Ano ang nangyari sa mga unang microsecond pagkatapos ng Big Bang?

Talaan ng mga Nilalaman:

Ano ang nangyari sa mga unang microsecond pagkatapos ng Big Bang?
Ano ang nangyari sa mga unang microsecond pagkatapos ng Big Bang?
Anonim

Nalaman ng mga mananaliksik sa Unibersidad ng Copenhagen kung ano ang nangyari sa isang tiyak na uri ng plasma - ang pinakaunang bagay sa sansinukob - sa loob ng unang microsecond pagkatapos ng Big Bang. Natuklasan ng kanilang pagtuklas ang isang piraso ng palaisipan tungkol sa ebolusyon ng uniberso na alam natin ngayon: sinabi ng modernong agham na mga 14 bilyong taon na ang nakalilipas, ang ating uniberso ay nagmula sa isang mas mainit at mas siksik na estado sa isang radikal na nagpapalawak - isang proseso na tinatawag na Big Bang. At habang alam natin na ang mabilis na paglawak na ito ay nagbigay ng mga maliit na butil, atomo, bituin, kalawakan at buhay sa ating planeta, ang mga detalye ng eksaktong kung paano ipinanganak ang uniberso ay hindi pa rin alam. Ang bagong akda, ayon sa mga may-akda nito, ay nagbibigay ilaw sa mga kauna-unahang sandali ng pagkakaroon ng lahat ng mga bagay. Ang mga resulta na nakuha ay pinapayagan ang mga mananaliksik na sunud-sunod na ibalik ang ebolusyon ng maagang Uniberso - sa tulong ng Malaking Hadron Collider sa CERN, nagawa ng mga pisiko ang maliit na bintana ng oras kung saan ang buong Uniberso ay medyo siksik.

Paano nagsimula ang uniberso?

Ang pinakapayapak na teorya ng pinagmulan ng ating uniberso ay nagsasabi na ipinanganak ito sa proseso ng Big Bang. Napagpasyahan ng mga mananaliksik sa pamamagitan ng pagmamasid sa mga kalawakan - papalayo sila sa atin sa isang napakabilis na bilis sa lahat ng direksyon, na parang hinimok ng isang sinaunang puwersang paputok.

Isang pari sa Belgian na nagngangalang Georges Lemaitre ang unang nagpanukala ng teorya ng Big Bang noong 1920s, na nagpapahiwatig na ang uniberso ay nagsimula sa isang solong atomo. Ang ideyang ito ay binuo salamat sa obserbasyon ni Edwin Hubble, pati na rin ang pagtuklas noong 1960 ng cosmic microwave background radiation (relic radiation o ang echo ng Big Bang) nina Arno Penzias at Robert Wilson.

Image
Image

Ang CMB ay radiation sa background ng microwave na pareho sa lahat ng direksyon. May katangian ng spectrum ng isang ganap na itim na katawan sa temperatura na ~ 2.7 K.

Ang karagdagang gawain ng mga siyentista ay tumulong na linawin ang bilis ng Big Bang. Narito kung ano ang isinulat ng National Geographic tungkol dito:

Sa mga unang bahagi ng isang segundo ng pagkakaroon nito, ang Uniberso ay napaka-compact - mas mababa sa isang milyong bilyong bilyun-bilyong laki ng isang atom. Sa ganitong hindi maisip na siksik na estado ng enerhiya, pinaniniwalaan na ang apat na pangunahing puwersa - grabidad, electromagnetism, at malakas at mahina ang mga pakikipag-ugnayan ng nukleyar - ay pinagsama sa isang solong kabuuan. Gayunpaman, kung paano eksaktong nangyari ito, pati na rin kung paano gumagana ang gravity sa isang subatomic scale, nananatiling isang misteryo ngayon.

