Az Univerzum története

Az Univerzum fejlődésének fő szakaszaira vonatkozó modern elképzelések a következő elméleteken alapulnak:

Friedman expanziós elmélete ;
az ősrobbanás elméletei (a forró Univerzum elméletei);
inflációs elméletek ;
nagyléptékű szerkezetképzés hierarchikus elmélete ;
csillagpopulációs elméletek .

A világegyetem tágulásának időben visszafelé történő extrapolálása a kozmikus szingularitási ponthoz vezet, amelynek közelében a fizika ma ismert törvényei leállnak. Az e kozmikus szingularitásból a jelenlegi állapotba való tágulás idejét az Univerzum korának nevezzük ; különböző források szerint körülbelül 14 milliárd év.

A terjeszkedés a fő folyamat, amely ellen az összes többi végbemegy, így a teljes fejlődéstörténet a terjeszkedés szakaszaira osztható [1] :

A Planck-korszak az a pillanat, amikortól a modern fizika elkezd dolgozni .
inflációs szakasz. Ebben a szakaszban az univerzum mérete élesen megnövekszik, és a végén - szintén erős felmelegedés.
A sugárzás dominancia szakasza. A korai univerzum fő szakasza. A hőmérséklet csökkenni kezd, és kezdetben az elektrogyenge kölcsönhatás elválik az erős kölcsönhatástól , majd kvarkok keletkeznek . és leptonok egymást követő korszakainak változása után a nukleoszintézis korszakában számunkra ismerős kémiai elemek keletkeznek.
Az anyag (por) uralmának korszaka. Ennek a korszaknak a kezdetén az elektromágneses sugárzás elválik az anyagtól, és reliktum háttér keletkezik. Aztán jön a sötét középkor. Akkor érnek véget, amikor az első csillagok sugárzása újra ionizálja az anyagot.
Λ -dominancia. jelenlegi korszak.

Az ereklye háttér kialakulásának pillanata az anyag fejlődésének határa. Ha előtte teljesen a tágulás határozta meg, akkor az első hegedű szerepe után az anyagfelhalmozódások gravitációs kölcsönhatását veszi fel, egymással és önmagukkal egyaránt. Ő a felelős a csillagok kialakulásáért, a galaxisok csillaghalmazaiért, valamint az utóbbiak egyesüléséért.

Az ereklye háttér szétválása az Univerzum tágulás okozta lehűlése miatt vált lehetővé. Ugyanaz a folyamat, amely előre meghatározta a gravitáció dominanciájának korszakának végét és általa generált, a szupernóva-robbanások következtében a kémiai összetétel megváltozása volt.

Az élet megjelenése az Univerzum fejlődésének következő szakasza, ami azt jelzi, hogy az anyag most már képes önszerveződni, és nem függ mindenben a külső körülményektől.

Planck-korszak

A Planck-korszak a megfigyelhető Univerzum történetének legkorábbi korszaka, amelyről bármilyen elméleti feltételezés létezik. Ebben a korszakban az Univerzum anyagának energiája ~10 19 GeV, sűrűsége ~10 97 kg/m³, hőmérséklete pedig ~10 32 K [2] . A korai Univerzum rendkívül homogén és izotróp közeg volt, szokatlanul nagy energiasűrűséggel, hőmérséklettel és nyomással. A tágulás és lehűlés következtében az Univerzumban fázisátalakulások következtek be, hasonlóan a folyadék gázból történő kondenzációjához, de az elemi részecskékkel kapcsolatban . A Planck-idő után ért véget ( 10–43 másodperc [3] az ősrobbanás után ). A Planck-korszak után a gravitációs kölcsönhatás elvált a többi alapvető kölcsönhatástól .

A modern kozmológia úgy véli, hogy a Planck-korszak végén kezdődött az Univerzum fejlődésének második szakasza - a Nagy Egyesülés korszaka , majd a szimmetriatörés gyorsan a kozmikus infláció korszakához vezetett , melynek során az Univerzum nagymértékben megnövekedett. méretben rövid időn belül [4] .

Elméleti alapok

Mivel jelenleg nincs olyan általánosan elfogadott elmélet, amely lehetővé tenné a kvantummechanika és a relativisztikus gravitáció kombinálását, a modern tudomány nem tud olyan eseményeket leírni, amelyek a Planck-időnél rövidebb időkben és a Planck-hossznál kisebb távolságokban következnek be (körülbelül 1,616 × 10 -35 m - távolság, amely fény Planck-időben halad).

A kvantumgravitáció – a kvantummechanikát és a relativisztikus gravitációt ötvöző elmélet – megértése nélkül a Planck-korszak fizikája tisztázatlan marad. Az alapvető kölcsönhatások egységének hátterében álló elvek, valamint szétválásuk folyamatának okai és lefolyása még mindig kevéssé ismert.

A négy erő közül hármat sikeresen leírtak egy egységes elmélet keretein belül, de a gravitáció leírásának problémája még nem megoldott. Ha nem vesszük figyelembe a kvantumgravitációs hatásokat, akkor kiderül, hogy az Univerzum egy végtelen sűrűségű szingularitásból indult ki; ezeknek a hatásoknak a figyelembevétele lehetővé teszi, hogy más következtetésekre jussunk.

Az egyesítő elmélet legfejlettebb és legígéretesebb jelöltjei közé tartozik a húrok és a hurokkvantumgravitáció elmélete . Emellett aktív munka folyik a nem kommutatív geometrián és más olyan területeken, amelyek lehetővé teszik az Univerzum keletkezési folyamatainak leírását.

Kísérleti tanulmányok

Egészen a közelmúltig gyakorlatilag hiányoztak a Planck-korszakra vonatkozó feltételezések alátámasztására szolgáló kísérleti adatok, de a WMAP szonda által kapott legújabb eredmények lehetővé tették a tudósok számára , hogy több százezer éven keresztül teszteljék hipotéziseiket az a első 10–12 frakciójáról ). Annak ellenére, hogy ez az időintervallum még mindig sok nagyságrenddel nagyobb, mint a Planck-idő, jelenleg folynak a kísérletek (beleértve a Planck -projektet is), ígéretes eredményekkel, amelyek lehetővé teszik, hogy a „tanulmányozott” idő határát közelebb vigyük a pillanathoz. megjelent az Univerzum, és talán a Planck-korszakról adnak majd információt.

Ezenkívül a részecskegyorsítókból származó adatok némi megértést biztosítanak a korai univerzum folyamatairól . Például a Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) kísérletei lehetővé tették annak megállapítását, hogy a kvark-gluon plazma (az anyag egyik legkorábbi állapota) inkább folyadékként, mint gázként viselkedik. A Large Hadron Collidernél lehetőség van még korábbi halmazállapotok tanulmányozására is, de jelenleg sem létező, sem tervezett gyorsítók nem teszik lehetővé a Planck-energia nagyságrendű (kb. 1,22 × 10 19 GeV ) energiák megszerzését.

Az univerzum tágulása

Színpad	Evolúció $a(\eta )$	Hubble paraméter
inflációs	$a\propto e^{{Ht}}$	$H^{2}={\frac {8\pi }{3}}{\frac {\rho _{vac}}{M_{pl}^{2}}}$
sugárzás dominancia	$a\propto t^{\frac {1}{2}}$	$H={\frac {1}{2t))$
poros szakasz	$a\propto t^{\frac {2}{3}}$	$H={\frac {2}{3t))$
$\lambda$ - dominancia	$a\propto e^{{Ht}}$	$H^{2}={\frac {8\pi }{3}}G\rho _{\Lambda}$

Kozmológiai paraméterek WMAP és Planck adatok szerint
	WMAP [5]	Planck [6]
Az Univerzum kora t 0 milliárd év	13,75±0,13	13,81±0,06
H 0 km/s/MPc	71,0±2,5	67,4±1,4

Az Univerzum tágulása egy nagy léptékű folyamat, amelynek menete alapvetően meghatározza fejlődésének menetét: a tágulás következtében az átlaghőmérséklet csökken, ami meghatározza, hogy mennyi ideig és milyen sebességgel megy végbe az elsődleges nukleoszintézis, ennek hátterében tágulás, fluktuációk kialakulása következik be, amelyeknek aztán galaxisokká kell válniuk stb. Kísérletileg az Univerzum tágulása a távoli galaxisok spektrumvonalainak vörös eltolódásában nyilvánul meg a Hubble-törvénynek megfelelően, valamint a különböző folyamatok látható előfordulásának idejének növekedésében. (a szupernóvák időtartama és mások).

Az univerzum egy kezdeti szupersűrű és szuperforró állapotból, az úgynevezett ősrobbanásból tágul . Aktívan vitatott kérdés, hogy a kezdeti állapot szinguláris (amint azt a klasszikus gravitációs elmélet – az általános relativitáselmélet vagy a GR) megjósolja, vagy sem –, a megoldás reményei a gravitáció kvantumelméletének fejlődéséhez kapcsolódnak .

Friedmann modellje

Az általános relativitáselmélet keretében az Univerzum teljes dinamikája első közelítésben egyszerű differenciálegyenletekre redukálható a léptéktényezőre , amely érték az egyenletesen táguló vagy összehúzódó terekben a távolságok változását tükrözi [7] : $nál nél)$

energiaegyenlet

\left({\frac {{\pont a}}{a}}\right)^{2}={\frac {8\pi G\rho }{3}}-\left({\frac {kc^ {2}}{a^{2}}}\right)+{\frac {\Lambda c^{2}}{3}});

a mozgásegyenlet

{\frac {{\ddot a}}{a}}=-{\frac {4\pi G}{3}}\left(\rho +{\frac {3P}{c^{2}}}\ jobbra)+{\frac {\Lambda c^{2}}{3}};

folytonossági egyenlet

{\frac {d\rho }{dt}}=-3H\left(\rho +{\frac {P}{c^{2}}}\jobb);

ahol k a tér görbülete (–1, 0, 1 értékeket vesz fel), Λ a kozmológiai állandó , ρ az Univerzum átlagos sűrűsége, P az átlagos nyomás, c a fénysebesség, és a betű feletti pont a derivált idő függvényében történő felvételét jelöli, például . ${\pont a}=da/dt$

Egy ilyen modell esetében a két esemény közötti intervallumot a következőképpen írjuk fel:

ds^{2}=c^{2}dt^{2}-a^{2}(t)dR^{2},

ahol dR² a modelltér geometriai tulajdonságait írja le, és egy háromdimenziós izotróp és homogén tér metrikája: lapos k =0-nál, gömb alakú k =1-nél és hiperbolikus k =-1-nél. Az ilyen koordinátarendszerekben a mozgó koordináta-rendszerben nyugvó két pont közötti l fizikai távolság változási sebessége :

v={\frac {{\pont a}}{a}}l.

Ez nem más, mint a Hubble törvény , ahol a Hubble paraméter egy időben változó érték:

H(t)={\frac {{\pont a}}{a}}.

Ha most ezt a kifejezést behelyettesítjük az energiaegyenletbe, és behozzuk az értékeket, akkor a következő kifejezéshez jutunk:

1=\Omega _{m}+\Omega _{k}+\Omega _{{\Lambda )),

ahol Ω m =8πGρ/3H 2 , Ω k = -(kc 2 )/(a 2 H 2 ) , Ω Λ =(Λc 2 )/(3H 2 ) [7] .

Inflációs expanzió

Ősrobbanás

Az Ősrobbanás egy kozmológiai modell , amely az Univerzum korai fejlődését írja le [8] , nevezetesen az Univerzum tágulásának kezdetét , amely előtt az Univerzum szinguláris állapotban volt .

Általában ma már automatikusan egyesítik az Ősrobbanás elméletét és a forró Univerzum modelljét , de ezek a fogalmak függetlenek, és történelmileg felmerült egy hideg kezdeti univerzum ötlete is az Ősrobbanás közelében. A továbbiakban az Ősrobbanás elméletének a forró Univerzum elméletével való kombinációját vizsgáljuk, amelyet a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás léte támaszt alá .

Kozmológiai szingularitás

A kozmológiai szingularitás az Univerzum állapota az Ősrobbanás kezdeti pillanatában , amelyet az anyag végtelen sűrűsége és hőmérséklete jellemez. A kozmológiai szingularitás az általános relativitáselmélet (GR) és néhány más gravitációs elmélet által megjósolt gravitációs szingularitás egyik példája .

Ennek a szingularitásnak az előfordulását az általános relativitáselmélet [9] bármely , az Univerzum tágulásának dinamikáját leíró megoldásának időben visszamenőleg történő visszatérésekor Stephen Hawking [10] szigorúan bebizonyította 1967-ben . Azt is írta:

„Megfigyeléseink eredményei megerősítik azt a feltételezést, hogy a világegyetem egy bizonyos időpontban keletkezett. A teremtés kezdetének pillanata, a szingularitás azonban nem engedelmeskedik a fizika egyik ismert törvényének.

Például a sűrűség és a hőmérséklet nem lehet egyszerre végtelen, mivel végtelen sűrűségnél a káosz mértéke nullára hajlik, ami nem kombinálható a végtelen hőmérséklettel. A kozmológiai szingularitás létezésének problémája a fizikai kozmológia egyik legsúlyosabb problémája. A lényeg az, hogy az Ősrobbanás után történtekkel kapcsolatos ismereteink közül semmi sem adhat információt arról, hogy mi történt korábban.

A szingularitás létezésének problémáját több irányba próbálják megoldani: egyrészt úgy gondolják, hogy a kvantumgravitáció egy szingularitásoktól mentes gravitációs tér dinamikájának leírását adja [11] , másrészt az a vélemény, hogy a nem-gravitációs mezők kvantumhatásainak figyelembevétele megsértheti az energiadominancia feltételét , amelyen Hawking bizonyítása alapul [11] , harmadszor olyan módosított gravitációs elméleteket javasolnak , amelyekben a szingularitás nem jön létre, mivel a rendkívül összenyomott anyag elkezd nyomni. egymástól gravitációs erők (az úgynevezett gravitációs taszítás ) által, és nem vonzzák egymást.

Szent Ágoston azzal érvelt, hogy az idő az univerzum sajátja , amely önmagával együtt jelent meg. Mivel egy ilyen paradoxonra nincs egyértelmű tudományos magyarázat , Georgy Gamow azt javasolta, hogy az Ágoston-korszakot a Világegyetem állapotának nevezzék az Ősrobbanás „előtti” és „pillanatában” állapotának . Az ilyen állapotot gyakran nullapontnak vagy kozmológiai szingularitásnak nevezik .

Az első három perc. Primer nukleoszintézis

Feltehetően a születés kezdetétől (vagy legalábbis az inflációs szakasz végétől) és addig az időig, amíg a hőmérséklet 10 16 GeV (10 -10 s) alatt marad, minden ismert elemi részecske jelen van, és mindegyik rendelkezik nincs tömeg. Ezt az időszakot nevezik a Nagy Egyesülés időszakának, amikor az elektrogyenge és az erős kölcsönhatás egyesül [12] .

