Теория Большого Взрыва

[Анж]

Source of the post

Разобрались с законом сохранения импульса?

Разобрались. Импульса при взрыве не получилось. Поскольку, относительно друг друга кварк -глюонные ошметки двигались с одной и той же скоростью, у соседних относительно друг друга, импульса и не было.
Из кварков получились протоны, из глюонов электроны. Чтобы кварки "пособирались" в протоны их должно было "разнести" друг от друга, не более чем а*10^-10 - а*10^-15м. Откуда при таком мизерном расширении будет большой импульс? И не было.

[Дмитрий40]

Source of the post Чтобы кварки "пособирались" в протоны их должно было "разнести" друг от друга, не более чем а*10^-10 - а*10^-15м.

А что, кварки были друг с дружкой "обручены" и никаких "левых" связей?! С чего вдруг они не могли "пособираться" с другими кварками, коих вокруг было полным полно? И если правильно помню в этот момент времени вся эта каша вела себя как кварковый газ, т.е. с хаотическим движением частиц, часто сближаясь и сталкиваясь (если условия выполнялись). Расширение всего лишь увеличивало длину свободного пробега без заметного изменения относительных скоростей, так что падала частота столкновений, но вот энергия столкновений не падала. Соответственно рассуждение о расстоянии несостоятельно.

[Анж]

Source of the post
Расширение всего лишь увеличивало длину свободного пробега без заметного изменения относительных скоростей, так что падала частота столкновений, но вот энергия столкновений не падала. Соответственно рассуждение о расстоянии несостоятельно.

Так температура же падала.
Газ, опять же, при столкновениях как-то не "слипается", в смысле частицы. А то бы мы на ускорителях уже все подряд творили бы, и золото, :rolleyes: и платину...

[Дмитрий40]

Поднимите температуру до сотни миллионов градусов и давление до миллиона атмосфер - и будет слипаться. Во всяком случае водородный цикл.

Для кварков температура конечно поболее нужна будет, ну цифры сами найдёте в любой статье про эволюцию Вселенной.

[Анж]

Source of the post
Поднимите температуру до сотни миллионов градусов и давление до миллиона атмосфер - и будет слипаться. Во всяком случае водородный цикл.

Для кварков температура конечно поболее нужна будет, ну цифры сами найдёте в любой статье про эволюцию Вселенной.

Статьи - это хорошо. А в мозгах прокрутить?
Что такое давление?

Расширение всего лишь увеличивало длину свободного пробега без заметного изменения относительных скоростей, так что падала частота столкновений, но вот энергия столкновений не падала.

Если падала температура - снижалась энергия столкновений.
Если увеличивался объем - падало давление.
Чтобы осталось достаточное давление, объем мог увеличиться очень на немного.
И еще должно было быть что-то, препятствующее образованию более тяжелых атомов, как теперь в звездах происходит при большой температуре и давлении. И куда оно теперь делось.

[Дмитрий40]

Что-то я запутался с Вами тут.
Да, температура постепенно падала. С изначально очень-очень высокой, до какой-то, когда эффективность синтеза тех же протонов стала превышать эффективность их распада от ударов окружающих частиц (и протонов и кварков). С понижением температуры эффективность распадов падает быстрее, чем эффективность "слипания", вот при охлаждении все кварки и слиплись.
Когда происходило "слипание" кварков ни о каких более сложных атомных ядрах речь не идёт - они разрушаются от ударов быстрее чем синтезируются. Вот когда все кварки слиплись в протоны, тогда протонный газ стал охлаждаться дальше, и при какой-то намного более низкой температуре разрушение более сложных атомных ядер замедлилось настолько, что стала увеличиваться их концентрация. Пошёл процесс "слипания" протонов в ядра гелия. Ещё более сложные элементы опять таки не образовывались т.к. они ещё менее устойчивы по отношению к столкновениям.
При дальнейшем охлаждении температура упала настолько, что эффективность образования остальных элементов стала ниже критической и они уже ине смогли синтезироваться и остались лишь в "следовых" количествах (случайные отклонения от средней картины).
Но как бы сильно не расширилось пространство, пока температура превышает пороговую, будут идти процессы как "слипания" кварков в ядра атомов, так и разрушения ядер обратно на кварки. На какое расстояние при этом разлетятся два кварка - не суть вообще, рядом полно других кварков, которые готовы "слипнуться" с каждым из этих двух.

