Teorija velikog praska

Annabel_Lee · **ஐ NaUgHtGeLiC ஐ**

Prije Planckovog vremena

Velikom Praskom naziva se događaj stvaranja svemira. Važno je razumjeti da Veliki Prasak nije nikakva eksplozija u "središtu svemira" (svemir nema središte!) već sam događaj stvaranja prostora, vremena, materije i energije. Svemir se nakon Velikog Praska počeo širiti i širi se i danas. Sa širenjem prostora, materija se razrjeđivala, svemir se hladio i mijenjao: od homogene "juhe" vrućih, nama danas uglavnom nepoznatih čestica, do današnjeg hladnog svemira sa milijardama galaksija.

Sam trenutak stvaranja i kratak period od 10-44 sekundi nakon stvaranja još uvijek su izvan domašaja znanosti. Naime, Einsteinova opća teorija relativnosti, jedina opće prihvaćena teorija prostora i vremena, ne funkcionira za sustave manje od tzv. Planckove udaljenosti (10-35 metara) i za događaje koji traju kraće od tzv. Planckovog vremena (10-44 sekundi). Unutar Planckovog vremena ni prostor ni vrijeme više nemaju isto značenje kao u svakodnevnom životu. Tu bi magičnu granicu trebala srušiti Kvantna Teorija Gravitacije, koja još uvijek nije razvijena. Ovaj početni period svemira zovemo Epoha kvantne gravitacije. Pročitajte i naš članak: Tvar u Prošlosti.

Kratka povijest svemira

Svemir možemo podijeliti u nekoliko epoha. Iza epohe kvantne gravitacije, slijede redom epoha velikog ujedinjenja, epoha elektroslabe sile (kvarkovska epoha), leptonska epoha, fotonska epoha, epoha u kojoj svemir postaje proziran i epoha formiranja galaksija nakon koje nastupa sadašnja faza razvoja svemira. Više o ovim epohama možete saznati na stranicama e-škole Fizika Svemira: Povijest Svemira.

Epoha velikog ujedinjenja nastavlja se na Epohu kvantne gravitacije, u trenutku kada je svemir imao temperaturu od 1032 K. Oko 10-38 sekundi nakon nastavka svemira, pri temperaturi od 1029 K, temeljna međudjelovanja - jako, slabo i elektromagnetsko - mogla su biti ujedinjena. Fluktuacije u vakumu uzrokuju ubrzanu ekspanziju, tzv. inflaciju. Svemir je u 10-34 sekundi narastao od 10-15 m do veličine deset milijuna promjera sunčevog sustava.
U ovoj epohi nastaje mala asimetrija između materije i antimaterije, koje će se kasnije uglavnom poništiti, no mali višak materije stvoriti će današnji svemir. Ovaj se proces zove bariogeneza.

U epohi elektroslabe sile (kvarkovska epoha), pri temeraturi od 1027 K i starosti svemira od 10-34 sekundi, jako međudjelovanje se počinje odvajati od preostala dva koja zajedno tvore elektroslabu silu. Kvarkovi i antikvarkovi se međusobni poništavaju, a spomenuta asimetrija odgovorna je za postojanje materije u svemiru.

Leptonska epoha (elektroni i neutrini su leptoni) počinje pri starosti svemira od 10-10 sekundi i pri temperaturi od 1015 K. U ovoj se epohi razdvajaju ektromagnetska i slaba sila. Pri starosti svemira od oko 10-5 sekundi stvaraju se protoni i neutroni. Na temperaturi ispod 1011 K protoni se ubrajaju u "tvar" dok se skoro 2000 puta lakši elektroni ponašaju kao zračenje, pa, uz neutrine, doprinose termičkoj ravnoteži. Protoni i neutroni slobodno prelaze jedni u druge, no no prestaje kad se svemir ohladi do temperature od 1011 K, nakon čega prevladava prelazak iz težih neutrona i lakše protone, pri čemu se energija oslobađa. Nakon uspostave ravnoteže između procesa prelaska protona u neutrone i obrnuto, 38% nukleona (neutrona i protona) su neutroni, a 63% protoni.

