Det tidiga universum Flashcards
Varför bildades endast de lättaste grundämnena i det tidiga universum?
För att i början var det ett plasma av elementarpartiklarna; kvarkar, bosoner, fotoner etc. När universum svalnar kan de olika krafterna (svaga, starka & elektromagnetisk) göra sitt jobb och bilda atomkärnan. Temperaturen måste vara perfekt för att inte vara för varmt och dela kärnan, men inte för kall för fusion. Värmen och trycket som finns gör även att fusion till viss del kan ske.
Vad är deuteriumflaskhalsen? Varför var den av betydelse för formationen av lätta atomkärnor i det tidiga universum?
Två atomkärnor i taget kolliderar (det är så orimligt att fler än så skulle kollidera samtidigt).
En stund efter Big Bang var temperaturen lagom för deuterium att bildas. Detta vätedeuterium kan slås samman till helium, men det kräver rätt temperatur. Är det för varmt kommer deuteriumet slås sönder direkt.
Nu har vi väte och helium. Då borde helium kunna slås samman för att bilda tyngre ämnen? Men det gick inte eftersom universum svalnar med tiden. Tyngre ämnen fick vi senare från stjärnor.
Varför är antimateria så sällsynt idag?
I början fanns det liknande mängd materia och antimateria i universum men på grund av kvantfluktationer under inflationstiden blev det en obalans (1 extra partikel materia för varje 1 miljon antipartiklar). Små skillnader i universums början motsvarar stora variationer i nutid vilket förklarar avsaknaden av stora mängder antimateria i vår tid.
Vad är horisontproblemet? Vad är planhetsproblemet? Hur kan dessa problem lösas med inflationsidén?
Horisontproblemet: Hur kommer det sig att saker på motsatta sidor av det observerbara universum ser så lika ut varandra trots att de aldrig har interagerat med varandra?
Planhetsproblemet: Det måste ha varit ännu planare än det är nu i början på universum för att det ska vara så plant som det är nu, alla små fluktuationer blir större och större i.o.m. expansionen av rummet.
Inflationsidén säger att en jättekraftig acceleration under kort tid gör att signalerna från de två objekten i horisontproblemet kommer från samma ställe ursprungligen, och att de alltså faktiskt har interagerat med varandra. Planhetsproblemet löses också genom inflationsidén om man ser universum som en enorm ballong som blåses upp, ytan ser då plan ut trots att den egentligen är krökt.
Om gravitationen är så svag jämfört med den starka kraften, varför är det då gravitationen och inte den starka kraften som bestämmer planetbanorna kring solen?
Den starka kraften verkar endast på extremt korta avstånd (atomkärnnivå). Gravitation är något som blir starkare desto mer massa ett objekt har. Det gör att objekt som är otroligt stora har hög gravitation. Gravitation kan dessutom verka över stora avstånd då den proportionell mot massan. Därför vinner gravitationen över den starka kraften hos stora objekt och bestämmer planetbanor.
ALTERNATIVT SVAR
Den starka kraften är kortverkande (i atomkärnor) och gravitationen har ingen begränsning på hur långt den verkar. Detta betyder att den starka kraften inte agerar på så långa avstånd och gravitationen är inte försumbar på grund av så pass stora massor.