[Анж]

Source of the post
Что-то я запутался с Вами тут.
Да, температура постепенно падала. С изначально очень-очень высокой, до какой-то, когда эффективность синтеза тех же протонов стала превышать эффективность их распада от ударов окружающих частиц (и протонов и кварков). С понижением температуры эффективность распадов падает быстрее, чем эффективность "слипания", вот при охлаждении все кварки и слиплись.
Когда происходило "слипание" кварков ни о каких более сложных атомных ядрах речь не идёт - они разрушаются от ударов быстрее чем синтезируются.

Пока было складно. Только не забывайте добавлять - "предположительно".

Source of the post
Ещё более сложные элементы опять таки не образовывались т.к. они ещё менее устойчивы по отношению к столкновениям.

Ага, в звездах, значит ничего не сталкивается.

Source of the post
При дальнейшем охлаждении температура упала настолько, что эффективность образования остальных элементов стала ниже критической и они уже ине смогли синтезироваться и остались лишь в "следовых" количествах (случайные отклонения от средней картины).

Это уже открытие. Поздравляю. Сначала все образовавшиеся атомы подождали друг друга, пока последовательно не преобразовались в водород и гелий. (То есть параллельно не шел процесс образования там какого-нибудь кальция.) А потом (само открытие) - резко упала температура и больше ничего образоваться не успело. В звездах падение температуры не резкое, и успевает образоваться все.

Source of the post
Но как бы сильно не расширилось пространство, пока температура превышает пороговую, будут идти процессы как "слипания" кварков в ядра атомов, так и разрушения ядер обратно на кварки. На какое расстояние при этом разлетятся два кварка - не суть вообще, рядом полно других кварков, которые готовы "слипнуться" с каждым из этих двух.

Ну, про давление мы уже говорили.

[Дмитрий40]

Source of the post Пока было складно. Только не забывайте добавлять - "предположительно".

Лишнее, кварк-глюонная плазма хоть кажется и не наблюдалась впрямую на ускорителях, но зато вычисления прекрасно согласованы с опытами, а значит можно считать что и поведение кварков описывается теорией весьма неплохо.

Source of the post

Source of the post Ещё более сложные элементы опять таки не образовывались т.к. они ещё менее устойчивы по отношению к столкновениям.

Ага, в звездах, значит ничего не сталкивается.

Не передёргивайте. Сталкивается конечно. А Вы впервые слышите термин "сечение реакции"? В ничтожных количествах образуются любые ядра, даже чёрная дыра из пары протонов может образоваться (в принципе-то ...), но вот количество этих реакций в секунду времени - очень и очень разное. И в нашей звезде на каждый триллион реакций образования гелия приходится наверное меньше одной реакции образования кислорода ... А вот от столкновения ядро кислорода разрушится (скорее всего) заметно легче ядра гелия.

Source of the post

Source of the post При дальнейшем охлаждении температура упала настолько, что эффективность образования остальных элементов стала ниже критической и они уже ине смогли синтезироваться и остались лишь в "следовых" количествах (случайные отклонения от средней картины).

Это уже открытие. Поздравляю. Сначала все образовавшиеся атомы подождали друг друга, пока последовательно не преобразовались в водород и гелий. (То есть параллельно не шел процесс образования там какого-нибудь кальция.) А потом (само открытие) - резко упала температура и больше ничего образоваться не успело. В звездах падение температуры не резкое, и успевает образоваться все.

Не перевирайте мои слова. При очень высокой температуре скорость образования протонов равна скорости их распада (при столкновениях), при какой-то более низкой температуре энергии столкновений уже перестаёт хватать чтобы разбивать любые протоны и какие-то начинают выживать. И последних всё больше и больше с понижением температуры.
И вообще, все эти процессы - "в среднем" по всему объёму.
Слова "резко" я не говорил.
Посмотрите сами состав первичного нуклеосинтеза, есть же все цифры. Там есть не только водород и гелий, но и много прочего. Но только этого всего прочего - меньше сотой процента на всё.