Oko 1 sekundu nakon nastanka svemira, pri temperaturi od 1010 K, nastaje fotonska epoha. Termička ravnoteža se više ne održava neutrinima, a istovremeno se veliki broj protona i elektrona anihilira i prelazi u fotone.

Tri minute nako Velikog Praska, pri temperaturi od 109 K stvaraju se jezgre atoma deuterija - deutroni, nakon čega nastaju jezgre težih (od Vodika) elemenata, uglavnom helija. Ovaj proces se naziva prvotna nukleosinteza.

Oko 300 000 godina nakon veliog Praska, pri temperaturi od 3000 K, svemir postaje proziran. Elektroni se s protonima vežu u vodikove atome, koji su električni neutralni, pa svemir postaje proziran za fotone. Svjetlost koja nam dolazi sa "rubova" svemira krenula je na svoj put prema nama u vrijeme zadnjih raspršenja fotona na 3000 K. Ovu je svjetlost prikupio satelit COBE (Cosmic Background Explorer), a kasnije i WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Ovo je zračenja, usljed širenja svemira, do danas ohlađeno na 2.7 K i predstavlja kozmičko pozadinsko mikrovalno zračenje koje su 1964. godine otkrili Penzias i Wilson.

Milijardu godina nakon Velikog Praska, počinje epoha formiranja galaksija, temeratura je pala na 18 K. Početne nehomogenosti, iako vrlo male, prouzročile su tijekom milijarde godina grupiranje tvari u nakupine - preteče protogalaksija. Od najgušćih područja nastaju prve zvijezde, od kojih one najmasivnije vrlo brzo eksplodiraju kao supernove. Svemir se nastavlja hladiti sve do današnje temperature od 2.7 kelvina, oko 13.7 milijardi godina nakon Velikog Praska.

U jezgrama zvijezda koje su nastale od jezgara vodika i helija, stvaraju se teže atomske jezgre. Ugljik, kisik, dušik i željezo stvoreni nukleosintezom u zvijezdama, raspršuju se svemirom eksplozijama supernovih, čineći osnovu za zvijezde nove generacije.

Dokazi

Kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje, Hubbleov zakon, količina i lokacija lakih elemenata, radio-galaksije i kvazari razlozi su zašto većina kozmologa danas prihvaća teoriju Velikog Praska, a ne suparničku teoriju Stalnog Stanja.

1. Kozmičko Mikrovalno Pozadinsko Zračenje

Zasigurno najjači dokaz teorije Velikog Praska je Kozmičko Mikrovalno Pozadinsko Zračenje (eng: Cosmic Microwave Background Radiation, CMBR). To je difuzno izotropno zračenje čiji spektar odgovara spektru zračenja crnog tijela pri temperaturi od 2.73 K. Spektar zračenja se nalazi u mikrovalnom dijelu spektra, van optičkog prozora, pa ga je moguće detektirati samo radio-teleskopima. Smatra se da ovo zračenje predstavlja ohlađeno zračenje zaostalo iz vremena ranog svemir.

Otkriće CMBR je vrlo važno jer jer se uklapa u teoriju Georgea Gamowa po kojoj su kemijski elementi stvoreni u prvih 5 minuta nakon Velikog Praska. On je tvrdio da bi prvobitno zračenje iz tog vremena još uvijek trebalo ispunjavati svemir, te da bi, usljed širenja svemira, trebalo biti ohlađeno na oko 5 K.

Kada je zračenje otkriveno, pokazalo se da je izotropno, iz čega je zaključeno da potječe iz dubokog svemira. Naime, svako zračenja nastalo u blizini Sunca ili u našoj galaksiji ne bi bilo sferno simetrično, t.j. njegov bi intenzitet varirao ovisno o smjeru. Drugo važno svojstvo CMBR je spektar zračenja koji odgovara spektru zračenja crnog tijela.

