veliki prasak

[причалица]

Prema teoriji Velikog praska svemir je nastao iz gustog i toplog stanja pre konačnog vremena. Širenjem svemira njegova temperatura i gustina se smanjuju. Na osnovu eksperimenatlnih podataka, prema teoriji Velikog praska, moguće je izračunati kako su se gustina i temperatura svemira menjali tokom njegove istorije. Premda teorija Velikog praska nije jedini kosmološki model (spomenimo npr. teoriju Stalnog stanja), ipak možemo kazati da je ona danas opšte prihvaćena. Značajno je istaknuti da teorija Velikog praska ne predstavlja konačno rešenje pitanja nastanka i razvoja svemira. Primera radi o samom “trenutku nula” zasad ništa ne možemo kazati. Istovremeno, teorija pokazuje neke nedostatke. Njihovo tumačenje dovelo je do nadopunjavanja i izmena same teorije. Tako je poslednjih godina aktuelan inflacijski model svemira, koji je nadopunio standardnu teoriju Velikog praska.

Za razumevanje fizičkih uslova tokom razvoja svemira, pogotovo onih koji su vladali u ranim trenucima svemira, presudno značenje imaju naše spoznaje o svetu elementarnih čestica. Kao što smo kazali, sam “trenutak nula” još uvijek je potpuna zagonetka. Međutim, savremenim fizičkim teorijama nastoje se rastumačiti zbivanja u svemiru, već od trenutka kada je on bio star svega 10-43 sekundi. Pretpostavlja se da je tada temperatura svemira bila 1032K i da se jedinstvena sila među česticama (supergravitacija) razdvojila na dve sile gravitacijsku i veliku ujedinjenu silu. Širenje i hlađenje svemira do temperature od 1028K (starost svemira tada je bila 10-35 sekundi), dovelo je do razdvajanja velike ujedinjene sile na jaku nuklearnu i elektroslabu silu. Obično se kaže da je tada došlo do “zamrzavanja” jake nuklearne sile. Kada je temperatura svemira opala na 1015K, (što odgovara starosti svemira od 10-10 sekundi), elektroslaba sila razdvojila se na elektromagnetsku i slabu nuklearnu silu.

[причалица]

nastavak:

Dakle, jedinstvena sila (supergravitacija) vrlo brzo se razdvojila na četiri danas nam poznate sile. Usporedno su nastajale elementarne čestice. Od jednostavnijih, postupno su stvorene one koje danas poznajemo.

U grubom, istorija svemira može se, s obzirom na odnos gustine zračenja i materije, razdeliti na dva razdoblja - razdoblje zračenja, koje je trajalo od trenutka separacije prirodnih sila u ranom svemiru, pa do vremena od 3*105 godina, kada je započelo razdoblje materije. Poreklo elementarnih čestica povezano je procesom suprotnim od procesa anihilacije materije i antimaterije. Poznato je da pri sudaru čestice i antičestice nastaje energija (E), koja se može izračunati prema poznatoj Ajnštajnovoj relaciji:

E=mc2

pri čemu je m, ukupna masa (anihiliranih) čestica, dok je c - brzina svetlosti. Primjera radi, anihilacijom elektrona i njegove antičestice (pozitrona) nastaju dva visokoenergetska g-fotona. U suprotnom postupku dva g-fotona mogu stvoriti elektron i pozitron. Međutim, za to su potrebni određeni uslovi. Nužno je da fotoni imaju dovoljno veliku energiju, odnosno temperaturu zračenja.

[причалица]

nastavak:

Tako je za nastanak elektrona i pozitrona potrebna temperatura od najmanje 1010K, a za nastanak parova proton-antiproton potrebna je temperatura od najmanje 1013K. Visoke temperature vladale su u ranom svemiru kada su se i događali ovakvi procesi. S obzirom na to koje su čestice dominirale, rani svemir (koji pripada razdoblju zračenja), razdeljen je u nekoliko podrazdoblja:

Hadronsko podrazdoblje (t = 10-8s 10-4s, T = 1014K 1012K) dominacija masivnih čestica i antičestica, kao što su protoni i antiprotoni, kvarkovi i antikvarkovi.

Leptonsko podrazdoblje (t = 10-4s 10s, T » 1012K) nastanak lakših čestica i antičestica, kao što su elektroni i pozitroni.

Podrazdoblje nukleosinteze (t = 10s 300s, T = 1011K 1010K) protoni i elektroni formiraju neutrone. U svemiru su uglavnom zastupljeni elektroni i neutrini (i njihove antičestice) te protoni i neutroni.

Kada je temperatura svemira opala na 109K, protoni i neutroni stvarali su jezgra deuterijuma i helijuma i male količine jezgara berilijuma i litijuma. Postupnim hlađenjem svemira nastajali su atomi vodika i helijuma. Nakon što je temperatura poprimila vrijednost od oko 3000K, (što odgovara starosti svemira od približno 3*105 godina), gustina zračenja izjednačila se s gustinom materije. Svemir od tog trenutka postaje propustan za zračenje. Pozadinsko zračenje, koje opažamo, potiče upravo iz tog doba. Usled širenja svemira ono je danas “ohlađeno” na svega 2,7K. Pozadinsko zračenje predstavlja doseg našeg motrenja u svemir. To su najstariji fotoni koje opažamo. Nakon što je svemir postao propustan za zračenje, započinje razdoblje materije, u kojem nastaju protogalaktike, kvazari, galaktička jata, zvezde…

[причалица]

nastavak:

Prema inflacijskoj teoriji naglo širenje svemira započelo je u trenutku odvajanja elektroslabe i jake nuklearne sile, dakle kada je starost svemira iznosila svega 10-35 sekundi. Možemo kazati da je u tom trenutku došlo do “zamrzavanja” jake nuklearne sile. Slično kao što voda pri zamrzavanju oslobađa energiju u obliku toplote, tako je “zamrzavanjem” jake nuklearne sile oslobođena velika količina energije, što je imalo za posledicu naglo širenje svemira, koje je trajalo do trenutka kada je starost svemira iznosila 10-32 sekundi. Pretpostavlja se da je u tom kratkom periodu svemir povećao svoju veličinu 1050 puta! (Prisetimo se da pod pojmom povećanja veličine svemira ili širenja svemira, podrazumevamo porast uzajamnih udaljenosti tačaka u svemirskom prostoru, što ne treba dovoditi u vezu s povećanjem nepostojećih “spoljnih dimenzija svemira”).

