Склад Всесвіту
Перші моменти Великого вибуху - день без вчорашнього дня
Раніше не було нічого, абсолютного ніщо, чого ми, люди, навіть уявити не можемо. Маленьке зерно надщільної і немислимо гарячої речовини вибухнуло у величезному спалаху енергії, створивши навіть простір як такий. Його розширення продовжується донині.
Весь подальший розвиток Всесвіту було вирішено в першу секунду його існування. Цей незначно короткий за звичайними мірками період був безпосередньо заряджений важливими космічними подіями:
10 секунд: процес починається. Після короткого прологу терміни простір і час починають мати сенс. При температурі 10 градусів у Всесвіті відбувається перша значна подія, яка набуває форми крихітної крапки розміром 10 сантиметрів і містить екзотичну суміш постійно виникаючих і зникаючих частинок і античастинок: гравітація відокремлюється і стає окремою силою. Це поділ є одним із «фазових переходів», при якому сили в просторі поступово «застигають» від початкової рівномірної взаємодії при зниженні температури.
10 секунд: починається інфляція. Сильна взаємодія починає замерзати і в навколишньому вакуумі з’являються квантові бульбашки. Один з них починає розширюватися з величезною швидкістю. Сучасний видимий Всесвіт приймає форму тенісного м'яча. Всі сили, крім сили тяжіння, все ще об’єднані, але коли симетричний вакуум раптом «усвідомлює», що він нестійкий і позбавляється від надлишкової енергії. Це створює нові частинки, а сильна взаємодія «замерзає». (Інфляція: квантовий міхур створює особливу область в гіпотермічному Всесвіті і розширює мільйони мільйонів мільйонів разів швидше швидкості світла. В кінці зараження надлишок енергії розсіюється в космосі, підвищуючи температуру і дозволяючи матерію для формування.)
10 секунд: інфляція припиняється. Всесвіт рухається з набагато повільнішим, хоча все ще немислимо масовим, розширенням відповідно до оригінальної теорії Великого Вибуху. Існує два типи частинок: кварки, які відчувають сильну взаємодію, і лептони (найлегші частинки: електрон, позитрон, нейтрино та антинейтрино), які відчувають раніше нерозрізнену електрослабку взаємодію.
10 секунд: розподіл електрослабкої взаємодії. Температура знизилася до 10 градусів, що являє собою ще одну "точку замерзання". У процесі порушення симетрії електрослабка взаємодія ділиться на окрему електромагнітну силу та слабку взаємодію. Слабкі носії взаємодії - частинки W і Z - стають важкими, тоді як носій електромагнетизму, фотон, має нульову масу.
10 секунд: кварки зникають. До цього часу кварки та антикварки вільно рухались у просторі, створюючи, знищуючи та взаємодіючи з іншими частинками. Після охолодження Всесвіту до 10 градусів енергії не вистачає для того, щоб кварки могли вільно утворюватися. Існуючі пари продовжують знищуватися, і, схоже, кварки назавжди зникнуть.
10 секунд: утворюються баріони.Всесвіт виріс приблизно до розмірів нашої Сонячної системи. Зі зниженням температури знищення припиняється, а решта кварків складаються в протони та нейтрони. (баріони: загальна назва нуклона - протона та нейтрона в ядрі атома)
1 секунда: витік нейтрино. Нейтрино, на яких впливає лише слабка взаємодія, до цього часу були дуже активними. Однак наприкінці першої секунди слабка взаємодія настільки слабка, що вона майже не має сили над нейтрино, і нейтрино літають на волі. Вони перебувають у космосі донині. (нутріно: електрично незаряджена елементарна частинка маси без магнітного моменту)
100 секунд: перші елементи. Протони та нейтрони реагують разом, утворюючи ядра гелію. Протягом наступних 100 000 років або близько того, нічого цікавого не відбувається. Водень, гелій та невелика кількість інших легких ядер, змішаних з електронами та випромінюванням, поступово охолоджуються до температури гарячого заліза в доменній печі.
300 000 років: це скраситься в космосі. Електрони починають зв’язуватися з ядрами. Утворюються перші атоми. Випромінювання вже недостатньо сильне, щоб розбити атоми, і тому не поглинається. Всесвіт стає прозорим і наповнюється світлом.
1 мільярд років. Утворюються перші галактики, і Всесвіт починає виглядати свідомим.
15 мільярдів років. Сучасний Всесвіт - такий, яким ми його знаємо в космічному та атомному масштабах