Vývoj vesmíru
Z Wikina
Obsah |
Vznik vesmíru
Podle dnešních názorů vesmír vznikl přibližně před deseti miliardami roků, a to velkým třeskem, jemuž podle teorie předcházela inflace. Je to dnes všeobecně přijatý model vzniku vesmíru, který jeho odpůrce Fred Hoyle poprvé posměšně nazval „Big Bang“ (velký třesk). Všechna hmota a energie dnešního rozsáhlého vesmíru byla na počátku koncentrována do velice malé, nesmírně husté a žhavé kuličky. Na rozdíl od dnešního pestrého vesmíru s částicemi uspořádanými do nejrozmanitějších systémů (= věcí), byl počáteční vesmír naprosto jednoduchý, chaotický a primitivní. Odborníci na kosmologii se domnívají, že během inflace nepředstavitelná odpudivá síla - „antigravitace“ - velmi prudce rozhodila počáteční vesmír a způsobila jeho rozpínání, chladnutí a řídnutí, které pokračuje dodnes jako rozpínání vesmíru.
Také síla na samotném počátku byla jediná, tzv. supergravitace. Při poklesu teploty (v důsledku rozpínání) na mnoho trilionů stupňů se supergravitace tehdy rozštěpila na gravitaci, gluonovou a elektroslabou sílu. Gluonová síla (tj. silná interakce) vytvářela z primitivního kvarkového plazmatu nejrůznější elementární částice a jejich antičástice. Anihilace přetvářela hmotné částice s jejich antičásticemi ve vysokoenergetické gama fotony. Pokud byla energie fotonů dostatečně velká, docházelo k jejich materializaci. Naopak elementární částice a jejich antičástice se anihilací měnily ve fotony.
Chladnutí vesmíru
Rozpínáním vesmír chladl, to jest klesala teplota a jí odpovídající energie fotonů. Při poklesu pod určitou teplotu energie fotonů nestačila na materializaci, takže dále pokračovala pouze anihilace částic s antičásticemi. Právě tyto mezní energie částic a fotonů (tedy i teploty) rozdělují počáteční vývoj vesmíru na hadronové období (trvající několik miliontin sekundy), leptonové období (trvající několik sekund) a zářivé období trvající 300 tisíc roků. V prvých třech minutách - než se stačily všechny neutrony rozpadnout na protony - došlo ke kosmologické nukleosyntéze, při níž ve veškeré vesmírné hmotě vznikalo helium, deuterium a lithium. Převážná většina těchto tří prvků ve vesmíru pochází z těchto počátečních dob. Jejich množství je jeden z opěrných bodů teorie velkého třesku
Chladnutí vesmíru probíhalo a probíhá rychleji v jeho fotonové složce než ve vesmíru hmotném (částicovém). Po dobu prvých 300 000 let převládalo ve vesmíru záření nad částicemi - proto se toto období nazývá zářivé období vesmíru. Končilo teplotou desettisíc stupňů, při níž se volné elektrony spojily (kosmologickou rekombinací) s protony a alfa-částicemi, takze se vodíkovo-heliové plazma stalo neutrálním plynem. Bez volných elektronů se vesmír stal průhledným pro záření. Záření z oněch dob se proto mohlo dochovat dodnes jako reliktní záření.
Po ukončení zářivého období nabyla hmota nad zářením převahu. Přesně řečeno: hustota energie hmoty (rc2) nabyla převahu nad hustotou energie záření (sT4). Proto se doba po zářivém období nazývá částicové období, hmotné období nebo hvězdné období. Gravitace se stala nejdůležitější silou, která utvářela hmotu do hvězd, planet, hvězdokup, galaxií a supergalaxií. V jádru hvězd se uplatňovaly jaderné síly, které z vodíkových jader (protonů) budovaly jádra všech chemických prvků, z nichž je vybudován známý vesmír.
