Na początku był chaos…

I to taki konkretny chaos. Słowo to bowiem idealnie oddaje charakter wydarzeń z początku istnienia naszego wszechświata. I ciężko jest ten temat tak po prostu zacząć, bo co tak właściwie było na początku? Najlepiej na to pytanie odpowiada teoria wielkiego wybuchu. Wielki wybuch miał być zjawiskiem o charakterze fenomenu, przed którym znany nam czas, przestrzeń oraz otaczająca nas materia czy energia nie istniały.

W dużym uproszczeniu możemy powiedzieć, że przed wielkim wybuchem nie istniało nic (a nawet jeśli, to jakie to ma znaczenie?). Co więc działo się z rzeczywistością od tego momentu aż do dzisiaj? Obawiam się, że na wyczerpanie tego tematu w pełni potrzebowalibyśmy 13,82 miliardów lat.

Tak się składa, że mam trochę wolnego czasu, dlatego chciałbym skupić się na pierwszych 10 sekundach istnienia naszej rzeczywistości. Poszczególne etapy istnienia wszechświata zostały podzielone na ery, które mogą różnić się w zależności od opracowania. Chciałbym jednak, abyście większą wagę przywiązali do próby wyobrażenia sobie tego, o czym mowa, niż analizy danych czy liczb.

Era Plancka
Od 0 do 1043 sekundy

To był bardzo mroczny czas na dla naszej rzeczywistości. Jak sami widzicie, trwał on na szczęście bardzo krótko. Jest to dosłownie tak mały ułamek sekundy, że nie ma sensu nazywać tej jednostki. To czas niewyobrażalnie krótki nawet z perspektywy człowieka, a pamiętajcie, że cały czas mamy do czynienia ze skalą wszechświata. Podczas tej ery nie obowiązywały żadne ze znanych nam obecnie praw fizyki. Energia przeważała nad materią, a sam wszechświat był jeszcze tak mały, że zawarta w nim materia oraz energia czyniły go nieprzezroczystym. Wyobraźcie sobie punkt wielkości kropki, który w ułamku sekundy pęcznieje do gargantuicznych rozmiarów, dając tym samym początek dla czasu i przestrzeni, w której żyjemy.

Era plazmy kwarkowo-gluonowej (hadronowa), zwana także erą unifikacji.
Od 1043 do 104 sekundy

Chaos. No bo skoro mamy czas i miejsce wydarzeń, to muszą zachodzić jakieś wydarzenia. Nasz wszechświat na początku sam nie do końca był przekonany, w którym kierunku powinno to wszystko pójść. Wtedy znane nam z fizyki oddziaływania – silne, słabe oraz elektromagnetyczne – były jednym oddziaływaniem. W tej erze doszło do złamania symetrii między tymi oddziaływaniami. Przestały one składać się na jedną przyczynę, a stały się trzema różnymi, które do dziś służą nam do zrozumienia praw rządzących otaczającą nas rzeczywistością. W tej erze zaczęły się także formować pierwsze cząstki elementarne, takie jak kwarki, hadrony, leptony itd.

Oddzielenie się od siebie oddziaływań, czyli tzw. złamanie symetrii wyzwoliło ogromną masę energii, która popchnęła nasz świat w kierunku, w którym znajduje się dziś.  Był to bowiem moment startu wielkiej ekspansji wszechświata, od tego czasu rozszerza się on i, zgodnie z zasadami termodynamiki, jak każdy układ dąży do wytracenia energii. Jak wiecie masa=energia i na odwrót, był to więc czas, kiedy powszechnym było powstawanie par cząstka-antycząstka, które pojawiały się tylko po to, by po ułamku sekundy unicestwić się wzajemnie. Jak już ten kosmiczny spektakl obrał kierunek i temperatura układu zaczęła maleć, w przestrzeni pozostały pojedyncze protony oraz neutrony.

Pamiętajcie, że od początku wszystkiego nie upłynęło nawet 10 sekund.

Era leptonowa
Od 104 sekundy do 10 sekund

W tej erze protony oraz neutrony uzyskały szanse połączenia się w pojedyncze, stabilne jądra atomowe, konkretnie jądra deuteru, a następnie helu-3 oraz helu-4. I w zasadzie, tak jak na początku był chaos, tak i teraz jest chaos. Tylko ten chaos wydaje nam się bardziej zrozumiały. Mimo wszystko od wielkiego wybuchu do momentu, w którym powstały pierwsze jądra helu, nie minęło nawet 10 sekund. Wszechświat nadal jest nieprzezroczysty. Nie ma już co prawda jednego nadrzędnego oddziaływania, bo to uległo podziałowi w poprzedniej erze. Od tego momentu przez kolejne 380 000 lat nie działo się w zasadzie nic ciekawego.

I co mi po tym…?

W ciągu 10 sekund z kompletnego chaosu wyłoniły się prawa oraz cegiełki, które wspólnie do dziś budują znany nam Wszechświat. Wszystko co znasz, przeczytane książki, obejrzane filmy, wszyscy znajomi, chodniki, którymi chodzisz, dom, w którym mieszkasz, słońce, które na nas pada i najbardziej odległe galaktyki. Wszystko to w pierwszych 10 sekundach istnienia naszej rzeczywistości było jednością.

Ktoś, kto interesuje się fizyką, mógłby uznać, iż temat został potraktowany po macoszemu. Brakuje tu twardych danych, temperatur, wymienienia wszystkich cząstek w kolejności ich powstawania, anihilacji itd. Artykuł ma jednak charakter ciekawostki, dlatego skupiłem się w nim na kwestiach, które przeciętny czytelnik będzie w stanie przyswoić i choć na 10 sekund zawiesi swe myśli na bezkresie wszechświata. Jeśli któreś zagadnienie szczególnie was ciekawi, to dajcie znać, może uda się poświęcić mu cały artykuł.


Czarny staw – recenzja 

Latest posts by Kamil Grzebuła (see all)

Kamil Grzebuła

Widzę więcej=wiem więcej Tak to jest mniej-więcej

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *