Global Lithuanian Net:    san-taka station:

Visatos pirmapradžio karščio svilinantis speigas

Taip pat skaitykite: Jie buvo pirmeiviais...
Išsiderinusi kosmoso muzika

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. "Erdvės ratilai").

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:
Jie buvo pirmeiviais...
Išsiderinusi kosmoso muzika
Duokite mums Alcubierre pavarą
Naujos galimybės žvaigždėlaivio pavarai
Erdvės ratilai: Visatos darinių kilmė - CMBR ir infliacija;
Didysis Bum: prieš 400 m. ir dabar - dabarties teorijų ryšis su Viduramžių mistikais;
En-sof - trancendentinė begalybė pasaulio sukūrime
Tamsioji materija ir energija
Nepaprastai suderinta Visatos sandara
Platono tobulasis tvėrimas - Platono dialoguose
Pasaulio sukūrimo puslapis - nuorodų rinkinys;
Nepaprasti Visatos skaičiai
Raudonojo poslinkio kilmė
Lygiagrečiosios visatos
Nepastovios konstantos
Gyvatės žvaigždynas

Paruošė Cpt.Astera's advisor

Atsiliepimus ir pastabas galite palikti pagrindinio san-taka station puslapio gale.

san-taka
station

NSO apsireiškimai ir neįprasti fenomenai Lietuvos danguje ir po juo

Maloniai pasitiksime žinias apie bet kokius Jūsų pastebėtus sunkiai paaiškinamus reiškinius naktiniame danguje ar patirtus sapno metu...

įspūdžius, klausimus ar komentarus prašome siųsti el.paštu:
san-taka@lithuanian.net arba pateikti pagrindinio puslapio gale.

san-taka station

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.

Pagrindinis NSO puslapis
Vartiklio naujienos