Як народжується атом

Чудово розказано в передачах циклу "Як влаштована всесвіт". Якщо переказати коротко, то протони, нейтрнони і електрони збираються в зірку. Коли їх кількість досягне певної маси, сила гравітації стисне їх настільки, що відбудеться злиття протона і нейтрона в ядро ​​дейтерію. Після цього почнеться процес термоядерного синтезу, в ході якого ядра елементів, протони і нейтрони стикаються, утворюючи все більш важкі ядра. Так відбувається до утворення атомів заліза.

Після утворення заліза процес ядерного синтезу вже не призводить до виділення енергії. Під дією сили тяжіння зірка стискається і вибухає як наднова (один з варіантів). Під час вибуху утворюються важкі елементи.

Потім легкі частинки можуть зібратися знову і процес повторюється.

Приблизно ось так - всередині зірок - і народжуються атоми.

Відповідно до моделі інфляції, в ранньому Всесвіті існувало скалярний поле, зване інфляцією, тиск якого ні від чого не залежало. Згідно ОТО, тиск працює як антигравітація - Всесвіт розширювався під дією цього поля. А через особливого властивості цього поля (тиск ні від чого не залежить) Всесвіт розширювався тим швидше, чим вона вже була, по експоненті. Це призвело до того, що ми спостерігаємо зараз Всесвіт з радіусом більшим, ніж вік Всесвіту * швидкість світла, причому області в протилежних кінцях неба відрізняються один від одного не більше ніж на 0.01% (анізотропія Всесвіту, реліктового випромінювання). Пояснити це простим збігом дивно, вони повинні були колись бути причинно пов'язаними. Значить, потрібна інфляція.

Інфляція - поле. Будь-яке поле пов'язане з бозонами, які це поле переносять, як, наприклад, фотони переносять електромагнітну взаємодію. Все бозони, крім фотона і Гравітон (якщо він є), нестабільні і розпадаються на стабільні частинки: фотон, гравітон, протон, електрон, три сорти нейтрино і їх античастинки. У якийсь момент з-за порушення якоїсь симетрії (тут точно не скажу, не фахівець в космології), інфляція зникла, а інфлантони розпалися на стабільні частинки. Деякі протони злилися ще тоді і утворили легкі ядра - He, Li, Be, B. Їх кількість, передбачене теорією інфляції, добре узгоджується зі спостережуваним в молодих (далеких) галактиках. Так виник Всесвіт, наповнена протонами і електронами - гаряча Всесвіт.

Недостатньо вимкнути інфляцію - розширює силу - щоб розширення припинилося. Розширення Всесвіту тривало "за інерцією" і триває й досі. У процесі розширення зменшувалася температура плазми, до тих пір, поки вона не охолола до приблизно 2700К. При цій температурі відбувається рекомбінація - протони й електрони зв'язуються, утворюючи атоми. Плазма, звична нам - це вогонь. Вогонь непрозорий, і та гаряча плазма була непрозорою, її випромінювання було такої ж температури, як і вона. Після рекомбінації випромінювання з температурою 2700К залишилося. Всесвіт розширюється, так що це випромінювання ми зараз бачимо як випромінювання з температурою 2.7К - реліктове випромінювання. Тоді з'явилися перші атоми, які потихеньку стали зливатися в галактики і зірки, іонізоваться назад через тертя, утворювати більш складні ядра в надрах зірок, які, будучи викинутими з зірки в результати вибуху наднової, можуть охолонути, стати знову атомами, рекомбінував, осісти в гігантському молекулярній хмарі і взяти участь в утворенні якої-небудь планети, типу Землі.

Варто розрізняти атоми і ядра - це істотно різні сутності, абсолютно різні за фізичними властивостями і характерним енергій. Крім того, пора вже відійти від Демокріта і Епікура - атоми цілком собі подільні і самі по собі чимось елементарним не є.

Схожі статті