Era promieniowania

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Era promieniowania – pojęcie stosowane w kosmologii dla określenia początkowej fazy rozwoju Wszechświata.

Beryl (Be, łac. beryllium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 4, metal należący do drugiej grupy głównej układu okresowego. Jedynym stabilnym izotopem jest Be. Został odkryty przez Louisa Vauquelina w 1798 r.Anihilacja (z łac. annihilatio – unicestwienie, od nihil – nic) – proces prowadzący do całkowitej destrukcji materii posiadającej masę. W fizyce anihilacją nazywamy oddziaływanie cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, podczas którego cząstka i antycząstka zostają zamienione na fotony (zasada zachowania pędu nie dopuszcza możliwości powstania jednego fotonu – zawsze powstają co najmniej dwa) o sumarycznej energii równoważnej masom cząstki i antycząstki, zgodnie ze wzorem Einsteina: E=mc² (zobacz: Szczególna teoria względności).

Na podstawie kosmologicznego modelu rozszerzającego się Wszechświata przyjmuje się, że era ta rozpoczęła się po 1 sekundzie od Wielkiego Wybuchu (ρ=10 g/cm, T=10 K), gdy nastąpiła anihilacja elektronów i pozytonów, czyli ich zamiana w promieniowanie (e + e → 2γ). Promieniowanie w czasie trwania tej ery pozostaje w równowadze termicznej z materią, złożoną głównie z elektronów, które ocalały po anihilacji, neutrin – (oraz ich antycząstek), fotonów oraz protonów i neutronów. Gęstość energii promieniowania elektromagnetycznego była dominującym składnikiem całkowitej gęstości energii.

Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.Oddziaływanie elektromagnetyczne to jedno z czterech znanych fizyce oddziaływań elementarnych. Odpowiada za siły działające między cząstkami posiadającymi ładunek elektryczny. Jego odkrywcą był Duńczyk Hans Christian Ørsted.

Najważniejszym wydarzeniem ery promieniowania jest połączenie swobodnych neutronów z protonami w jądra helu, które stanowią 35% materii nukleonowej (pozostałe 65% to protony). Na skutek ciągłej ekspansji, około 100 000 lat po Wielkim Wybuchu, kiedy gęstość spadła do 10 g/cm, a temperatura do 30 000 K, gęstość energii promieniowania spadła poniżej gęstości energii materii.

Rekombinacja – w fizyce to połączenie się pary cząstek lub jonów o przeciwnych ładunkach elektrycznych, jest to proces odwrotny do jonizacji. Zjawisku rekombinacji jonu dodatniego i elektronu towarzyszy uwolnienie nadwyżki energii elektronu, zazwyczaj przez wypromieniowanie fotonu.Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.

Prawie w tym samym czasie miało miejsce drugie ważne wydarzenie ery promieniowania. Przy temperaturze 3500-3000 K energie fotonów stały się za małe, by jonizować materię – nastąpiła rekombinacja, czyli wychwyt elektronów przez protony, jądra helu i znacznie mniejsze ilości jąder deuteru, litu i berylu – powstały atomy. Materia (głównie neutralny gaz wodorowy) stała się przezroczysta dla fotonów i powstało wówczas promieniowanie tła (odkryte w 1965 roku przez Penziasa i Wilsona).

Pierwotna nukleosynteza – nukleosynteza, która zachodziła we wczesnej fazie ewolucji Wszechświata, w wyniku czego doszło do powstania jąder atomowych innych niż proton (jądro wodoru H).Wielki Wybuch (ang. Big Bang) – model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,772 (±0,059) mld lat temu dokonał się Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania).

Głównymi składnikami ówczesnego Wszechświata są: pole neutrinowe, pole elektromagnetyczne, atomy wodoru i atomy helu, których udział w składzie przedgalaktycznej materii wynosi około 35%, co dobrze zgadza się z danymi obserwacyjnymi.





Warto wiedzieć że... beta

Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.
Proton, p (z gr. πρῶτον – "pierwsze") − trwała cząstka subatomowa z grupy barionów o ładunku +1 i masie spoczynkowej równej ok. 1 u.
Arno Allan Penzias (ur. 26 kwietnia 1933 w Monachium) – amerykański fizyk i astrofizyk pochodzenia niemieckiego, pracownik Bell Telephone Laboratories w Holmdel (New Jersey), laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie mikrofalowowego promieniowania tła. Nagrodę Nobla otrzymał w roku 1978 wraz z Robertem W. Wilsonem.
Materia – w potocznym znaczeniu: ogół obiektywnie istniejących przedmiotów fizycznych, poznawalnych zmysłami. W fizyce termin "materia" ma kilka znaczeń.
Neutron (z łac. neuter – "obojętny") – cząstka subatomowa występująca w jądrach atomowych. Jest obojętny elektrycznie. Posiada spin ½.
Jądro atomowe – konglomerat cząstek elementarnych będący centralną częścią atomu zbudowany z jednego lub więcej protonów i neutronów, zwanych nukleonami. Jądro stanowi niewielką część objętości całego atomu, jednak to w jądrze skupiona jest prawie cała masa. Przemiany jądrowe mogą prowadzić do wyzwolenia ogromnych ilości energii. Niewłaściwe ich wykorzystanie może stanowić zagrożenie.
Kosmologia (z gr. kósmos: porządek, wszechświat oraz lógos: słowo, nauka) jest to nauka, opierająca się mocno na filozofii, wiedzy i wierzeniach różnych ludów. Nie należy jej mylić z kosmogonią, dotyczącą powstania świata, mimo, iż mają one wiele punktów wspólnych (to, jak został stworzony świat, rzutuje na poglądy na jego temat i odwrotnie, mity o stworzeniu świata są uwarunkowane sposobem jego widzenia).

Reklama