Napoli (napoli) wrote,
Napoli
napoli

Семинар "Духи космоса". Часть 10. История Вселенной

Продолжение перевода отрывка из книги Клода Понселé.

Несмотря на кажущуюся научность и нешаманскость нижеследующего отрывка он полон гениальных идей, которые увидит тот, кто видит во всём реализацию герметического правила "Как наверху, так и внизу". Когда я переводила эту главу, я видела не Вселенную, а формирование человеческой души. Я также видела магическую реализацию намерения от задумки до проявления на материи. В какой-то момент я даже успела пожалеть, что в этой жизни мне уже не светит посвятить себя точным наукам; шаманский взгляд на мир и интуитивное понимание устройства и взаимодействия всего со всем в мире очень пригодились бы в той же химии. Мне кажется, пройди я ещё раз школьный курс химии, одна только таблица Менделеева стала бы для меня пещерой сокровищ, чтобы узнать много нового и необычного о разных типах людей и опытах восприятия.

***

Большой взрыв

Давайте повторим, что мы уже знаем о веществе и энергии во Вселенной. Обычное вещество состоит из атомов различных элементов. Атом состоит из ядра, окружённого облаком электронов. Ядро состоит из протонов и нейтронов, которые, в свою очередь, состоят из кварков. Таким образом, основу обычного вещества составляют кварки и электроны.

Вселенная также содержит в себе поля энергии в виде электромагнитного излучения или волн. Электромагнитные волны переносят разные объёмы энергии в зависимости от частоты. Низкочастотные волны имеют большую длину волны и низкую плотность. С повышением частоты укорачивается длина волны и повышается энергетическая плотность. Наиболее низкую частоту имеют испускаемые пульсарами радио-волны, которые также переносят сигналы наших радио и телевидения. Волны более высокой частоты называются микроволнами и используются в радарах и микроволновых печах. Ещё выше на шкале частот находятся инфракрасные лучи, видимый свет от красного до фиолетового и ультрафиолетовые лучи, которые представляют опасность для человеческой кожи. К ещё более высоким частотам относятся рентгеновские лучи, широко используемые врачами и дантистами. К самым высоким значениям относится гамма-излучение, самое высокоэнергетическое излучение во Вселенной.

В главе о квантовой механике говорится, что электромагнитное излучение, которое ведёт себя как волны, также ведёт себя и как частицы, что было подтверждено экспериментально. Поэтому электромагнитное излучение можно уподобить крохотным невесомым частицам - фотонам. Чем выше частота, тем более высокоэнергетичен фотон. Корпускулярно-волновая природа света и другие формы электромагнитного излучения являются загадочными явлениями нашей реальности.

Давайте теперь проследим краткую историю эволюции Вселенной, чтобы понять, как возникло современное вещество и излучение, включая космическое реликтовое излучение и видимые объекты космоса. Мы считаем эту историю истинной, поскольку она была подтверждена множеством экспериментов с точными расчётами. Начнём с 10-43 секунды после Большого взрыва - где-то с этого момента современная физика может описать происходящее. 10-43 секунды - это невероятно малый отрезок времени. Это число можно представить как ноль с 43 нулями после запятой. Мы также упомянем о температуре во Вселенной, измеряемой в кельвинах (0°C = 32°F = 273 K).

Большой взрыв произошёл из бесконечно малой точки. Многие думают, что Большой взрыв был своеобразным химическим взрывом, что означало бы, что перед ним эта бесконечно малая точка существовала где-то в пространстве. Но надо помнить, что пространство стало создаваться только после Большого взрыва. В каком-то смысле всё пространство находилось внутри этой точки, и расширение после Большого взрыва случилось одновременно во всём этом пространстве.

От 10-43 до 10-10 секунды после Большого взрыва. Начало пространства и времени. Вселенная представляет из себя крохотный вакуум, заполненный силовыми полями и энергией. Согласно квантовой теории, вакуум - это не пустое пространство, он заполнен тончайшими случайными "квантовыми флуктуациями". Температура Вселенной составляет приблизительно 1032 К (единица с 32 нулями).

Затем начинается то, что мы зовём космической инфляцией, расширением пространства. Вакуум нестабилен и начинает расширяться с огромной скоростью. В необычайно короткое время отталкивающая сила гравитации, или, как её ещё называют, сила антигравитации, расширяет Вселенную до невероятных размеров, в 1026 раз. Энергия вакуума становится энергией электромагнитного излучения. Фотоны несут высокопотенциальную энергию, и некоторые из них трансформируются в частицы вещества и антивещества, электроны и антиэлектроны (позитроны), а также кварки и антикварки.

Эта трансформация выражена в знаменитом уравнении Эйнштейна E=Mc2, согласно которому масса и энергия эквивалентны и могут переходить одно в другое при очень высоких температурах и энергиях. Частица антиматерии имеет ту же массу, что и её сестра, обычная частица, но противоположные характеристики, такие как электрический заряд и спин. При контакте материя и антиматерия аннигилируют друг друга, выделяя при этом энергию в виде высокоэнергетичных фотонов. Тонкие квантовые флуктуации усиливаются космической инфляцией, создавая неоднородность в плотности материи и антиматерии, что, в свою очередь, повлияет на зарождение и формирование звёзд и галактик.