Насчёт "подождут". Равновесная температура (при которой равны скорости синтеза и распада) для каждой реакции своя. Назовём её Te для образования/распада ядра гелия и Th для образования/распада протона, причём Th много-много больше Te. Тогда при температуре T>Th есть только кварки (плюс незначительные короткоживущие примеси всего прочего). При Te<T<Th ядра гелия не образуются (всё что успевает образоваться - снова распадается, в сумме баланс соблюдён), а вот протоны очень даже образуются, т.к. скорость образования выше скорости распада. Если температура в этих пределах (Te<T<Th) продержится достаточно долго, то все кварки "уйдут" в протоны.Аналогично и со всеми прочими реакциями образования более тяжелых ядер.Вот Вам и механизм "поджидания" частицами друг дружки.Возможно для Вас будет открытием что и в звёздах образуется далеко не всё, а в основном лишь тот самый гелий. Остальное - в ничтожных количествах. Более тяжелые элементы образуются не во всех звёздах и не непрерывно, а ближе к концу жизни звезды. И кажется тяжелее углерода в течении жизни и вовсе не образуются (в заметных количествах). Всё более тяжелое - лишь в момент взрыва (сверх)новых.А причина проста - чтобы образовать что-то тяжелое надо больше исходных продуктов (или сильно выше их скорости), а это менее вероятно чем образование более легких ядер. Потому процессы идут всякие, всегда, но вот скорости этих всех процессов ... Уверен даже в толще планеты (не говоря уж про звёзды) образуются кальций и углерод (под радиоактивным облучением и космическими лучами), но сильно Вам помогут тысяча атомов в год на всю планету?

[Анж]

Source of the post
Лишнее, кварк-глюонная плазма хоть кажется и не наблюдалась впрямую на ускорителях, но зато вычисления прекрасно согласованы с опытами, а значит можно считать что и поведение кварков описывается теорией весьма неплохо.

Мне понравилось: опыт мы пока не поставили , но вычисления с опытом чудно согласуются.

Source of the post
Не передёргивайте. Сталкивается конечно.

Конечно сталкивается. Однако посмотрите, спектры нашего светила - там чего только нет.

Source of the post
Слова "резко" я не говорил.

Не говорили. Это следует из того, что кроме водорода тогда вообще ничего не успело образоваться.

Если температура в этих пределах (Te<TАналогично и со всеми прочими реакциями образования более тяжелых ядер.

Другими словами: если температура продержится довольно долго, то все водороды "уйдут" в более тяжелы ядра. А они не ушли, значит температура долго не продержалась.

[Дмитрий40]

Source of the post

Source of the post Лишнее, кварк-глюонная плазма хоть кажется и не наблюдалась впрямую на ускорителях, но зато вычисления прекрасно согласованы с опытами, а значит можно считать что и поведение кварков описывается теорией весьма неплохо.

Мне понравилось: опыт мы пока не поставили , но вычисления с опытом чудно согласуются.

А что такого? Зная что было до реакции и видя что вылетело после реакции можно подставить числа в формулу и проверить совпадение. Если совпало - формула скорее всего верная. И достаточно точная. А значит верны (с тем же допуском вероятности) и предположения, из которых выведена формула. И чем больше раз совпало для разных чисел и опытов - тем вероятнее верность формул и предположений. В ядерной физике число таких совпадений даже не миллиарды, много больше.
Электрический ток никто ещё не наблюдал вживую, однако это не мешает правильно описывать миллиарды опытов по его использованию. И правильно предсказывать новые.

Source of the post Конечно сталкивается. Однако посмотрите, спектры нашего светила - там чего только нет.

Я и говорю, получиться может всё что угодно, хотя бы по теории вероятности, но вот сколько этого всего будет - вопрос. Ладно, пусть при БВ образовались 10²⁵ (число от фонаря) ядер атомов золота, рассеялись по наблюдаемой Вселенной - Вам легче стало? Если в нашу галактику попало несколько тысяч (или единиц, лень считать) атомов? Рассматривать в масштабах Вселенной события, относительное число которых намного меньше 10^-9 (а даже уже лития вон говорят всего столько образовалось, более тяжелых ещё на порядки меньше) - какой смысл?

Source of the post Другими словами: если температура продержится довольно долго, то все водороды "уйдут" в более тяжелы ядра. А они не ушли, значит температура долго не продержалась.

Собственно да.
Вот насколько велико это "долго" - вопрос. Для водорода и гелия пишут что 380 тысяч лет (с 3-й минуты расширения). И вот не успел весь водород прореагировать ... А для протонов из кварков - вообще всего секунда, с 1-й микросекунды расширения.