Termiczna historia Wszechświata

WIELKI WYBUCH
(Zjawisko powstania PRZEDE WSZYSTKIM czasu i przestrzeni (czasoprzestrzeni)!!)

1. Era Plancka $t=0-10^{-43} s$ $T=10^{32} K$
   
   

   
   

   -

   obszar tak "mały", że cały stanowi osobliwość (klasycznie obszar ukryty przed obserwatorem - jego promień równy promieniowi Schwarzschilda)
   

   -

   do opisu potrzeba kwantowej teorii grawitacji, która nie istnieje (mówi się też o TOE = teory of everything)

2. Era Wielkiej Unifikacji $t=10^{-43} s -10^{-35} s$
   
   

   
   

   -

   trzy oddziaływania: el-mag, jądrowe silne i jądrowe słabe są zunifikowane tj. mają tą samą moc i są nierozróżnialne
   

   -

   Wszechświat wypełnia plazma kwarkowo-gluonowa + leptony

3. Era inflacji $t=10^{-35} s -10^{-32} s$
   
   

   
   

   -

   gwałtowna ekspansja Wszechświata, powiększenie rzędu $10^{30}$
   

   -

   obszar włożony chirurgicznie, w celu wyjaśnienia np. ogromnej jednorodności Wszechświata
   

   -

   siły jądrowe silne rozwodzą się z el-mag i słabymi (oddziaływanie elektrosłabe)

4. Era materii (hadronowa) $t=10^{-32} s -10^{-4} s$
   
   

   
   

   -

   znów wolna ekspansja
   

   -

   rozdzielenie wszystkich oddziaływań
   

   -

   kwarki i gluony łączą się w hadrony (np. protony i neutrony), anihilacja par kwark-antykwark
   

   -

   pod koniec gęstość Wszechświata $\simeq$ gęstość jądrowa

5. Era leptonowa $t=10^{-4} s -10 s$
   
   

   
   

   -

   anihilacje par lepton-antylepton, stąd zostaje nadmiar leptonów (np. elektrony)
   

   -

   przez anihilacje powstaje ogromna ilość fotonów (też powstaje tzw.. tło neutrinowe)

6. Nukleosynteza $t=10 s - 3 min$
   
   

   
   

   -

   powstanie jąder pierwiastków lekich (masowo:75% wodór i 25% hel i resztkowe inne)
   

   -

   ustala się zasadnicza obfitość wodoru i helu we Wszechświecie (reakcje w gwiazdach są zaniedbywalne)

7. Era promieniowania $t=10 s - 14 min$
   
   

   
   

   -

   we Wszechświecie przewaga promieniowania (pod względem gęstości energii) nad materią, a pod koniec tej epoki przewaga materii nad promieniowaniem
   

8. Era rekombinacji $t=14 min-10^{5} lat$
   
   

   
   

   -

   formują się atomy, Wszechświat obojętnieje
   

   -

   pod koniec oddzielenie się materii od promieniowania $\Rightarrow$ uwolnienie fotonów (zaczynają poruszać się po liniach prostych) $\Rightarrow$ promieniowanie reliktowe (temperaturowe zdjęcie tamtej epoki)

9. Era galaktyczna $t=10^{5} lat -teraz$ $T\simeq 2.9 K$
   
   

   
   

   -

   powstają pierwsze gwiazdy i galaktyki (wciąż nie wiemy co było pierwsze)
   

   -

   w wyniku "śmierci" pierwszych gwiazd materia wzbogaca się o pierwiastki z dalszej części tablicy Mendelejewa
   

   -

   powstaje Układ Słoneczny