|
разделилось
на
сильное
(
ядерное
)
взаимодействие
(
правая
пунктирная
кривая
на
рис
. 2.4)
и
на
электрослабое
.
Ядерное
взаимодействие
суще
-
ствует
и
в
наше
время
.
К
моменту
10
–10
с
электрослабое
взаимодействие
распалось
на
слабое
и
электромагнитное
.
Это
утверждение
уже
получило
строгое
теоретическое
обоснование
.
30
Итак
,
в
процессе
эволюции
Вселенной
единое
взаимо
-
действие
(
Суперсила
)
распалось
на
четыре
фундаментальных
взаимодействия
.
Слабое
взаимодействие
пока
не
находит
исполь
-
зования
в
технике
.
Все
силы
,
учитываемые
в
инженерном
деле
,
сводятся
к
трем
фундаментальным
видам
взаимодействия
:
грави
-
тационному
,
электромагнитному
и
ядерному
.
Универсальность
фундаментальных
сил
,
используемых
в
практической
деятельно
-
сти
человека
, –
одна
из
основ
естественно
-
научного
единства
фундаментальных
и
инженерных
дисциплин
.
Рассмотрим
,
как
в
процессе
эволюции
Вселенной
фор
-
мировались
материальные
структуры
неживой
природы
.
В
эру
инфляции
(10
–43
–10
–35
с
)
возникла
первопричина
по
-
явления
в
будущем
всего
вещественного
.
Дело
в
том
,
что
в
ту
эру
(
рис
.
2.5)
при
температурах
10
32
–
10
28
К
материя
существова
-
ла
в
виде
излучения
,
элементарных
частиц
и
античастиц
.
На
последующих
этапах
эволюции
частицы
и
античастицы
по
-
парно
аннигилировали
(
взаимно
уничтожились
),
превращаясь
в
излучение
.
Так
как
античастиц
было
на
10
–7
%
меньше
,
чем
частиц
,
то
некоторая
доля
частиц
(10
–9
%
от
исходного
их
коли
-
чества
)
сохранилась
до
наших
дней
,
обеспечив
образование
со
-
временной
вещественной
природы
.
Античастицы
аннигилиро
-
вали
практически
полностью
,
поэтому
антивещества
в
кос
-
мических
масштабах
в
природе
нет
.
Затем
(10
–35
–10
–4
с
)
наступает
эра
адронов
,
дальнейшее
расширение
Вселенной
происходит
уже
в
соответствии
с
теори
-
ей
Большого
взрыва
.
Температура
Вселенной
убывает
от
10
28
до
10
12
К
.
В
конце
этой
эры
кварки
объединились
в
адроны
,
к
кото
-
рым
относятся
,
в
частности
,
протоны
и
нейтроны
.
Так
образова
-
лись
частицы
,
из
которых
состоят
ядра
атомов
.
Однако
в
эру
адронов
объединения
нейтронов
и
протонов
в
ядра
атомов
про
-
изойти
не
могло
,
так
как
температура
еще
была
слишком
высо
-
кой
(
Т
> 10
12
К
).
В
эру
лептонов
(10
–4
–300
с
)
происходит
реакция
между
протонами
и
нейтронами
,
в
результате
которой
отношение
чис
-
31
ла
оставшихся
нейтронов
к
числу
протонов
стало
равным
при
-
мерно
0,15.
К
моменту
300
с
температура
расширяющейся
Все
-
ленной
упала
до
10
9
К
,
и
возникли
условия
для
образования
ядер
изотопа
водорода
(
2
1
D )
и
гелия
(
3
4
2
2
He, He ).
Но
это
уже
начало
эры
фотонов
,
которая
длилась
примерно
от
300
с
до
10
6
лет
.
До
момента
10
4
лет
нейтроны
были
израсходованы
полностью
на
образование
гелия
(~25 %).
Оставшиеся
протоны
проявились
в
дальнейшем
как
ядра
атомов
водорода
(~75 %).
Примерно
это
же
соотношение
между
содержанием
гелия
и
водорода
сохрани
-
лось
в
среднем
во
Вселенной
и
в
наше
время
.
После
образования
ядер
легких
элементов
(~300
с
)
вещество
еще
длительное
время
(~10
6
лет
)
представляло
собой
плазму
.