Više o tome pročitajte u našem članku: Pozadinsko Zračenje.

2. Hubbleov zakon

Edwin Hubble otkrio je 1929. proporcionalnost između udaljenosti pojedine galaksije i brzine kojom se ona udaljava od nas. Ta se proporcionalnost naziva Hubbleov zakon.

Ova proporcionalnost navodi na zaključak da je svim galaksijama trebalo podjednako vremena za pomak od početne pozicije do današnjeg položaja. Svemir je, dakle, jednom bio sažet u točku i od tada se širi!

Više o tome pročitajte u našim člancima: Hubbleov zakon i Povijest Kozmologije 2 / Edwin Hubble i Hubbleov zakon.

3. Omjeri lakih elemenata

Nukleosinteza Velikog Praska (eng: Big Bang Nucleosyntesis, BBN) je dio teorije Velikog praska koji objašnjava omjere količine različitih lakih elemenata u svemiru. U trenucima nakon Velikog Praska, svemir je bio vruća mješavina raznih vrsta čestica. Kako se svemir hladio, barionske čestice, kao što su elektroni, protoni i neutroni, počele su se vezivati u atome, većinom vodika i helija. Teorija BBN ne samo uspješno predviđa da su vodik i helij dominantni elementi u svemiru, nego predviđa i njihov međusobni omjer.

Deuterij je stabilni, neradioaktivni izotop vodika, a njegova jezgra se sastoji od jednog protona i jednog neutrona. Atomska masa mu je 2.104. Ova je čestica iznimno "krhka" - poznato je da ne nastaje u nuklearnim reakcijama u jezgrama zvijezda, već se tamo samo razara. Deuterij je moguće pronaći samo u međuzvjezdanoj materiji koja još nije prošla kroz ciklus života neke zvijezde. Prisustvo deuterija je još jedan dokaz da su laki elementi nastali nakon Velikog Praska.

4. Kvazari i radio-galaksije

Radio-galaksije i kvazari također su jedan od jakih dokaza teorije Velikog Praska. Radio-galaksije su galaksije koje su iznimno svijetle u radio dijelu spektra. Kod većine otkrivenih radio-galaksija utvrđena je jaka emisija radio-valova iz područja u blizini središta galaksije, a često se javlja i radio-svijetli halo. Otkriveni Radio-valovi su vrlo često jako polarizirani, što su astronomi protumačili kao radio-emisiju elektrona vrlo velikih energija, koji se gibaju brzinama bliskim brzini svjetlosti. Smatra se da je uzrok tome neka vrlo dramatična pojava pri čemu se oslobođa energija ekvivalentna onoj koja se oslobađa anihilacijom desetak milijuna zvijezda.

Otkriveno je da se jači izvori nalaze na većim udaljenostima od slabijih. Gledajući sve dublje u svemir ujedno gledamo sve dalje u prošlost, pa gornje otkriće ukazuje na evoluciju radio-galaksija od jačih prema slabijim izvorima. Upravo se teorija Velikog Praska, za razliku od konkurentnih toerija, zasniva na ideji evoluciji svemira.

Godine 1963. astronom Martin Schmidt otkrio je dva objekta (3C 273 i 3C 48) na kozmološkim udaljenostima od z=0.16 i z=0.37, što znači da se udaljavaju od nas brzinama jednakim 15% i 31% brzine svjetlosti. Ovi su objekti nazvani kvazarima (eng: quasar, quazi-stellar object, QSO).

Kvazari su izvangalaktički objekti koji su iznimno svijetli s obzirom na njihovu veličinu i udaljenost - smatra se da je emisija elektro-magnetskog zračenja kvazara od stotinu do tisuću puta veća nego što je to slučaj kod prosječne galaksije. U teleskopima izgledaju kao točke, pa odatle i naziv kvazari (kvazi-stelarni objekti). Do danas ih je otkriveno nekiliko tisuća, neki od njih i u skupovima galaksija. Iako priroda kvazara i njihova uloga u evoluciji svemira nije do kraja jasna, danas se smatra da su kvazari najsvijetliji tip aktivnih galaktičkih jezgri iz ranih faza evolucije galaksija, te da se zaista nalaze na njihovim kozmološkim udaljenostima. Kvazari su najdalji i intrinsično najsvijetliji objekti koje možemo vidjeti.

