|
Global Lithuanian Net: san-taka station: |
|
Visatos pirmapradžio karščio svilinantis speigas
Taip pat skaitykite: Jie buvo pirmeiviais... Visata yra sklidina "pirmapradžio" karščio, išlikusio nuo Visatą sukūrusio
Didžiojo "Bumt" laikų.
Tik nepasakysi, kad juo pasišildysi - tai tik 2,728o aukščiau absoliutaus nulio.
Šviesai sklindant baigtiniu greičiu, astronomai žvelgia į praeitį. Mus pasiekusi žvaigždžių šviesa keliavo
dešimtis ir net šimtus metų. Artimiausioji Andromedos galaktika randasi "tik" prieš 3 mln. metų. Kuo
tolimesnis objektas, tuo jo regima būsena yra arčiau to slėpiningojo "Bumt", kuris įvyko, kaip manoma,
prieš 10 ar 20 mlrd. metų.
Tirdami reliktinį spinduliavimą (CMBR, žr. "Erdvės ratilai") mokslininkai gali
"prisiliesti" prie tų Visatos sąlygų, kurios buvo vos keli tūkstančiai metų po to lemtingojo Visatos įvykio -
dar prieš susikuriant žvaigždėms ir galaktikoms.
Didžiojo sprogimo
teorijos pagrindas yra besiplečianti Visata (tą faktą trečio dešimtmečio pradžioje atrado
Edwin'as Hubble). Bet tai reiškia, kad Visatos tankis nuolat mažėja. Vadinasi tolimoje praeityje Visata buvo
tankesnė (o kartu - ir karštesnė!). kai Visata tebuvo tik vienos milijoninės dabartinės Visatos dydžio, jos
vidutinė temperatūra buvo 273 mln. laipsnių (atrodo, aukščiau nulio), o vidutinis tankis - koks, kaip dabaroro prie Žemės.
Fizikų grupė iš Ispanijos, Portugalijos ir Prancūzijos pasiūlė naują Visatos barioninės asimetrijos
(materijos perteklių prieš antimateriją) aiškinimą kad
Higso bozonai turi antrininkus. Jie rėmėsi prielaida,
kad Higso bozonas nėra vienintelis, kas neprieštarauja eksperimentiniams duomenims, numatantiems bent
vieną tokio tipo el. dalelę. Jau senokai kuriamos teorijos, kuriose Higso lauko kvantai gali būti skirtingi.
Naujame modelyje laikoma, kad po Didžiojo sprogimo susidarė dvi skirtingos Higso tipo dalelės, kurių
kiekiai skyrėsi. Pradėjus formuotis barionams (protonai, neutronai ir kt. dalelės iš 3 kvarkų), materialių
barionų susidarė daugiau nei antidalelių.
Prieš barionų susidarymą privalėjo įvykti elektromagnetinė, silpnosios ir stipriosios sąveikų atsiskyrimas.
Karštoje ir tankioje ankstyvojoje Visatoje tie trys laukai buvo neatskiriami ir būtent Higso bozonas buvo
svarbus jų atsiskyrimui. Dėl sugebėjimo sąveikauti su silpnojo lauko kvantais (W- ir Z- bozonais), jis jiems
suteikė masę, tuo tarpu EM lauko kvantas (fotonas) liko be masės. Taip pat masyvūs (turintys masę) kvantai
negalėjo sąveikos perteikti neribotu atstumu apribodami silpno lauko poveikį el. dalelių masteliu. Kadangi
skirtingi Higso bozonai skirtingai veikė laukų atsiskyrimo procesą, jų poveikio rezultatas irgi galėjo skirtis.
Beje, hipotezė, kad egzistuoja milžiniškos antimaterija užpildytos visatos dalys (apie tai žr.
>>>>>), mažai
tikėtina dėl patvirtinančių eksperimentinių duomenų trūkumo.
Be to eksperimentai su HADES*) beaptiko U-bozono, tamsiojo fotono, pėdsakų, tad fizikai
jį pašalino iš galimų kandidatų tamsiosios materijos dalelėms.
Fizikai naudojo dviejų tipų reakcijas: 1) niobį ir vandenilį bombardavo protonų pluoštais, kas priversdavo
susidaryti pjonus; 2) priversdavo susidurti argoną ir kalio chloridą, po ko susidaro eta-mezonai. Buvo
manoma, kad tiek pjonui, tiek eta-bozonui gali egzistuoti kanalas skilimui į fotoną ir U-bozoną. Tamsieji
fotonai privalėjo skilti į leptonų poras (elektroną ir pozitroną), kurių statistiką analizavo mokslininkai.
Hipotetinis U-bozonas privalėjo turėti, skirtingai nuo elektromagnetinio kvanto, nežymią ramybės masę, -
maždaug kelių mikroelektronvoltų ir būti neaiškios prigimties tolimojo poveikio jėgos nešėju. Kadangi didžiąją savo jaunystės dalį Visata praleido labai šiltame lopšyje, tai joje nebuvo jokių atomų - tik
elektronų ir branduolių mišinys. Iš to meto ir liko CMBR fotonai. Jų spektras yra vadinamas "terminiu"
arba "tamsaus kūno". Ir būtent jį kruopščiai registruoja NASA COBE palydovas.
Didžiojo sprogimo
teorijai yra apie 30 metų. Pradžioje Visata buvo nepaprastai karšta ir
tanki. CMBR fotonai susidarė vykstant materijos ir antimaterijos anihiliacijai. Pagal Visatos entropijos
modelį kiekvieniems 5 mlrd. antikvarkų buvo 5 mlrd.+1 kvarkas. Toli nežymi asimetrija leido susidaryti
žvaigždėms ir galaktikoms. O Visatai plečiantisšie CMBR fotonai vėso (pagal Gomow nustatytą termodinamikos
dėsnį).
