29.12.2020 20:40
for all
91 views
    
rating - | no usr.
 © Поліанна М

Всесвіт як результат Великого вибуху

Всесвіт як результат Великого вибуху

У чому суть Теорії Великого Вибуху

Теорія Великого Вибуху – це космологічна модель, яка описує ранні стадії розвитку Всесвіту. В її основі лежить ідея, яка до недавнього часу була зовсім очевидною – у нашого Всесвіту був початок.

На початку 20 століття астрономи виявили, що віддалені від нас галактики розлітаються в різні сторони. З цього випливає, що наш Всесвіт не статичний, а розширюється. І якщо з плином часу відбувається розширення, то колись, у минулому, це розширення мало початись. Саме момент, з якого почалося розширення Всесвіту, зараз і називають «Великим вибухом». За сучасними підрахунками, сталося це 13.8 мільярдів років тому.

Говорити про те, що було до Великого Вибуху, не зовсім коректно. За сучасних фізичних уявлень, сама концепція часу, в нашому розумінні, тоді не існувала. Не було ні «до», ні «після», ні «під час». Теорія Великого Вибуху ж описує ранні стадії розширення Всесвіту, тобто події, що відбувалися безпосередньо після «Великої» події.

Як відбувався Великий Вибух

Всі процеси після Великого Вибуху були обумовлені тим, що Всесвіт поступово охолоджувався і ставав менш щільним. Як ми знаємо, температура – це міра руху частинок. Температура падає – частинки сповільнюються. Чим повільніше рухаються частинки, тим простіше їм одна з однією з`єднуватися. У міру остигання Всесвіту спочатку окремо літаючі кварки змогли об`єднатися в протони, нейтрони та інші адрони і лептони. Потім вже отримані частинки, продовжуючи сповільнюватися, почали формувати перші ядра звичних нам атомів.

Період формування перших атомів у Всесвіті називається первинним нуклеосинтезом. Тривав він приблизно 20 хвилин після Великого Вибуху. У цей період весь Всесвіт був розігрітий до стану, яке ми сьогодні спостерігаємо всередині зірок. У цей період в основному формувалися ядра водню і гелію в співвідношенні 3 до 1. Такі частки водню і гелію, двох найпоширеніших елементів у Всесвіті, ми спостерігаємо й досі.

Один з найбільш поширених питань – де саме стався Великий Вибух? Адже якщо був вибух, повинен бути і епіцентр. Але насправді це помилка, яка відбувається з не зовсім коректного терміну «вибух». Справа в тому, що у нашого Всесвіту немає центру (приблизно як не можна позначити центр на поверхні сфери). Правильніше представляти, що Великий Вибух стався відразу скрізь, у всіх точках Всесвіту одночасно.

Після того, як закінчився первинний нуклеосинтез, і нові ядра атомів вже майже не формувалися, Всесвіт все ще залишався гарячим настільки, що речовина в ній знаходилося в стані плазми. У ній електрони літали окремо від ядер. І завдяки вільно літаючим електронам в цей період Всесвіт була непрозорим для світла. Фотони постійно стикалися з електронами і не могли летіти прямо, як ніби їх закрили в дзеркальному лабіринті. Тому ж, до речі, ви не можете їх бачити крізь лампу денного світла або крізь наше Сонце. Вони теж складаються з плазми, і тому непрозорі.

Всесвіт продовжував охолоджуватися, і через приблизно 300000 років після Великого Вибуху температура опустилася досить, щоб електрони могли приєднатися до ядер атомів, і, як наслідок, Всесвіт став прозорим. Цей момент називається рекомбінацією. Для фотонів більше не виникало перешкод у вигляді електронів і вони тепер змогли вільно розлітатися. При чому відразу звідусіль і на всі боки.

Власне, саме ті фотони, які були «звільнені» в момент рекомбінації, ми бачимо і сьогодні. Через більш ніж 13 мільярдів років вони долітають до нас у вигляді реліктового випромінювання – мікрохвильового космічного фону, який ми реєструємо за допомогою сучасних телескопів.

Виявлення реліктового випромінювання – одне з головних підтверджень Теорії Великого Вибуху. Важливою його особливістю є однорідність. Воно однакове незалежно від того, в який бік ми подивимося. Це також побічно підтверджує, що у Всесвіті немає певного напрямку. Куди б ми не подивилися, на великих масштабах Всесвіт однаковий у всіх напрямках.

Сьогодні існує безліч підтверджень Теорії Великого Вибуху. Ми спостерігаємо розширення Всесвіту і бачимо, як формувалися галактики і міжгалактичні структури на різних етапах еволюції Всесвіту, спостерігаємо передбачене співвідношення гелію і водню в останніх. Всі вони сходяться з поточними уявленнями про ранні етапи формування Всесвіту, які і описує ТБВ.

У самій теорії є неточності, які потрібно буде усувати подальшими більш точними і детальними астрономічними спостереженнями та розробкою більш досконалих фізичних моделей. Але та кількість незалежних перехресних даних, які вже є на руках у сучасній космології, дозволяють нам з упевненістю говорити про те, що Великий Вибух, що став відправною точкою розширення Всесвіту, дійсно стався, і все навколо нас – це його прямі наслідки.


Запрошуємо школярів підписатися на канал youtube "Готові Домашні Завдання (ГДЗ): Фізика":

Перейти до ГДЗ на YouTube



___________

Шкільний реферат з фізики для учнів 10 класу на тему «Всесвіт як результат Великого вибуху». Бажаю отримати 12 балів за повідомлення, есе, доповідь, реферат та проєкт в цілому.

Обговорення

Візьміть участь в обговоренні

  • Поскаржитись