Problemi

Kao ni sve druge znanstvene teorije, ni Teorija Velikog Praska nije nepogriješiva ni sveobuhvatna. Iako spomenuti dokazi podržavaju teoriju, neke nepoznanice još uvijek postoje. Četiri su osnovna problema vezana uz ovu teoriju: nedostatak antimaterije, formiranje galaksija, budućnost svemira te uvjeti "prije" Velikog Praska.

1. Zašto je tako malo antimaterije u svemiru?

Fizičar Carl Anderson (California Institute of Technology) otkrio je 1932. godine novu vrstu čestice - pozitron. Pozitron je antičestica elektronu. To je bio prvi slučaj otkrića antimaterije u laboratoriju.

Ako postoji obilje čestica i antičestica na vrlo visokoj temperaturi procesi anihilacije i nastajanja novih parova čestica i antičestica biti u ravnoteži. S padom temperature opada i energija zračenja, a time i brzina stvaranja novih čestica. Anihilacija se nastavlja sve dok se ne istroše sve čestice ili antičestice.

Problem s kojim se današnja kozmologija susreće je nedostatak antičestica. Zemlja, znamo, sadrži vrlo malo, gotovo ništa, antimaterije. Sateliti poslani u orbitu oko Zemlje skenirali su svemir s istim rezultatima: antimaterije nije bilo na vidiku! Kako objasniti ovu neravnotežu između materije i antimaterije?

Neravnoteža je morala postojati prije razdoblja materije. Nekoliko je mogućih razloga za to: ili je svemira započeo sa viškom materije, ili je antimaterija odvojena u neki drugi dio svemira, ili (najvjerojatnije) je neki nepoznati proces stvorio višak materije.

2. Kako su se galaksije uspjele formirati u tako kratkom vremenu?

Proces formiranja galaksija je usko vezan uz proces stvaranja atoma koji se dogodio oko 500 000 (?!) godina nakon Velikog Praska. Prije stvaranja atoma, kontinuirano sudaranje fotona i čestica u ranoj plazmi stvaralo je pritisak koji je sprečavao okupljanje materije u veće nakupine. Nakon stvaranja atoma svemir postaje proziran za zračenje te ono više ne raspršuje materiju. Gravitacija napokon dolazi od izražaja te se atomi počinju skupljati u sve veće i veće konglomeracije. Proces počinje sa dva atoma koji se slučajno nađu u blizini te se, zbog gravitacije, još više približe. Takva mala nakupina svojom naraslom gravitacijskom silom postaje uzrokom lančanog procesa koji na kraju vodi do formiranja galaksija i skupova galaksija.

Problem je u tome što za dovršenje tog procesa nije dovoljno ovih 10-15 milijardi godina na koliko se procjenjuje starost svemira. Pored toga, ako nakupina atoma u nekom vremenu ne uspije dosegnuti određenu kritičnu masu, širenje svemira će odnijeti okolnu materiju izvan njenog dosega i tako zaustaviti proces. Jedino moguće objašnjenje ove zagonetke je postojanje nekog nepoznatog procesa koji bi stvorio nakupine materije prije ere stvaranja atoma. Za sada nam nije poznat nijedan takav proces.

3. Hoće li se svemir zauvijek širiti?

Hoće li se svemir zauvijek širiti ili će se nakon nekog vremena početi sažimati? Odgovor na ovo pitanje ovisi o masi svemira, što je teško procijeniti s obzirom da sva masa nije vidljiva.

Više o tome pročitajte u našim člancima: Budućnost svemira i Tamna tvar.

4. Što se događalo neposredno prije Velikog Praska?

