Рождение вещества во вселенной это

Откуда взялось вещество во Вселенной?

Валерий Рубаков

Все мы и всё вокруг нас сделано из вещества, и сколько-нибудь заметных количеств антивещества в нашей Галактике нет (по счастью). Более того, из наблюдений следует, что в видимой части Вселенной нет областей, где, наоборот, много антивещества и нет вещества.

Как количественно охарактеризовать асимметрию между веществом и антивеществом во Вселенной?

Что требуется для того, чтобы эта асимметрия образовалась?

Мы обсудим некоторые гипотезы на этот счет, для чего нам потребуется совершить экскурсию в мир элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий. Происхождение вещества во Вселенной — та область, где тесно пересекаются физика сверхбольших расстояний — космология — и физика сверхмалых расстояний, управляющая элементарными частицами.

Валерий Анатольевич Рубаков — академик РАН, профессор кафедры квантовой статистики и теории поля физического факультета МГУ, главный научный сотрудник отдела теоретической физики Института ядерных исследований РАН. Область научных интересов: физика элементарных частиц, квантовая теория поля и космология. Провел исследования по теории ранней Вселенной. Внес основополагающий вклад в теорию квантовой гравитации. Изучает различные модели объединения взаимодействий. Автор гипотезы о распаде протона.

Лекция состоялась в научно-популярном лектории центра «Архэ» 4 декабря 2018 года.

Источник

Вещество во Вселенной

Все вещества состоят из атомов, объединяющихся в разном количестве и сочетаниях. К настоящему времени на Земле обнаружено 92 типа атомов.

Они называются химическими элементами.Только представьте: почти все во Вселенной — звезды, Земля, растения, люди — состоит из одних первичных материалов! Они возникли очень давно. Насколько мы можем судить, это произошло вскоре после Большого взрыва, около 15 млрд лет назад, когда свет отделился от вещества, а Вселенная начала расширяться. Тогда возникли элементарные частицы, из которых и состоит известная нам материя.

Правильные ингредиенты

До этого Вселенная представляла собой своеобразную взрывчатую субстанцию. Описать это состояние невозможно даже в терминах современной физики. Не существовало ни времени, ни пространства в нашем понимании. Температура была бесконечно велика. Не было ни света, ни вещества как отдельных явлений.

Затем появились кварки, объединяясь, они образовали нейтроны (незаряженные частицы), протоны (положительно заряженные частицы) и электроны (отрицательно заряженные частицы). Из этих трех составляющих и сформировались атомы всех веществ.

В первые три минуты после Большого взрыва образовались наиболее легкие атомы. Простейший из них, атом водорода, состоит из протона и электрона. Атом дейтерия — разновидности водорода – имеет протон, нейтрон и электрон. Следующий по массе атом — атом гелия. Его ядро состоит из двух протонов и двух нейтронов, а оболочка — из двух электронов. Сразу после Большого взрыва в мире еще не было сложных структур. Но появились основные ингредиенты, из которых и образовалась Вселенная: примерно 90% водорода, около 10% гелия и немного лития.

Мечта алхимика

Под действием сил гравитации изначально неупорядоченное вещество постепенно собиралось в галактики, в которых те же силы гравитации привели к возникновению звезд. Ядро звезды работает как термоядерный реактор: там происходит реакция термоядерного синтеза — слияние ядер. В результате из водорода возникают другие элементы. Внутри звезды, как в огромном тигле, выплавляются атомы более сложных элементов. В ходе цепи реакций слияния ядер последовательно образуются углерод, кремний, железо и множество других химических элементов. После образования железа дальнейшее слияние ядер в такого рода реакциях уже невозможно. Более тяжелые элементы (в том числе один из самых тяжелых – уран) смогут возникнуть только в конце жизни звезды, во время взрыва сверхновой. Таким образом, в процессе звездной эволюции легкие — простые — элементы превращаются в более сложные и тяжелые.

Кажущаяся простота

В наши дни известно 117 элементов, из которых 92 обнаружены в природе (в атмосфере и составе земной коры). Упорядоченную систему элементов впервые построил в 1869 г. русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев. Но в то время ничего не было известно о строении атомов, и причины, определяющие порядок элементов и распределение их свойств в системе, были неясны. Поэтому периодическая система Менделеева носила скорее эмпирический характер. В 1922 г. более полную классификацию элементов составил датский ученый Нильс Бор. Сейчас известны и описаны, по-видимому, все встречающиеся в природе элементы.

Но наука не стоит на месте. Сегодня ученые пытаются разобраться уже в фундаментальных основах строения материи, исследуя еще более простые, чем химические элементы, ее составляющие, такие, как кварки, глюоны и бозоны. Современная стандартная модель строения материи предполагает существование 12 частиц, из которых состоит все вещество во Вселенной. Собственно, частиц 24, потому что у каждой есть античастица. Фотоны, из которых состоит свет, не имеют массы и, вероятно, являются одновременно частицами и античастицами.

Источник

Рождение вещества во Вселенной. Путь нейтрона
Александр Александрович Шадрин

В книге изложено дальнейшее развитие Бюроканской концепции В. А. Амбарцумяна. Обоснован и определен механизм рождения сверхплотного состояния материи. Детализированы процессы рождения и эволюции звёзд, планет и атомно-молекулярного вещества. Приведены основные процессы рождения тяжёлых атомных ядер и самородков металлов в полезных ископаемых. Обоснован процесс рождения астероидов, метеоритов и комет.

