Ssylka

Был ли свет в начале времен?

Эдвин Хаббл в 1929 году обнаружил расширение Вселенной. Это означало, что она когда-то была невообразимо малой и плотной. Около 13,8 миллиардов лет назад произошел Большой взрыв. «Пространство было создано и расширилось вместе со всем во Вселенной», — поясняет Эндрю Лейден, заведующий кафедрой физики и астрономии Университета Боулинг Грин, Огайо. Вся материя существовала как чистая энергия (подтверждается уравнением Эйнштейна E=mc²). Расширение снижало плотность энергии и охлаждало космос.
Был ли свет в начале времен?
Изображение носит иллюстративный характер

Уже в первую секунду после Большого взрыва сформировались первые частицы: фотоны (свет), протоны, нейтроны и электроны. К третьей минуте протоны и нейтроны слились, образовав ядра атомов, например, гелия (НАСА). Лейден сравнивает это с конденсацией: высокоэнергетические частицы подобны рассеянной воде в тумане, а при остывании они «сгущаются» как капли росы.

Но свет не мог свободно распространяться. Вселенная была раскаленной и сверхплотной «супом». Электроны двигались слишком быстро, чтобы атомные ядра могли их захватить. Миллиарды свободных электронов непрерывно сталкивались с фотонами. «Свет натыкался на электроны», — говорит Лейден. Он был в ловушке, неспособный пройти значительное расстояние.

Сринивасан Рагхунатхан, космолог из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, проводит аналогию с Солнцем. В его ядре, где температура и плотность колоссальны, свободные электроны также мешают свету. Расстояние от центра Солнца до поверхности — около 696 000 км. Хотя свет в вакууме движется со скоростью 300 000 км/с, на выход из ядра ему требуется от 1 до 2 миллионов лет из-за постоянных столкновений.

Освобождение света произошло через 380 000 лет после Большого взрыва. Расширение остудило Вселенную до критической температуры в ~3000 Кельвинов (как у «прохладной красноватой звезды», по словам Лейдена). Ядра атомов наконец смогли «притянуть электроны». Свободные электроны исчезли. Вселенная стала прозрачной, и первые фотоны устремились в свободный полет.

Этот свет изначально имел длину волны от ближнего инфракрасного до видимого диапазона. Но за последующие 13 миллиардов лет расширение пространства растянуло его до микроволновых длин. Сегодня его средняя температура — всего 2,73 Кельвина. Это реликтовое излучение, остаток Большого взрыва, впервые обнаруженный астрономами в 1964 году. Его гравитационное линзирование — искажение световых путей массой галактик — позволяет ученым, как отмечает Рагхунатхан, воссоздать крупномасштабную структуру Вселенной, картируя распределение галактик и пустот.

После рекомбинации наступили Космические Темные Века. Лишь спустя миллионы лет гравитация сжала газовые облака, дав жизнь первым звездам. К моменту, когда Вселенной исполнился примерно 1 миллиард лет, она уже сияла галактиками, наполненными звездами, — начался Космический Рассвет.


Новое на сайте

16938Хроники мангровых лесов: победители фотоконкурса 2025 года 16937Танцевали ли планеты солнечной системы идеальный вальс? 16936Ай-ай: причудливый лемур, проклятый своим пальцем 16935Как рентгеновское зрение раскрывает самые бурные процессы во вселенной? 16934Уязвимость нулевого дня в SonicWall VPN стала оружием группировки Akira 16933Может ли государственный фонд единолично решать судьбу американской науки? 16932Способна ли филантропия блогеров решить мировой водный кризис? 16931Взлом через промпт: как AI-редактор Cursor превращали в оружие 16930Мог ли древний кризис заставить людей хоронить мертвых в печах с собаками? 16929Какие наушники Bose выбрать на распродаже: для полной изоляции или контроля над... 16928Может ли искусство напрямую очищать экосистемы от вредителей? 16927Вирусное наследие в геноме человека оказалось ключевым регулятором генов 16926Рекордные оазисы жизни обнаружены в бездне океанских траншей 16925Крах прогнозов UnitedHealth на фоне растущих издержек и трагедий 16924Формула ясного ума: доказанный способ замедлить когнитивное старение