Jelenleg nem lehet pontosan megmondani, hogy mely részecskék vannak jelen abban a pillanatban, de valami még mindig ismert. Az η értéke az entrópia mutatója, és a részecskék antirészecskékkel szembeni feleslegét is jellemzi [13] :

${\frac {n_{p}-n_{\bar {p}}}{n_{p}}}=10^{-9}.$

Abban a pillanatban, amikor a hőmérséklet 10 15 GeV alá csökken, valószínűleg megfelelő tömegű X- és Y-bozonok szabadulnak fel.

A Nagy Egyesülés korszakát az elektrogyenge egyesülés korszaka váltja fel, amikor az elektromágneses és a gyenge kölcsönhatások egyetlen egészet képviselnek. Ezt a korszakot az X- és Y-bozonok megsemmisülése jellemzi . Abban a pillanatban, amikor a hőmérséklet 100 GeV -ra csökken , az elektrogyenge egyesülési korszak véget ér, kvarkok, leptonok és közbenső bozonok keletkeznek.

A hadronok korszaka jön, a hadronok és leptonok aktív termelésének és megsemmisítésének korszaka. Ebben a korszakban figyelemre méltó a kvark-hadron átmenet vagy a kvark bezáródás pillanata , amikor a kvarkok hadronokká való fúziója lehetővé vált. Ebben a pillanatban a hőmérséklet 300-1000 MeV , az Univerzum születésétől számított idő pedig 10-6 s .

A hadronkorszak korszakát a lepton korszak örökli - abban a pillanatban, amikor a hőmérséklet 100 MeV -ra süllyed , az órajel pedig 10-4 s . Ebben a korszakban az univerzum összetétele kezd hasonlítani a modernhez; a fő részecskék a fotonok, rajtuk kívül csak elektronok és neutrínók vannak antirészecskéikkel, valamint protonok és neutronok. Ebben az időszakban egy fontos esemény történik: az anyag átlátszóvá válik a neutrínók számára. Van valami reliktum háttér, de a neutrínók számára. De mivel a neutrínók szétválása a fotonok szétválása előtt történt, amikor bizonyos típusú részecskék még nem semmisültek meg, energiájukat adva a többieknek, jobban lehűltek. Mára a neutrínógáznak 1,9 K -re kellett volna lehűlnie, ha a neutrínóknak nincs tömegük (vagy tömegük elhanyagolható).

T≈0,7 MeV hőmérsékleten a protonok és neutronok között korábban fennálló termodinamikai egyensúly megsérül, és a neutronok és protonok koncentrációjának aránya 0,19-re fagy. Megkezdődik a deutérium, hélium, lítium magjainak szintézise. Az Univerzum születése után kb. 200 másodperccel a hőmérséklet olyan értékekre csökken, amelyeknél a nukleoszintézis már nem lehetséges, és az anyag kémiai összetétele változatlan marad az első csillagok születéséig [12] .

A nagy egyesülés korszaka

A Nagy Egyesülés Korszaka (a továbbiakban: EVO) egy olyan fogalom, amelyet a kozmológia az Univerzum fejlődésének második szakaszának meghatározására használ . A táguló Univerzum kozmológiai modellje alapján általánosan elfogadott, hogy az EVO az időpillanatban ~ 10–43 másodpercről indult [14] , amikor az anyag sűrűsége 10 92 g/cm³ volt, és a hőmérséklet 10 32 K volt. A fázisátalakulás exponenciális tágulást idézett elő Univerzum, amely az infláció korszakába való átmenetet idézte elő.

Az EVO alapjai

A fizikai kozmológiában, feltételezve, hogy a GUT a természetet írja le , az EVO a korai univerzum fejlődésének a Planck-korszakot követő és az inflációs korszakot megelőző időszaka volt . Attól a pillanattól kezdve, hogy az EVO elindul, a kvantumhatások gyengülnek, és életbe lépnek az általános relativitáselmélet törvényei . A gravitációs kölcsönhatás elválasztása a korszakok határán a többi alapvető kölcsönhatástól - a Plancktól és a Nagy Egyesüléstől - az elsődleges anyag egyik fázisátalakulásához vezetett, ami a sűrűsége egyenletességének megsértésével járt . A gravitációnak a Planck-korszak végén az alapvető erők egyesülésétől való elválasztása (az első szétválás) után a négy erő közül három – az elektromágneses , az erős és a gyenge erő – továbbra is egységes volt, mint az elektronmag erő . Az egységes korban a fizikai jellemzők, mint a tömeg , az íz és a szín értelmetlenek voltak.

Úgy gondolják, hogy az EVO során az univerzum hőmérséklete hasonló volt az egyesített elmélet jellegzetes hőmérsékleti gradienséhez . Ha a nagy egyesülési energiát 10 15 GeV-nak tételezzük fel, ez 10 27 K feletti hőmérsékletnek felel meg .

Általánosan elfogadott, hogy az EVO körülbelül 10–34 másodperc alatt ért véget [15] az ősrobbanás pillanatától számítva , amikor az anyag sűrűsége 10 74 g/cm³, a hőmérséklet pedig 10 27 K volt, ami az 10 14 GeV - ebben az időpillanatban az elsődleges kölcsönhatásból kiválik az erős nukleáris kölcsönhatás , amely a kialakult körülmények között kezd alapvető szerepet játszani. Ez a szétválás a következő fázisátalakuláshoz, és ennek eredményeként az Univerzum nagy léptékű tágulásához vezetett - az Univerzum inflációs tágulásához, valamint az anyag sűrűségének és eloszlásának jelentős változásához az Univerzumban.

Az infláció kora

10 -36 és 10 -32 [3] másodperccel az Ősrobbanás után . Ebben a korszakban az Univerzumot még túlnyomórészt sugárzás tölti ki, és kvarkok, elektronok és neutrínók kezdenek képződni. A tágulási korszak korai szakaszában a keletkező kvarkok és hiperonok (amelyek fotonokból vesznek energiát) gyorsan lebomlanak. Tegyük fel, hogy léteznek a világegyetem váltakozó felmelegedésének és újrahűtésének ciklusai. Ennek az időszaknak a vége után a világegyetem építőanyaga a kvark-gluon plazma volt . Az idő múlásával a hőmérséklet olyan értékekre esett vissza, amelyeknél lehetségessé vált a következő fázisátalakulás, az úgynevezett bariogenezis . A hőmérséklet további csökkenése a következő fázisátalakuláshoz vezetett - a fizikai erők és az elemi részecskék modern formájukban való kialakulásához, amely az elektrogyenge kölcsönhatások korszakán , a kvarkok korszakán , a hadronok korszakán , a leptonok korszaka a nukleoszintézis korszakába való átmenetig .

Baryogenesis

A bariogenezis az Univerzum állapota az Ősrobbanás ( Inflációs korszak ) pillanatától számított 10–35 és 10–31 másodperces időintervallumban , amely során a kvarkok és gluonok hadronokká (beleértve a barionokat is) egyesülnek , valamint az elnevezés. egy ilyen társulás folyamatáról. Úgy gondolják, hogy a Szaharov-feltételek teljesülése miatt ( a barionszám nem megőrzése , CP megsértése , a termikus egyensúly megsértése) a bariogenezis során kialakult az Univerzum úgynevezett barion-aszimmetriája - az anyag és az antianyag közötti megfigyelt aszimmetria. (az első szinte kizárólag a modern Univerzumban van jelen).

Az Univerzum barion aszimmetriája

Az Univerzum barion aszimmetriája az anyag megfigyelt túlsúlya az antianyaggal szemben a Világegyetem látható részében . Ez a megfigyelési tény nem magyarázható azzal, hogy az ősrobbanás során kezdeti barioni szimmetriát feltételezünk, sem a Standard Modell , sem az általános relativitáselmélet , a modern kozmológia alapját képező két elmélet szerint . A megfigyelhető Univerzum térbeli síkossága és a horizontprobléma mellett ez a kozmológiai kezdeti értékek problémájának egyik aspektusa .

Számos hipotézis próbálja megmagyarázni a barion aszimmetria jelenségét, de a tudományos közösség egyiket sem ismeri el megbízhatóan bizonyítottnak.

A legelterjedtebb elméletek úgy terjesztik ki a Standard Modellt , hogy egyes reakciókban a CP invariancia erősebb megsértése lehetséges, mint a Standard Modellben. Ezek az elméletek azt feltételezik, hogy kezdetben a barionos és az antibarion anyag mennyisége azonos volt, de később valamilyen oknál fogva a reakciók aszimmetriája miatt, hogy mely részecskék - anyag vagy antianyag - vesznek részt bennük, fokozatosan nőtt a mennyisége. barionos anyag és az antibaryon mennyiségének csökkenése. Hasonló elméletek természetesen felmerülnek a nagy egységes modellekben .

Az aszimmetria kialakulásának egyéb lehetséges forgatókönyvei vagy az anyag és az antianyag lokalizációs területeinek makroszkopikus szétválasztása (ami valószínűtlennek tűnik), vagy az antianyag elnyelése fekete lyukak által , amelyek el tudják választani az anyagtól a CP invariancia megsértése esetén. . Az utóbbi forgatókönyv feltételezett nehéz részecskék létezését követeli meg, amelyek a CP erős megsértésével bomlanak le.

2010-ben felterjesztették azt a hipotézist, hogy a barion aszimmetria a sötét anyag jelenlétével függ össze . A feltevés szerint a negatív bariontöltés hordozói olyan sötét anyag részecskék, amelyek földi kísérletekben közvetlen megfigyelésre nem állnak rendelkezésre, de gravitációs kölcsönhatáson keresztül nyilvánulnak meg a galaxisok léptékében [16] [17] .

Az elektrogyenge kölcsönhatások korszaka

10 -32 és 10 -12 másodperc között az Ősrobbanás után [3] . Az Univerzum hőmérséklete még mindig nagyon magas. Ezért az elektromágneses kölcsönhatások és a gyenge kölcsönhatások továbbra is egyetlen elektrogyenge kölcsönhatás . A nagyon nagy energiáknak köszönhetően számos egzotikus részecske képződik , mint például a Higgs-bozon [18] és a W-bozon , a Z-bozon .

A kvarkok korszaka

10 -12 és 10 -6 s [3] között az Ősrobbanás után. Elektromágneses , gravitációs , erős , gyenge kölcsönhatások jelen állapotukban jönnek létre. A hőmérséklet és az energia még mindig túl magas ahhoz, hogy a kvarkok hadronokká csoportosuljanak. A kvark-gluon plazma korszakának is nevezik [3] .

The Hadron Epoch

10 −6 és 1 másodperc között az Ősrobbanás után [3] . A kvark-gluon plazma lehűl, és a kvarkok hadronokká csoportosulnak, beleértve például protonokat és neutronokat.

A leptonok korszaka

1 és 10 másodperc között az Ősrobbanás után [3] . A megfigyelhető univerzum mérete akkoriban kevesebb, mint száz csillagászati egység volt [19] . A hadronok korszaka során a legtöbb hadron és anti-hadron megsemmisül (kölcsönösen megsemmisül) egymással, és lepton- és antileptonpárokat hagynak az Univerzumban uralkodó tömegként. Körülbelül 10 másodperccel az ősrobbanás után a hőmérséklet olyan szintre esik le, hogy a leptonok már nem képződnek. A leptonok és antileptonok viszont megsemmisítik egymást, és a leptonoknak csak egy kis maradéka marad az Univerzumban. A neutrínók felszabadulnak, és szabadon mozognak a térben. Felmerül egy neutrínó-neutrínó-háttér , elméletileg ma is megfigyelhető lenne, de az alacsony energiájú neutrínók regisztrálásának technikai nehézségei miatt még nem sikerült reliktum neutrínóhátteret kimutatni.

Primer nukleoszintézis

Körülbelül 10 másodperccel az ősrobbanás után [3] az anyag eléggé lehűlt ahhoz, hogy stabil nukleonokat képezzen, és megkezdődött az elsődleges nukleoszintézis folyamata . 20 percig tartott a Világegyetem koráig , és ez idő alatt alakult ki a csillaganyag elsődleges összetétele: körülbelül 25% hélium-4 , 1% deutérium , nyomokban nehezebb elemek a bórig , a többi hidrogén .

A sugárzás korszaka

70 000 év után az anyag kezdi uralni a sugárzást, ami az Univerzum tágulási módjának megváltozásához vezet. A 379 000 éves korszak végén a hidrogén újraegyesül , és az Univerzum átlátszóvá válik a hősugárzás fotonjai számára. A hőmérséklet további csökkenése és az univerzum tágulása után következett be a következő átmeneti pillanat, amikor a gravitáció lett az uralkodó erő.

Az elsődleges rekombináció korszaka

Az univerzum fokozatosan lehűlt, és 379 000 évvel az ősrobbanás után meglehetősen hideg lett (3000 K ): a lelassult elektronok lehetőséget kaptak arra, hogy a lelassult protonokkal ( hidrogénatommagok ) és alfa-részecskékkel ( héliummagok ) egyesüljenek, atomokat képezve (ezt a folyamatot ún. rekombináció ). Így a plazma állapotából , amely átlátszatlan a legtöbb elektromágneses sugárzásig, az anyag gáz halmazállapotúvá vált. Közvetlenül megfigyelhetjük a korszak hősugárzását relikviás sugárzás formájában .

Dark Ages

380 000 és 550 millió év [20] között az Ősrobbanás után. Az univerzum tele van hidrogénnel és héliummal, maradványsugárzással, 21 cm -es atomi hidrogénsugárzással . Csillagok , kvazárok és más fényes források hiányoznak.

Reionizáció

Reionizáció (reionizáció korszaka [21] , reionizáció [ 22] , hidrogén másodlagos ionizációja [23] ) - az Univerzum történetének (korszakának) része az 550 millió év [20] és az ősrobbanás utáni 800 millió év között (kb. vöröseltolódás -ról -ra ) [22] . A reionizációt sötét kor előzi meg . És utána - az anyag jelenlegi korszaka . Megalakulnak az első csillagok (III. populáció csillagai), galaxisok [24] , kvazárok [25] , galaxishalmazok és szuperhalmazok . A csillagpopuláció ezen első generációja által kibocsátott fény a kozmológiai sötét korszakot zárta le, és a fizikai kozmológia az első fényként ismeri [26] . $z=15$ $z=6,4$

A hidrogént a csillagok és kvazárok fénye reionizálja. A reionizáció sebessége az Univerzumban lévő objektumok kialakulásának sebességétől függött [27] . A gravitációs vonzás következtében az Univerzumban lévő anyag elkezd szétoszlani az elszigetelt halmazok („ klaszterek ”) között. Úgy tűnik, a sötét univerzum első sűrű objektumai kvazárok voltak . Ekkor kezdtek kialakulni a galaxisok korai formái, valamint a gáz- és porködök. Megkezdődnek az első csillagok, amelyekben a héliumnál nehezebb elemek szintetizálódnak. Az asztrofizikában minden, a héliumnál nehezebb elemet "fémnek" neveznek.