Оглавление

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Рождение вещества во Вселенной. Путь нейтрона предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

© Александр Александрович Шадрин, 2019

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

В настоящее время в происхождении химических элементов и их распространённости во Вселенной общим признанием учёных почему то пользуется теория Большого Взрыва 1 . Основоположником теории горячей Вселенной считают Дж. А. Гамова. Однако не все согласны с этим.

Ж. Леметр на основе закона Э. П. Хаббла в 1929 году предложил гипотезу возникновения Вселенной из сверхплотного состояния материи.

В. А. Амбарцумян выдвинул в 1947 г. более оригинальную гипотезу, которая как бы повторяла в миниатюре картину эволюции всей наблюдаемой Вселенной: в любой части современной Вселенной могут сохраняться остатки сверхплотного первичного вещества из Д—материи, которые, распадаясь, дают начало звездам, точнее, группам их, что и наблюдается, как считал автор 2 гипотезы, в виде расширяющихся недолговечных и, следовательно, молодых скоплений горячих звезд (О — и В-ассоциаций). У Амбарцумяна по этой теории было больше врагов, чем сторонников даже в России, но он до конца жизни отстаивал её справедливость.

Академика упрекали в том, что он не сумел детализировать свою Бюроканскую концепцию и обосновать механизм рождения, природу и структуру этого сверхплотного вещества 3 . Так ведь механизм рождения сингулярной точки из сверхплотного (10 93 г/см 3 ) состояния материи до Большого Взрыва тоже до сих не обоснован и не детализирован.

Современная космогония встречается со многими вопросами, которые требуют объяснения. Однако общепринятая гипотеза происхождения галактик и солнечной системы из газопылевого облака не даёт исчерпывающих объяснений на следующие вопросы:

— происхождение догалактических вихрей,

— механизм вращения и поступательного движения Галактик,

— расширение внутреннего объёма Земли, причины землетрясений, извержения вулканической лавы и газов,

— различие в формах геологической активности на планетах,

— полное отсутствие магнитного поля на одних и периодическое инверсное его изменение на других планетах и звёздах,

— различный химический состав планет,

— отсутствие антивещества во Вселенной, но наличие 4,9% видимой материи и 95,1% невидимой материи,

— парадокс вращательного момента Солнечной системы,

— эллипсоидная форма вращения орбит планет вокруг Солнца и её постоянство,

— происхождение и месторождение урана и других тяжёлых элементов в свете новых открытых явлений,

— причины самовращения планет и звёзд,

— источники энергии ядра планет и звёзд,

— механизм магнитного поля планет и звёзд,

— механизм гравитации, массы и электрического заряда,

— причины формы орбит планет в виде эллипсоидов,

— механизм дистанционного размещения газожидких планет на более дальних расстояниях по сравнению с планетами земной группы, которые ближе размещены к Солнцу.

Продолжением развития Бюроканской концепции являются многолетние работы автора по исследованиям Структур мироздания вселенной в течении более десяти лет. Так в 2005 году в работе 4 обосновано рождение и распад сверхплотного первичного вещества Чёрного сферического тела (путь фотона — ЧСТ) с постепенным распадом его в дискретную форму материи: путь нейтрона до атомно-молекулярного вещества по формуле — фотон-рождение ЧСТ — распад ЧСТ — нейтроны — нейтронные звёзды — белые и цветные карлики — звёзды — планеты — эволюция планет — распад планеты на пояс астероидов — рождение комет и астероидов. А в 2015 5 детализирован этот процесс эволюции Вселенной с рождением атомов и вещества на современном этапе. Причем эволюция ЧСТ-звезда-планета и обусловлена распадом на нейтральные корпускулированные частицы типа нейтронов с последующим их накоплением и трансформаций путем различных физических явлений (от нейтронного захвата через ядерно-ионные реакции и холодный ядерный синтез и множество других) с определённой степенью распространённости на длинном пути их движения от центра планеты до её поверхности. По существу в процессе этого распада происходит переход целой материнской сверхплотной материи сферы ЧСТ в дискретное атомно-молекулярное вещество. Другими словами в концепции официальной физики (САП), если атомно-молекулярная материя это вещество, то материя ЧСТ по версии реального представления — антивещество, и следовательно одна имеет один знак барионного заряда, то другая — противоположный знак заряда. Этим и объясняется вопрос с полями тяготения и притяжением вещества к центру, от поверхности к ядру Земли.

Эволюция ЧСТ-квазар-ядро галактики идёт без рождения атомов и вещества, а с мощным втягиванием-притяжением любой формы структурированной материи к поверхности с её преобразованием по типу рождения мюонов или электронов в сильном поле.

Ответ на вопрос — «Где и как рождаются атомы химических соединений и вещество на современном этапе эволюции Вселенной?» — как основные признаки 4,9% всей видимой материи, автоматически решит и проблему 95,1% невидимой материи и энергии, а также вещества и антивещества по САП. Кроме того из изложенного уже следует, что этот вопрос непосредственно связан с рождением и эволюцией Вселенной, галактик, звёзд и планет.

Источник