1. Оцените размер Rp Вселенной в планковскую эпоху.
Планковская эпоха – это момент времени около 10^(-43) секунд после Большого взрыва. Размер Вселенной в этот момент можно оценить по планковской длине:
Rp ≈ 1,6 × 10^(-35) м
2. Приведите оценку температуры Тр Вселенной в планковскую эпоху.
Планковская температура определяется через фундаментальные физические константы и составляет:
Tr ≈ 1,4 × 10^32 К
3. Охарактеризуйте эпоху Великого объединения. Укажите состав Вселенной в этот период.
Эта эпоха длилась от 10^(-43) до 10^(-35) секунд. В этот момент во Вселенной существовало единое взаимодействие, объединяющее сильные, слабые и электромагнитные силы.
Состав Вселенной в этот период:
Кварки и глюоны Высокоэнергетические фотоны Гипотетические X- и Y-бозоны Температура была примерно 10^27 – 10^28 К.
4. Опишите инфляционную фазу эволюции Вселенной, её временный и температурный интервалы.
Инфляция происходила в промежутке 10^(-36) – 10^(-32) секунд. За это время Вселенная увеличилась в размерах в 10^26 – 10^30 раз.
Температура во время инфляции падала, но после её завершения восстановилась до 10^27 – 10^28 К.
Главные последствия инфляции:
Вселенная стала почти однородной и плоской Появились первые флуктуации плотности, из которых потом сформировались галактики
5. Как изменялись состав Вселенной и её температура от 10^-34 до 1 с с момента Большого взрыва?
Время 10^(-34) – 10^(-12) секунд: Вселенная состояла из кварков, глюонов и лептонов. Температура 10^15 – 10^16 К. Время 10^(-12) – 10^(-6) секунд: Произошло разделение электрослабого взаимодействия. Температура около 10^13 К. Время 10^(-6) – 10^(-3) секунд: Кварки начали объединяться в протоны и нейтроны. Температура 10^12 К. Время 10^(-3) – 1 секунда: Происходила аннигиляция частиц и антивещества, Вселенная начала заполняться фотонами и нейтрино. Температура снизилась до 10^10 К.