April 2, 2024

Как появились первые физические элементы? Загадки космоса

Все, что мы видим, это сложная комбинация миллиардов атомов, свойства которых определяются количеством протонов в их ядрах. Это количество протонов формирует периодическую таблицу элементов. Измените расположение протонов или их количество - изменится элемент, его физическая природа и, теоретически, организация окружающей Вселенной.

Согласно общепринятой теории, сначала были водород и немного гелия. Водород содержит 1 протон, гелий - два. Процессы ядерного синтеза начались в течение первой секунды существования не-сингулярности. С течением времени, после окончания Темных Веков, космос начал снова играть. Гравитация собирала водород вместе, “склеивая” атомы в одно целое. Более высокие температуры порождали более быстрое движение, а следовательно, энергию.

В один прекрасный момент водород превратился в плазму и запустил термоядерный синтез. Зажглась первая звезда в мире. Именно в этой звезде электроны получили достаточно энергии, чтобы вырваться из атомов, оставив после себя одинокие протоны. Некоторые из них превратились в нейтроны. С помощью слабой силы.

Два протона и два нейтрона - это уже гелиевый элемент. Но два протона не могут находиться рядом. Необходима колоссальная энергия, чтобы преодолеть кулоновскую силу отталкивания и создать “полноправный” атом.

Такая энергия может быть получена в результате слияния частиц. Но чтобы произошло первое слияние, тоже нужна энергия. Внешняя энергия.

Кроме того, высвободившаяся энергия создает давление для уравновешивания силы тяжести, пока продолжается процесс термоядерного синтеза. Таким образом, звезда сохраняет свою массу и форму, не разлетаясь на отдельные куски.

Еще проходит некоторое время. Может быть, несколько десятков миллионов лет, если первая звезда во Вселенной была огромным надгигантом. А может быть, миллиарды лет, если она недостаточно велика. Мы не знаем.