U znanstvenim okvirima nemoguće je točno odgovoriti na ovo pitanje. Velikim praskom nastali su prostor i vrijeme kakve poznajemo: ne možemo saznati što se događalo "prije" toga.

(preuzeto sa http://hr.wikipedia.org/wiki/Veliki_prasak)

Annabel_Lee · **ஐ NaUgHtGeLiC ஐ**

Tvar na visokim temperaturama

Tvar u svemiru predočavamo poput plina. Plin opisujemo mnoštvom molekula. Molekule se neprekidno gibaju, a prosječna kinetička energija molekule razmjerna je temperaturi plina. Pri sobnoj temperaturi oko 300 K, srednja kinetička energija iznosi 6x10-21 J. Kako je taj mjerni broj neprikladno malen, energije u svijetu atoma i molekula obično mjerimo mnogo manjom jedinicom, elektron-voltom (eV). Pri temperaturi 300 K srednja kinetička energija molekule iznosi 0.04 eV.

Molekulu vodika čine dva atoma vezana energijom veze 4.48 eV. Najmanje toliko energije moramo dovesti molekuli da je razdjelimo na atome (slika 1). Toj energiji odgovara temperatura od oko 35 000 K. Dok je temperatura plina niža, sudari među molekulama su elastični i molekule se pri sudaru ne mijenjaju. Kad temperatura prijeđe tu vrijednost, molekule pri sudaru imaju dovoljno kinetičke energije da se mogu razdijeliti na atome. Zato je vodik pri višim temperaturama u atomskom stanju.

Vodikov atom čine elektron i jezgra. Energija vezanja je u tom slučaju ionizacijska energija od 13.6 eV. Najmanje toliko energije moramo dovesti atomu vodika da ga razdijelimo na elektron i jezgru, u ovom slučaju proton (slika 2). Toj energiji odgovara temperatura od oko 105 000 K. Dok je temperatura plina niža, sudari među atomima su elastični i atomi se pri sudaru ne mijenjaju. Kad temperatura poraste preko te vrijednosti, atomi imaju dovoljno kinetičke energije da se pri sudaru mogu razdijeliti na elektrone i jezgre. Pri još višim temperaturama vodik je u obliku elektrona i jezgre. Takav plin nazivamo plazmom.

Pri međusobnom sudaru elektrona i jezgre (slika 3) može nastati i par elektron-pozitron. Masi odgovara energija (E=mc2), pa masi elektrona i pozitrona odgovara energija od po 510 000 eV ili 0,51 MeV (megaelektron-volta, mega = milijun). Stoga, paru elektron-pozitron odgovara energija 1.02 MeV, a toj energiji odgovara temperatura 4 milijarde K. Pri nižim su temperaturama sudari među jezgrama i elektronima elastični, no kad temperatura poraste preko te vrijednosti, u sudarima nastaju parovi elektrona i pozitrona. Drugi način nastanka para elektron-pozitron je udar fotona u jezgru (slika 4).

Pozitron i elektron mogu pri sudaru i nestati. Pri takvoj pojavi, poznatoj kao anhilacija (slika 5), pozitron i elektron prestaju postojati, a energiju mase i kinetičku energiju odnese elektromagnetsko zračenje vrlo kratkih valova. Obično nastanu dva fotona, kako nazivamo čestice elektromagnetskog zračenja.

Vodikova jezgra koju smo do sada spominjali je najjednostavnija moguće - sami proton. Teže jezgre čine protoni i neutroni. Neutron je čestica slična protonu, ali bez električnog naboja. U jezgrama su protoni i neutroni vezani, a energija veze iznosi oko 7 MeV po jednom neutronu ili protonu. To ne važi za najlakše jezgre. Jezgra teškog vodika deuterija, deuteron, sastavljena je od jednog protona i jednog neutrona, a ima energiju veze samo 2,2 MeV (slika 6). Toj vezi odgovara temperatura 17 milijardi K. Pri nižim temperaturama sudari među deuteronima su elastični. Pri višoj se temperaturi deuteroni u sudaru mogu razdvojiti na proton i neutron. Sudari među težim jezgrama su zbog veće energije vezanja na tolikoj temperaturi još elastični. Kad temperatura jako naraste, pri sudarima se i teže jezgre drobe na protone i neutrone.