2007. július 11-én Richard Ellis (Caltech) a 10 méteres Keck II távcsővel 6 csillaghalmazt fedezett fel, amelyek 13,2 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek. Így keletkeztek, amikor a világegyetem még csak 500 millió éves volt [28] .

Csillagképződés

A csillagkeletkezés egy asztrofizikai kifejezés egy galaxisban zajló nagy léptékű folyamatra, amelyben a csillagok tömegesen kezdenek kialakulni csillagközi gázból [29] . A spirálkarok , a galaxis általános szerkezete , a csillagpopuláció , a csillagközi közeg fényessége és kémiai összetétele mind ennek a folyamatnak az eredménye [30] .

A csillagkeletkezéssel lefedett terület mérete általában nem haladja meg a 100 db-ot. Vannak azonban olyan komplexek, amelyek csillagkeletkezési kitörést okoznak, úgynevezett szuperasszociációkat, amelyek mérete egy szabálytalan galaxishoz hasonlítható.

A mi és több közeli galaxisunkban lehetőség van a folyamat közvetlen megfigyelésére. Ebben az esetben a folyamatban lévő csillagkeletkezés jelei a következők [31] :

az OBA spektrális osztályú csillagok és a kapcsolódó objektumok jelenléte (HII régiók, új és szupernóvák kitörése );
infravörös sugárzás , mind a felhevült porból, mind maguktól a fiatal csillagoktól;
a keletkező és újszülött csillagok körüli gáz- és porkorongok rádiósugárzása ;
Molekulavonalak Doppler -hasítása a csillagok körül forgó korongban;
Ezekről a korongokról (pólusaikról) körülbelül 100 km/s sebességgel kiszabaduló vékony, gyors sugarak ( jets ) molekulavonalainak Doppler-hasítása ;
asszociációk, klaszterek és csillagkomplexumok jelenléte hatalmas csillagokkal (a tömeges csillagok szinte mindig nagy csoportokban születnek);
golyócskák jelenléte .

A távolság növekedésével az objektum látszólagos szögmérete is csökken, és egy bizonyos pillanattól kezdve nem lehet látni az egyes objektumokat a galaxis belsejében. Ekkor a csillagkeletkezés kritériumai a távoli galaxisokban a következők : [29] :

nagy fényerő az emissziós vonalakban , különösen H α -ban ;
megnövekedett teljesítmény a spektrum ultraibolya és kék részén , amelyért közvetlenül a hatalmas csillagok sugárzása a felelős;
megnövekedett sugárzás közel 8 µm hullámhosszon ( IR tartomány );
megnövekedett hő- és szinkrotronsugárzás teljesítménye a rádiótartományban ;
a forró gázhoz kapcsolódó megnövekedett röntgenteljesítmény .

Általánosságban elmondható, hogy a csillagkeletkezés folyamata több szakaszra osztható: nagy (10 7 M ʘ tömegű ) gázkomplexek kialakulása, gravitációsan kötött molekulafelhők megjelenése bennük, legsűrűbb részeik gravitációs összenyomódása előtt. a csillagok kialakulása, a gáz felmelegedése a fiatal csillagok sugárzása által, valamint az új és szupernóvák kitörése, szökési gáz.

Leggyakrabban csillagképző régiók találhatók [31] :

nagy galaxisok magjában,
a spirálkarok végein,
szabálytalan galaxisok perifériáján ,
egy törpegalaxis legfényesebb részén .

A csillagképződés önszabályozó folyamat: a nagy tömegű csillagok kialakulása és rövid élettartama után erőteljes fáklyák sorozata következik be, amelyek kondenzálják és felmelegítik a gázt. A tömörítés egyrészt felgyorsítja a komplexen belüli viszonylag sűrű felhők összenyomódását, másrészt viszont a felhevült gáz elkezd elhagyni a csillagkeletkezési régiót, és minél jobban melegszik, annál gyorsabban távozik.

A legnagyobb tömegű csillagok viszonylag rövid életet élnek - néhány millió évig. Az ilyen csillagok létezésének ténye azt jelenti, hogy a csillagkeletkezési folyamatok nem évmilliárdokkal ezelőtt értek véget, hanem a jelen korszakában játszódnak le.

A csillagok, amelyek tömege sokszorosa a Nap tömegének , hatalmas méretűek, nagy fényerővel és hőmérséklettel rendelkeznek életük nagy részében . Magas hőmérsékletük miatt kékes színűek , ezért kék szuperóriásoknak nevezik őket . Az ilyen csillagok a környező csillagközi gáz felmelegítésével gázködök kialakulásához vezetnek . A nagy tömegű csillagoknak viszonylag rövid életük során nincs idejük jelentős távolságra elmozdulni származási helyüktől, így a fényes gázködök és a kék szuperóriások a Galaxis azon régióinak jelzőinek tekinthetők, ahol a közelmúltban csillagkeletkezés zajlott vagy zajlott. még mindig zajlik.

A fiatal csillagok nem véletlenszerűen oszlanak el az űrben. Vannak hatalmas területek, ahol egyáltalán nem figyelik meg őket, és vannak olyan területek, ahol viszonylag sok. A legtöbb kék szuperóriást a Tejútrendszer területén figyelik meg , vagyis a Galaxis síkjának közelében, ahol különösen magas a gáz és a por csillagközi anyag koncentrációja.

De még a Galaxis síkjának közelében is egyenetlenül oszlanak el a fiatal csillagok. Szinte soha nem találkoznak egyedül. Leggyakrabban ezek a csillagok nyílt halmazokat és ritkább nagy csillagcsoportokat, úgynevezett csillagszövetségeket alkotnak , amelyekben több tíz, néha több száz kék szuperóriás található. A legfiatalabb csillaghalmazok és társulások 10 millió évesnél fiatalabbak. Ezek a fiatal képződmények szinte minden esetben megfigyelhetők a megnövekedett csillagközi gázsűrűségű régiókban. Ez azt jelzi, hogy a csillagkeletkezés folyamata a csillagközi gázhoz kapcsolódik.

Csillagképző régióra példa az Orion csillagképben található óriási gázkomplexum. A csillagkép szinte teljes területét elfoglalja az égen, és nagy tömegű semleges és molekuláris gázt , port és számos fényes gázhalmazállapotú ködöt tartalmaz. A csillagok kialakulása ebben a pillanatban is folytatódik.

Alapvető információk

Ahhoz, hogy a galaxisokban a csillagközi gáz- és porködökből elinduljon a csillagkeletkezés , az anyag jelenléte szükséges a térben, amely valamilyen okból gravitációs instabilitásban van [32] . Például az Ib\c és II típusú szupernóva -robbanások a felhő közelében, az intenzív sugárzással rendelkező hatalmas csillagok közelsége, valamint a külső mágneses mezők jelenléte, mint például a Tejútrendszer mágneses tere, kiváltó okként szolgálhatnak . Alapvetően a csillagképződés folyamata ionizált hidrogénfelhőkben vagy H II régiókban megy végbe . A galaxis típusától függően az intenzív csillagkeletkezés vagy véletlenszerűen elosztott régiókban, vagy a galaxisok spirális szerkezetébe rendezett régiókban megy végbe [33] . A csillagkeletkezés „helyi fáklyák” jellegű. A "fellobbanás" ideje rövid, több millió éves nagyságrendű, mértéke akár több száz parszek is lehet [30] .

A csillagközi gázterületek összetétele , amelyekből a csillagok keletkeztek, meghatározza azok kémiai összetételét, ami lehetővé teszi egy adott csillag kialakulásának dátumát vagy egy bizonyos típusú csillagpopulációhoz való hozzárendelését . A régebbi csillagok olyan területeken alakultak ki, amelyek gyakorlatilag mentesek voltak a nehéz elemektől, és így a spektrális megfigyelések alapján ezek az elemek mentesek a légkörükben . A spektrális jellemzők mellett a csillag kezdeti kémiai összetétele befolyásolja további fejlődését , és például a fotoszféra hőmérsékletét és színét .

Egy adott populáció csillagainak száma hosszú időn keresztül meghatározza a csillagkeletkezés sebességét egy adott területen. A feltörekvő csillagok egy év alatti össztömegét csillagkeletkezési sebességnek (SFR, Star Formation Rate) nevezzük.

A csillagkeletkezés folyamata az asztrofizika tudományágának egyik fő tárgya . Az Univerzum evolúciója szempontjából fontos ismerni a csillagkeletkezési sebesség történetét . A modern adatok szerint az 1-10 M ☉ tömegű csillagok jelenleg túlnyomórészt a Tejútrendszerben keletkeznek .

Alapfolyamatok

A csillagkeletkezés alapvető folyamatai közé tartozik a gravitációs instabilitás megjelenése a felhőben, az akkréciós korong kialakulása és a termonukleáris reakciók beindulása a csillagban. Ez utóbbit néha csillag születésének is nevezik . A termonukleáris reakciók beindulása általában leállítja a kialakuló égitest tömegének növekedését, és hozzájárul az új csillagok kialakulásához a közelében (lásd például Plejádok , Heliosphere ).

Csillagképződés

A Csillagképződés kifejezéssel ellentétben a Csillagképződés kifejezés bizonyos csillagok gáz- és porködökből történő kialakulásának fizikai folyamatára utal .

A galaxisok eredete és fejlődése

A galaxisok megjelenése az Univerzum távoli múltjában zajló nagy, gravitációhoz kötött anyagfelhalmozódások megjelenése . Egy semleges gáz lecsapódásával kezdődött, a sötét középkor végétől kezdve [24] . Még nem létezik kielégítő elmélet a galaxisok eredetéről és fejlődéséről. Számos versengő elmélet létezik a jelenség magyarázatára, de mindegyiknek komoly problémái vannak.

Ahogy a háttérháttér adatai is mutatják, a sugárzás anyagtól való elválasztásának pillanatában az Univerzum valójában homogén volt, az anyag fluktuációi rendkívül kicsik voltak, és ez jelentős probléma. A második probléma a galaxisok szuperhalmazainak sejtszerkezete, és ezzel egyidejűleg a kisebb halmazok gömbszerkezete. Minden elméletnek, amely megpróbálja megmagyarázni a világegyetem nagy léptékű szerkezetének eredetét, szükségszerűen meg kell oldania ezt a két problémát (valamint helyesen kell modelleznie a galaxisok morfológiáját).

A nagyméretű szerkezetek, valamint az egyes galaxisok kialakulásának modern elméletét "hierarchikus elméletnek" nevezik. Az elmélet lényege a következőkben rejlik: eleinte a galaxisok kicsik voltak (kb. olyanok, mint a Magellán-felhő ), de idővel egyesülnek, és egyre több nagy galaxist alkotnak.

Az utóbbi időben az elmélet érvényessége megkérdőjeleződött, és ehhez nem kis mértékben hozzájárult a létszámleépítés . Az elméleti tanulmányokban azonban ez az elmélet a domináns. Az ilyen kutatások legszembetűnőbb példája a Millennium szimuláció (Millennium run) [34] .

Hierarchikus elmélet

Az első szerint az első csillagok megjelenése után az Univerzumban megkezdődött a csillagok gravitációs egyesülésének folyamata halmazokká , majd galaxisokká. A közelmúltban ez az elmélet megkérdőjeleződött. A modern teleszkópok képesek olyan messzire "nézni", hogy olyan objektumokat látnak, amelyek körülbelül 400 ezer évvel az Ősrobbanás után léteztek . Kiderült, hogy 400 millió évvel az Ősrobbanás után már léteztek kialakult galaxisok. Feltételezik, hogy túl kevés idő telt el az első csillagok megjelenése és az Univerzum fejlődésének fenti időszaka között, és a galaxisoknak nem lett volna idejük kialakulni.

Általános rendelkezések

Bármely elmélet, így vagy úgy, azt feltételezi, hogy a csillagoktól a szuperhalmazokig minden modern képződmény a kezdeti zavarok összeomlásának eredményeként jött létre. A klasszikus eset a Jeans instabilitása , amely ideális folyadéknak tekinti, amely gravitációs potenciált hoz létre a Newton-féle gravitációs törvénynek megfelelően. Ebben az esetben a hidrodinamika és a potenciál egyenleteiből kiderül, hogy a perturbáció mérete, amelynél az összeomlás kezdődik, [35] :

\lambda _{J}={\sqrt {{\frac {u_{s}^{2}\pi }{G\rho )))),

ahol us a hangsebesség a közegben, G a gravitációs állandó, ρ pedig a zavartalan közeg sűrűsége. Hasonló megfontolás a táguló Univerzum hátterében is elvégezhető. Az egyszerűség kedvéért ebben az esetben vegyük figyelembe a relatív fluktuáció nagyságát . Ekkor a klasszikus egyenletek a következő formában lesznek [35] : $\delta ={\frac {\delta \rho }{\rho }}.$

\vartriangle \Phi =4\pi G\rho \delta ,

{\frac {\partial \delta }{\partial t))+Hx\triangledown \delta +\triangledown v=0,

{\frac {\partial v}{\partial t))+Hv+H(x\triangledown )v=-v_{s}^{2}\triangledown \delta -\triangledown \Phi .

Ennek az egyenletrendszernek csak egy megoldása van, amely idővel növekszik. Ez a hosszirányú sűrűség-ingadozás egyenlete:

{\frac {\partial ^{2}\delta }{\partial ^{2}t))+2H{\frac {\partial \delta }{\partial t))+\left({\frac {k^ {2}}{a^{2}}}v_{s}^{2}-4\pi G\rho \right)\delta =0.

Ebből különösen az következik, hogy a statikus esettel pontosan megegyező méretű ingadozások instabilok. A perturbációk pedig lineárisan vagy gyengébbek lesznek, a Hubble-paraméter és az energiasűrűség alakulásától függően.

A Jeans-modell megfelelően leírja a perturbációk összeomlását nem relativisztikus közegben, ha azok mérete jóval kisebb, mint az aktuális eseményhorizont (beleértve a sötét anyagot is a sugárzás által dominált szakaszban). Az ellenkező esetekre a pontos relativisztikus egyenleteket kell figyelembe venni. Ideális folyadék energia-impulzus-tenzora kis sűrűségű perturbációkkal

T_{\nu }^{\mu }=(\rho +\delta \rho +p+\delta p)u^{\mu }u_{\nu }-\delta _{\nu }^{\mu }( p+\delta p)

kovariánsan konzerválódik, amiből a relativisztikus esetre általánosított hidrodinamikai egyenletek következnek. A GR egyenletekkel együtt képviselik az eredeti egyenletrendszert, amely a kozmológia fluktuációinak alakulását határozza meg a Friedman-féle megoldás [35] hátterében .

