları ayırdığı süreç) karanlık çağ sona erdi. Bilim adamları, iyonize fotonların büyük çoğunluğunun en eski yıldızlardan geldiğine inanıyor. Ancak karanlık madde parçacıkları arasındaki çarpışmalar gibi diğer bazı süreçler de rol oynayabilir. Bu sırada madde ilk galaksileri oluşturmaya başladı. Galaksimiz, evren yalnızca birkaç yüz milyon yaşındayken doğan yıldızları içerir.
Güneşin doğuşu
Zaman: 9,2 milyar yıl
Samanyolu'nda yüz milyarlarca yıldız var, bizim güneşimiz de onlardan biri. Bilim adamları, esas olarak hidrojen ve helyumdan oluşan devasa bir gaz bulutundan oluştuğuna inanıyor. Gezegenler ve asteroitler güneşle doğdu. Sonunda mavi bir gezegende zeki yaşam doğdu.
Şu anda
Zaman: 13,8 milyar yıl
Bugün evrenimizin sıcaklığı 2,7 Kelvin (eksi 270,42 santigrat derece) gibi düşük bir sıcaklıkta, artan bir hızla genişliyor, enflasyona biraz benzemekle birlikte enflasyondan çok daha yavaştır. Fizikçiler, şu anda evrenin toplam kütlesinin ve enerjisinin% 68'ini oluşturan evren-karanlık enerjisinin hızlandırılmış genişlemesini teşvik etme olasılığı yüksek olan gizemli bir itici güç olduğuna inanıyor.
Referans bağlantısı:
https://www.symmetrymagazine.org/article/a-universe-is-born