Вы
-
сокая
температура
не
позволяла
существовать
нейтральным
ато
-
мам
.
После
снижения
температуры
примерно
до
4000
К
электроны
стали
удерживаться
вблизи
ядер
,
образуя
атомы
водорода
и
гелия
.
Активность
взаимодействия
фотонов
с
веществом
ослабла
.
Все
-
ленная
,
ранее
непрозрачная
,
стала
прозрачной
.
Началась
эра
ве
-
щества
(
эра
звезд
),
продолжающаяся
и
сейчас
.
Изложенное
показывает
,
что
в
эру
адронов
,
лептонов
и
фо
-
тонов
,
т
.
е
.
до
эры
вещества
,
материальные
системы
усложнялись
и
разнообразились
путем
объединения
элементарных
составляю
-
щих
во
все
более
сложные
конструкции
.
Аналогичный
подход
в
практической
деятельности
человека
называется
технологией
по
принципу
«
снизу
вверх
» (
создание
сложного
из
более
простых
частей
).
В
химии
так
получают
молекулы
из
атомов
,
различные
материалы
–
из
молекул
;
механики
таким
же
образом
создают
сложные
изделия
из
отдельных
конструкционных
элементов
;
электронщики
получают
сложные
электронные
системы
из
схем
-
ных
элементов
и
т
.
д
.
В
начале
эры
вещества
Вселенная
состояла
из
газообраз
-
ного
водорода
и
гелия
,
почти
равномерно
распределенных
в
пространстве
.
Вокруг
первоначально
весьма
слабых
неод
но
-
родностей
вещества
стали
образовываться
(
за
счет
гравитацион
-
ных
сил
)
огромные
газовые
сгущения
.
Со
временем
они
превра
-
32
тились
в
галактики
,
которые
,
в
свою
очередь
,
распались
на
про
-
тозвезды
.
Сжимаясь
,
протозвезды
нагревались
до
возникновения
собственного
свечения
и
таким
образом
становились
звездами
.
В
итоге
первоначально
сплошная
,
почти
однородная
и
пре
-
дельно
хаотизированная
плазменная
среда
Вселенной
преврати
-
лась
за
счет
гравитационного
(
и
в
меньшей
степени
–
электромаг
-
нитного
)
взаимодействия
в
обособленные
звездные
скопления
–
галактики
.
Механическое
взаимодействие
материальных
частей
,
ускоряющихся
при
гравитационном
стягивании
к
центрам
галак
-
тик
и
звезд
,
трансформировалось
в
поступательное
и
вращатель
-
ное
движение
галактик
,
звезд
и
других
небесных
тел
.
Возникли
новые
процессы
самоорганизации
,
которые
привели
сначала
к
ядерному
превращению
звездного
водорода
в
гелий
.
Затем
сле
-
довало
превращение
в
более
тяжелые
элементы
(
вплоть
до
желе
-
за
),
а
затем
и
в
еще
более
тяжелые
элементы
(
вплоть
до
урана
) –
при
взрывах
звезд
,
находящихся
в
неустойчивом
состоянии
(«
взрывы
сверхновых
»).
Так
появился
«
строительный
материал
»
для
возникновения
вещества
.
Таким
образом
,
в
начале
эры
вещества
новые
структуры
(
скопления
галактик
,
галактики
,
звезды
и
другие
небесные
тела
)
возникали
из
более
обширных
образований
и
превращались
в
их
части
.
В
инженерном
творчестве
подобный
процесс
связывается
с
технологией
по
принципу
«
сверху
вниз
».
Так
изготавливают
канцелярские
кнопки
из
цельного
листа
металла
,
элементы
ин
-
тегральных
микросхем
в
поверхностном
слое
монолитного
по
-
лупроводникового
кристалла
и
т
.
д
.
Изучение
Вселенной
показывает
,
что
фундаментальные
законы
природы
одинаковы
во
всей
Вселенной
и
на
всех
эта
-
пах
ее
эволюции
.
Те
же
законы
лежат
в
основе
техники
и
обеспечивают
научно
-
технический
прогресс
.
Универсальность
и
единство
законов
природы
определяют
также
естествен
-
но
-
научную
общность
фундаментальных
основ
всех
дисцип
-
лин
учебного
плана
.
33
Do'stlaringiz bilan baham: |