Ovom smo raspravom otvorili vrata prošlosti svemira. Počnimo od trenutka stvaranja.

Nedostupni početak

U davnoj prošlosti svemira postoji granica preko koje ne možemo prodrijeti. Pri podrobnijem razmatranju elektron, proton i druge čestice iz svijeta atoma moramo opisati drukčije nego tijela, koja vidimo običnim okom. Ne možemo navesti putanju njihova gibanja i ne možemo sigurno predvidjeti ishod pokusa s jednim jedinim elektronom. Time se bavi kvantna mehanika, uz koju je vezana Planckova konstanta:

h = 6,6x10-34 Js.

Kao granicu za brzinu čestica određene mase i brzine širenja energije moramo uvažavti i brzinu svjetlosti. Najjednostavniji izraz s vremenskom jedinicom koji sastavljamo od te tri konstante jest Planckovo vrijeme:

tp = ( hG / c5) = 10-34 s.

Ono daje značajnu granicu. Vrijeme ispod njega gubi značenje kao veličina kojom se služimo pri uređivanju slijeda događaja. Na tom bi području u duhu kvantne mehanike svakako trebalo opisati i gravitaciju. Za sada ne znamo upotrebljivu kvantnomehaničku teoriju gravitacije, pa se moramo odreći vremena manjeg od Planckova.

Razdoblje zračenja

Počnimo dakle od Planckova vremena. Temperatura je tada bila vrlo visoka, oko 1032 K. Pri toj je temperaturi u svemiru postojalo obilje neutrona, protona, elektrona, neutrina, antineutrina i zračenja. Svemir se širio, tvar se razređivala, temperatura se smanjivala.

Kada je temperatura pala ispod 1013K, energija fotona više nije bila dovoljna da poništi energiju veze između kvarkova, pa su protoni i neutroni, nastali od kvarkova, mogli opstati. Padom temperature ispod 1010K, i elektroni i pozitroni postaju stabilni.

Jezgri težih elemenata nije bilo. One mogu nastati samo tako da se protoni i neutroni sliju u deuteron, a višak energije odnese foton. Pri sudaru bi se deuteron opet slio s protonom u jezgru lakog izotopa helija 32He ili s neutronom u jezgru najtežeg vodikova izotopa tricija 13H. Pri sudaru jezgre 32He s neutronom ili jezgre 13H s protonom nastala bi jezgra helija 42He. Tog težeg izotopa najviše ima u prirodnom heliju. Sve se to nije moglo dogoditi, dok je temperatura bila previsoka (>17x109 K, (slika 6)) jer su se raspadali deuteroni vrlo male energijske veze. Tek kada se temperatura snizila ispod 17 milijardi kelvina, pri sudarima su se protoni i neutroni stapali u deuterone i ostajali u vezi.

Nastale su jezgre 32He i 31H te, na kraju, jezgre helija 42He. Ostalo je vrlo malo deuterona 21H. Kako nema postojane jezgre s pet ili osam protona i neurtona, nastalo je vrlo malo jezgri težih od 42He. Opisana sinteza jezgri od protona i neutrona bila je završena u razmjerno kratkom vremenu. Svemir se tada uglavnom sastojao od jezgri običnog vodika 11H ili protona i jezgri helija 42He.

