1.1 Стадии развития Вселенной
В настоящее время в научном мире доминирует теория рождения Вселенной в результате Большого Взрыва. Считается, что до Взрыва она была» сжатой до точки, так называемого ничто, с колоссальной плотностью. В этом ничто шли процессы, которые довели его до определенного состояния и оно взорвалось. После Взрыва началось поэтапное рождение, становление и функционирование Вселенной.
Первой после Большого Взрыва считается Планковская эпоха с температурой 10>32 K и плотностью около 105 г/см>3. Длительность её составляла 10>—43сек. В это время во Вселенной была только энергия.
Через 10>—35 секунды после наступления Планковской эпохи наступила эра инфляционной эпохи. В этот период Вселенная увеличилась в 10>50 раз. В ней всё ещё преобладало излучение, но уже появились субатомные частицы: кварки и электроны, которые пока не имели массы.
Между 10>—12 и 10>—6 секунды после Большого Взрыва наступила кварковая эпоха. Температура в этот период развития Вселенной составляла более 10>12К. При таких условиях кварки не могли образовывать адроны. В это время Вселенная была заполнена кварк-глюонной плазмой.
В течение от10>—6 и до 1 с после Большого Взрыва температура Вселенной опустилась ниже10>12К и кварк-глюонная плазма охладилась до величин, при которых кварки группировались и образовывали адроны. В ходе адроновой эпохи (1 – 10 секунд) адроны аннигилировали с антиадронами. В результате появились пары лептонов и антилептонов. Из всех лептонов самые известными лептонами являются электроны.
По мере охлаждения Вселенной протоны и нейтроны образовывали ядра водорода и гелия и через 3 минуты, после Большого взрыва во Вселенной началось формирование стабильных атомов водорода и гелия. Происходило это путем захватывания электронов ядрами водорода и гелия. Эта эпоха называется фотонной. Продолжалась она 380 тысяч лет. К её концу температура Вселенной опустилась до 3500>0 К она стала прозрачной для прохождения фотонов.
К настоящему времени разработано достаточно большое количество теорий, представляющих собой различные модели рождения и развития Вселенной, но большинство физиков считают теорию Большого Взрыва, как наиболее теоретически обоснованную модель Вселенной. Многие аспекты этой теории были теоретически предсказаны и экспериментально подтверждены. Так на основании её положений было установлено постоянное расширение Вселенной и открыто в ней фоновое излучение в размере 2,7>0 К. Но наряду с достоинствами, у теории Большого Взрыва есть определенные границы применимости и она требует дополнения и усовершенствования. Используя базовые принципы системы взаимодействия материи с пространством, попробуем дополнить и уточнить некоторые её положения.
Рабочая гипотеза взаимодействия материи с пространством основывается на постулате об энергии. Энергия существует в двух видах: энергии материи (E>m) и энергии пространства ( – E>p.), которые взаимно переходят друг в друга. Именно эти энергии являются исходным «материалом» Большого Взрыва, именно из них возникли все частицы окружающего мира. Рассмотрим поэтапное рождение, становление и функционирование Вселенной, исходя из этого принципа.
Планковская эпоха. В начале Взрыва (10>—43—10>35 сек.) излучения энергий были обособлены и не взаимодействовали между собой, Температура энергии материи составляла 10>32К, а энергии пространства 0 К. (Рис.1.а).
Эра инфляции. Когда возраст Вселенной достиг 10>—40 секунд, произошло перемешивание энергий (Рис.1.b), приведшее к её экспоненциальному взрыву, в результате которого её первоначальный размер увеличился 10>50 раз. В этот период и образовались сгустки энергии материи (гравитоны) и сгустки энергии пространства (простоны). Отдельные простоны группировались (объединялись) в «силовые нити», а другие остались «свободными». Часть гравитонов, тоже объединялись (сливались) в сверхмассивные сгустки (частицы), но большая часть оставалась в «свободном» состоянии. Значительная часть инфляционной энергии израсходовалась на растяжение силовых нитей пространства и образование из них своеобразной «сети», равномерно напряженной во всех направлениях, то есть на формирование пространства современной Вселенной (Рис.1.c). В инфляционный период во Вселенной в результате перемешивания энергий лавинообразно падали температура и плотность излучения, и при достижении определенных значений этих показателей начали образовываться первые представители обычного вещества частицы разных зарядов.