Inflációs elmélet

Egy másik gyakori változat a következő. Mint tudják, a kvantumfluktuációk állandóan előfordulnak vákuumban . Ezek az Univerzum létezésének legelején is előfordultak, amikor az Univerzum inflációs tágulási folyamata, szuperluminális sebességű tágulása zajlott. Ez azt jelenti, hogy maguk a kvantumfluktuációk is kiterjedtek, és a kezdetinél talán 10 10 12 - szer nagyobb méretekre. Azok, amelyek az infláció végén léteztek, „felfújva” maradtak, és így kiderült, hogy ők az első gravitációs inhomogenitások az Univerzumban. Kiderült, hogy az anyagnak körülbelül 400 millió éve volt a gravitációs összehúzódásra ezen inhomogenitások körül és gázködök képződésére . Aztán elkezdődött a csillagok megjelenésének és a ködök galaxisokká való átalakulásának folyamata.

Protogalaxy

Protogalaxy ( "primordial galaxy" ; angol protogalaxy, primeval galaxy ): a fizikai kozmológiában csillagközi gázfelhő a galaxissá való átalakulás szakaszában . Úgy gondolják, hogy a csillagkeletkezés sebessége a galaktikus evolúció ezen időszakában meghatározza a jövő csillagrendszerének spirális vagy elliptikus alakját (a csillagok lokális csillagközi gázcsomókból történő lassabb képződése általában spirálgalaxis kialakulásához vezet). A "protogalaxis" kifejezést főként az univerzum fejlődésének korai szakaszainak leírására használják az Ősrobbanás elmélet keretein belül .

Feltárása

A Webb-teleszkóp képes lesz megmondani, hogy mikor és hol kezdődött az Univerzum reionizációja, és mi okozta azt [36] .

Age of Matter

800 millió évvel az Ősrobbanás után [22] . Körülbelül 2,7 milliárd évvel ezelőtt véget ért az őshélium reionizációja [ 37] . Csillagközi felhő kialakulása, amely a Naprendszer kialakulását eredményezte. A Föld és Naprendszerünk többi bolygójának kialakulása, kőzetek megszilárdulása.

Bolygóképződés

Még mindig nem tisztázott, hogy a bolygók kialakulása során milyen folyamatok mennek végbe, és ezek közül melyek dominálnak. Összegezve a megfigyelési adatokat, csak annyit mondhatunk, hogy [38] :

Még a protoplanetáris korong szétszóródása előtt keletkeznek .
A képződésben jelentős szerepet játszik az akkréció .
A nehéz kémiai elemekben való dúsulás a planetezimálokból származik .

Így a bolygókeletkezés útjáról szóló minden vita kiindulópontja a keletkező csillag körüli gáz és por (protoplanetáris) korong. Kétféle forgatókönyv létezik arra vonatkozóan, hogy a bolygók hogyan jöttek ki belőle [39] :

A domináns pillanatban az accretionary. Feltételezi az ős planetozimálokból származó képződményeket.
A második úgy véli, hogy a bolygók a kezdeti "csomókból" alakultak ki, amelyek később összeomlottak.

A bolygó kialakulása végleg leáll, amikor egy fiatal csillagban nukleáris reakciók gyulladnak ki, és a napszél nyomása, a Poynting-Robertson-effektus és egyebek hatására szétszórja a protoplanetáris korongot [40] .

Accretion forgatókönyv

Először az első planetozimálok keletkeznek a porból. Két hipotézis létezik arra vonatkozóan, hogy ez hogyan történik:

Az egyik azt állítja, hogy nagyon kicsi testek páronkénti ütközése miatt nőnek.
A második az, hogy a planetozimálok a gravitációs összeomlás során keletkeznek a protoplanetáris gáz- és porkorong középső részében.

Ahogy nőnek, domináns planetozimálok keletkeznek, amelyek később protobolygókká válnak. Növekedési ütemük kiszámítása meglehetősen változatos. Ezek azonban a Safronov-egyenleten alapulnak:

$\frac{dM}{dt}=\pi R^2F_G\Sigma_p\sqrt{\frac{GM_*}{a^3))$ ,

ahol R a test mérete, a a pályájának sugara, M * a csillag tömege, Σ p a planetozimális régió felületi sűrűsége, és F G az úgynevezett fókuszáló paraméter, amely a kulcs ebben az egyenletben; különböző helyzetekben eltérően határozzák meg. Az ilyen testek nem a végtelenségig növekedhetnek, hanem egészen addig a pillanatig, amíg a közelükben kis planetozimálisok vannak, a határtömeg (ún. izolációs tömeg) ekkor kiderül:

$M=\frac{ \sqrt{M} (4\pi a^3 \Sigma_p)^{\frac{3}{2))}{3M_*}$

Tipikus körülmények között 0,01 és 0,1 M ⊕ között változik - ez már egy protobolygó. A protobolygó további fejlődése a következő forgatókönyveket követheti, amelyek közül az egyik szilárd felszínű bolygók, a másik gázóriások kialakulásához vezet.

Az első esetben az elszigetelt tömegű testek így vagy úgy növelik az excentricitást, és pályáik metszik egymást. A kisebb protobolygók sorozatos elnyelése során a Földhöz hasonló bolygók keletkeznek.

Óriásbolygó alakulhat ki, ha a protobolygó korongjából sok gáz marad a protobolygó körül. Ezután az akkréció elkezdi játszani a további tömegnövekedés vezető folyamatát. A folyamatot leíró teljes egyenletrendszer:

$\frac{dr}{dm}=\frac{1}{4\pi\rho r^2}$ (egy)

$\frac{dP}{dm}=-\frac{G(m+M_{core})}{4\pi r^4}$ (2)

$\frac{dL}{dm}=\epsilon - T\frac{\partial S}{\partial t}$ (3)

$\frac{dP}{dT}=P(T)$

A felírt egyenletek jelentése a következő: (1) – feltételezzük a protobolygó gömbszimmetriáját és homogenitását, (2) feltételezzük, hogy hidrosztatikus egyensúly következik be, (3) a planetozimálokkal való ütközés során felmelegedés következik be, és csak lehűlés következik be. sugárzás miatt. (4) a gáz állapotegyenletei.

A jövőbeli óriásbolygó magjának növekedése M~10 ⊕ -ig folytatódik . E szakasz körül a hidrosztatikus egyensúly megbomlik. Ettől a pillanattól kezdve az összes felszaporodó gáz az óriásbolygó légkörét alkotja.

Az akkréciós forgatókönyv nehézségei

Az első nehézségek a planetozimálok kialakulásának mechanizmusaiban merülnek fel. Mindkét hipotézis közös problémája a „mérőgát” problémája: a gáznemű korong bármely teste fokozatosan csökkenti pályája sugarát, és egy bizonyos távolságon egyszerűen kiég. Egy méteres nagyságrendű testeknél az ilyen sodródás sebessége a legnagyobb, és a karakterisztikus idő sokkal rövidebb, mint amennyi szükséges ahhoz, hogy a planetozimális jelentősen megnövelje méretét [39] .

Ezenkívül az egyesülési hipotézis szerint a méter hosszú planetozimálok nagyobb valószínűséggel ütköznek össze, hogy számos apró részre omlanak, mintsem egyetlen testet alkotnak.

A korong fragmentálódása során a planetozimális képződés hipotézisében a turbulencia klasszikus probléma. Ennek lehetséges megoldását, és egyben a mérősorompó problémáját azonban az újabb munkák során kaptuk. Ha a korai megoldási kísérletekben a fő probléma a turbulencia volt, akkor az új megközelítésben ez a probléma önmagában nem létezik. A turbulencia sűrű szilárd részecskéket csoportosíthat, és az áramlási instabilitással együtt egy gravitációsan kötött halmaz kialakulása lehetséges, sokkal rövidebb idő alatt, mint amennyi idő alatt a méteres planetozimálok a csillaghoz sodródnak.

A második probléma maga a tömegnövekedés mechanizmusa:

Az aszteroidaövben megfigyelt méreteloszlás ebben a forgatókönyvben nem reprodukálható [39] . Valószínűleg a sűrű objektumok kezdeti méretei 10-100 km. De ez azt jelenti, hogy a planetozimálok átlagsebessége csökken, ami azt jelenti, hogy az atommagok képződésének sebessége csökken. Az óriásbolygók számára pedig ez problémát jelent: a magnak nincs ideje kialakulni, mielőtt a protoplanetáris korong szétoszlik.
A tömegnövekedési idő összemérhető néhány dinamikus hatás mértékével, amelyek befolyásolhatják a növekedési sebességet. Jelenleg azonban nem lehet megbízható számításokat végezni: egy Föld-közeli tömegű bolygónak legalább 10 8 planetozimált kell tartalmaznia.

Gravitációs összeomlási forgatókönyv

Mint minden öngravitáló objektumnál, a protoplanetáris lemezen is kialakulhatnak instabilitások. Ezt a lehetőséget először Toomre vette fontolóra 1981-ben. Kiderült, hogy a lemez külön gyűrűkre kezd szétesni, ha

$Q=\frac{c_s k}{\pi G\Sigma}<1$

ahol c s a hang sebessége a protoplanetáris korongban, k az epiciklikus frekvencia.

Ma a Q paramétert "Tumre-paraméternek", magát a forgatókönyvet pedig Tumre-instabilitásnak nevezik. A lemez tönkremeneteléhez szükséges idő hasonló a lemez hűtési idejéhez, és a csillagok Helmholtz-idejéhez hasonló módon kerül kiszámításra.

Nehézségek a gravitációs összeomlás forgatókönyvében

Szupermasszív protoplanetáris lemezt igényel.

Az élet eredete

Az élet megjelenése vagy abiogenezis az élettelen természet élővé való átalakulásának folyamata .

A szó szűk értelmében az abiogenezis alatt a vadon élő állatokban gyakori szerves vegyületek keletkezését a testen kívül , enzimek részvétele nélkül értjük .

A Naprendszer kialakulása és fejlődése

A modern elképzelések szerint a Naprendszer kialakulása körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt kezdődött egy óriási csillagközi molekulafelhő egy kis részének gravitációs összeomlásával . Az anyag nagy része az összeomlás gravitációs központjában kötött ki, majd létrejött egy csillag - a Nap. Az anyag, amely nem esett a középpontba, egy körülötte forgó protoplanetáris korongot alkotott , amelyből a bolygók , műholdaik , aszteroidák és a Naprendszer egyéb kis testei keletkeztek .

A Naprendszer kialakulása

A Naprendszer gáz- és porfelhőből történő kialakulásának hipotézisét - a köd hipotézist - eredetileg Emmanuel Swedenborg , Immanuel Kant és Pierre-Simon Laplace javasolta a 18. században . A jövőben fejlesztése számos tudományág részvételével zajlott, beleértve a csillagászatot , a fizikát , a geológiát és a planetológiát . Az űrkorszak beköszöntével az 1950-es években, valamint a Naprendszeren kívüli bolygók ( exobolygók ) felfedezésével az 1990-es években ez a modell számos teszten és fejlesztésen esett át az új adatok és megfigyelések magyarázatára.

A jelenleg elfogadott hipotézis szerint a Naprendszer kialakulása körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt kezdődött egy óriási csillagközi gáz- és porfelhő egy kis részének gravitációs összeomlásával . Általánosságban ez a folyamat a következőképpen írható le:

A gravitációs összeomlás kiváltó mechanizmusa a gáz- és porfelhő anyagának kismértékű (spontán) tömörödése volt (amelynek lehetséges okai lehetnek a felhő természetes dinamikája és a szupernóva-robbanásból származó lökéshullám áthaladása. a felhő anyaga stb.), amely a környező anyag gravitációs vonzáspontja lett - a gravitációs összeomlás középpontja. A felhő már nemcsak őshidrogént és héliumot tartalmazott , hanem számos nehéz elemet ( fémesség ), amelyek az előző generációk csillagaiból maradtak vissza. Ezenkívül az összeomló felhőnek volt némi kezdeti szögimpulzusa .
A gravitációs összenyomódás során a gáz- és porfelhő mérete csökkent, és a szögimpulzus megmaradásának törvénye miatt a felhő forgási sebessége nőtt. A forgás miatt a felhők forgástengelyére párhuzamos és merőleges összenyomódási sebessége eltért, ami a felhő ellaposodásához és jellegzetes korong kialakulásához vezetett.
A kompresszió következtében az anyagrészecskék egymással való ütközésének sűrűsége és intenzitása megnőtt, aminek következtében az anyag hőmérséklete az összenyomódás során folyamatosan emelkedett. A legerősebben a lemez központi részei melegedtek fel.
A több ezer kelvines hőmérséklet elérésekor a korong középső része izzani kezdett – protocsillag keletkezett . A felhőanyag tovább hullott a protocsillagra, növelve a nyomást és a hőmérsékletet a központban. A lemez külső részei viszonylag hidegek maradtak. A hidrodinamikai instabilitások miatt különálló tömítések kezdtek kialakulni bennük, amelyek helyi gravitációs központokká váltak a bolygók kialakulásához a protoplanetáris korong anyagából.
Amikor a protocsillag közepén a hőmérséklet elérte a több millió kelvint, a központi régióban termonukleáris hidrogénégetési reakció kezdődött. A protocsillag egy közönséges fősorozatú csillaggá fejlődött . A korong külső tartományában nagy halmazok alkottak bolygókat, amelyek megközelítőleg ugyanabban a síkban és ugyanabban az irányban keringenek a központi csillag körül.

Későbbi evolúció

Korábban azt hitték, hogy az összes bolygó megközelítőleg azon a pályán alakult ki, ahol jelenleg van, de a 20. század végén és a 21. század elején ez a nézőpont gyökeresen megváltozott. Ma már úgy tartják, hogy létezésének hajnalán a Naprendszer teljesen másképp nézett ki, mint amilyennek most. A modern elképzelések szerint a külső naprendszer a jelenleginél jóval kompaktabb méretű volt, a Kuiper-öv sokkal közelebb volt a Naphoz, a belső Naprendszerben pedig a máig fennmaradt égitestek mellett, voltak más objektumok sem kisebbek, mint a Merkúr .

Földszerű bolygók

A bolygókorszak végén a belső Naprendszert 50-100 protobolygó lakta, amelyek mérete a holdtól a marsiig terjedt [41] [42] . Az égitestek méretének további növekedése ezen protobolygók ütközésének és összeolvadásának volt köszönhető. Így például az egyik ütközés következtében a Merkúr elvesztette köpenyének nagy részét [43] , míg egy másik következtében megszületett a Föld holdja . Az ütközéseknek ez a fázisa körülbelül 100 millió évig tartott, mígnem a jelenleg ismert 4 hatalmas égitest pályán maradt [44] .