U početku je u svemiru bilo gotovo isto toliko neutrona koliko i protona. Slobodni neutron nije postojan, već se radioaktivno raspada na proton, elektron i antineutrino; za malo više od 10 minuta raspadne se polovica neke početne količine neutrona. Zato se još prije nego je započela sinteza jezgri smanjio udio neutrona od 50 na oko 13%. Budući da se gotovo svi neutroni stope s protonima u jezgre helija 42He i budući sa su u jezgri 42He dva neutrona i dva protona, udio helija trebao bi biti dvaput po 13%, tj. 26%. Taj rezultat, koji još donekle ovisi o početnim pretpostavkama, predvidio je godine 1965. P.J.E. Peebles, a neovisno o njemu malo kasnije i William Fowler, Fred Hoyle i Robert Wagoner. William Fowler je za to i za druga otkroća o sintezi elemenata godine 1983. dobio polovicu Nobelove nagrade.

Na Zemlji ima vrlo malo helija, i to zato što se helij ne spaja s drugim elementima, a zbog male mase njegova atoma, Zemlja nije mogla zadržati taj plin u svojoj atmosferi. No opažanja pokazuju da je na Suncu i drugim zvijezdama oko 26% helija. Taj se udio po svemiru mnogo manje mijenja nego udjeli težih elemenata. To je, uz crveni pomak galaksija i prazračenje, treća eksperimentalna potvrda ideje o širenju svemira.

Prije no što su protekle prve minute života svemira, u njemu je bilo oko 26% helija i skoro 74% vodika. Za trenutak odložimo pitanje gdje su i kako nastale jezgre težih elemenata. Svemir se i dalje širio i temperatura se snizila ispod 4 milijarde kelvina. Naprimjer, sudarima elektron i jezgri više nisu mogli nastajati parovi elektrona i pozitrona, pa kasnije više nije bilo ravnoteže između nastajanja i anhilacije elektrona i pozitrona. Prevladala je anhilacija, pri kojoj su se elektroni i pozitroni pretvarali u zračenje.

Kasnije, kada se temperatura spustila ispod 105 000 K, ti su se elektroni združili, rekombinirali s jezgrama u atome. Još kasnije, kada se temperatura spustila ispod 35 tisuća kelvina, atomi vodika spojili su se u molekule vodika.

Razdoblje materije

Nakon što se temperatura spustila na oko 4 000 K (t=300 000 godina), gustoća materije se izjednačila s gustoćom zračenja. Svemir od tog trenutka postaje propustan za zračenje, a zračenje i tvar se razvijaju odvojeno. Približno tada zbog gravitacije su se počela javljati znatnija zgušnjenja tvari. Dotad to nije bilo moguće, jer je zračenje bitno djelovalo na tvar i sprečavalo ga da se zgusne. Čim bi se tvar zgusnula, zračenje bi se raspršilo. Tada, međutim zračenje više nije imalo snažan utjecaj na tvar i nije ju više moglo raspršiti.

Pozadinsko zračanje, koje opažamo, potječe upravo iz tog doba. Usred širenja svemira ono je danas "ohlađeno" na 2.7 K. To su najstariji fotoni koje opažamo. Nakon što je svemir postao propustan za zračenje, započinje razdoblje materije.

Iz zgušnjenja su se razvile zvijezde. U zvijezdama su nastajali teži elementi. U središtima zvijezda odvijaju se nuklearne reakcije pri kojima se jezgre vodika spajaju u helijeve jezgre, a one u jezgre teških elemenata. Iz reakcija zvijezde dobijaju energiju koju zrače. Teži su elementi "pepeo" koji nastaje pri opskrbljivanju zvijezda energijom.

Gravitacija i električna sila, koja je jača od gravitacije, jednako slabe sa porastom udaljenosti. Pri vrlo velikim udaljenostima učinak ima samo gravitacija, jer se u velikim tijelima pozitivni i negativni električni naboji poništavaju i među njima nema električnih sila.

Gravitacija ima dvostruku ulogu u svemiru. Utječe na usporeno širenje svemira ili takozvani Hubbleov tok. Opisane promjene u tvari koju taj tok nosi uzrokuju nuklearne i električne sile. Druga je uloga gravitacije da na određenim mjestima zgusne tvar u zvijezde, makar se svemir dalje širi. U zvijezdama se opet očituju električne i nuklearne sile, kao da se u ograničenom dijelu svemira povijest okrenula.