Inflacijskom teorijom Velikog praska objašnjavaju se neki problemi standardnog modela Velikog praska. Tako inflacija svemira može protumačiti naglu promenu zakrivljenosti svemira, kao i očuvanje izotropnosti pozadinskog zračenja. Pretpostavlja se da je izdvajanjem jake nuklearne sile stvorena nešto veća količina materije nego antimaterije, što može protumačiti asimetriju između materije i antimaterije u današnjem svemiru. Teorije velike ujedinjene sile nastoje rastumačiti gravitacijske nestabilnosti već u ranom svemiru, a koje bi mogle objasniti grupiranje materije u ustrojstva koja su nastala mnogo kasnije. Tako neke od teorija ujedinjene sile pretpostavljaju konačnu masu neutrina. Kompjutorske simulacije pokazuju da masivni neutrini mogu biti razlogom grupisanja materije u obliku filamenata, što se opaža u ustrojstvima galaktičkih superjata.

[причалица]

nastavak:

Zanimljivo je da su savremena kosmološka istraživanja usko povezana s istraživanjem mikrosveta. Nove spoznaje o fizici elementarnih čestica i prirodi njihovog uzajamnog djelovanja, neposredan su doprinos našim spoznajama o nastanku i razvoju svemira u kojem živimo.

Na kraju se postavlja pitanje kakva je konačna sudbina svemira. Procene srednje gustine svemira, (koje ne moraju biti tačne), većinom ukazuju da je svemir otvoren, tj. da će se njegovo širenje večno nastaviti. Šta će se u tom slučaju događati s materijom i energijom? Nakon što istroše nuklearno gorivo, zvijezde će izumirati. U svemiru će biti sve više belih patuljaka, neutronskih zvezda i crnih jama. Jedan deo zvezda napustiće svoje galaktike, a drugi deo će se sabiti u masivnu crnu rupu u galaktičkom središtu. Teorija pokazuje da beli patuljci kolapsiraju u neutronske zvijezde, a da neutronske zvezde kolabriraju u crne rupe. Verovatnoća tog procesa je vrlo mala, ali u vrlo dugom periodu vremena on će se ipak dogoditi. Za naše pojmove u gotovo neizmernoj budućnosti, svemir će se sastojati od crnih rupa. Međutim, ni to nije konačno stanje. Vrlo dugotrajnim procesom (tzv. Hawkingov proces), crne rupe gube masu i “isparavaju”. Tako će na kraju svemirski prostor ostati ispunjen fotonima, neutrinima i antineutrinima te česticama i antičesticama isparenih iz crnih rupa…

[supermen*prvi]

Kao što smo kazali, sam “trenutak nula” još uvijek je potpuna zagonetka. Međutim, savremenim fizičkim teorijama nastoje se rastumačiti zbivanja u svemiru, već od trenutka kada je on bio star svega 10-43 sekundi. Pretpostavlja se da je tada temperatura svemira bila 1032K i da se jedinstvena sila među česticama (supergravitacija) razdvojila na dve sile gravitacijsku i veliku ujedinjenu silu. Širenje i hlađenje svemira do temperature od 1028K (starost svemira tada je bila 10-35 sekundi), dovelo je do razdvajanja velike ujedinjene sile na jaku nuklearnu i elektroslabu silu. Obično se kaže da je tada došlo do “zamrzavanja” jake nuklearne sile. Kada je temperatura svemira opala na 1015K, (što odgovara starosti svemira od 10-10 sekundi), elektroslaba sila razdvojila se na elektromagnetsku i slabu nuklearnu silu.

Asociralo me je ovo na bibliju i "Bog stvori nebo i zemlju"

Sto se tice anihilacije materije svojevremeno sam veoma razmisljao o obrnutom procesu. Ako je moguca anihilacija logican sled je da je moguc i obrnut proces. Da pojasnim. Ako je moguce unistiti materiju onda mora da postoji proces da se ona stvori ni iz cega. Odnosno, ako je anihilacijom materije stvorena energija mora da postoji proces da se iz te energije stvara materija.

[причалица]

Asociralo me je ovo na bibliju i "Bog stvori nebo i zemlju"

Sto se tice anihilacije materije svojevremeno sam veoma razmisljao o obrnutom procesu. Ako je moguca anihilacija logican sled je da je moguc i obrnut proces. Da pojasnim. Ako je moguce unistiti materiju onda mora da postoji proces da se ona stvori ni iz cega. Odnosno, ako je anihilacijom materije stvorena energija mora da postoji proces da se iz te energije stvara materija.

pa to se desilo u početku :)

[supermen*prvi]

pa to se desilo u početku :) Znam. Po svemu sudeci ako dobro analiziramo crne rupe i koncentraciju mase u jednu tacku (mesto bez dimenzije) onda se taj proces neprestano odvija. Pokazatelj su bele rupe.