Первичный нуклеосинтез: история появления всего!
Что такое первичный нуклеосинтез? Это процессы, которые в совокупности приводят к формированию химического состава вещества (до образования звезд). Бытует мнение, что он происходил с первого же мгновения эволюции нашей Вселенной, а без него само наше существование было бы невозможным.
Особенности нуклеосинтеза во Вселенной
В основе появления распространенных химических элементов лежали термоядерные реакции и процессы бета-распада. Так, например, образовались гелий, водород, литий, дейтерий и другие химические элементы.
Ученые в 40-х годах прошлого столетия уже были уверены в том, что Вселенной свойственно расширяться. В первые минуты после «рождения» она была меньше, чем сейчас, при этом вещество было горячим и очень плотным. В его составе были только свободные протоны с нейтронами, а об атомных ядрах тяжелее водорода и речи не шло. При этом мы знаем, что в современной Вселенной есть множество элементов (больше 100).
Теория первичного нуклеосинтеза появилась в 1948 году. Г. Гамов с Р. Альфером предположил, что все ядра элементов формируются через нейтронный захват. Это значит, что в молодой Вселенной происходило объединение протонов и нейтронов, и так появилась химические элементы, знакомые нам по таблице Менделеева, но скоро стало понятно, что это неверная теория.
Нуклеосинтез в ранней Вселенной: как это происходило?
Если использовать модель Большого взрыва, можно достаточно просто сделать расчеты скорости реакций, учитывая разные показатели: температуру вещества, плотность вещества, сведения о времени.
Стало понятно, что нуклеосинтез в ранней Вселенной должен был закончиться в течение 15 минут. Только в 1957 году появилась работа Бербиджа, написанная в соавторстве с Хойлом и Фаулером, в которой ученые сформулировали более сложную и реалистичную теорию.
Первичный нуклеосинтез был завершен уже через пару минут после появления Вселенной. Тогда порядка 3/4 от массы видимого вещества было водородом, а оставшаяся 1/4 - гелием. Также меньше 0,01% приходилось на гелий-3, литий и дейтерий. Можно сделать вывод, что почти все тяжелые элементы были сформированы из-за ядерных звездных реакций. Конечно, все, что мы видим, построено из этих элементов, но в масштабах Вселенной – это всего 2% от атомного вещества.
Крупномасштабная структура Вселенной, как она выглядит в инфракрасных лучах.
Изображение с сайта
Статья одобрена экспертом: Марина Атланова
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