Granice među razdobljima u prošlosti svemira nisu oštre. Pozitroni ne nestaju pri točno određenoj temperaturi, već ih je u području malo viših ili malo nižih temperatura sve manje. Naime, neke čestice imaju prilično veću kinetičku energiju od prosječne s kojom smo računali. Tako parovi elektrona i pozitrona mogu nastati već pri nižim temperaturama od granične. U nekim člancima naletimo i na donekle drukčije podatke o tim granicama zato što su uzete u obzir 2/3 prosječne kinetičke energije, a ne prosječna kinetička energija, kako smo mi računali. To nije loše jer navedene podatke moramo smatrati samo procjenama. Makar su podaci prilično površni, bez njih ne bismo mogli dobiti ni okvirnu sliku o prošlosti svemira.

gagazmaj · Početnik Domaćeg.de

Mislim da ta teorija nema veze sa vezom.
Svemir nije "nastao", kao ni vreme ni prostor, oni jednostavno postoje, nemaju pocetak ni kraj. Wink

Crno i zlatno · Šetaj svoju štiklu

Možemo mi razviti milijun teroja, opet nećemo znati pravu istinu. Zato se ne zamaram time Wink

invmb · Početnik Domaćeg.de

Ako je nastao svemir iz kao tog praska, zasto je nastao?

vmirko · Upućeni član

Ja verujem u tu teoriju, mada me kopka sta je pre tog praska bilo.

m1l1ja · Početnik Domaćeg.de

Ljudi bre, morati stvarno biti dosta strucniji za sve to.

Pa u pocetku stvaranja svemira, cak ni gravitacija nije postojala! Tek kada se temperatura pocela spustati kvarkovi pocinju da se udruzuju pa su pocele nastajati prve elementarne cestice (protoni, neutroni etc). Kolicina materije bila je podjednaka kolicini antimaterije.

Sta je bilo pre velikog praska?

Pa svako moze s pravom da razvije sopstvenu hipotezu tvrdeci da je njegova tacna Very Happy

Ako bog da ove godine pocinje sa radom LHC u CERN-u koji ce nam dati mnoge odgovore... 8)

drone · Upućeni član

vrlo zanimljiva teorija- cak je malo vjerovatnija od one sa jednim velikim tijelom koje "prasne" ali opet ko zna pravu istinu valjda cemo nekad saznati sta je zaista bilo

dado2009 · Početnik Domaćeg.de

ova mi teorija ima vise smisla od ijedne dosad navedene

Exar_Kun · Početnik Domaćeg.de

Bog je stvorio svemir koristeći veliki prasak time je stvorio i prostor i vrijeme kakve poznajemo. Ali on nije u tom prostoru kao što ni stolar ne mora biti u ormaru kojeg napravi, pa s toga tamo di je on vremena nema ili postoji nešto drugo te vrste nama neobjašnjivo i to znači da za naše pojmove o vremenu On nema ni početak ni kraj. Pošto On ima neograničenu moć (ili energiju) koju je upotrijebio da bi to stvorio kao posljedica se desio Veliki prasak, i Bog je dalje nastavio "upravljati" s formiranjem svemira. Teorija evolucije jako puno govori o načinu na koji se je sve to dešavalo, ali ne može objasniti od kuda je došla ta energija i materija, zašto je došlo do velikog praska i kako se je uspio svemir organizirat u galaksije u tako kratkom vremenu...

Tajchi85 · Početnik Domaćeg.de

shoza · Početnik Domaćeg.de

Teorija velikog praska je cisto zamlacivanje.Totalno je nebitno da li je istinita,ili ne,naravno postavlja se pitanje sta je bilo pre toga i zasto uopste sve postojii, blokada pri pomisli na to kako bi bilo moguce da nista nepostoji?Ali naravno ljudi vole da stvaraju privid da imaju odgovor na sve i da drze sve pod kontolom.