Dzisiejsze modele wielkiego wybuchu zakładają działanie w
pierwszych chwilach tzw. inflacji kosmologicznej. Dziś napisze o niej trochę
więcej oraz o innym pomyśle tzw. wiecznej inflacji. Serdecznie zapraszam na
treść postu :)
Pomysł inflacji kosmologicznej:
Autorem pomysłu jest Alan Guth. Pracował wraz z kolegom nad
sposobem tworzenia się cząstek w młodym wszechświecie. Myśleli o jakimś
pomyśle, ale to nieważne jakim. Jego kolega zadał mu pytanie, dzięki któremu
Alan zaczął rozmyślać. Brzmiało ono mniej więcej tak „Czy proces o którym
myślimy wpływałby na ekspansję wszechświata?”. Guth myślał nad tym. Miał
oczywiście kartkę i ołówek. Zdał sobie tez sprawę, że na początku panowały
bardzo ekstremalne warunki, w których istniała pewna „grawitacja”, która działała
w odwrotnym kierunku. Zamiast przyciągać ta grawitacja odpychałaby wszystko od
siebie. Po wykonaniu obliczeń Guth zobaczył, że jego siła była tak potężna, że
mogła rozszerzyć obszar wielkości cząstki do rozmiarów Drogi Mlecznej w czasie
tak krótkim, że nie da się go sobie wyobrazić. Jedna miliardowa jednej
miliardowej jednej miliardowej jednej miliardowej części mgnienia oka to wciąż
za długo. Tą bardzo gwałtowną ekspansję Guth nazwał inflacją. Pozostawiłaby
sobie ślad w kosmicznym promieniowaniu tła. Teraz prześledźmy historię
wszechświata jeszcze raz.
Pierwsze chwile istnienia wszechświata:
Na początku mamy osobliwość początkową. Zawiera ona wszystko
co będzie we wszechświecie. W pewnej chwili, na początku istnienia czasu, czyli
w chwili T=0, dostała jakiś impuls i zaczął się początek czasu i przestrzeni.
Prawdopodobnie w tej samej chwili ekstremalne warunki zmusiły pewną
„grawitację”, która odpycha wszystko od siebie, do powstania siły napędzającą
inflację. W ciągu czasu planka czyli najmniejszej możliwej długości trwania
5*10^-45 sekundy przestrzeń rozszerzyła się do znacznych rozmiarów. Po tej
jakże krótkiej chwili wszechświat zaczął rozszerzać się wolniej i zaczął
stygnąć. To pozwoliło na stopniowe kolejne etapy rozwoju, rozwój materii.
Wyodrębniły się kwarki, które utworzyły protony i neutrony, a te z kolei
pierwsze atomy (wraz z elektronami oczywiście, liczba protonów równa się
liczbie elektronów) wodoru (proton+elektron), helu (2 protony i 2 neutrony w
jadrze i 2 elektrony okrążające) i śladowe ilości litu. Potem tworzenie się
pierwszych gwiazd, galaktyk, planet itd.
Wieczna inflacja:
Teoria Gutha znalazła zrozumienie i zaakceptowanie wśród
naukowców. Jednak niektórzy z nich zauważyli, że zawierają one pewien sekret.
Mogą wskazywać na to, że nasz wszechświat nie jest jedynym… Jeden z nich
zadawał sobie pytania o inflację. Jak to się stało, ze ona zaszła. Czy da się
ją zatrzymać i co się wtedy stanie. W pewnym momencie go olśniło. Zdał sobie
sprawę z tego, że inflacja nie musi kończyć się wszędzie w tym samym czasie, a
co za tym idzie mogą być miejsca, gdzie cały czas zachodzi. Mamy więc obraz
większego kosmosu w którym istnieje pewna energia powodująca rozszerzanie się
tej przestrzeni. W pewnym miejscach lokalnie może dojść do wyładowania, coś w
stylu wyładowanie elektrostatycznego. W jego trakcie cała energia zamienia się
w materię i powstaje „bąbel”, zaczyna się okres inflacji po czym nowy
wszechświat zaczyna się rozszerzać wolniej. Czyli to jest to co nazywaliśmy
wielkim wybuchem. Na zewnątrz przestrzeń jest pełna energii, która nie została
wyładowana i dalej powoduje rozszerzanie się przestrzeni a to oznacza więcej
miejsca na nowe wszechświaty (i więcej energii). Taki proces może trwać
wiecznie, bo ta energia jest tak wydajna, ze niemożliwe jest wykorzystanie jej
całej. To jest jeden z argumentów przemawiających za istnieniem innych
wszechświatów. O nim będzie osobny post w przyszłości, tak więc na tym
zakończymy dziś.
Dziękuję bardzo za przeczytanie i zapraszam na następne posty :)
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz