Ievads
Sākumā nekas nebija. Tad, apmēram pirms 13,7 miljardiem gadu, Visums izveidojās. Mēs joprojām nezinām precīzus apstākļus, kādos tas notika, un vai ir bijis laiks pirms laika. Bet, izmantojot teleskopu novērojumus un daļiņu fizikas modeļus, pētnieki ir spējuši salikt aptuvenu laika grafiku svarīgākajiem notikumiem kosmosa dzīvē. Šeit mēs apskatīsim dažus no mūsu Visuma vissvarīgākajiem vēsturiskajiem mirkļiem, sākot no zīdaiņa sākuma līdz iespējamai nāvei.
Lielais sprādziens
Viss sākas ar lielo sprādzienu, kas "ir brīdis laikā, nevis punkts telpā", "Live Science" pastāstīja Kalifornijas Tehnoloģiju institūta teorētiskais fiziķis Šons Karols. Konkrēti, tas ir brīdis, kad sākās pats laiks, brīdis, kurā tiek ieskaitīti visi nākamie brīži. Neskatoties uz labi zināmo monikeru, Lielais sprādziens patiesībā nebija sprādziens, bet drīzāk periods, kad Visums bija ārkārtīgi karsts un blīvs un kosmoss sāka paplašināties uz āru visos virzienos vienlaikus. Lai gan Lielā sprādziena modelī teikts, ka Visums bija bezgala mazs bezgalības blīvuma punkts, tas ir tikai roku vilinošs veids, kā pateikt, ka mēs nezinām, kas toreiz notika. Matemātiskām bezgalībām fizikas vienādojumos nav jēgas, tāpēc lielais sprādziens patiešām ir punkts, kurā mūsu pašreizējā izpratne par Visumu sabrūk.
Kosmiskās inflācijas laikmets
Nākamais Visuma triks bija augt patiešām lielam, ļoti ātri. Pirmajās 0,0000000000000000000000000000001 (tas ir, aiz komata ar 30 nullēm pirms 1) sekundēs pēc Lielā sprādziena kosmoss varēja būt eksponenciāli paplašinājies, padziļinot Visuma apgabalus, kas iepriekš bijuši ciešā kontaktā. Šis laikmets, kas pazīstams kā inflācija, joprojām ir hipotētisks, taču kosmologiem šī ideja patīk, jo tas izskaidro, kāpēc tālu kosmosa reģioni šķiet tik līdzīgi viens otram, neskatoties uz to, ka tos atdala lieli attālumi. Jau 2014. gadā komanda uzskatīja, ka ir atraduši signālu par šo paplašināšanos, ņemot vērā agrīno Visumu. Bet rezultāti vēlāk izrādījās kaut kas daudz ikdienišķāks: starpzvaigžņu putekļu iejaukšanās.
Kvarka-gluona plazma
Dažas milisekundes pēc laika sākuma agrīnais Visums bija patiešām karsts - mēs runājam no 7 triljoniem līdz 10 triljoniem grādu pēc Fārenheita (4 triljoni un 6 triljoni grādi pēc Celsija). Šādās temperatūrās brīvi klīst elementāras daļiņas, ko sauc par kvarkiem, kuras parasti ir cieši saistītas protonu un neitronu iekšpusē. Gluoni, kas satur pamatjēdzienus, kas pazīstami kā spēcīgais spēks, tika sajaukti ar šiem kvarkiem zupīgā pirmatnējā šķidrumā, kas caurvija kosmosu. Pētniekiem ir izdevies radīt līdzīgus apstākļus daļiņu paātrinātājos uz Zemes. Bet grūti sasniedzams stāvoklis kādreiz ilga tikai dažas sekundes daļas, gan sauszemes atomu iznīcinātājos, gan agrīnajā Visumā.
