|
/?4(0 v '
masshtab faktorining to ‘rtinchi darajasiga teskari proporsional tarzda o'zgaradi. Bu yerda, B — doimiy miqdor. Koinotning kengayishi boshida R(t) = 0, zichlik p(t) juda yuqori bo‘lgan. Bu davrda nurlanish energiyasi zichligi u muhim rol o'ynagan. Agar (24) formulaning o ‘ng tomonidagi uchinchi va to‘rtinchi hadlarni hisobga olmasak, u holda tenglama yechimi
R(t) = 32nG B X / 2 .
. 3C2
ko'rinishda bo‘ladi. U holda nurlanish zichligi quyidagicha bo'ladi:
p = —u = ----2---- = i n 5 g •sm- 3 . (25)
c 1 32 n G t2 t 2
Bu bog‘lanishga asoslanib kengayayotgan Koinotda temperaturaning o‘zgarish qonunini topish mumkin
X
T = y i 3c2f^
K G a ■Jt (26)
Yuqorida keltirilganlardan ko‘rinib turibdiki, kengayish jarayonida vaqt
3/
bo‘yicha modda zichligi PmoMa(0 “ U/2 nuriy energiya zichligiga pnuri~ t '2
qaraganda sekinroq o‘zgaradi.
Hozirgi zamonda Pmodda(t0)= 103 pnur(t0). Bu munosabatlardan pmodda(t0) = p (t0) b o ‘lgan paytni topish mumkin. U tmodda~ 1 0 5 yil. Yuqoridagi formulalarda t —» 0 da T va p cheksiz katta boiadi. Bu holat singulyarlik deb ataladi.
Singulyarlik yaqinida klassik gravitatsion maydon uchun yuqoridagi tenglama yechimlarini qoilab boimaydi, u yerda gravitatsion maydonning kvant xususiyatlari namoyon boiadi. Singulyarlikning mavjudligi koinot rivojlanishi vaqt bo‘yicha chegaralangan, degan xulosaga olib keladi va Koinot
^ )
«yoshi» ni belgilaydi 'o =J2 . Bu holda koinot yoshi bilan birga uning
oicham ini ham ko‘rsatish mumkin, u ct0 ga teng boiadi. Bu oich am t0 vaqtda, ya’ni hozirgi paytda fazoning kuzatish mumkin boigan sohasi chegarasigacha (kosmologik gorizontgacha masofani) belgilaydi. Bu soha vaqt
1 3 - 193
c
o ‘tishi bilan kattalasha boradi. Hozirgi kunda r = ct0 » '» 4000 Mps
(H = 74 km/s • Mps) va astronomik kuzatishlar (reliktiv nurlanish ham shu jumladan ) kuzatish mumkin bo‘lgan bu fazoning yarmidan ko‘pini o'zlashtirdi. Shunday qilib rg= ct0 — koinot chegarasi, kuzatilishi mumkin bo‘lgan soha chegarasi yoki hodisalar gorizonti. Bu chegara ortidagi jara- yonlarni biz kuzataolmaymiz. Relektiv nurlanishning yuqori darajada izotropligi va katta koinotni bir jinsliligi r > rg da ham bu xususiyat saqlanib qoladi, degan xulosaga olib keladi. Bu bir-biri bilan fizik bog‘liq bo‘lmagan sohalar r < rg va r > rg da qanday qilib bir xil temperatura va zichlik ro‘y beradi degan savolni ko‘ndalang qo‘yadi. Nega Koinot modda va antimod- daga ko‘ra assimetrik tarkib topgan, nega bitta zarraga (nuklonga) 109 ta foton to‘g‘ri keladi, nega koinotda materiya zichligi (p) kritik zichlikka
P «P 87rG va fazo esa Evklid fazoga juda yaqin va nega dastlabki bir jinsli
coinotda keyinchalik modda taqsimotida notekisliklar paydo boidi. Bu mu- ammolar koinot nazariyasi oldida turar edi va ular elementar zarralar fizikasi yutuqlari, elektromagnit, kuchsiz va kuchli bogianishlar nazariyasi (buyuk birlashuv) ming yaratilishi tufayli o‘z yechimini topdi. Bu nazariyaga ko‘ra T=1028 K da o‘ta og‘ir zarralar, masalan, X-bozonlar (m = 1015mp) hosil boiadi, shu bilan singulyarlik muammosi ham bartaraf etildi.
Boshlanishga yaqinlashgan sari fizik doimiyliklar yorugiik tezligi (C), gravitatsion (G) va Plank (h) doimiyliklaridan ayrim (plank) birliklar /p
— uzunlik; tp — vaqt; mp — massa; pR — zichlikni chiqarish mumkin:
/p — = 1.6 10'33sm • t ip_ !&[
C3 > ' C \ l c5 5 ,3 -lO ^s->
mp = ^ = 2 , 2 1 0 - s g; P' = T = ^ ~ 510 , g/snP
Yuqoridagi tenglamalar (22 )—(25) yechimi koinot kengayishining t =10 44 nchi sekunddan, ya’ni plank erasidan boshlab tasvirlaydi, deb hisoblanar edi. Hozirgi paytda Koinot kengayishi boshi tF = 10'35c da deb hisoblanadi. Bu holatgacha Koinot «shishgan» va unda bosim manfiy bo‘lgan hamda tp dan tG gacha vaqt oralig‘i inflatsion davr deb ataladi. Bu davr mobaynida masshtab faktorini o‘zgarishi de-Sitter modeliga mos keladi va singulyarlik bartaraf etiladi. t = tFdan boshlab Koinot kengayishini Fridman modellaridan biri, masalan, pulsatsiyalanuvchi model yordamida tasvirlash mumkin.
Koinotning shishishi natijasida zarralar va antizarralar «tug‘ilishi» boshlanadi. Bungacha Koinot fizik vakuum xususiyatlariga ega bo‘lgan zarralar
194
(armizarralar) virtual bo'lgan. t = 10 35 c da T = 1028 K bo‘lgan va shundan
keyin X -bozonlar va ularga rnos keladigan antizarralar ( X ) ning parchalanishi boshlanadi, natijada proton va neytron, elektronlar va neytrinolar hosil boiadi.
Bu zarra (X-bozon) larning parchalanish ehtimoli biroz farq qiladi. Shu tufayli Koinotda modda va antimodda miqdori har xil b o iib qolgan. Koinotning kengayishi jarayonida zarralar va antizarralarning o ‘zaro annigilyatsiyasi (qo‘shilib yonishi va energiyaga aylanishi) boshlangan va natijada fotonlar soni nuklonlarnikidan 109 marta ko‘payib ketgan.
Do'stlaringiz bilan baham: |