Ennek a modellnek az egyik megoldatlan problémája, hogy nem tudja megmagyarázni, hogy a protoplanetáris objektumok kezdeti pályái, amelyeknek nagy excentricitást kellett mutatniuk ahhoz, hogy egymásnak ütközzenek, hogyan hozhatnak létre stabil és közel kör alakú pályát. a maradék négy bolygó pályája [41] . Az egyik hipotézis szerint ezek a bolygók akkor keletkeztek, amikor a bolygóközi térben még jelentős mennyiségű gáz- és poranyag volt, ami a súrlódás miatt csökkentette a bolygók energiáját és simábbá tette pályájukat [42] . Ennek a gáznak azonban meg kellett volna akadályoznia a nagy megnyúlást a protobolygók eredeti pályáján [44] . Egy másik hipotézis azt sugallja, hogy a belső bolygók pályáinak korrekciója nem a gázzal való kölcsönhatás miatt következett be, hanem a rendszer fennmaradó kisebb testeivel való kölcsönhatás miatt. Ahogy a nagy testek áthaladtak a kis tárgyak felhőjén, az utóbbiak a gravitációs hatás miatt nagyobb sűrűségű régiókba húzódtak, és így „gravitációs gerinceket” hoztak létre a nagy bolygók útján. E „gerincek” növekvő gravitációs hatása e hipotézis szerint a bolygók lelassulását és lekerekített pályára lépését okozta [45] .

Kisbolygóöv

A belső naprendszer külső határa 2 és 4 AU között helyezkedik el. pl. a Napból és az aszteroidaövet képviseli . Kezdetben az aszteroidaöv elegendő anyagot tartalmazott ahhoz, hogy 2-3 Föld méretű bolygót képezzen. Ez a terület nagyszámú planetozimált tartalmazott , amelyek egymáshoz tapadva egyre nagyobb objektumokat alkottak. Ezen egyesülések eredményeként körülbelül 20-30 protobolygó jött létre az aszteroidaövben, holdtól marsig terjedő méretű protobolygó [46] . Azonban attól az időponttól kezdve, amikor a Jupiter bolygó az öv relatív közelében kialakult, ennek a régiónak a fejlődése más utat járt be [41] . A Jupiterrel és a Szaturnusszal való erőteljes orbitális rezonanciák , valamint a nagyobb tömegű protobolygók gravitációs kölcsönhatásai ezen a területen elpusztították a már kialakult planetozimálokat. Amikor egy óriásbolygó közelében elhaladtak a rezonancia területére, a planetozimálok további gyorsulást kaptak, a szomszédos égitestekbe ütköztek, és ahelyett, hogy zökkenőmentesen összeolvadtak volna, összetörtek [47] .

Ahogy a Jupiter a rendszer közepébe vándorolt, az ebből eredő zavarok egyre hangsúlyosabbá váltak [48] . E rezonanciák hatására a planetozimálisok megváltoztatták pályájuk excentricitását és dőlésszögét, és ki is dobták őket az aszteroidaövből [46] [49] . A hatalmas protobolygók egy részét szintén a Jupiter dobta ki az aszteroidaövből, míg más protobolygók valószínűleg a belső Naprendszerbe vándoroltak, ahol a végső szerepet játszották a néhány megmaradt földi bolygó tömegének növelésében [46] [50] [ 51] . Ebben a kimerülési időszakban az óriásbolygók és a hatalmas protobolygók hatására az aszteroidaöv a Föld tömegének mindössze 1%-ára "vékonyodott", amely főleg kis planetozimálokból állt [49] . Ez az érték azonban 10-20-szor nagyobb, mint az aszteroidaöv jelenlegi tömegének értéke, amely jelenleg a Föld tömegének 1/2000-e [52] . Feltételezések szerint a második kimerülési periódus, amely az aszteroidaöv tömegét a jelenlegi értékekre hozta, akkor kezdődött, amikor a Jupiter és a Szaturnusz 2:1 arányú keringési rezonanciába került.

Valószínű, hogy a Föld vízkészletének (~6⋅10 21 kg) megszerzésében fontos szerepet játszott a belső Naprendszer történetében az óriási ütközések időszaka . Az a tény, hogy a víz túlságosan illékony anyag ahhoz, hogy a Föld kialakulása során természetesen előforduljon. Valószínűleg a Naprendszer külső, hidegebb vidékeiről hozták a Földre [53] . Talán a Jupiter által az aszteroidaövön kívülre dobott protobolygók és planetozimálok vitték a vizet a Földre [50] . További jelöltek a víz fő szállítóinak szerepére a fő aszteroidaöv 2006-ban felfedezett üstökösei [53] [54] , míg a Kuiper-övből és más távoli régiókból származó üstökösök állítólag a víz legfeljebb 6%-át hozták. a Földre [55] [56] .

Bolygóvándorlás

A nebuláris hipotézis szerint a Naprendszer két külső bolygója "rossz" helyen van. Az Uránusz és a Neptunusz , a Naprendszer "jégóriásai" olyan régióban találhatók, ahol a köd anyagának csökkent sűrűsége és a hosszú keringési periódusok miatt az ilyen bolygók kialakulása nagyon valószínűtlen esemény. Úgy tartják, hogy ez a két bolygó eredetileg a Jupiter és a Szaturnusz közelében keringő pályán alakult ki, ahol sokkal több építőanyag volt, és csak több százmillió év után vándoroltak át modern helyzetükbe [57] .

A bolygóvándorlás képes megmagyarázni a Naprendszer külső régióinak létezését és tulajdonságait [58] . A Neptunuszon túl a Naprendszer tartalmazza a Kuiper-övet , a szórt korongot és az Oort-felhőt , amelyek kis jeges testek nyílt halmazai, amelyek a Naprendszerben megfigyelt legtöbb üstököst eredményeznek [59] . Most a Kuiper-öv 30-55 AU távolságra található. azaz a Naptól a szétszórt korong 100 AU-nál kezdődik. e. a Naptól, az Oort felhő pedig 50 000 a.u. pl. a központi lámpatestből. Azonban a múltban a Kuiper-öv sokkal sűrűbb volt és közelebb volt a Naphoz. A külső széle körülbelül 30 AU volt. pl. a Naptól, míg a belső széle közvetlenül az Uránusz és a Neptunusz pályája mögött helyezkedett el, amelyek viszont szintén közelebb voltak a Naphoz (kb. 15-20 AU), sőt, ellenkező sorrendben helyezkedtek el: az Uránusz távolabb a Naptól, mint a Neptunusz [58] .

A Naprendszer kialakulása után az összes óriásbolygó pályája lassan változott a nagyszámú megmaradt planetozimális kölcsönhatás hatására. 500-600 millió év után (4 milliárd évvel ezelőtt) a Jupiter és a Szaturnusz 2:1 arányú keringési rezonanciába került; A Szaturnusz egy fordulatot tett a Nap körül, pontosan annyi idő alatt, amennyi alatt a Jupiter 2 fordulatot tett [58] . Ez a rezonancia gravitációs nyomást keltett a külső bolygókon, aminek következtében a Neptunusz kimenekült az Uránusz pályájáról, és beleütközött az ősi Kuiper-övbe. Ugyanezen okból a bolygók elkezdték dobni az őket körülvevő jeges planetozimálokat a Naprendszer belsejébe, miközben ők maguk kezdtek távolodni kifelé. Ez a folyamat hasonló módon folytatódott: a rezonancia hatására minden következő bolygó, amellyel útjuk során találkozott, planetozimálokat dobott a rendszer belsejébe, és maguk a bolygók pályája is egyre távolabb került [58] . Ez a folyamat egészen addig tartott, amíg a planetozimálok be nem léptek a Jupiter közvetlen befolyásának zónájába, majd a bolygó hatalmas gravitációja erősen elliptikus pályára küldte őket, vagy akár ki is dobta őket a Naprendszerből. Ez a munka viszont kissé befelé tolta el a Jupiter pályáját [~ 1] . A Jupiter által erősen elliptikus pályára kilökött objektumok alkották az Oort-felhőt, a vándorló Neptunusz által kilökött testek pedig a modern Kuiper-övet és a szórt korongot [58] . Ez a forgatókönyv megmagyarázza, hogy a szétszórt korong és a Kuiper-öv miért alacsony tömegű. Néhány kilökött objektum, köztük a Plútó, végül gravitációs rezonanciába került a Neptunusz pályájával [60] . A szétszórt koronggal való súrlódás fokozatosan ismét simává tette a Neptunusz és az Uránusz pályáját [58] [61] .

Úgy gondolják, hogy a külső bolygókkal ellentétben a rendszer belső testei nem mentek át jelentős vándorláson, mivel az óriási ütközések időszaka után pályájuk stabil maradt [44] .

Késői nehézbombázás

Az ősi aszteroidaöv gravitációs felszakadása valószínűleg körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt, 500-600 millió évvel a Naprendszer kialakulása után indította el a heves bombázások időszakát. Ez az időszak több száz millió évig tartott, és következményei máig láthatóak a Naprendszer geológiailag inaktív testeinek, például a Holdnak vagy a Merkúrnak a felszínén, számos becsapódási kráter formájában. A földi élet legrégebbi bizonyítéka pedig 3,8 milliárd évvel ezelőttre nyúlik vissza, szinte közvetlenül a késői nehézbombázás időszakának vége után.

Az óriási ütközések a Naprendszer evolúciójának normális (bár mostanában ritka) részei. Ennek bizonyítéka a Shoemaker-Levy üstökös ütközése a Jupiterrel 1994 -ben, egy égitest zuhanása a Jupiterre 2009-ben és egy meteoritkráter Arizonában. Ez arra utal, hogy a Naprendszerben a felszaporodási folyamat még nem fejeződött be, és ezért veszélyt jelent a földi életre.

Műholdak kialakulása

Természetes műholdak alakultak ki a Naprendszer legtöbb bolygója, valamint sok más test körül. Kialakulásának három fő mechanizmusa van:

formáció egy kör alakú korongból (gázóriások esetében)
kialakulás az ütközés töredékeiből (kis szögben történő kellően nagy ütközés esetén)
repülő tárgy rögzítése

A Jupiternek és a Szaturnusznak számos műholdja van, például az Io , az Európa , a Ganymedes és a Titan , amelyek valószínűleg ugyanúgy az óriásbolygók körüli korongokból jöttek létre, mint ezek a bolygók maguk a fiatal Nap körüli korongból. Ezt jelzi nagy méretük és a bolygóhoz való közelségük. Ezek a tulajdonságok a befogással megszerzett műholdak számára lehetetlenek, és a bolygók gáznemű szerkezete lehetetlenné teszi azt a hipotézist, hogy a holdak egy bolygónak egy másik testtel való ütközésekor keletkeznek.

A Föld története

A Föld története leírja a Föld bolygó legfontosabb eseményeit és fejlődésének főbb állomásait a keletkezésétől napjainkig. [62] [63] A természettudomány szinte minden ága hozzájárult a Föld múltjának jelentősebb eseményeinek megértéséhez. A Föld kora körülbelül egyharmada az Univerzum életkorának . Ebben az időszakban hatalmas számú biológiai és geológiai változás ment végbe.

A Föld körülbelül 4,54 milliárd évvel ezelőtt keletkezett a napköd felszaporodásával . A vulkáni gázkibocsátás ősi légkört hozott létre, de szinte nem volt benne oxigén, és mérgező lett volna az emberre és általában a modern életre. A Föld nagy része megolvadt az aktív vulkanizmus és a más űrobjektumokkal való gyakori ütközések miatt. A feltételezések szerint az egyik nagy becsapódás megdöntötte a Föld tengelyét, és létrehozta a Holdat . Idővel az ilyen kozmikus bombázások megszűntek, lehetővé téve a bolygó lehűlését és szilárd kéreg kialakulását . Az üstökösök és aszteroidák által a bolygóra szállított víz felhőkké és óceánokká tömörült. A Föld végül vendégszeretővé vált az élet számára, és legkorábbi formái oxigénnel dúsították a légkört . Legalább az első milliárd évben a Földön az élet kicsi és mikroszkopikus méretű volt. Körülbelül 580 millió évvel ezelőtt összetett többsejtű élet alakult ki, és a kambriumban gyors diverzifikációs folyamaton ment keresztül a legtöbb fő törzsre. Körülbelül hatmillió évvel ezelőtt a homininok egy csoportja jelent meg , amelyben a csimpánzok ( legközelebbi modern rokonaink) és ember keletkeztek

Megalakulása óta folyamatosan biológiai és geológiai változások mennek végbe bolygónkon. Az élőlények folyamatosan fejlődnek , új formákat öltenek, vagy kihalnak egy folyamatosan változó bolygó hatására. A lemeztektonika folyamata fontos szerepet játszik a Föld óceánjainak és kontinenseinek, valamint a bennük rejlő élet kialakulásában. A bioszféra viszont jelentős hatást gyakorolt a légkörre és a bolygó más abiotikus körülményeire, például az ózonréteg kialakulására, az oxigén terjedésére és a talajképződésre. Bár az emberek ezt viszonylag rövid élettartamuk miatt képtelenek érzékelni, ezek a változások jelenleg is tartanak, és a következő néhány milliárd évben is folytatódni fognak.

Archaea

Archeai eon , archaean ( ógörögül ἀρχαῖος - "ókori") - a Föld történetének négy korszakának egyike, amely a 4,0-2,5 milliárd évvel ezelőtti időt takarja [ 64] .

Az "archaean" kifejezést James Dana amerikai geológus javasolta 1872-ben [65] .

Az archaean négy korszakra oszlik (a legújabbtól a legkorábbiig):

Ebben az időben a Földön még nem volt oxigénatmoszféra, de megjelentek az első anaerob organizmusok , amelyek számos jelenlegi ásványi lelőhelyet képeztek: kén, grafit , vas és nikkel.

Az archean korai szakaszában a légkör és a hidroszféra láthatóan vegyes gőz-gáz tömeget képviselt, amely az egész bolygót vastag és vastag rétegbe burkolta. Napfény-áteresztő képessége nagyon gyenge volt, így sötétség uralkodott a Föld felszínén. A gáz-gőz burok vízgőzből és bizonyos mennyiségű savas füstből állt. Magas kémiai aktivitás jellemezte, aminek következtében aktívan befolyásolta a Föld bazaltfelszínét . A hegyvidéki táj, valamint a Föld mély mélyedései hiányoztak. Az archaeusban a gőz-gáz burok atmoszférára és hidroszférára differenciálódott. Az Archeai-óceán sekély volt, vize erős és nagyon savas sóoldat volt [66] .

Proterozoikum

A proterozoikum, a proterozoikum ( görögül πρότερος - „első”, „idősebb”, görögül ζωή – „élet”) egy geológiai eon , amely a 2500-tól 541,0 ± 1,0 millió évvel ezelőttig terjedő időszakot fedi le [64] . Cserélték az archaeát .

A proterozoikum eon a leghosszabb a Föld történetében.