Labiausiai stebina CMBR nepaprastas vienalytiškumas. Danguje yra šviesesnių ir tamsesnių sričių, bet
CMBR yra beveik vienodas visomis kryptimis. Ir jei didysis "Bum" sugeba paaiškinti CMBR atsiradimą,
jis kelia iš nevilties rankas prieš CMBR vienalytiškumą. Jį aiškinti bando "infliacijos" teorija
(taip pat žr. " CMBR turi labai įdomią istoriją
Jį 1941-aisiais visai atsitiktinai atrado A. McKellar'as**), kuris nustatė CN molekulės sužadinimą esant
fotonų fonui, kurio temperatūra 2,3o K.
Vėliau jį 1965-aisiais iš naujo atrado A. Penzias ir
R. Wilson'as (gavę Nobelio premiją).
Jie dirbo "Bell Labs", kur tyrė mikrobangų panaudojimo ryšiams galimybes. Jie nustatė, kad jų milimetrinių
bangų imtuve vienu dažniu fotonų tankis buvo toks pats visomis kryptimis. nenustačius jokio
24 valandų moduliacijos buvo nuspręsta, kad jo prigimtis yra kosmologinė ir kad jis yra visur.
Be to, nuo to laiko, kai buvo nustatyta, kad Visata plečiasi, buvo padaryta keletas teorinių teiginių:
Viskas prasidėjo, kai E. Hubble atrado
raudonąjį spektro poslinkį tolimose galaktikose. Jis tustatė tiesinę
priklausomybę tarp greičio, kuriuo galaktikos tolsta, ir atstumo iki jų. Kuo objektas toliau, tuo didesnis
jo raudonasis poslinkis (t.y. tuo greičiau jis tolsta). Nieko negalėjo paaiškinti ir Einšteino bendroji reliatyvumo teorija.
1934-aisiais Tolman'as sugretino Visatos plėtrą su termodinamine entropija. Iš to buvo daroma išvada, kad
plėtimasis turi atvėsinti bet kurį terminio spekro foną.
1942-aisiais Chandrasekhar'as ir Heinrich'as nustatė temperatūros ir tankio sąlygas Visatos
atsiradimo metu, prie kurių Visatoje buvo terminė pusiausvyra. Tačiau didelis Visatos tankis vertė Visatą
plėstis nepaprastai sparčiai (kitaip ji būtų pasibaigusi ankstyva katastrofa) - ir todėl
pusiausvyros paskaičiavimų negalima daryti (Gomow, 1942, 1946). Besiplečiančioje ir vėstančioje Visatoje
fiziniai procesai kito labai sparčiai.
Vėliau (1948-ais) Gomow'as teigė, kad esant nepaprastai aukštoms temperatūroms, fotonų energijos
kiekis daug kartų viršijo materijos energijos kiekį. Fotonų "radiacija" suskaldydavo bet kokį branduolį -
tad pirmapradė Visata buvo sudaryta tik iš fotonų ir "laisvų" elementariųjų dalelių. Iš esmės,
jis mažai klydo, kai spėjo, kad fono temperatūra turėtų būti 5K. *) HADES (High-acceptance Di-electron Spectrometer) Helmholco Sunkiųjų jonų tyrimo
centre Darmštadte (Vokietija) skirtas atomų tyrimams ekstremaliomis sąlygomis (aukštose temperatūrose ir didelių slėgių).
*)Andrew McKellar (1910-1960) Kanados astronomas.
Baigė matematiką ir fiziką.1935 m. pradėjo dirbti Dominiono astrofizikinėje observatorijoje, kur
atliko tyrimus iš astrofizikos srities. Čia dirbo iki pat savo mirties. Karo metu su žmona tarnavo
Karališkame Kanados laivyne, o po karo 1959 m. tapo Kanados Karališkosios astronomų draugijos prezidentu.
Svarbiausias indėlis molekulinės spektroskopijos srityje. Jis pateikė pirmąjį tarpžvaigždinių dujų
temperatūros įvertinimą (2,4o K; ją patvirtino vėliau atrastas mikrobanginis
spinduliavimas) remdamasis CN linijomis. Tyrė šaltų žvaigždžių molekulinį spektrą ir 1936 m.
nustatė, kad anglies žvaigždžių energijos šaltinis yra anglies-azoto branduolinis ciklas. Kai kuriose
vėlyvos stadijos žvaigždžių atmosferoje atrado anomaliai aukštą ličio kiekį, o 1940 m.
tarpžvaigždinėje erdvėje patvirtino molekulių egzistavimą (tarp jų ir CH, CN ir NaH). Tyrinėjo
molekulines kometų emisijas ir 1940 m. paaiškino kai kurias ypatybes saulės spinduliavimo sužadinančiu rezonansu.
Jo vardu pavadintas krateris Mėnulyje bei asteroidas 1929 TD1.
Šiomis temomis kviečiu paskaityti papildomus straipsnelius: Paruošė Cpt.Astera's advisor
Atsiliepimus ir pastabas galite palikti
pagrindinio san-taka station puslapio gale. san-taka Maloniai pasitiksime žinias apie bet kokius
Jūsų pastebėtus sunkiai paaiškinamus reiškinius naktiniame danguje ar patirtus sapno metu...
UFO sightings and other phenomenas in/under Lithuanian sky.
Please inform us about everything you noticed and find unexplainable in the night sky or even during
your night dreams, or in the other fields of life.
|
