Откуда взялись элементы?

Таблица Менделеева делает нашу жизнь намного проще, но в то же время и труднее! Это не только помогает нам помнить и понимать наши элементы, но также вызывает глубокие экзистенциальные вопросы, например, как эти элементы вообще возникли?

2 симпатии

Все, что когда-либо существовало или когда-либо будет существовать, стало возможным благодаря некоторой перестановке или комбинации элементов, найденных в периодической таблице. Этот красочный набор элементов содержит целую вселенную информации.

Сразу после Большого взрыва Вселенная представляла собой плотный суп из материи и энергии. Температура была около 10 32 Кельвина. Вселенная начала надуваться и одновременно остывать (хотя температура все еще составляла триллионы Кельвина). Начали появляться элементарные частицы (кварки и электроны).

Когда Вселенной было немногим менее 0,0001 секунды, она начала испытывать новую форму возмущения. Космическая энергия, которая раньше была излучением высокой энергии, начала сталкиваться друг с другом.

Эти столкновения производят частицы (протоны) и античастицы (антипротоны) в процессе, называемом образованием пар .

Вселенная непрерывно выпускала все больше и больше таких пар. С другой стороны, эти протонные и антипротонные пары аннигилировали друг друга и снова превращались в фотоны и излучение.

Теперь, в возрасте 0,0001 секунды, Вселенная была немного холоднее, и фотоны перестали образовывать новые пары, но уже сформированные противоположные пары продолжали аннигилировать друг друга.

Можно было бы подумать, что в конце концов протонов не останется, но, как назло, процесс образования пар был немного более склонен к протонам (мы до сих пор не знаем почему). После того, как все процессы прекратились, Вселенная осталась в основном фотонами, а также легкими брызгами протонов.

Быстро расширяющаяся Вселенная заставила несколько протонов столкнуться с электронами, породив нейтроны (на каждые 7 протонов приходится 1 нейтрон). На тот момент Вселенная была на несколько секунд старше и намного холоднее (всего один миллиард Кельвинов).

Быстро расширяющаяся Вселенная заставила несколько протонов столкнуться с электронами, породив нейтроны (на каждые 7 протонов приходится 1 нейтрон). На тот момент Вселенная была на несколько секунд старше и намного холоднее (всего один миллиард Кельвинов).

Протоны и нейтроны собрались вместе, чтобы сформировать ядро ​​/ ион первого элемента водорода (H), который затем слился с другим ядром водорода, чтобы сформировать ядро ​​гелия (He). Через три минуты после Большого взрыва соотношение теперь составляет 75% ионов H и 25% ионов He (вместе с очень незначительным количеством ионов Li). Элементы находятся в ионной форме, потому что Вселенная все еще очень горячая - слишком горячая, чтобы образовывать атомы.

Примерно 380 000 лет после Большого взрыва наступила эпоха рекомбинации. После многих лет расширения и охлаждения Вселенная была наконец готова к тому, что ядра захватили электроны. Ионы H и He рекомбинируют с электронами и образуют первые стабильные атомы (представьте, насколько легкими были бы занятия по химии на этом этапе!), Давая нам нашу первую форму света и эффективно инициируя химическую эволюцию.

И т.д.

2 симпатии