Роман Юдаев

Звездануло: весело и доступно про проблемы современной физики и астрономии


Скачать книгу

плотность вещества еще слишком высокие, а радиус Вселенной слишком мал, чтобы хоть как-то вещество было веществом. Мы пока ничего не знаем на практике, потому что планковские величины считаются предельными в современной науке, и даже Большой адронный коллайдер[5] не может достичь таких значений. Так что Вселенную в тот момент можно представлять себе только по расчетам. Эта эпоха длилась ровно одно планковское время[6] – самую маленькую величину времени, которая имеет какой-то физический смысл. В цифрах это 10–43 секунды.

      Так вот, после Планковской эпохи пошел отдельный отсчет эпохи Великого объединения, но о ней мы тоже мало что можем сказать: только то, что это гравитация за горизонтом событий, от всех взаимодействий отделилась гравитация и нарушилась однородность плотности материи. Длилась эта эпоха с 10–43 по 10–35 секунду, плотность материи упала на 18 порядков, а температура – на 5. В конце эпохи Великого объединения произошло отделение сильного ядерного взаимодействия, которое удерживает ядра вместе, от какого-то первичного общего взаимодействия, которое мы все еще не до конца понимаем. Ядер, правда, тогда еще не было, но начинать с чего-то надо.

      И в это же время начался этап инфляции. Это мы уже обсуждали. Из-за отделения гравитации само пространство таки расперло во все стороны, и вместе с ним то самое очень горячее и очень сжатое вещество размазало повсюду. Так оно и остыло. Помните, если в детстве чай был очень горячим, бабушка или родители переливали его в блюдечко, и там он остывал быстрее. Примерно так же было и с веществом. Только чай охлаждался в рамках одного и того же жидкого состояния, а во Вселенной вещество переходило из фиг пойми какого состояния планковской эпохи сначала в кварк-глюонный суп, который состоял из кварков и глюонов (кварки – это самые маленькие элементы вещества, о которых мы сейчас знаем, а глюоны – это тот цемент, который склеивает их уже в более тяжелые частицы), а позже из кварк-глюонного супа в процессе остывания и получились наши протоны и нейтроны. Да, мы перескочили этап адронизации и бариогенеза, но давайте оставим жуткую жуть. В этот момент как раз и отделилось сильное взаимодействие, которое отвечает за существование составных частиц. Помните глюоны, которые «цемент»? Они и есть переносчики сильного взаимодействия. В общем, представьте, как вы высыпаете кусочки пазла на стол и начинаете их собирать. Постепенно вы отделяете небо, воду, деревья или что вы там собираете. А потом начинаете как раз собирать уже какие-то детали. Края, например. Так же и тут. Сначала все высыпалось по всей Вселенной, потом начало остывать и с этим остыванием терять энергию в каждой точке пространства, что логично. Постепенно начали отделяться взаимодействия, каждое – на своем значении энергий. И потом уже потихоньку вещество стало собираться в кварки, лептоны и всякие бозоны, из которых в какой-то момент собрались уже привычные нам атомы водорода и гелия в разных модификациях. Поговаривают про следы более тяжелых элементов аж до бора, но это сейчас не имеет особого значения.