ЛЕКСИКОН - еволюція
Раніше вважали, що Всесвіт незмінний; сьогодні ми знаємо, що вона має історію розвитку. У 20-х роках минулого століття астроном Едвін Хаббл виявив, що галактики все більше і більше віддаляються: Всесвіт постійно розширюється. Щодня між галактиками з’являються мільярди кубічних кілометрів нового простору. І навпаки, якщо повернутися у минуле, галактики та матерія, що в них міститься, наближаються все ближче і ближче, поки вони не об’єднаються близько 13,7 мільярда років тому в точці надзвичайної щільності та температури. Починаючи з однієї точки, наш тепер видимий Всесвіт розпочався 13,7 мільярда років тому.
Застосовуючи добре відомі фізичні закони до Великого вибуху, виявляється, що космос, мабуть, пройшов безліч глибоких, надзвичайно короткочасних фаз у перші частки секунди розширення.
Великий вибух, хронометраж (малюнок Керна)
Фази Великого Вибуху
Всесвіт починається з Великого вибуху. Однак у той час, коли НУЛЬ, відомі фізичні закони не виконуються. Історія Всесвіту, яку можна записати, починається лише через 10-43 секунди після нульового моменту часу. (1) Розширення, спричинене Великим вибухом, змушує температуру Всесвіту поступово падати:
10-43 секунди (час Планка) після Великого вибуху: Спочатку Всесвіт, який ми можемо побачити сьогодні, зосереджений на надзвичайно невеликій ділянці Планка (10 -35 м), наповненій немислимо гарячим і щільним випромінюванням. Температура близько 10 32 градусів. (2)
10 -36 секунд після Великого вибуху температура впала до 10 27 градусів, все ще є світ надзвичайних температур і екстремального тиску. Матерія та світло ще не розділені: кварки, антикварки та фотони перетворюються один на одного.
1 секунда після Великого вибуху температура знизилася ще до 10 10 градусів (10 мільярдів градусів), і після ряду процесів перетворення речовина конденсується в будівельні блоки, що складають наш сьогоднішній космос: електрони, протони, нейтрони .
Через 10 секунд: При температурі нижче 10 9 градусів (1 мільярд градусів) Всесвіт стає гігантським ядерним реактором. Протони та нейтрони об'єднуються, утворюючи перші важкі атомні ядра шляхом ядерного синтезу.
Через 1 хвилину Всесвіт вже має діаметр понад 10 15 км. На цій фазі розвитку весь Всесвіт схожий на єдине велетенське сонце, яке у своїй глибині породжує все більше і більше атомних ядер важких елементів завдяки ядерному синтезу. Однак через постійне розширення щільність речовини вже зменшилася через 5 хвилин, і цей процес знову зупиняється. Утворилося 25% гелію, 0,001% дейтерію та сліди атомних ядер літію та берилію. Решта 75% залишаються протонами, ядрами атомів водню. (3) Всесвіт продовжує охолоджуватися.
Через 397 000 років температура становить 3000 градусів. При цьому значенні атомні ядра та електрони можуть поєднуватися, утворюючи атоми. Створюються елементи водень і гелій. До цього моменту час світло постійно взаємодіяло із зарядженими атомними ядрами та електронами. Тому Всесвіт був непрозорим. Однак взаємодія світла з нейтральними атомами набагато менше, тому світло може безперешкодно поширюватися. Всесвіт стає прозорим. (4)
Починається темний вік. Жодна зірка не висвітлює Всесвіт. Гігантські хмари водню та гелію кружляють у космосі. У молодому Всесвіті відсутні видимі структури, і з розширенням вона стає темнішою та прохолоднішою. Під повільно зростаючим впливом сили тяжіння ці газові хмари починають локально конденсуватися.
