referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Vladislav
Nedeľa, 25. septembra 2022
Vznik Vesmíru (problém kvarkov a antykvarkov)
Dátum pridania: 22.07.2008 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: GhostaK
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 8 978
Referát vhodný pre: Stredná odborná škola Počet A4: 27.7
Priemerná známka: 3.01 Rýchle čítanie: 46m 10s
Pomalé čítanie: 69m 15s
 
Pri určení času vzniku nových štruktúr z kvark-antikvarkového kondenzátu, kedy sa začali tvoriť antineutróny- neutróny s opačnými spinmi a z nich antiprotóny- protóny a elektróny, možno vychádzať zo vzťahu, ktorý určuje strednú energiu kvánt tepelného pohybu platného v štatistickej fyzike a porovnať ju s teplotou reliktného žiarenia, ktorú určuje pri expanzii vesmíru rovnica č.9:

T=E/ k=m.c2/ k
T- teplota tvorby častíc
m- pokojová hmotnosť neutrónu a protónu
k- Boltzmanova konštanta
c- rýchlosť svetla
t- čas určený z rovnice (9), ktorý je potrebný na vznik viazaných neutrónov (aj antineutrónov) s opačnými spinmi, z ktorých vznikli elektróny (s viazaným stavom antiprotónu a antineutrónu s opačným spinom) a protóny. Pre teplotu tvorby týchto častíc z uvedených rovníc možno určiť pre viazané stavy neutrónov a antineutrónov s opačnými spinmi nasledujúce hodnoty termodynamickej teploty a času:Tn=1,09. 1013 0K, tn=0,0067 sek. Pre vznik protónov možno vypočítať tieto hodnoty: Tp=1,08. 1013 0K a tp=0,0068 sek.


Tvorba jadier prvkov

Podľa diagramu obr.č.7 látková forma hmoty by nastupovala na scénu pri teplote tvorby viazaných stavov neutrónov s opačnými spinmi a ich komplementárnych antineutrónov tiež s opačnými spinmi už v čase tn=0,0067 s, kedy teplota dosahovala-podľa vyššie uvedených výpočtov hodnotu Tn=1,09. 1013 0K. Až od tohto okamihu možno uvažovať o tvorbe protónov a elektrónov (viazanom stave antiprotónu a antineutrónu s opačnými spinmi) tak, ako sme to vysvetľovali pomocou kvark-antikvarkového princípu diagramom obr.č.7-8. Z diagramu obr.č.7 by malo vyplývať, že vznik dvoch protónov so spinmi s=+1/2 a s= -1/2 je možný iba z dvoch dvojíc viazaných neutrónov so spinmi s=+1/2 a s= -1/2 a z dvoch dvojíc komplementárnych antineutrónov so spinmi s= -1/2 a s= +1/2, tak ako je to zobrazené na obr.č.7 a 8.

O neutrónoch vieme, že sú nestabílne častice so strednou dobou života okolo 15minút. Z tohto experimentálne zisteného faktu by vyplynulo, že celý proces tvorby prvkov až po urán sa musel uskutočniť v neuveriteľne krátkom čase, ak fyzikálne podmienky vo vesmíre boli také, že daný proces mohol prebehnúť. Z výpočtov uvedených v tabuľke č.1 a tabuľke č.2 možno zistiť, že fyzikálne podmienky na priebeh takto opisovaného procesu v čase tvorby neutrónov- tn=0,0067 s, kedy teplota dosahovala podľa vyššie uvedených výpočtov hodnotu Tn=1,09. 1013 0K a hustota látky bola približne 1013kg.m-3 -boli priaznivé.

Ak vychádzame z poznatkov jadrovej fyziky , ktorá zistila závislosť väzbovej energie v jadrách prvkov pripadájucej na jeden nukleón od nukleónového čísla A, môžeme na základe grafickej závislosti dospieť k nasledujúcemu uzáveru: Tvorba jadier prvkov periodickej sústavy v expandujúcom a chladnúcom vesmíre prebiehala s klesajúcou teplotou tak, že najprv sa tvorili jadrá s najväčšou väzbovou energiou pripadajúcou na jeden nukleón – železo- a posledné deutérium s najnižšou väzbovou energiou. Viazané dvojice neutrónov s opačnými spinmi, ktoré sa nezachytili v jadrách vznikajúcich prvkov sa podľa diagramu obr.č.7 rozpadnú na atómy vodíka s opačnými spinmi (obr.č.8), pričom vo vesmíre by sme mali zistiť najväčšie zastúpenie atómov vodíka. Zo štatistickej fyziky vieme, že stredná energia kvánt tepelného pohybu je určená vzorcom: /1/
E = k.T
k- Boltzmanova konštanta
T- absolútna teplota
Ak je väzbová energia pripadajúca na jeden nukleón u jadra železa 8,79 MeV, jadra uhlíka 7,68 MeV, jadra
hélia 7,07 MeV a jadra deutéria 1,1 MeV, potom z vyššie uvedenej rovnice pre teplotu T bude platiť:
T = E/k

To znamená, že v expandujúcom vesmíre s klesajúcou teplotou sa ako prvé vytvorí jadro železa, potom uhlíka a hélia a až na záver jadro deutéria. Pri tomto tvrdení vychádzame z predpokladu, že základné komponenty látkovej formy hmoty a to neutróny, protóny a „elektróny“ v expandujúcom a chladnúcom vesmíre už boli prítomné.
 
späť späť   1  |  2  |   3  |  4  |  5  |  ďalej ďalej
 
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.