Napansin din ng mga mananaliksik na sa paglipas ng panahon at ang paglamig ng bagay sa sansinukob, mas maraming magkakaibang uri ng mga maliit na butil ang nagsimulang mabuo, na kalaunan ay naging kintal sa mga bituin at kalawakan. Kapansin-pansin, sa oras na ang uniberso ay nasa isang bilyon ng isang segundo, natapos na nito ang cool para sa apat na pangunahing pwersa na magkahiwalay mula sa bawat isa, na pinapayagan ang pagbuo ng mga pangunahing partikulo.

Image
Image

Ang nakaraang pananaliksik dito ay napatunayan na ang quark-gluon plasma ay mayroon.

At gayon pa man, hindi ito sapat na mainit sa Uniberso, at marami sa mga particle na kilala ngayon (halimbawa, ang proton), ay walang oras upang makabuo. Nang maglaon, habang patuloy na lumalawak ang uniberso, nagpatuloy na lumamig ang umiinit na mainit na primordial na sopas na tinatawag na quark-gluon plasma. Ito ay kung paano namin napunta ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay - kamakailan lamang, ang mga mananaliksik mula sa CERN na nagtatrabaho sa Large Hadron Collider ay nakalikha ng quark-gluon plasma.

Ang pinakaunang bagay sa sansinukob

Kaya, sa pamamagitan ng quark-gluon plasma, nangangahulugan ang mga mananaliksik ng bagay na umiiral sa unang microsecond pagkatapos ng Big Bang. Sinabi ng mga mananaliksik na ang plasma, na binubuo ng mga quark at gluon, ay pinaghiwalay ng mainit na paglawak ng sansinukob, pagkatapos na ang mga labi ng quark ay binago sa tinaguriang mga hadron.

Ang isang hadron na may tatlong quark ay bumubuo ng isang proton, na bahagi ng atomic nuclei. Ang mga core na ito ay ang mga bloke ng gusali na bumubuo sa Earth, ating sarili at ang uniberso sa paligid natin.

Tulad ng nalaman ng mga may-akda ng gawaing pang-agham, ang quark-gluon plasma (QGP) ay naroroon sa unang 0, 000001 segundo ng Big Bang, at pagkatapos ay nawala dahil sa paglawak ng Uniberso. Ngunit sa tulong ng LHC sa CERN, nagawang likhain muli ng mga mananaliksik ang unang bagay na ito at matunton kung ano ang nangyari dito.

"Ang collider ay nagbabanggaan ng mga ions mula sa plasma sa isang mataas na bilis - halos kagaya ng bilis ng ilaw. Pinapayagan kaming makita kung paano ang QGP ay umunlad mula sa sarili nitong bagay sa atomic nuclei at mga bloke ng buhay, "sinabi ng pinuno ng may-akda na si Yu Zhou sa Phys.org.

Image
Image

Ang Milky Way Galaxy ay isa sa daan-daang bilyong pareho

Sa loob ng mahabang panahon, naisip ng mga mananaliksik na ang plasma ay isang uri ng gas, ngunit isang bagong pag-aaral ang nakumpirma na ang plasma ay makinis at may isang makinis na malambot na pagkakayari tulad ng tubig. Ipinakita rin ang mga bagong detalye upang maipakita na binago ng plasma ang hugis nito sa paglipas ng panahon, na nakakagulat at ibang-iba sa anumang iba pang kilalang bagay.

Ito ay kagiliw-giliw: Ano ang alam ng mga siyentista tungkol sa edad at paglawak ng sansinukob?

"Ang bawat pagtuklas ay isang brick na nagdaragdag ng aming mga pagkakataong malaman ang katotohanan tungkol sa Big Bang. Tumagal sa amin ng 20 taon upang malaman na ang quark-gluon plasma ay likido bago ito naging hadrons at mga bloke ng buhay. Samakatuwid, ang aming bagong kaalaman tungkol sa patuloy na pagbabago ng pag-uugali ng plasma ay isang tunay na tagumpay, "- isulat ang mga may-akda ng pag-aaral.

Inirerekumendang: