Автор гостя Пітер Шавер: Космічні шкали часу

Pin
Send
Share
Send

Примітка редактора: Пітер Шавер є автором нової книги "Космічна спадщина - еволюція від Великого вибуху до свідомого життя". Дізнайтеся тут, як можна виграти копію!

Всесвіт пройшов ряд різних фаз. Перша частина першої другої спекулятивна, але фізика другої частини нам добре відома. У перші кілька хвилин утворилися найлегші елементи (водень та гелій).

Протягом наступних 380 000 років Всесвіт була гарячою (але завжди охолоджуючою) плазмою електронів, ядер та фотонів. У 380 000 років було досить прохолодно, щоб електрони та ядра поєдналися в атоми в процесі, який називався рекомбінацією. Фотони були звільнені від плазми, і Всесвіт стала прозорою вперше. Оскільки Всесвіт була непрозорою до рекомбінації та прозорою після, ми сприймаємо цю епоху як "стіну", і вона відома як космічний фон мікрохвильової пічки.

Далі пішов період, відомий як "космічні темні століття". Єдине світло - це згасання післясвіті Великого вибуху, і матерія складалася з первинних елементів та екзотичної «темної матерії». За цей час гравітаційне нарощування повільно, але впевнено виробляло все більші і більші концентрації речовини, і коли вони стали досить щільними, ядерні реакції могли формуватися і народилися перші зірки та галактики. Вони знову засвітили і іонізували Всесвіт, приблизно через 400-500 мільйонів років після Великого вибуху, у тому, що називають "епохою реіонізації".

Діяльність зростала в експоненціальному масштабі, завершившись «епохою квазара» через 2-4 мільярди років після Великого вибуху, френетичного періоду хаотичного утворення зірок і галактик, взаємодій галактик, монстрів-квазарів та радіогалактик. Ця діяльність врешті-решт почала припинятися, хоча вона триває і сьогодні; захворюваність квазарами сьогодні в тисячу разів менша, ніж це було в пік квазарної епохи. У 13,7 мільярда років всесвіт досяг «гідного середнього віку».

"Важкі елементи", такі як вуглець і кисень, необхідні для життя, як ми його знаємо, виробляються в зірках, і цей процес триває з моменту утворення перших зірок. Кожне покоління зірок викидає все більше важких елементів у міжгалактичне середовище, тому достаток важких елементів накопичується з часом.

На той час, коли Сонце і Земля утворилися 4,6 мільярда років тому, у Всесвіті вже відбулося понад 8,4 мільярда років формування зірок і планет. Утворення зірок все ще відбувається і сьогодні, тому загалом було понад 13 мільярдів років утворення зірок і планет.

Збільшення масштабу на нашій планеті життя почалося недовго після утворення самої Землі, десь між 3,8 та 3,5 мільярдами років тому (bya). Але майже для половини віку Землі єдиними формами життя були такі мікроорганізми, як бактерії. Більш складні життєві форми почали з'являтися приблизно на 1-2 бай. Безхребетні, які з'явилися близько 600 мільйонів років тому (mya), були найдавнішими багатоклітинними життєвими формами, а хребетні з'явилися приблизно 500 м.а. Життя вторгнулося в землю близько 400 мія. Динозаври домінували від 240 мій до вимирання 66 мі, а потім ссавці поступово переймали. Багато видів приходило і йшло. Наші найближчі живі родичі - шимпанзе, які відірвалися від нашої предкової лінії 5-6 мій; наші останні родичі всі вимерли.

Дивовижно думати, як нещодавно люди з'явилися на космічній сцені. Наш вид з’явився лише близько 200 000 років тому, наші предки вийшли з Африки лише 50 000 років тому, сільське господарство розпочалося 10 000 років тому, і ми мали сучасні технології лише протягом останніх 100 років! Ми - прибульці у Всесвіті.

Зараз ми знаємо, що існують планети, які обходять навколо інших зірок, як наше Сонце, ймовірно, мільярди їх у нашій галактиці, і мільярди більше в мільярдах інших галактик. Враховуючи величезний часовий масштаб Всесвіту, будь-яке життя на цих планетах має бути мільйонів чи мільярдів років більш-менш розвиненим, ніж життя на Землі. Якщо вона буде менш розвиненою, вона, безумовно, не змогла б спілкуватися з нами. Якби вона була більш досконалою, її технології, ймовірно, були б нам абсолютно не впізнавані. Тим не менш, ми, мабуть, не самотні у Всесвіті.

Звичайно, описані вище часові шкали охоплюють лише «звичайний» всесвіт від Великого вибуху до сьогодні. Якщо існувала мультисекція, що існувала раніше, ми не маємо уявлення про те, наскільки далеко може поширюватися будь-яке «раніше». І коли розширення Всесвіту прискорюється, майбутнє Всесвіту може бути дуже довгим: трильйони на трильйони років.

Пітер Шавер здобув ступінь доктора астрофізики в університеті Сіднея в Австралії, а більшу частину своєї кар'єри провів на посаді старшого вченого в Європейській південній обсерваторії (ESO), що базується в Мюнхені. Він є автором або співавтором понад 250 наукових праць та редагував шість книг з астрономії та астрофізики.

Pin
Send
Share
Send