Спасите человечество

По истечении трех минут после Большого взрыва температура Вселенной упала до 1 миллиарда К. В это время протоны и нейтроны были объединены в ядро. Этот процесс длился около часа. Когда космическая температура упала до 100 миллионов К, ядерный синтез закончился. Рассчитано в соответствии с теорией, что среди продуктов, синтезируемых зародышеобразованием, водород составлял около 3/4, а цезий – около 1/4. Общая доля лития, стронция и бора составляла менее одной части на миллион. Сегодняшние астрономические наблюдения первоначально подтвердили это теоретическое соотношение.

Вселенная в это время была полна фотонов, но не прозрачна. Поскольку во Вселенной большое количество свободных электронов, они блокировали прохождение фотонов. Примерно через 300 000 лет температура Вселенной упала до 3000 К и движение электронов было не столь интенсивным. Таким образом, ядро водорода захватывает электрон в свой атом, также ядро водорода захватывает и электрон, ядро гелия захватывает два электрона, ядро лития, бериллия и бора также захватывают соответствующие электроны в атомы. Без блокировки электронов освобожденный фотон сделал Вселенную ярким светом, и она закончила свой хаотический период и стала прозрачной. В то же время Вселенная перешла из периода, в котором господствовала радиация, в период, в котором доминировала материя.

В 1960-х годах два инженера из лаборатории Белла Арно Аллан Пензиас и Роберт Вудро Уилсон во время настройки радиотелескопа обнаружили очень холодный свет, который распространялся на все космическое небо. Он окутывал каждую звезду, каждую галактику и заполнял каждый уголок Вселенной. Температура этого света была равна 3 К. Однако его нельзя было разглядеть с помощью оптического телескопа, только с помощью радиотелескопа. Мы знаем, что 0 K – абсолютный ноль, который равен теоретической минимальной температуре –273 °C. Температура 3 K – это остаточное, теоретически рассчитанное тепло Большого взрыва. Холодный свет, который заполняет всю Вселенную, – это исходный свет, оставленный после начала Большого взрыва. Это остаток фотона, оставшегося после образования Вселенной. С тех пор как прошло 13,8 миллиарда лет, Вселенная значительно расширилась, и оригинальные фотоны рассеялись по ее необъятному пространству. Однако они настолько редко встречаются, что имеют всего несколько сотен фотонов на кубический сантиметр, что эквивалентно температуре 3 К. Они распространены по всей Вселенной. Их называют микроволновым фоновым излучением или температурой фонового излучения. Случайное открытие этих двух инженеров стало самым убедительным доказательством теории Большого взрыва. Благодаря этому достижению Пензиас и Уилсон в 1978 году получили Нобелевскую премию по физике.

По мере того как Вселенная продолжала расширяться, атомы начинали сближаться под действием силы тяжести, образуя огромное облако. Через 200 миллионов лет после Большого взрыва атомы были достаточно сжаты, тогда и стали появляться звезды. В это время общая температура Вселенной, то есть температура фонового излучения, упала до 30 К. В этот же период начали формироваться галактики. Сегодня, через 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва, Вселенная все еще расширяется.

2. Вселенная и Млечный Путь

Несомненно, Млечный Путь также является результатом Большого взрыва, но специфический процесс формирования Млечного Пути шел не так последовательно, как процесс формирования Вселенной. Принято считать, что большой атомный газ собирается под действием силы тяжести вскоре после образования Вселенной, поскольку эта сила притяжения достаточно велика, она может быть относительно независимо закрыта от простой силы расширения Вселенной. В то же время все еще из-за гравитационного эффекта внутри этой большой, относительно независимой закрытой воздушной массы образуется множество других независимых закрытых воздушных масс. Эти меньшие воздушные массы становятся все более и более частыми под действием силы тяжести, так что внутренняя температура становится все выше. Примерно через 200 миллионов лет после образования Вселенной воздушные массы последовательно воспламеняли ядра водорода своими собственными силами гравитации, огромная жара способствовала горению воздушной массы, что стало причиной рождения первых звезд. Первоначальная атмосфера сотен миллионов звезд превратилась в огромную галактику Млечный Путь.

Согласно текущим исследованиям Млечный Путь представляет собой спиральную галактику, состоящую из большого количества звезд. Некоторые сравнивают ее с диском, который метают спортсмены: она круглая, тонкая с выпуклым центром. В направлении диаметра его центр называется галактическим центром, выпуклая часть галактического центра называется кариосферой, а затем галактическим диском и галактической короной.