Кухня вещества

Как явствует из одной фантастически-шутливой теле­визионной пьесы Станислава Лема, в Галактике дей­ствует некий «Лик», занимающийся «размешиванием» мировой материи (чтобы она «не подгорела»). Так вот, хоть «Лик» нашему миру, разумеется, не нужен (так же как «вседержитель Атлас» и прочие небесные деяте­ли, шуточные и нешуточные), однако его работа осуще­ствляется. Сама собой. Потому что «мировой кисель» не только отлично сварен, но и тщательно размешан. Всю­ду состав вещества неизменен. В любом уголке мира — одинаковое соотношение атомов разных сортов. Астроно­мы в этом убедились после многолетних наблюдений звездных и других спектров.

Больше всего в мире водорода, заметно меньше, но тоже много, гелия, а затем идут в определенной после­довательности остальные элементы периодической си­стемы Менделеева.

Эта четкая дозировка (известная пока, правда, до­вольно приблизительно) служит ключом к расшифровке начала начал мироздания. Проблема формулируется так: понять, каков мог быть исходный, лишенный совре­менного простора, сверхсжатый мир, чтобы его расши­рение вызвало к жизни нынешние формы материи в их современном процентном отношении. Другими словами, надо угадать, из какого «сырья» и как некогда синте­зировалось вещество Вселенной.

С первой гипотезой выступил в 1949 году американ­ский физик Георгий Гамов. Его идея: сырье было жид­костью, спрессованной из нейтронов и света.

Основание для гипотезы такое. Материя нашего мира в целом электрически нейтральна, а потому резонно предположить, что первичное сырье для нее было составлено из самых распространенных нейтральных ча­стиц — нейтронов и фотонов. К тому же в свободном состоянии нейтрон нестабилен — за 1000 секунд половина таких частиц распадается, обращаясь в протоны и электроны (да еще антинейтрино). А из протонов, ней­тронов и электронов построены все атомы.

Вот гамовский вариант «варки вещества».

В «дозвездном» состоянии мира сжатые нейтроны были несвободны и не могли распадаться (при этом Метагалактика умещалась в объеме нескольких кубиче­ских сантиметров). Как только началось расширение, нейтроны получили свободу и стали распадаться. Рож­дались протоны и электроны. Новорожденные протоны соединялись с еще не распавшимися нейтронами. Так возникли атомные ядра. Они захватывали электроны — творились атомы. Разные — в зависимости от числа про­тонов и нейтронов, образовавших атомные ядра, в ос­новном водорода и гелия. За несколько минут сформи­ровалось все «легкое» вещество нашего мира.