Paleozoikum

A paleozoikum korszaka ("az ókori élet korszaka") a fanerozoikum első és leghosszabb korszaka volt, 541-252 millió évvel ezelőttig tartott [64] . A paleozoikumban számos modern élőlénycsoport jelent meg. Az élet gyarmatosította a földet, először a növények , majd az állatok . Az élet általában lassan fejlődött. Alkalmanként azonban új fajok hirtelen megjelenése vagy tömeges kihalás következett be. Ezeket az evolúciós kitöréseket gyakran olyan természeti katasztrófák következtében fellépő váratlan változások váltják ki, mint a vulkáni tevékenység, a meteoritok hatása vagy az éghajlatváltozás.

A proterozoikum végén a Pannotia és Rodinia kontinensek felbomlása után kialakult kontinensek a paleozoikum idején lassan újra összeállnak. Ez végül a hegyépítés fázisaihoz vezetne , és a paleozoikum végén létrehozná a Pangea szuperkontinenst.

Mezozoikum

A mezozoikum („középső élet”) 252 milliótól 66,0 millió évig tartott [64] . A triász , a jura és a kréta időszakra oszlik . A korszak a perm-triász kihalással kezdődött, amely a legnagyobb tömeges kihalás az őskövületekben, és a Föld fajainak 95%-a kihalt, [67] és a kréta-paleogén kihalással zárult, amely kiirtotta a dinoszauruszokat . A perm-triász kihalást a szibériai csapdák kitörése , aszteroida becsapódása, a metán-hidrát elgázosítása , a tengerszint ingadozása, valamint az óceán oxigéntartalmának drámai csökkenése okozhatta. Az élet fennmaradt, és körülbelül 230 millió évvel ezelőtt a dinoszauruszok elváltak őseiktől. [68] A triász-jura korszak 200 millió éves kihalási eseménye megkerülte a dinoszauruszokat, [69] [64] és hamarosan a gerincesek domináns csoportjává váltak. És bár az első emlősök ebben az időszakban jelentek meg, valószínűleg kicsi és primitív, cickányokra emlékeztető állatok voltak [70] :169 .

180 millió év körül a Pangea Lauráziára és Gondwanára szakadt . Az Archeopteryx , az egyik első ismert madár , körülbelül 150 millió évvel ezelőtt élt (bár a határvonal a madarak és a nem madár dinoszauruszok között elmosódott) [71] . A virágzó (angiosperms) növények megjelenésének legkorábbi bizonyítéka a kréta időszakból származik, körülbelül 20 millió évvel később (132 millió évvel ezelőtt) [72] . A madarakkal való versengés sok pteroszauruszt a kipusztulásba kergetett; A dinoszauruszok valószínűleg már hanyatlóban voltak, amikor 66 millió évvel ezelőtt egy 10 km-es aszteroida ütközött a Földdel a Yucatán -félsziget közelében , létrehozva a Chicxulub -krátert . Ez az ütközés hatalmas mennyiségű részecskét és gázt bocsátott ki a légkörbe , akadályozva a napfény hozzáférését és a fotoszintézist . A legtöbb nagy állat, köztük a dinoszauruszok, valamint a tengeri ammoniták és belemnitek kihaltak [73] , a kréta és a mezozoikum korszak végét jelezve.

Cenozoikum

A kainozoikum korszak 66,0 millió évvel ezelőtt kezdődött, és a paleogén, a neogén és a negyedidőszakra oszlik [64] . Az emlősök és a madarak, amelyek túlélték a kréta-paleogén kihalási eseményt, amely kiirtotta a dinoszauruszokat és sok más életformát, modern fajokká fejlődtek.

Az emlősök fejlődése

Az emlősök a késő triász kortól léteztek, de egészen a kréta-paleogén kihalásig kicsik és primitívek maradtak. A kainozoikum idején az emlősök gyorsan növelték a diverzitást, kitöltve a dinoszauruszok és más kihalt állatok által hagyott réseket . Ők lettek a domináns gerincesek, és számos modern faj jelent meg. Számos tengeri hüllő kihalása miatt néhány emlős élni kezdett az óceánokban, például a cetek és az úszólábúak . Mások macskafélékké és kutyafélékké , gyors és mozgékony szárazföldi ragadozókká váltak. A kainozoikum idején a száraz globális éghajlat a legelők terjeszkedéséhez és a patás állatok, például lovak és szarvasmarhafélék megjelenéséhez vezetett . Más emlősök alkalmazkodtak a fákon való élethez, és főemlősökké váltak , amelyek egyik leszármazottja a modern emberhez vezetne.

Az emberi evolúció

Egy körülbelül 6 millió évvel ezelőtt élt kis afrikai majom volt az utolsó olyan állat, amelynek leszármazottai a mai ember és legközelebbi rokonai, a csimpánzok is voltak . [70] :100–101 Családfájának csak két ágának vannak túlélő leszármazottai. Röviddel a hasadás után, máig tisztázatlan okokból, az egyik ágból származó majmok képesek voltak a hátsó végtagjaikon járni. [70] :95–99 Az agy mérete gyorsan nőtt, és az első homokba sorolt állatok körülbelül 2 millió évvel ezelőtt jelentek meg . [74] :300 Természetesen a különböző fajok, sőt nemzetségek közötti határvonal némileg önkényes, mivel az élőlények generációkon keresztül folyamatosan változnak. Körülbelül ugyanebben az időben egy másik ág is ősi csimpánzokra és ősi bonobókra szakadt , ami azt mutatja, hogy az evolúció minden életformában egyidejűleg folytatódik. [70] :100–101

A tűz irányításának képessége valószínűleg a Homo erectusban (vagy Homo erectusban ) legalább 790 ezer évvel ezelőtt, [75] de valószínűleg 1,5 millió évvel ezelőtt is megjelent. [70] :67 Az ellenőrzött tűz felfedezése és használata már a Homo erectus előtt is megtörténhetett. Lehetséges, hogy a tüzet a korai felső paleolitikumban ( olduvi kultúra ) kezdték használni a Homo habilis vagy akár az Australopithecus hominidák , mint például a Paranthropus . [76]

A nyelv eredetét nehezebb megállapítani . Nem világos, hogy a Homo erectus tudott-e beszélni, vagy nem volt-e ilyen lehetőség a Homo sapiens megjelenése előtt . [70] :67 Ahogy nőtt az agy mérete, a babák korábban születtek – miközben a fejük még elég kicsi volt ahhoz, hogy átférjen a medencén . Ennek eredményeként nagyobb plaszticitást mutatnak, ezért fokozott a tanulási képességük, és hosszabb ideig kell függniük szüleiktől. A szociális készségek összetettebbé váltak, a nyelv kifinomultabb, az eszközök kidolgozottabbak lettek. Ez további együttműködéshez és szellemi fejlődéshez vezetett. [77] :7 A modern emberek ( Homo sapiens ) a feltételezések szerint körülbelül 200 000 évvel ezelőtt vagy korábban jelentek meg Afrikában; a legrégebbi kövületek mintegy 160 ezer évesek. [78]

Az első emberek, akik a spiritualitás jeleit mutatták, a neandervölgyiek voltak (általában külön fajnak minősülnek, és nincsenek túlélő leszármazottai). Eltemették halottaikat, gyakran élelem vagy szerszám nélkül. [79] :17 A bonyolultabb hiedelmekre vonatkozó bizonyítékok azonban, mint például a korai Cro-Magnon barlangfestmények (lehet, hogy mágikus vagy vallási jelentőségűek) [79] :17–19 , nem bukkannak fel Kr.e. 32. évezred előtt. e. [80] A cro -magnoniak kőfigurákat is hagytak hátra, mint például a Willendorfi Vénusz , amelyek szintén valószínűleg vallási meggyőződést képviselnek. [79] :17–19 11 000 évvel ezelőtt a Homo sapiens elérte Dél-Amerika déli csücskét, az utolsó lakatlan kontinenst (kivéve az Antarktiszt, amely 1820-ig feltáratlan maradt). [81] Az eszközök használata és a kommunikáció folyamatosan javul, az interperszonális kapcsolatok pedig összetettebbé váltak.

A történelem tanulmányozása

A glazma állapotát gyakorlatilag megkaptuk (a glazma élettartama néhány yocto másodperc [82] ), úgy gondolják, hogy az Univerzum evolúciójában megelőzte a kvark-gluon plazmát , amely az első milliomod részeiben létezett. egy másodperc közvetlenül az Ősrobbanás után [83] . A kvark-gluon plazma tanulmányozása segíthet az Univerzum történetének tanulmányozásában [84] .

A Webb teleszkóp elsődleges céljai: az Ősrobbanás után kialakult első csillagok és galaxisok fényének észlelése , galaxisok , csillagok , bolygórendszerek kialakulásának és fejlődésének, valamint az élet eredetének tanulmányozása . Azt is meg tudja majd mondani, hogy mikor és hol kezdődött az Univerzum reionizációja , és mi okozta azt [36] .

Az univerzum korai történetének tanulmányozása két nagy átmérőjű teleszkóp feladata, amelyeket a chilei Atacama-sivatagban fognak elhelyezni [85] .

2019 -ben bejelentették a Kibble-Zhurek mechanizmus kvantumszámítógép általi megerősítését , a mechanizmus megmagyaráz néhány kérdést az Univerzum születésével és az inhomogenitások megjelenésével kapcsolatban [86] .

Az univerzumról alkotott elképzelések fejlődésének története

Korai időktől fogva az ember az őt körülvevő világ szerkezetére, mint egészre gondolt. És minden kultúrában másként értették és mutatták be. Tehát Babilonban a földi élet szorosan összekapcsolódott a csillagok mozgásával, Kínában pedig a harmónia gondolatait átvitték az egész Univerzumra.

Ezeknek az elképzeléseknek a fejlődése a világ különböző részein eltérően zajlott. De ha az Óvilágban a felhalmozott tudás és eszmék összességében nem tűntek el sehol, csak átkerültek egyik civilizációból a másikba, akkor ugyanez nem mondható el az Újvilágról . Ennek oka Amerika európaiak általi gyarmatosítása , amely az ősi kultúrák számos emlékét elpusztította .

A középkor során a világ egységes egészének elképzelése nem megy át jelentős változásokon. És ennek két oka van. Az első az ortodox teológusok erős nyomása , amely mind a katolikus Európára, mind az iszlám világra jellemző. A második a múlt öröksége, amikor a világról alkotott elképzelések bizonyos filozófiai koncepciókból épültek fel. Fel kellett ismerni, hogy a csillagászat a fizika része.

Az első jelentős lökést a világegyetemről szóló modern elképzelések felé Kopernikusz tette . A második legnagyobb hozzájárulás Keplertől és Newtontól származott . De igazán forradalmi változások az univerzumról alkotott felfogásunkban csak a 20. században következnek be . Egyes tudósok már a kezdetekkor is úgy gondolták, hogy a Tejút az egész univerzum.

Lásd még

Megjegyzések

↑ Az ok, amiért a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz kifelé, míg a Jupiter befelé mozdult, az az oka, hogy a Jupiter elég nagy ahhoz, hogy bolygóoszimálokat dobjon ki a Naprendszerből, míg ez a három bolygó nem. Annak érdekében, hogy a bolygót kidobja a rendszerből, a Jupiter a keringési energiájának egy részét átadja neki, és ezért megközelíti a Napot. Amikor a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz planetozimálokat dob kifelé, ezek az objektumok erősen elliptikus, de még zárt pályára kerülnek, és így visszatérhetnek a zavaró bolygókra, és pótolhatják elvesztett energiájukat. Ha ezek a bolygók planetozimálokat dobnak a rendszerbe, akkor ez megnöveli az energiájukat, és eltávolodnak a Naptól. És ami még fontosabb, egy tárgyat, amelyet ezek a bolygók befelé dobnak, nagyobb az esélye annak, hogy a Jupiter elfogja, majd kidobja a rendszerből, ami véglegesen rögzíti a külső bolygók által kapott többletenergiát, amikor ezt a tárgyat „kidobták”.

