Мир вокруг нас - "Этэрнус" - Страница 47

Дальнейшие стадии, предшествующие стадии первичного нуклеосинтеза — см. в табл. 63 (на них, подробно останавливаться не будем).

Далее, говоря об основах неклассических представлений о Большом Взрыве — необходимо познакомиться с сутью т. н. инфляционной модели, — более новой и также общепринятой, конкурирующей с традиционным пониманием Большого Взрыва, в отношении описания его самых ранних стадий. (Инфляционная модель — объясняет однородность окружающего Мира / конечной Вселенной, на больших масштабах, в т. ч. высокую однородность реликтового излучения, в то время как традиционная модель с этим практически не справляется).

В инфляционной модели, пространство-время (конечной) Вселенной, за время, соответствующее в традиционной космологии, промежутку с 10–36 сек по 10–32 сек [42], — претерпевает период стремительного (точнее, экспоненциального) раздувания, — т. н. инфляцию (во время которой, объём (конечной) Вселенной возрастает не менее чем в 1078 раз [43]). За инфляцию — ответственно соответствующее поле — т. н. инфлатон. Инфляция — начинается в конце стадии Великого объединения (10–36 сек), когда концентрация энергии (температура) снижается до порога отделения сильного взаимодействия, т. е. нарушения симметрии Великого объединения, что и запускает инфляцию. Инфляционная стадия — заканчивается фазовым переходом растянутого поля инфлатона, а именно — его распадом на сразу разделённые взаимодействия — электрослабые и сильные. При этом, вновь появляется огромная температура и давление, соответствующие, однако, только времени около 10–32 сек в традиционной космологии, что соответствует стадии существования электрослабых взаимодействий (10–36 сек — 10–12 сек). (Эти и другие моменты — объясняются, далее — в постнеклассических (наглядных) представлениях о Большом Взрыве, к которым, наконец, и переходим):

Причины и суть Большого Взрыва

Чтобы увидеть, каким был окружающий Мир в начале, и почему он стал таким как есть, подымемся, забегая вперёд, на уровень выше атомных ядер — и представим наглядное строение атома гелия-4, см. рис. 203.

Рис. 203

Этот объект, атом — пример наиболее энерговыгодного состояния вещества, каковым оно является в современную эпоху, когда все взаимодействия — разделены, симметрия — нарушена, а вакуум — находится в кристаллическом состоянии.

Но так было не всегда:

Обратимся, с т. зр. наглядной геометрии, ко времени до разделения взаимодействий, в т. ч. когда ещё не было сильных (мезонных) взаимодействий. Перейти к этому состоянию, геометрически — очень легко: нужно лишь «надавить» на атом сверху и снизу, что переведёт его в «плоское» состояние, см. рис. 204. При этом, мы видим, что мезонное поле — исчезло. А электрон — занял образовавшееся свободное место («дырку») возле нейтрона.

Рис. 204

Далее, устраним нарушение симметрии между правой и левой частью, см. рис. 205. На этом рис., мы уже пришли к вероятной геометрии состояния, соответствующего времени до начала инфляционной стадии. (Ещё более раннее состояние — ячейка, показанная на рис. 206 (будет рассматриваться, подробнее — позже)).

Рис. 205

Рис. 206

Теперь рассмотрим саму вероятную суть и ход процесса нарушения симметрии = разделения взаимодействий, что соответствует, по времени, стадии инфляции:

Вещество, показанное на рис. 205 — стремится перейти к тому объёмному состоянию (и выгодной геометрии), что оно имеет в современности. Однако, это поднятие из плоского состояния в объёмное — геометрически невозможно, т. к. одна из будущих граней — оказывается лишней, мешающей поднятию, см. рис. 207.

Рис. 207

Чтобы произошёл процесс поднятия, одна из будущих граней — должна отколоться, в процессе поднятия, что ведёт к выгодной геометрии, но с нарушенной симметрией, а отколовшаяся грань — становится в окружающем Мире — электроном. Наглядно, этот процесс — показан на рис. 208. Уже из этого рис. — становится очевидна возможная (геометрическая) причина, почему в современном окружающем Мире существуют электроны, и почему, после образования, между электроном и атомным ядром — остаётся взаимодействие (притяжение), благодаря которому, в дальнейшем, происходит образование атомов, из атомов — молекул, и т. д.

Рис. 208

Далее — рассмотрим процесс поднятия (= разделения взаимодействий, и косвенно, инфляции), в более подробной форме (допуская меньшее число упрощений):

В процессе поднятия из плоского состояния, и откалывания грани (электрона), рождается, сперва, естественно, не сам электрон в чистом виде (и даже не его тяжёлые аналоги, мюон или таон), а ещё более тяжёлые (энергоёмкие) частицы, — например, кванты электрослабого взаимодействия, W-бозоны. Действительно, в процессе поднятия, мало откалывания грани, см. рис. 209. На рис. видно, что в случае простого откалывания грани, у будущего нейтрона — остаётся только два кварка, в то время как нужно три. Чтобы в нейтроне появился третий кварк, недостаёт т. о. ещё одного эпицентра дислокации, а из-за парного рождения частиц (и магнитных осей), необходимо одновременное появление двух таких эпицентров: один из них — становится эпицентром третьего кварка в нейтроне, а второй — остаётся в виде (анти)нейтрино. Т. к. оба процесса — откалывание грани (= будущего электрона), при поднятии, и образование эпицентров для третьего кварка и антинейтрино — происходят одновременно и взаимосвязаны, антинейтрино и электрон — вылетают в виде единой частицы, которую можно отождествить с W-бозоном (последний, как известно, распадается на электрон и антинейтрино (впрочем, так же распадается и пи-минус-мезон)). В целом, поднятие (соответствуя, по времени, инфляционной стадии) — может приводить, как видно, сразу к электрослабой эпохе (т. е. существованию, отделённых друг от друга, электрослабого и сильного взаимодействий (полей)), как следует и из инфляционной (неклассической) модели.

Рис. 209

Причина отсутствия антивещества

В современном окружающем Мире — практически отсутствует антивещество (антипротоны, позитроны и т. п.). Т. о. симметрия между веществом и антивеществом — является нарушенной. Возникает вопрос о причинах её нарушения, а также времени (т. е. стадии) Большого Взрыва, когда она могла нарушиться.

На неклассическом этапе — нет общепринятых (доказанных) представлений о причинах этого нарушения. О содержании процессов, приведших к устранению антивещества из окружающего Мира, на неклассическом этапе — существуют гипотезы.

Но обратимся к наглядным (постнеклассическим) представлениям, см. рис. 210. На рис. видно, что нарушение симметрии между будущими протонами и антипротонами (а также электронами и позитронами) — могло произойти в процессе поднятия (т. е. во время инфляции), завершаясь в стадию электрослабых взаимодействий.