Від 100 до 250 мільйонів років після Великого вибуху Так з’являються перші зірки, які значно відрізняються від наших сьогодні за своєю величезною масою, світимістю, температурою поверхні та тривалістю життя. Їх маса в сотні-тисячі разів, світність у мільйон разів і температура поверхні в двадцять разів більше, ніж наше сонце. Однак тривалість життя перших зірок - лише три мільйони років - значно коротша, ніж у нашого Сонця на 10 мільярдів років. Крім водню, гелію та трохи літію, це перше покоління зірок ще не містить жодних хімічних елементів. Лише протягом свого життя перші зірки виробляють важкі елементи всередині вас. Нарешті, вмираючи під час вибухів наднової (див. Лексикон Наднова) важкі елементи (такі як кисень, магній, кремній, кальцій, залізо, кобальт, нікель, титан та уран) викидаються у космос.
1 мільярд років після Великого вибуху: Виникають перші галактики. Тепер ваші газові та пилові хмари містять достатньо важких елементів, щоб також могли виникати сонячні системи з планетами.
9,2 мільярда років після Великого вибуху хмара газу і пилу, яка також містить матеріал від вибухів наднової, руйнується на краю нашої галактики і утворює нашу Сонячну систему з її планетами.
13,7 мільярда років після Великого вибуху: Люди думають про великий вибух.
Якщо ця 13,7 мільярдна річна історія Всесвіту скоротиться до календарного року, то вийде наступний графік.
Всесвіт у проміжку часу
1 січня, 00:00: Великий вибух.
1 січня, 0,15 ранку: Всесвіт охолодився до 3000 градусів через 15 хвилин. При цьому значенні атомні ядра та електрони можуть поєднуватися, утворюючи атоми. Утворюються водень і гелій. Всесвіт стає прозорим.
5 січня: Перші зірки з'являються через 3 - 7 днів після Великого вибуху. Вони світяться лише 2 години, перш ніж вибухають як наднова. Наступні покоління зірок виробляють все більше і більше важких елементів.
27 січня: Виникають перші галактики і сонячні системи з планетами.
2 вересня: Наша Сонячна система народжується через обвал хмари газу та пилу на краю нашої галактики, Чумацького Шляху. Нашій землі потрібно близько 13 днів, щоб завершити свій об’єм за допомогою аглютинації та зіткнення.
15 вересня: Планета Земля пече гарячою. Важкі елементи (такі як залізо та нікель) занурюються в глибину і утворюють земне ядро. Сильні виверження вулканів змушують гази, водяну пару та пил із земної мантії виходити на поверхню. Перша атмосфера водяної пари, хлористого водню, окису вуглецю, вуглекислого газу та азоту огортає землю.
В цей час гігантський астероїд розміром з Марс мчить до Землі, занурюючись в атмосферу і вибухаючи при ударі поверхнею Землі. Фонтани лави від ударного кратера стріляють у космос. Кам’яний пил цього фонтану утворює кільце навколо нашої планети. Це конденсується у все більші гірські породи, з яких розвивається наш супутник Землі, Місяць. Через удар вісь обертання нахиляється на 23 градуси і надає землі пори року. (див. Лексикон Місяці)
Земля починає остигати і утворює тверду кірку. Водяна пара може конденсуватися. Первісна атмосфера (все ще без кисню) поширюється. Дощить, збираються перші первісні моря.
24 вересня: З появою перших клітин починається біологічна еволюція.
29 вересня: Життя виникає в первозданних морях. Перші ціанобактерії вільно живуть у воді і виробляють кисень. Атмосфера поступово збагачується киснем.
18 грудня: Перші риби плавають в океанах.
19. грудня: Перші наземні рослини підкорюють материк.
20 грудня: З’являються найперші земноводні, починається колонізація суші.
22 грудня: Перші плазуни.
25 грудня: Перші ссавці.
28 грудня: Літаючі ящірки, динозаври, іхтіозаври.
30 грудня: Розвиток квітучих рослин, ссавців та птахів.
(Малюнок Американського музею природознавства, США)
31 грудня, 22:43: За 77 хвилин до кінця старого року з’являються перші примітивні людиноподібні істоти.
31 грудня, 23:45: За 15 хвилин до опівночі наш сучасний предок Хомо Сапієнс бродить по землі.
4,6 секунди до півночі Народжується Ісус Христос.
І в новому році? У новому році у нашого сонця буде паливо близько 4,5 місяців. (див. Лексикон Червоні велетні) Але еволюція Всесвіту триває, звичайно.