Jegyzetek

↑ D.S. Gorbunov, V.A. Rubakov. Univerzum a múltban. // Bevezetés a korai Univerzum elméletébe: The Hot Big Bang Theory. - Moszkva: LKI, 2008. - 552 p. - ISBN 978-5-382-00657-4 .
↑ Kozmológia . Letöltve: 2018. december 24. Az eredetiből archiválva : 2018. december 24.. (határozatlan)
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 I.Ya. Arefieva. A nehézion-ütközések során keletkezett kvark-gluon plazma holografikus leírása // Uspekhi Fizicheskikh Nauk . - Orosz Tudományos Akadémia , 2014. - 572. o . Archiválva az eredetiből 2013. augusztus 28-án. (Orosz)
↑ Edward W. Kolb; Michael S. Turner A korai Univerzum . - Alapvető könyvek , 1994. - P. 447. - ISBN 978-0-201-62674-2 .
↑ Jarosik, N., et.al. (WMAP együttműködés). Hét éves Wilkinson mikrohullámú anizotrópia szonda (WMAP) megfigyelései: Égbolttérképek, szisztematikus hibák és alapvető eredmények (PDF). nasa.gov. Letöltve: 2010. december 4. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 16.. (határozatlan) (a NASA WMAP Documents Archivált 2010. november 30. oldaláról. oldal)
↑ Planck együttműködés. Planck 2013 eredményei. XVI. Kozmológiai paraméterek . - arXiv : 1303.5076 .
↑ 1 2 A. V. Zasov, K. A. Postnov. Általános asztrofizika . - Fryazino: 2. életkor, 2006. - S. 421 -432. — 496 p. — ISBN 5-85099-169-7 .
↑ Wollack, Edward J. Kozmológia: Az Univerzum tanulmányozása . Universe 101: Big Bang Theory . NASA (2010. december 10.). Letöltve: 2011. április 27. Az eredetiből archiválva : 2012. május 30.. (határozatlan)
↑ Nem feltétlenül homogén és izotróp , mint a Friedman-féle megoldásban .
↑ Hawking SW, A szingularitások előfordulása a kozmológiában, III. Ok-okozati összefüggés és szingularitások, Proc. Roy. szoc. London, A300, 187-201 (1967).
↑ 1 2 Grib A. A., Mamaev S. G., Mostepanenko V. M. Fejezet 10. EFFECT OF VACUUM QUANTUM EFFECTS ON THE EVOLUTION OF COSMOLOGICAL MODELS // Vákuumkvantumhatások erős mezőkben. - 2. — M .: Energoatomizdat, 1988. — 288 p. — ISBN 5283039552 .
↑ 1 2 I. M. Kapitonov. Bevezetés a mag- és részecskefizikába. - Moszkva: URSS, 2002. - S. 251-259. — 384 p. - 1700 példány. — ISBN 5-354-00058-0 .
↑ M. V. Sazhin. Modern kozmológia népszerű előadásban. - Moszkva: URSS, 2002. - S. 144. - 240 p. - 2500 példány. — ISBN 5-354-00012-2 .
↑ Nadprzewodnictwo archiválva : 2014. szeptember 3.
↑ Kezdetben . archívum.ncsa.uiuc.edu . Letöltve: 2017. december 29. Az eredetiből archiválva : 2009. május 31.. (határozatlan)
↑ Hooman Davoudiasl, David E. Morrissey, Kris Sigurdson és Sean Tulin. A barioni látható anyag és az antibarion sötét anyag egységes eredete // Phys . Fordulat. Lett. . - 2010. - 20. évf. 105 . — P. 211304 .
↑ David Voss. Az X faktor // Fizika . - 2010. Archiválva : 2011. január 4.
↑ Large Hadron Collider Hírek: Új ATLAS Higgs Boson Adatok: Intrigue Remains . old.elementy.ru _ Letöltve: 2017. december 29. (határozatlan)
↑ A plazma óceánjában Alexey Levin "Népszerű mechanika" 5. szám, 2010
↑ 1 2 A csillagok fiatalabbak: a „reionizáció” a vártnál újabb keletű . phys.org . Hozzáférés dátuma: 2017. december 29. Az eredetiből archiválva : 2015. február 6. (határozatlan)
↑ S. B. Popov. A nap ANC Csillagászati tudomány A nap képe . Galaxis az alkonyi zónában . Astronet (2010. október 22.). Hozzáférés dátuma: 2014. január 29. Az eredetiből archiválva : 2013. november 29. (határozatlan)
↑ 1 2 3 N.T. Ashimbaev. A legtávolabbi kvazárt fedezték fel . Astronet (2011. július 5.). Hozzáférés dátuma: 2014. január 29. Az eredetiből archiválva : 2012. március 5. (határozatlan)
↑ Gorbunov D.S., Rubakov V.A. Skaláris perturbációk: eredmények egykomponensű médiára. // Bevezetés a korai Univerzum elméletébe: Kozmológiai perturbációk. inflációs elmélet. - Moszkva: LKI, 2008. - 552 p. - ISBN 978-5-396-00046-9 .
↑ 1 2 N.T. Ashimbaev. A legtávolabbi, a legkívánatosabb . Astronet (2009. május 7.). Hozzáférés dátuma: 2014. január 29. Az eredetiből archiválva : 2012. március 14. (határozatlan)
↑ Szergej Popov, Maxim Boriszov. Hogyan tágult az univerzum 2010-ben . Galaxisok: aktív és kevésbé aktív . Elementy.ru , "Trinity option" (2011. január 18.). Hozzáférés dátuma: 2014. február 3. Az eredetiből archiválva : 2014. február 3. (határozatlan)
↑ Ellis, Richard Az első fény keresése a korai univerzumban . Letöltve: 2007. január 21. Az eredetiből archiválva : 2001. december 12.. (határozatlan)
↑ Sötét tömegtípus és részletes ionizációs egyensúly . Hozzáférés időpontja: 2014. február 1. Az eredetiből archiválva : 2014. február 1.. (határozatlan)
↑ A csillagászok felfedezték a legtávolabbi és legősibb galaxisokat . Membrán (2007. július 11.). Hozzáférés dátuma: 2014. február 4. Az eredetiből archiválva : 2012. április 16. (határozatlan)
↑ 1 2 A. V. Zasov, K. A. Postnov. Galaxisok és galaxishalmazok // Általános asztrofizika . - Fryazino: Century 2, 2006. - S. 356 -359. — ISBN 5-85099-169-7 .
↑ 1 2 A. V. Zasovb K. A. Postnov Általános asztrofizika 356. o.
↑ 1 2 Yu. A. Nasimovich. Csillagok / Hogyan születnek a csillagok (elérhetetlen link) . Asztronet . Letöltve: 2013. július 18. Az eredetiből archiválva : 2011. december 17.. (határozatlan)
↑ Csillagképződés Archiválva : 2010. november 25. , Asztronet
↑ Ez utóbbi a Tejútrendszerben játszódik, amely egy spirálgalaxis .
↑ Gibson CH, Schild RE Evolution Of Proto-Galaxy-Clusters To Present Form: Theory and Observation . — Kozmológiai folyóirat, 2010.
↑ 1 2 3 D.S. Gorbunov, V.A. Rubokov. Jeans instabilitása a newtoni gravitációs elméletben // Bevezetés a korai Univerzum elméletébe: Kozmológiai perturbációk. inflációs elmélet. - Moszkva: Krasznád, 2010. - 568 p. - ISBN 978-5-396-00046-9 .
↑ 1 2 Webb Science: The End of the Dark Ages: First Light and Reionization . NASA . Letöltve: 2013. március 18. Az eredetiből archiválva : 2013. március 21.. (határozatlan)
↑ A csillagászok az Univerzum felmelegedésének második korszakát észlelték . Membrán . Hozzáférés időpontja: 2014. február 4. Az eredetiből archiválva : 2014. január 2.. (határozatlan)
↑ Tristan Guillot, Daniel Gautier. Óriásbolygók . _ - 2009. december 10. Az eredetiből archiválva : 2018. június 28.
↑ 1 2 3 Mordasini, Christoph; Klahr, Hubert; Alibert, Yann; Benz, Willy; Dittkrist, Kai-Martin. Bolygóképződés elmélete // arXiv:1012.5281 [astro-ph]. - 2010. - december 23. Archiválva az eredetiből 2017. november 21-én.
↑ Dutkevitch, Diane A por evolúciója a fiatal csillagok körüli korongok földi bolygójának régiójában . Ph. D. értekezés, University of Massachusetts Amherst (1995). Letöltve: 2008. augusztus 23. Az eredetiből archiválva : 2007. november 25.. (határozatlan) ( Astrophysics Data System bejegyzés archiválva 2013. november 3-án a Wayback Machine -nél )
↑ 1 2 3 Jean-Marc Petit, Alessandro Morbidelli. The Primordial Excitation and Clearing of the Asteroid Belt (angol) // Icarus : Journal. - Elsevier , 2001. - Vol. 153 . - P. 338-347 . - doi : 10.1006/icar.2001.6702 . Archiválva az eredetiből 2007. február 21-én.
↑ 1 2 Junko Kominami, Shigeru Ida. The Effect of Tidal Interaction with a Gas Disk on Formation of Terrestrial Planets (angol) // Icarus : Journal. - Elsevier , 2001. - Vol. 157. sz . 1 . - 43-56 . o . - doi : 10.1006/icar.2001.6811 .
↑ Sean C. Solomon. Merkúr : a rejtélyes legbelső bolygó // Föld és bolygótudományi levelek : folyóirat. - 2003. - 1. évf. 216 . - P. 441-455 . - doi : 10.1016/S0012-821X(03)00546-6 .
↑ 1 2 3 Douglas N. C. Lin. A bolygók keletkezése // Scientific American . - Springer Nature , 2008. - május ( 298. évf . , 5. sz.). - 50-59 . o . - doi : 10.1038/scientificamerican0508-50 . — PMID 18444325 . Az eredetiből archiválva : 2008. november 19.
↑ Peter Goldreich, Yoram Lithwick, Re'em Sari. A bolygó kialakulásának végső szakaszai // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2004. - október 10. ( 614. kötet ). - 497. o . - doi : 10.1086/423612 .
↑ 1 2 3 William F. Bottke, Daniel D. Durda, David Nesvorny et al. A fő aszteroidaöv ütközési történetének összekapcsolása dinamikus gerjesztésével és kimerülésével (angol) // Icarus : Journal. — Elsevier , 2005. — 20. évf. 179 . - 63-94 . o . - doi : 10.1016/j.icarus.2005.05.017 . Az eredetiből archiválva : 2008. május 11.
↑ R. Edgar, P. Artymowicz. Planetesimális korong pumpálása gyorsan vándorló bolygón // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : folyóirat . - Oxford University Press , 2004. - Vol. 354 . - P. 769-772 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08238.x . Az eredetiből archiválva : 2008. május 30.
↑ ERD Scott (2006). „Korlátozások a Jupiter korára és képződési mechanizmusára, valamint a kondritokból és aszteroidákból származó köd élettartamára ” Proceedings 37. Annual Lunar and Planetary Science Conference . League City, Texas: Lunar and Planetary Society. Archiválva az eredetiből , ekkor: 2013-01-19 . Letöltve: 2007-04-16 .
↑ 1 2 David O'Brien, Alessandro Morbidelli, William F. Bottke. Az aszteroidaöv ősi gerjesztése és megtisztulása – Revisited (angolul) // Icarus : Journal. — Elsevier , 2007. — 20. évf. 191 . - P. 434-452 . - doi : 10.1016/j.icarus.2007.05.005 . Az eredetiből archiválva: 2008. szeptember 10.
↑ 1 2 Sean N. Raymond, Thomas Quinn, Jonathan I. Lunine. A Föld-szerű bolygók végső összeállításának nagy felbontású szimulációi 2: vízszállítás és bolygók lakhatósága (angol) // Astrobiology : Journal. - 2007. - Vol. 7 , sz. 1 . - 66-84 . o . - doi : 10.1089/ast.2006.06-0126 . — PMID 17407404 .
↑ Susan Watanabe. A napköd rejtelmei . NASA (2001. július 20.). Letöltve: 2007. április 2. Az eredetiből archiválva : 2012. január 24.. (határozatlan)
↑ Georgij A. Krasinsky, Elena V. Pitjeva, MV Vasziljev, EI Yagudina. Rejtett tömeg az aszteroidaövben (angol) // Icarus . - Elsevier , 2002. - július ( 158. kötet , 1. szám ). - P. 98-105 . - doi : 10.1006/icar.2002.6837 .
↑ 1 2 Henry H. Hsieh, David Jewitt . Üstökösök populációja a fő aszteroidaövben // Tudomány . - 2006. - március 23. ( 312. évf. , 5773. sz.). - P. 561-563 . - doi : 10.1126/tudomány.1125150 . — PMID 16556801 . Az eredetiből archiválva: 2008. december 4.
↑ Francis Reddy. Új üstökös osztály a Föld hátsó udvarában . astronomy.com (2006). Letöltve: 2008. április 29. Az eredetiből archiválva : 2012. június 8.. (határozatlan)
↑ 1 2 R. Gomes, H. F. Levison, K. Tsiganis, A. Morbidelli. A földi bolygók kataklizmikus késői nehézbombázási időszakának eredete (angol) // Nature : Journal. - 2005. - 20. évf. 435 , sz. 7041 . - 466. o . - doi : 10.1038/nature03676 . — PMID 15917802 . Archiválva az eredetiből 2011. május 25-én.
↑ A. Morbidelli, J. Chambers, JI Lunine, JM Petit, F. Robert, G. B. Valsecchi, K. E. Cyr. Forrásrégiók és időskálák a víz Földre szállításához // Meteoritika és bolygótudomány : folyóirat. - 2000. - Vol. 35 . - 1309. o . — ISSN 1086–9379 .
↑ EW Thommes, MJ Duncan, HF Levison. Az Uránusz és a Neptunusz kialakulása a Jupiter és a Szaturnusz között // Astronomical Journal . - 2002. - 20. évf. 123 . - 2862. o . - doi : 10.1086/339975 .
↑ 1 2 3 4 5 6 Harold F. Levison, Alessandro Morbidelli, Crista Van Laerhoven et al. A Kuiper-öv szerkezetének eredete dinamikus instabilitás során az Uránusz és a Neptunusz pályáján (angolul) // Icarus : Journal. — Elsevier , 2007. — 20. évf. 196 . — 258. o . - doi : 10.1016/j.icarus.2007.11.035 .
↑ Alessandro Morbidelli. Az üstökösök és tározóik eredete és dinamikus fejlődése (PDF). arxiv (2008. február 3.). Letöltve: 2007. május 26. Az eredetiből archiválva : 2015. március 19. (határozatlan)
↑ R. Malhotra. A Plútó keringésének eredete: A Naprendszer következményei a Neptunuszon túl // Astronomical Journal . - 1995. - 1. évf. 110 . - 420. o . - doi : 10.1086/117532 .
↑ M. J. Fogg, R. P. Nelson. A szárazföldi bolygók kialakulásáról forró Jupiter rendszerekben (angol) // Astronomy and Astrophysics : Journal. - 2007. - Vol. 461 . - 1195. o . - doi : 10.1051/0004-6361:20066171 .
↑ Stanley, 2005
↑ Gradstein, Ogg, Smith, 2004 .
↑ 1 2 3 4 5 6 Nemzetközi kronosztratigráfiai diagram v2021/07 . Nemzetközi Rétegtani Bizottság. Archiválva az eredetiből: 2021. augusztus 14.
↑ Tudományos Elektronikus Könyvtár . www.rae.ru _ Hozzáférés dátuma: 2017. december 29. Az eredetiből archiválva : 2011. január 6. (határozatlan)
↑ A földtörténet prekambriumi szakasza (elérhetetlen link) . worldcam.ru _ Hozzáférés dátuma: 2017. december 29. Az eredetiből archiválva : 2014. január 2.. (határozatlan)
↑ A nap, amikor a Föld majdnem meghalt . Horizont . BBC (2002). Letöltve: 2006. április 9. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 8.. (határozatlan)
↑ " Új vér ". Auth. BBC. Séta dinoszauruszokkal . 1999. Az eredetiből archiválva, ekkor: 2009-01-01. Archiválva : 2005. december 12. a Wayback Machine -nél
↑ A tömeges kihalás: A késői triász kihalás . BBC. Letöltve: 2006. április 9. Az eredetiből archiválva : 2006. augusztus 13.. (határozatlan)
↑ 1 2 3 4 5 6 Dawkins, 2004
↑ Archeopteryx : Egy korai madár . Kaliforniai Egyetem, Berkeley, Paleontológiai Múzeum (1996). Letöltve: 2006. április 9. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 8.. (határozatlan)
↑ Soltis, Pam; Doug Soltis és Christine Edwards. Angiosperms . Az életfa projekt (2005). Letöltve: 2006. április 9. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 8.. (határozatlan)
↑ Chaisson, Eric J. Legutóbbi kövületek (a link nem érhető el) . Kozmikus evolúció . Tufts Egyetem (2005). Letöltve: 2006. április 9. Az eredetiből archiválva : 2007. július 22.. (határozatlan)
↑ Fortey, Richard Landwards, Humanity // Élet: A földi élet természetrajza . – New York: Vintage Books, 1999. - P. 138-140, 300. - ISBN 0-375-70261-X .
↑ Goren-Inbar, Naama; Nira Alperson, Mordechai E. Kislev, Orit Simchoni, Yoel Melamed, Adi Ben-Nun és Ella Werker. Evidence of Hominin Control of Fire at Gesher Benot Ya'aqov, Israel (angol) // Science : Journal. - 2004. - április 30. ( 304. köt. , 5671. sz.). - P. 725-727 . - doi : 10.1126/tudomány.1095443 . - . — PMID 15118160 . Archiválva az eredetiből 2012. október 26-án. (absztrakt)
↑ McClellan. Tudomány és technológia a világtörténelemben: Bevezetés (angol) . – Baltimore, Maryland: JHU Press, 2006. - ISBN 0-8018-8360-1 . 8–12. oldal archiválva : 2020. február 6. a Wayback Machine -nél
↑ McNeill, 1999
↑ Gibbons, Ann. A Homo sapiens legrégebbi tagjait fedezték fel Afrikában (angolul) // Tudomány : folyóirat. - 2003. - 1. évf. 300 , nem. 5626 . - 1641. o . - doi : 10.1126/tudomány.300.5626.1641 . — PMID 12805512 . Az eredetiből archiválva : 2015. szeptember 24. (absztrakt)
↑ 1 2 3 Hopfe, Lewis M. Az alapvető vallások jellemzői // A világ vallásai . — 4. - New York: MacMillan Publishing Company, 1987. - P. 17 , 17-19. — ISBN 0-02-356930-1 .
↑ Chauvet-barlang . Metropolitan Museum of Art. Letöltve: 2006. április 11. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 8.. (határozatlan)
↑ Az emberi forradalom // A világtörténelem atlasza / Patrick K. O'Brien. - tömör. – New York: Oxford University Press , 2003. – 16. o . — ISBN 0-19-521921-X .
↑ Igor Ivanov. Hogyan osztották fel a pillanatot . Elementy.ru (2009. június 29.). Letöltve: 2012. november 29. Az eredetiből archiválva : 2012. december 8.. (határozatlan)
↑ Hírek NEWSru.com :: Új típusú anyagot szerezhettek a Nagy Hadronütköztetőben . Archiválva az eredetiből 2014. április 21-én. (határozatlan)
↑ Forróbb, mint a Nap. Lenta.Ru (2012. június 28.). Hozzáférés időpontja: 2014. január 26. Az eredetiből archiválva : 2014. január 4. (határozatlan)
↑ A távcső segít a tudósoknak eljutni az idők kezdetére (2018.03.31.) Archiválva : 2018. április 2..
↑ Mikhail Lukin kvantumszámítógépe megoldotta az első komoly problémát . Letöltve: 2019. április 30. Az eredetiből archiválva : 2019. április 30. (határozatlan)

