Мир вокруг нас
Шрифт:
С 10–43 сек, происходит отделение гравитационного взаимодействия. Начинается эпоха Великого объединения, когда электрослабые и сильные взаимодействия объединены в единое поле Великого объединения, отдельно от которого — остаётся гравитация.
Квантами, переносящими взаимодействие Великого объединения — считаются (гипотетические) X- и Y-бозоны, с дробными электрическими зарядами +4/3 и +1/3 соответственно. Массы этих частиц (около 1015 ГэВ) [38] — слишком велики для создания их в ускорителе (коллайдере), в настоящее время. Косвенно же, о возможном существовании таких частиц (в условиях современного Мира — как «виртуальных») — могло бы свидетельствовать обнаружение нестабильности
Далее: К концу стадии Великого объединения, занимающей промежуток времени с 10–43 сек по 10–36 сек, температура снижается (вследствие расширения) до 1028 K [41], когда электрослабые и сильные взаимодействия — также отделяются друг от друга.
Начинается эпоха существования электрослабого взаимодействия (10–36 сек — 10–12 сек). В этот период, температура достаточно велика для рождения W- и Z-бозонов, переносящих электрослабое взаимодействие. К концу электрослабой стадии, концентрация энергии снижается ниже порога образования W- и Z-бозонов (около 100 ГэВ), и электромагнитные и слабые взаимодействия — также разделяются.
При этом, открывается нарушение симметрии между слабым и электромагнитным взаимодействием, описываемое механизмом Хиггса. Благодаря этому механизму, кванты, переносящие электромагнитное взаимодействие — оказываются безмассовыми (т. к. не взаимодействуют с полем Хиггса), а кванты слабого взаимодействия (W и Z) — массивными, что приводит к большим различиям электромагнитного и слабого взаимодействий, в следующую эпоху.
С 10–12 сек, все взаимодействия — уже имеются в том виде, в котором существуют в современном окружающем Мире (т. е. гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое).
Дальнейшие стадии, предшествующие стадии первичного нуклеосинтеза — см. в табл. 63 (на них, подробно останавливаться не будем).
Далее, говоря об основах неклассических представлений о Большом Взрыве — необходимо познакомиться с сутью т. н. инфляционной модели, — более новой и также общепринятой, конкурирующей с традиционным пониманием Большого Взрыва, в отношении описания его самых ранних стадий. (Инфляционная модель — объясняет однородность окружающего Мира / конечной Вселенной, на больших масштабах, в т. ч. высокую однородность реликтового излучения, в то время как традиционная модель с этим практически не справляется).
В инфляционной модели, пространство-время (конечной) Вселенной, за время, соответствующее в традиционной космологии, промежутку с 10–36 сек по 10–32 сек [42], — претерпевает период стремительного (точнее, экспоненциального) раздувания, — т. н. инфляцию (во время которой, объём (конечной) Вселенной возрастает не менее чем в 1078 раз [43]). За инфляцию — ответственно соответствующее поле — т. н. инфлатон. Инфляция — начинается в конце стадии Великого объединения (10–36 сек), когда концентрация энергии (температура) снижается до порога отделения сильного взаимодействия, т. е. нарушения симметрии Великого объединения, что и запускает инфляцию. Инфляционная стадия — заканчивается фазовым переходом растянутого поля инфлатона, а именно — его распадом на сразу разделённые взаимодействия — электрослабые и сильные. При этом, вновь появляется огромная температура и давление, соответствующие, однако, только времени около 10–32 сек в традиционной космологии, что соответствует стадии существования электрослабых взаимодействий (10–36
Причины и суть Большого Взрыва
Чтобы увидеть, каким был окружающий Мир в начале, и почему он стал таким как есть, подымемся, забегая вперёд, на уровень выше атомных ядер — и представим наглядное строение атома гелия-4, см. рис. 203.
Рис. 203
Этот объект, атом — пример наиболее энерговыгодного состояния вещества, каковым оно является в современную эпоху, когда все взаимодействия — разделены, симметрия — нарушена, а вакуум — находится в кристаллическом состоянии.
Но так было не всегда:
Обратимся, с т. зр. наглядной геометрии, ко времени до разделения взаимодействий, в т. ч. когда ещё не было сильных (мезонных) взаимодействий. Перейти к этому состоянию, геометрически — очень легко: нужно лишь «надавить» на атом сверху и снизу, что переведёт его в «плоское» состояние, см. рис. 204. При этом, мы видим, что мезонное поле — исчезло. А электрон — занял образовавшееся свободное место («дырку») возле нейтрона.
Рис. 204
Далее, устраним нарушение симметрии между правой и левой частью, см. рис. 205. На этом рис., мы уже пришли к вероятной геометрии состояния, соответствующего времени до начала инфляционной стадии. (Ещё более раннее состояние — ячейка, показанная на рис. 206 (будет рассматриваться, подробнее — позже)).
Рис. 205
Рис. 206
Теперь рассмотрим саму вероятную суть и ход процесса нарушения симметрии = разделения взаимодействий, что соответствует, по времени, стадии инфляции:
Вещество, показанное на рис. 205 — стремится перейти к тому объёмному состоянию (и выгодной геометрии), что оно имеет в современности. Однако, это поднятие из плоского состояния в объёмное — геометрически невозможно, т. к. одна из будущих граней — оказывается лишней, мешающей поднятию, см. рис. 207.
Рис. 207
Чтобы произошёл процесс поднятия, одна из будущих граней — должна отколоться, в процессе поднятия, что ведёт к выгодной геометрии, но с нарушенной симметрией, а отколовшаяся грань — становится в окружающем Мире — электроном. Наглядно, этот процесс — показан на рис. 208. Уже из этого рис. — становится очевидна возможная (геометрическая) причина, почему в современном окружающем Мире существуют электроны, и почему, после образования, между электроном и атомным ядром — остаётся взаимодействие (притяжение), благодаря которому, в дальнейшем, происходит образование атомов, из атомов — молекул, и т. д.