Ewolucja

LOGO

 

kosmos

 

Era Plancka była początkową, gorącą fazą, trwającą od t = 0 do t = 10−43 s (czas Plancka). W erze Plancka wszystkie rodzaje materii, energii oraz cała czasoprzestrzeń były skoncentrowane w gęstym stanie, gdzie grawitacja była tak silna jak inne oddziaływania podstawowe, a wszystkie siły mogły być zunifikowane. Od ery Plancka Wszechświat rozszerzył się do obecnych rozmiarów, prawdopodobnie wraz z bardzo krótkim okresem (mniej niż 10−32 s) kosmologicznej inflacji, która spowodowała, że Wszechświat niemal natychmiast zyskał znacznie większe rozmiary. Teoria kosmologicznej inflacji została udowodniona przez kilka niezależnych pomiarów eksperymentalnych, wykonanych m.in. przez detektory BICEP.

Po erze Plancka i kosmologicznej inflacji następowały kolejno era kwarkowa, era hadronowa oraz era leptonowa, z których ostatnia trwała jedynie do 10 sekund po Wielkim Wybuchu. Poprzez połączenie całkowitej ekspansji przestrzeni z fizyką jądrową i atomową można wyjaśnić inne obserwacje. Kiedy Wszechświat rozszerza się, gęstość energii promieniowania elektromagnetycznego obniża się szybciej niż materia, ponieważ energia fotonu spada wraz z długością jej fali. Kiedy Wszechświat rozszerzył się i ochłodził, cząstki elementarne połączyły się, tworząc większe kombinacje. W początkowej fazie ery materii powstały stałe protony i neutrony, które następnie połączyły się, tworząc jądra atomowe. Materia Wszechświata była wtedy w znacznej części gorącą, gęstą plazmą ujemnie naładowanych elektronów, neutralnych neutronów i dodatnie naładowanych jąder. Era ta, zwana erą promieniowania, trwała ok. 380 tysięcy lat. Reakcje jądrowe między jądrami przeprowadzone w czasie pierwotnej nukleosyntezy doprowadziły do powstania obserwowanej obecnie ilości lekkich pierwiastków, w szczególności wodoru, deuteru i helu.

Podczas rekombinacji elektrony i jądra połączyły się, tworząc stałe atomy, które są przezroczyste dla wielu długości fal promieniowania. Wraz z odseparowanymi od materii fotonami Wszechświat wkroczył w erę materii. Wyemitowane wtedy światło może swobodnie podróżować i jest obecnie najstarszym światłem, jakie możemy zobaczyć we Wszechświecie; jest nim mikrofalowe promieniowanie tła i jest znane również jako „promieniowanie reliktowe”. Po ok. 100 milionach lat uformowały się pierwsze gwiazdy; były prawdopodobnie bardzo masywne i odpowiedzialne za rejonizację Wszechświata. Składając się z pierwiastków nie większych niż lit, w trakcie gwiezdnej nukleosyntezy rozpoczęły produkcję pierwszych ciężkich pierwiastków. Wszechświat zawiera również tajemniczą energię zwaną ciemną energią, której gęstość nie zmienia się z upływem czasu. Po ok. 9,8 miliarda lat Wszechświat rozszerzył się wystarczająco, aby gęstość materii była mniejsza od ciemnej energii, rozpoczynając trwającą do teraz erę galaktyczną, w niektórych źródłach zwaną także erą ciemnej energii. W tej erze ekspansja Wszechświata przyspiesza pod wpływem ciemnej energii.