Irodalom

Brian May, Patrick Moore, Chris Lintott. Nagy durranás! Az Univerzum teljes története = Bang! Az Univerzum teljes története. - " Niola-Press ", 2007. - S. 192. - 6600 példány. - ISBN 978-5-366-00182-3 , 978-1-84442-552-5.
Levchenko I. V. Az Univerzum sok arca // Felfedezések és hipotézisek, TOV "Intellect Media". - 9 (67) 2007. szeptember - 4-7
Levchenko I. V. Az univerzumok díszletén // Felfedezések és hipotézisek, TOV "Intellect Media". - 3 (49) 2006. március - 16-18
Az univerzum barion-aszimmetriája – Fizikai enciklopédia cikk
Válogatott munkák a paleoökológiáról és filocenogenetikáról - V. V. Zherikhin - Moszkva, KMK Tudományos Publikációk Szövetsége, 2003 - ISBN 5-87317-138-6 - Pp. 58-63.
Dinoszauruszok: The Illustrated Encyclopedia – Tim Haynes, Paul Chambers – Moszkva, Rosman, 2008 – ISBN 978-5-353-02642-6 – o. 10-15., 52-57., 146-151.
A dinoszauruszok nagy atlasza – Susanna Davidson, Stephanie Terenbull, Rachel Firth – Moszkva, Rosman, 2004 – ISBN 5-353-01605-X – o. 30-31.
Dinoszauruszok világenciklopédiája – Dougal Dixon – Moszkva, Eksmo, 2009 – ISBN 978-5-699-22144-8 – o. 10-11.
A dinoszauruszok nagy enciklopédiája - Paul Barret és Jose Luis Sanz, Raul Martin művész - Moszkva, ONYX 21. század, 2003 - ISBN 5-329-00819-0 - Pp. 180-185.
A Föld élő múltja - M. V. Ivakhnenko, V. A. Korabelnikov - Moszkva, Felvilágosodás, 1987, - Pp. 13-28.
Dinoszauruszok: The Illustrated Encyclopedia - Dougal Dixon - Moszkva, Moszkvai Klub, 1994 - ISBN 5-7642-0019-9 - Pp. 8-13., 128-129.
Dana Mackenzie, "The Big Splat, or How Our Moon Came to Be", 2003, John Wiley & Sons, ISBN 0-471-15057-6 .
DVVoronin " A Hold és néhány más égitest keletkezése a bolygó belsejében történt robbanás miatt (hivatkozás nem érhető el) " INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOLOGY Issue 2, Vol. 2007. 1
Alexey Levin " Gyönyörű Selena " " Népszerű mechanika " 2008. 5. sz.
Hal Hellman. Nagy összecsapások a tudományban. A tíz legizgalmasabb vita – 6. fejezet Lord Kelvin kontra geológusok és biológusok: A Föld kora = Great Feuds in Science: Tíz a legélénkebb viták közül valaha. - M . : "Dialektika" , 2007. - S. 320. - ISBN 0-471-35066-4 .
Egész nap, Jonathan. Kvarkok, Leptonok és az Ősrobbanás. - Fizikai Kiadó Intézet , 2001. - ISBN 978-0750308069 .
Levchenko I. V. Az Univerzum sok arca // Felfedezések és hipotézisek, TOV "Intellect Media". - 9 (67) 2007. szeptember - 4-7
Levchenko I. V. Az univerzumok díszletén // Felfedezések és hipotézisek, TOV "Intellect Media". - 3 (49) 2006. március - 16-18
Richard Dawkins . Az ősök meséje : Zarándoklat az élet hajnalára (angol) . – Boston: Houghton Mifflin Company, 2004. - ISBN 978-0-618-00583-3 .
Gradstein, FM; Ogg, James George; Smith, Alan Gilbert, szerk. A Geological Time Scale 2004. - Cambridge University Press , 2004. - ISBN 978-0-521-78673-7 .
Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; van Kranendonk, Martin. A földtani időskáláról 2008 . — International Commission on Stratigraphy, 2008. Archiválva : 2012. október 28. a Wayback Machine -nél
Lunine, JI Earth: a lakható világ evolúciója . - Egyesült Királyság: Cambridge University Press , 1999. - ISBN 978-0-521-64423-5 .
McNeill, Willam H. Világtörténelem . — 4. - New York: Oxford University Press , 1999. - ISBN 978-0-19-511615-1 .
Stanley, Steven M. Földrendszertörténet . — 2. - New York: Freeman, 2005. - ISBN 978-0-7167-3907-4 .

Linkek

Az Univerzum története . Szputnyik (2011. június 19.). Letöltve: 2012. november 21. (határozatlan)
Az Univerzum története . Letöltve: 2018. december 24. (határozatlan)
"Csillagászat. század XXI". Fejezet Vlagyimir Surdin (szerkesztő-összeállító) Univerzumunk története című könyvből (M. Sazhin, O. Sazhina)
Az Univerzum története: Csillagok ultra-hiányos fémekkel. — Előadáshirdetés 2012-ben
Népszerű előadássorozat a csillagászatról "Csillagok és galaxisok". L. I. Mashonkina "Az Univerzum története: csillagok túlzott fémhiánnyal" - 2012. május 14.
Az ősrobbanás elfeledett riválisa Alexey Levin Popular Mechanics 5. szám, 2006
titokzatos univerzum
Univerzum a forró szakasz előtt
korai univerzum
CMB sugárzás
korai univerzum
Tomilin K. A. Alapvető fizikai állandók történeti és módszertani vonatkozásban. Moszkva: Fizmatlit, 2006, 368 p. (djvu)
A galaxisszivárgást a testvéruniverzum munkája magyarázza archiválva // Membrane, 2009
A csillagok robbanásai felfedték az Univerzum energiájának sötét múltját archiválva // Membrane, 2006
A CERN megnyitja a részecskék univerzumát archiválva // Membrane, 2010
Hogyan fedezték fel az Univerzum tágulását: az univerzum // Popular Mechanics, 2012. június
Sötét történelem: vonzó bizonyítékok // Popular Mechanics, 2006.08.23
Kozmológia trillió év alatt: A lehetetlen tudománya // Popular Mechanics, 2011. július
Looking Beyond the Horizon: The Universe // Popular Mechanics, 2012. október
Trillió évvel az ősrobbanás előtt: mi történt billió éve // Popular Mechanics, 2010. június
Telegraph: a tudósok hamarosan választ adnak arra a kérdésre, hogy miért létezik az Univerzum // Újság. Ru, 2012. MÁRCIUS 9
WMAP ajánlott paraméterértékek (lefelé irányuló kapcsolat) . Szputnyik (2011). Letöltve: 2012. november 21. Az eredetiből archiválva : 2012. január 18.. (határozatlan)
Andrew Linde. Az "Infláció, kvantumkozmológia és az antropikus elv" című előadás fordítása . Asztronet . Letöltve: 2012. november 21. (határozatlan) (eredeti (angol))
NASA, Európai Űrügynökség. "Galaxisok építése a korai univerzumban" . Asztronet . Letöltve: 2012. november 21. (határozatlan)
A természet világa . - Archean eon. Letöltve: 2012. november 21. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 19.. (határozatlan)
Földtani Enciklopédia . - katarcheók. Letöltve: 2012. november 21. Az eredetiből archiválva : 2012. május 12. (határozatlan)
Vendi bioszféra (elérhetetlen link) . www.vend.paleo.ru — A Prekambriai Organizmusok Laboratóriumának telephelye, PIN RAS. Letöltve: 2012. november 21. Az eredetiből archiválva : 2012. november 21.. (határozatlan)
Ya. E. Malakhovskaya, A. Yu. Ivantsov. A föld venda lakói . Arhangelszk: vend.paleo.ru (2003). - PIN RAS kiadó: 48 p Hozzáférés időpontja: 2012. november 21. (határozatlan)
Bolygótudományi Intézet . psi.edu. - egy oldal az Óriásütközés-elméletről. Letöltve: 2012. november 21. Az eredetiből archiválva : 2011. június 8..
Délnyugati Kutatóintézet . Letöltve: 2012. november 21.
A Hold keletkezésének számítógépes modellezése . — oldal a Hold megjelenéséről Letöltve: 2012. november 21. Az eredetiből archiválva : 2010. október 23..
Délnyugati Kutatóintézet . - üzenet a Charon eredetének elméletéről az ütközés következtében. Letöltve: 2012. november 21.
A Nemzetközi Csillagászati Unió hivatalos honlapja (angol) . Letöltve: 2012. november 21.
NASA fotónapló . Letöltve: 2012. november 21.
NASA Planet Quest - Exoplanet Exploration . Letöltve: 2012. november 21.
A bolygók egymással és a Nap méretének más csillagokkal való illusztrált összehasonlítása (angol) . Letöltve: 2012. november 21.
A bolygókritériumok és a lehetséges bolygóosztályozási sémák értékelése . - Stern és Levinson oldala. Letöltve: 2012. november 21.
Bolygótudományi kutatás felfedezései . Letöltve: 2012. november 21.
Protostárok: Hol, hogyan és milyen csillagok alakulnak ki . Asztronet . - V. G. Surdin és S. A. Lamzin könyve; hiperszöveges verzió az Astronet weboldalán. Letöltve: 2012. november 21. (határozatlan)
A Naprendszer története // ORION STARS KÖNYVTÁR
"Fényesebb, mint ezer galaxis" (népszerű cikk) // " A világ körül ", 2004. október
Az élet nagy titka // A világ körül, 3. szám (2774) 2005. március
Lauren Graham III. Az élet eredetének problémája // Természettudomány, filozófia és emberi viselkedéstudomány a Szovjetunióban
A. S. Spirin . A fehérjék bioszintézise, az RNS világa és az élet eredete - egy akadémikus, a Protein RAS Intézet igazgatója, a RAS elnökségi tagja egy cikke.
K. Yu. Eskov A Föld története és az élet rajta
- * Az élet eredete: abiogenezis és pánspermia. Hiperciklus. A probléma geokémiai megközelítése (nem elérhető link 2014-01-02 óta [3217 nap]) a "Csodálatos paleontológia: A Föld és az élet története" című könyvből
Markov A.V. 1. fejezet: Az élet eredete // A komplexitás születése. CORPUS, Astrel, 2010.
Zakharov V. B. Általános biológia. 10. fokozat. - M., 2006.
Csernavszkij, Dmitrij Szergejevics . Az élet és a gondolkodás eredetének problémája a modern fizika szemszögéből // Uspekhi fizicheskikh nauk. T. 170. 2000. No. 2. S. 157-183.
D. Gross előadás a húrelméletről, " Future Revolutions in Fundamental Physics " .
A Hubble csapata bemutatja a „hiányzó láncszem” képét hatalmas univerzumunkról
Az Univerzum története: az Ősrobbanástól napjainkig

Az Univerzum idővonala
Az első három perc az Ősrobbanás után	Kozmológiai szingularitás Planck korszak A nagy egyesülés korszaka Inflációs korszak ( Relic gravitációs hullámok ) bariogenezis Electroweak korszak kvark korszak Hadron korszaka Lepton korszak ( Relic neutrino background ) Foton korszak
korai univerzum	proton korszak Rekombináció ( CMB ) Sötét korok Reionizáció Az anyagok kora
Az Univerzum jövője	A csillagok kora A degeneráció kora A fekete lyukak korszaka Az örök sötétség kora nagy szakadék Nagy szorítás Az Univerzum hőhalála

Kozmológia
Alapfogalmak és tárgyak	Világegyetem megfigyelhető univerzum Vöröseltolódás kozmológiai CMB sugárzás Gravitációs hullámok Univerzum tágulása felgyorsult rejtett tömeg Sötét anyag sötét energia
Az Univerzum története	Nagy durranás nagy visszapattanás Az ősrobbanás kronológiája Infláció Elsődleges nukleoszintézis Rekombináció A galaxisok evolúciója Az Univerzum kora Az Univerzum jövője
Az Univerzum szerkezete	Az Univerzum nagy léptékű szerkezete Galaxisok szuperhalmaza Kvazárok nagy csoportja Galaktikus szál Üres Hubble buborék Az Univerzum alakja
Elméleti fogalmak	Az univerzumról alkotott elképzelések fejlődésének története Hubble törvény Gravitációs instabilitás Kozmológiai elv Kozmológiai modellek Kozmológiai szingularitás De Sitter modell forró univerzum modell Friedman Univerzum Társ távolság Kritikus sűrűség Friedman egyenlet Kozmológiai állapotegyenlet Lambda-CDM modell
Kísérletek	Megfigyelő kozmológia 2dF 6dF Bumeráng COBE SDSS WMAP Planck DES
Portál: Csillagászat