При расширении Вселенной она всё ещё невероятно плотна; фотоны и частицы материи и антиматерии сталкиваются друг с другом. Затем вступает в силу гравитация, замедляя расширение. Материя и антиматерия взаимно аннигилируют. Но со временем количество материи начинает превышать количество антиматерии, и материя становится строительным материалом для Вселенной и нас с вами. Учёные доказали, что антиматерию можно произвести в лабораторных условиях, но на настоящий момент её наблюдения пока не производились. Эта асимметрия странная, на первый взгляд, т.к. материя и антиматерия возникли в равных объёмах. Однако сегодня учёные сходятся во мнении, что изначально создалась небольшая асимметрия в поведении некоторых базовых частиц. В любом случае, на тот момент Вселенная представляет из себя "бульон" из кварков, электронов и фотонов, чья температура составляет 1015 К.

От 10-10 до 10-4 секунды после Большого взрыва. По мере того, как Вселенная расширяется, её температура падает до 2*1012 К и кварки объединяются в протоны и нейтроны. Протоны и нейтроны постоянно превращаются друг в друга: протон и электрон объединяются в нейтрон, а нейтрон испускает электрон и становится протоном. Фотоны постоянно сталкиваются с электронами.

Через 1 секунду. Температура Вселенной теперь около 1010 К (10 миллиардов К). Реакции между нейтронами и протонами прекращаются. В результате асимметричной взаимной аннигиляции материи и антиматерии количество протонов превышает количество нейтронов в 7 раз. Именно по этой причине Вселенная состоит большей частью из водорода: ядро водорода состоит из одного протона, а более тяжёлые элементы имеют в своём ядре нейтроны. Вселенная расширяется, фотоны продолжают сталкиваться с электронами и удерживаться в "бульоне" первоначальной материи.

Через 100 секунд. Температура опускается до 1 миллиарда К. Начинается процесс ядерного синтеза: нейтроны и протоны объединяются, образуя ядра. Все существующие нейтроны объединяются с протонами, формируя ядра гелия (2 протона и 2 нейтрона), небольшое количество дейтерия (изотоп водорода, называемый тяжёлый водород, состоящий из 1 протона и 1 нейтрона) и лития (3 протона и 3 нейтрона). Так спустя совсем короткое время после Большого взрыва Вселенная состоит в основном из водорода и ядер гелия (в пропорции 3/4 и 1/4) с небольшим количеством ядер дейтерия и лития. В этой изначальной материи электроны продолжают сталкиваться с фотонами.

Через 300 000 лет. Всё это время Вселенная расширялась и остывала, достигнув к этому моменту температуры около 3000 К. На этом этапе электроны присоединяются к протонам, формируя атомы водорода, и к ядрам гелия и лития, формируя атомы гелия и лития. Вселенная наполнена газом, состоящим преимущественно из водорода и гелия. Электроны, которые теперь привязаны к атомным ядрам, прекращают взаимодействие и столкновения с фотонами, и происходит то, что мы называем разделением материи и излучения из первоначальной плазмы. Вселенная наконец становится прозрачной для электромагнитного излучения. Фотоны, перемещающиеся со скоростью света, теперь могут беспрепятственно проходить сквозь материю. Фотонное излучение распространяется и остывает вместе со Вселенной, заполняя её собой. По мере расширения и остывания излучения увеличивается длина его волны, а частота и энергоёмкость понижаются.

Через 1 миллиард лет. Вещество Вселенной расширяется и остывает, появляются гравитационные поля. Тончайшие случайные квантовые флуктуации, появившиеся в изначальном энергетическом вакууме, теперь проявляются в виде неоднородной плотности вещества. Гравитация усиливает эту неоднородность, и вот в заполняющем Вселенную газе начинают появляться объёмные аморфные структуры. Температура падает до 20 К или -273°С.

В местах повышенной плотности тела Вселенной под действием сил гравитации образуются звёзды, галактики и квазары. Первые звёзды появляются через 400 миллионов лет после Большого взрыва. В более крупных масштабах более высокая плотность приводит к образованию галактик, галактических кластеров и туманностей. Температура внутри и вокруг звёзд значительно выше, чем температура в межзвёздном пространстве.

От 1 миллиарда лет до сегодняшнего дня (около 13,7 миллиардов лет после Большого взрыва). В следующие 13 миллиардов лет внутри звёзд формируются тяжёлые элементы посредством слияния более лёгких элементов, из взрывов сверхновых рождаются новые звёзды, планеты вращаются вокруг звёзд, звёзды стареют и умирают, галактики сталкиваются и сливаются, образуя более крупные галактики. Под действием сил гравитации образуются гигантские структуры, которые мы называем галактические группы, скопления, сверхскопления, диаметр которых насчитывает от нескольких миллионов до 100 миллионов световых лет. Некоторые структуры имеют правильную круглую форму, другие - разнообразные сложные конфигурации. Между сверхскоплениями находится обширное пустое пространство.

К сегодняшнему дню фотонное излучение остыло до 3 К (-270°С), и его частота понизилась до частоты радио-волн. Оно заполняет всё пространство вокруг нас, всю Вселенную. Это так называемое космическое реликтовое излучение было открыто в 1965 году, и оно подтверждает теорию Большого взрыва.
Tags: космос, наука
Subscribe

  • Общение с Иным

    Иногда совершенно случайно в моём пространстве происходят вещи, которые я могу объяснить только текущим семантическим наполнением моего пространства.…

  • Сущность, сотканная из звука, и о воплощениях одной мелодии

    В церкви недалеко от моего офиса есть карильоны. Это набор колоколов, достаточный, чтобы на нём узнаваемо сыграть специально аранжированную мелодию…

  • Compersion

    Compersion. Это слово принесла к нам в офис коллега. Что-то? - спросили мы. - Compassion? - Нет, compersion! - настаивала коллега. Мы вытащили…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments