|
Это наступает при определенном понижении температуры, которое достигается уже после первых секунд расширения. Далее соотношение между количеством нейтронов и протонов остается неизменным: нейтроны составляют примерно 15 процентов от количества протонов (а точнее, от всех тяжелых частиц). В это время атомных ядер более сложных, чем ядро водорода — протон, еще нет. Они "были бы рады" образоваться, но их моментально разбивают энергичные частицы. Чем выше температура, тем больше энергия, а значит и возможности этих частиц. Когда же температура уменьшится до одного миллиарда градусов, эти частицы уже не способны помешать образованию атомных ядер. Протоны получают возможность соединяться с нейтронами. Ведь ядра всех химических элементов состоят из протонов и нейтронов. Так образуются ядра дейтерия (один протон и один нейтрон), ядра трития (один протон и два нейтрона), ядра гелия (два протона и два нейтрона). Образуется также некоторое количество ядер более тяжелых элементов (лития и изотопов дейтерия и гелия-3).
В продолжение пяти минут после Большого взрыва ядра более тяжелых элементов не образуются. В принципе возможно образование сложных ядер с атомными массами 8 и 5 при столкновении ядер гелия-4 с себе подобным или же с нейтронами и протонами. Но эти ядра являются неустойчивыми. Поэтому ядер более тяжелых элементов, чем литий, в этот период эволюции не образуется. По истечении пяти минут синтез элементов прекращается, поскольку температура падает ниже миллиарда градусов. При этом энергии частиц уже недостаточно для того, чтобы вызвать такой синтез. Элементы тяжелее лития образуются уже в звездах. Таким образом, с прекращением ядерных реакций соотношение между числом нейтронов и протонов остается постоянным (15 процентов нейтронов и 95 процентов протонов). Но в ядрах гелия на каждый нейтрон приходится один протон. Поэтому ядер гелия имеется 30 процентов, а ядер водорода (то есть протонов) 70 процентов. Такое соотношение установилось к концу пятиминутного периода после Большого взрыва. Даже в наше время гелия во Вселенной действительно имеется примерно 30 процентов. "Примерно" потому, что небольшое его количество образуется в звездах. Водорода в наше время уже не 70 процентов, поскольку произошел синтез в звездах (значительно позже). Мы говорили о том, что фотоны (свет) находились в плену у вещества (частиц) некоторое время после Большого взрыва. Так вот, этот плен света продолжался примерно 300 тысяч лет. Далее события развивались следующим образом. Когда температура вещества понижается до четырех тысяч градусов, наступает очередной скачок в характере процессов: начинают образовываться нейтральные атомы. Значит, плазма перестает быть полностью ионизованной, число нейтральных атомов увеличивается. Они образуются в результате обрастания имеющихся в плазме ядер водорода и гелия электронами. Так появляются в расширяющемся веществе водород и гелий. По мере того, как плазма стала превращаться в нейтральный газ, она становилась прозрачной для фотонов. Стало возможным отделение света от плазмы. Это был тот момент, который толкователи Библии связывают со словами: "И отделил Бог свет от тьмы" (Быт. 1,4). Таким образом, спустя триста тысяч лет после Большого взрыва фотоны вырвались из столь длительного плена и устремились в самые удаленные уголки Вселенной. Эти качественные изменения имели далеко идущие последствия. Главное из них, видимо, в том, что однородная до этого момента плазма превращается теперь в нейтральный газ и получает возможность собираться в комки. Только благодаря этому стало возможным образование отдельных небесных тел (звезд, планет и т.д.). Почему это не могло происходить в плазме? Потому, что образованный комок плазмы запирал внутри себя и фотоны, которые оказывали изнутри огромное давление и разбивали комок. |