Agrīnais laikmets
Nākamajā laika posmā, kas sākās aptuveni dažas sekundes tūkstošdaļas pēc Lielā sprādziena, bija daudz darbību. Kosmosam paplašinoties, tas atdzisa, un drīz vien apstākļi bija pietiekami klīrensi, lai kvarki varētu apvienoties protonos un neitronos. Vienu sekundi pēc lielā sprādziena Visuma blīvums samazinājās pietiekami, lai neitrīni - vieglākā un vismazāk savstarpēji mijiedarbīgā pamatdaļiņa - varētu lidot uz priekšu, neko nesitot, izveidojot to, kas pazīstams kā kosmiskais neitrīno fons, ko zinātnieki vēl nav atklājuši.
Pirmie atomi
Pirmajās 3 Visuma dzīves minūtēs protoni un neitroni saplūda kopā, veidojot ūdeņraža izotopu, ko sauc par deitēriju, kā arī hēliju un nelielu daudzumu nākamā gaišā elementa - litija. Bet, tiklīdz temperatūra pazeminājās, šis process apstājās. Visbeidzot, 380 000 gadu pēc Lielā sprādziena lietas bija pietiekami atdzist, lai ūdeņradis un hēlijs varētu apvienoties ar brīvajiem elektroniem, izveidojot pirmos neitrālos atomus. Fotoni, kas iepriekš bija ieskrējuši elektronos, tagad varēja pārvietoties bez traucējumiem, izveidojot kosmisko mikroviļņu fonu (CMB) - šī laikmeta relikviju, kas pirmo reizi tika atklāts 1965. gadā.
Tumšie laikmeti
Ļoti ilgu laiku nekas Visumā nedeva gaismu. Šis periods, kas ilga apmēram 100 miljonus gadu, ir pazīstams kā Kosmiskie tumšie laiki. Šo laikmetu joprojām ir ārkārtīgi grūti izpētīt, jo astronomu zināšanas par Visumu gandrīz pilnībā nāk no zvaigžņu gaismas. Bez zvaigznēm ir grūti zināt, kas notika tālāk.
Pirmās zvaigznes
Apmēram 180 miljonu gadu laikā pēc lielā sprādziena ūdeņradis un hēlijs sāka sabrukt lielās sfērās, radot zemāko temperatūru to kodolos, kas izgaismojās pirmajās zvaigznēs. Visums iegāja periodā, kas pazīstams kā Kosmiskā rītausma jeb reionizācija, jo agrīno zvaigžņu un galaktiku izstarotie karstie fotoni sadalīja neitrālos ūdeņraža atomus starpzvaigžņu telpā protonos un elektronos - procesu, kas pazīstams kā jonizācija. Grūti pateikt, cik ilga reionizācija ilga. Tā kā tas notika tik agri, tā signālus aizēno vēlāka gāze un putekļi, tāpēc labākie zinātnieki var teikt, ka tas bija beidzies aptuveni 500 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena.
Liela mēroga struktūra
Lūk, kur visums nonāk biznesā vai vismaz pazīstamajā biznesā, par kuru mēs šodien zinām. Mazās agrīnās galaktikas sāka saplūst lielākās galaktikās un apmēram 1 miljardu gadu pēc Lielā sprādziena to centros izveidojās supermasīvi melnie caurumi. Ieslēdzās spilgti kvazāri, kas rada intensīvas gaismas bākas, kuras var redzēt no 12 miljardu gaismas gadu attāluma.
Visuma vidējie gadi
Visums turpināja attīstīties nākamo vairāku miljardu gadu laikā. Augstāka blīvuma vietas no pirmatnējā Visuma gravitācijas veidā pievilināja matēriju sev. Tie lēnām pārauga galaktikas puduros un garos gāzes un putekļu virzienos, veidojot skaistu pavediena kosmisko tīmekli, ko var redzēt šodien.
Saules sistēmas dzimšana
Apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu vienā konkrētā galaktikā gāzes mākonis sabruka dzeltenā zvaigznē ar ap to esošo gredzenu sistēmu. Šie gredzeni apvienojās astoņās planētās, kā arī dažādās komētās, asteroīdos, punduru planētās un pavadoņos, veidojot pazīstamu zvaigžņu sistēmu. Trešajai planētai no centrālās zvaigznes pēc šī procesa izdevās vai nu saglabāt tonnu ūdens, vai arī komētas vēlāk piegādāja ledus un ūdens daudzumu.
