|
Это своего рода качели. Но для того, чтобы они "работали", нужна высокая температура вещества. Если температура недостаточно высока, то нейтрино сможет без взаимодействия выйти из этого объема. Такие условия создались в расширяющемся веществе спустя 0,3 секунды после Большого взрыва. После этого момента расширяющееся вещество, которое содержало и электроны и позитроны, стало прозрачным для нейтрино. Нейтрино стало неуловимым, поскольку при обыч<style name="7">ных температурах оно очень слабо взаимодействует с веществом. Так, нейтрино спокойно пронизывает Землю, Солнце, другие звезды, практически не замечая их. Те нейтрино и антинейтрино, которые вырвались из плена высокотемпературного вещества спустя после Большого взрыва, гуляют во Вселенной до сих пор. Они не растеряли своей энергии, поскольку не вступают во взаимодействие ни с кем. Точнее, "почти ни с кем". Кстати, их количество примерно такое же, что и количество фотонов, которые образовались в те времена. Но фотоны вырвались из плена значительно позднее, чем нейтрино. Кстати, вездесущие и неуловимые нейтрино содержат в себе информацию обо всей Вселенной и о тех событиях, которые происходили сразу после Большого взрыва. Ученые стремятся поймать нейтрино и получить эту информацию. На наших глазах зарождается нейтринная астрономия. Ученые надеются, что нейтрино, рождающееся вблизи центра Солнца в процессе ядерных реакций, принесут нам информацию об условиях, которые там имеются, и о том, что там происходит.
По истечении 10 секунд после Большого взрыва температура вещества уменьшилась до нескольких миллиардов градусов. Поэтому изменилось соотношение между количеством частиц с разной массой. При более высокой температуре, то есть до этого момента времени, электроны и позитроны рождались при столкновениях энергичных частиц. Сейчас же это стало невозможным из-за нехватки энергии взаимодействующих частиц. Поэтому электронов и позитронов становится меньше — они аннигилируют и рождают фотоны. А новые электроны и позитроны не возникают. Поэтому момент в 10 секунд (как и момент в 0,3 секунды) является критическим. Ученые считают, что свойства Вселенной, в частности ее химический состав, определяются теми событиями, которые происходили в первые пять минут после Большого взрыва. В эти минуты происходили определяющие дальнейшую эволюцию Вселенной процессы ядерных превращений. Если температура выше 10 миллиардов градусов, то частицы вещества не могут быть нейтральными (атомами или молекулами). В этих условиях даже сложные атомные ядра не могут существовать. Причиной тому большая скорость движения частиц (чем выше температура, тем с большей скоростью частицы движутся). При большой плотности частиц и большой скорости их движения происходят непрерывные их столкновения друг с другом, в результате которых они разрушаются, распадаются на части. По этой причине сложные частицы в этих условиях существовать не могут. Поэтому вещества в таких условиях состоят из самых простых ядер — ядер водорода, т.е. протонов. Имеются также нейтроны. Кроме протонов и нейтронов разлетающееся после Большого взрыва вещество содержало энергичные электроны, позитроны, нейтрино и антинейтрино. Если температура вещества очень высокая (более ста миллиардов градусов), то протоны под действием высокоэнергичных частиц превращаются в нейтроны, а нейтроны, в свою очередь, превращаются в протоны. Поэтому в этих условиях протонов и нейтронов имеется примерно равное количество. Но если температура понижается, этот баланс нарушается, поскольку образование протонов более выгодно энергетически, так как масса протона меньше массы нейтрона. Поскольку при дефиците энергии ее надо расходовать экономнее, то более вероятно образование протонов. Однако уменьшение числа нейтронов относительно числа протонов останавливается тогда, когда прекращается реакция превращения нейтронов в протоны. |
