Tip:
Highlight text to annotate it
X
Bine, dragilor! Să ne întoarcem la momentul naşterii Universului, când totul este EXTREM DE FIERBINTE.
Iar lucrurile se întâmplă EXTREM DE REPEDE.
Pentru cel mai mic interval de timp despre care se poate vorbi, şi anume 10 la puterea -43 dintr-o secundă,
temperatura a fost de 10 la puterea 32 de grade, iar densitatea de-a dreptul de nedescris.
La acel moment în timp exista o singură forţă universală şi un singur tip de particulă elementară.
Dar situaţia nu avea să dureze. La finele primei clipite, gravitaţia se retrăgea din uniunea de forţe.
La 10 la puterea -35 secunde, forţa nucleară tare părăsea uniunea şi ea, ceea ce declanşa inflaţia,
evenimentul în urma căruia Universul creştea instantaneu de la dimensiuni subatomice până la un volum necunoscut.
Această expansiune şi răcirea ulterioară la 10 la puterea 27 de grade permite apariţia celor 6 tipuri de quarcuri.
La momentul de timp 10 la puterea -12 secunde, şi la o temperatură de 10 la puterea 15 grade, forţa slabă şi electromagnetismul se separă şi ele,
astfel că deja cele patru forţe pe care le cunoaştem în prezent acţionează independent.
La acest moment toate cele 6 tipuri de leptoni, inclusiv electronul, sunt deja formate.
La 10 la puterea -6 secunde, quarcurile "up" şi "down" dădeau deja naştere protonilor şi neutronilor.
Toate quarcurile grele se dezintegraseră, la fel şi toţi leptonii grei, iar antimateria se anihilase şi ea.
Iar la momentul în care Universul atinge vârsta de o secundă,
protonii şi neutronii deja încep să se unească dând naştere celor mai uşoare nuclee atomice.
Un moment! Aţi putea repeta, şi să explicaţi de data aceasta mai pe îndelete?
Desigur, Diana! Îmi poţi spune diferenţa dintre forţă şi materie?
Cred că da. Materia este "substanţa, lucrul" pe care îl poţi ţine în mână sau măcar vizualiza ca putând fi ţinut în mână,
pe când forţa este acel ceva ce face ca materia să se deplaseze, să se transforme sau să reacţioneze - o acţiune.
Aerul este materie, deşi nu îl putem vedea (nu este cazul şi în Los Angeles).
Destul de bine. Acum să ne gândim la o bucăţică dintr-un anume material, şi să ne imaginăm că îl descompunem
în componentele sale fundamentale, particulele elementare care intră în compoziţia sa:
la nivelul atomilor, şi apoi mai jos, la cel al protonilor, neutronilor,
şi în final la cel al quarcurilor şi electronilor.
Dacă mâinile noastre ar fi suficient de mici, am putea ţine în palmă şi aceste particule fundamentale.
Astfel că aceste particule trec testul "ţinutului-în-palmă" şi pot fi declarate ca intrând în categoria materiei.
Numai că la nivel subatomic lucrurile devin neclare...iată!
Pe măsură ce analizăm materia până la cele mai mici componente subatomice, trebuie să depăşim anumite niveluri structurale
care pot exista doar graţie FORŢELOR care menţin aceste structuri laolaltă.
Protonul şi electronul, de pildă, se atrag reciproc
iar acea forţă de atracţie este cea care îi ţine laolaltă în interiorul atomului.
Dar cine generează de fapt această atracţie?
De unde ştie electronul că protonul este acolo
şi ce îl atrage către acesta?
*** ştie electronul să NU fie atras de neutron?
Răspunsul este că electronul şi protonul, fiecare în parte, "populează" spaţiul din jurul lor
cu nenumărate particule minuscule, virtuale, cu o existenţă efemeră.
Deoarece este neutru din punct de vedere electric, neutronul nu se comportă astfel.
Aceste particule virtuale "trăiesc" pentru un timp extrem de scurt şi apoi dispar
doar pentru a fi înlocuite cu altele "aruncate în luptă" de particula părinte.
La această scară, cantitatea minusculă de energie necesară apariţiei acestor particule virtuale poate fi generată din NIMIC.
Numai că, de asemeni, particulele virtuale trebuie să şi dispară aproape instantaneu
deoarece energia folosită pentru a le "da viaţă" poate exista DOAR pentru extrem de puţin timp (cf. Heisenberg).
Ne putem imagina aceste particule virtuale ca mingi legate de particula părinte
cu un material elastic şi revenind rapid în părinte la momentul dispariţiei.
Dacă una sau mai multe dintre ele intersectează teriroriul
unei alte particule virtuale, aparţinând altei particule părinte,
atunci ele pot să se îmbine şi chiar să fie schimbate.
Un asemenea schimb de particule virtuale este resimţit de particulele părinte sub forma unei forţe.
Aceste CÂMPURI de particule virtuale care înconjoară o particulă părinte
sunt create după tipare specifice şi "populează" spaţiul din jurul particulelor părinte într-o manieră bine definită.
Aceste tipare de distribuţie au fost botezate de către oamenii de ştiinţă, în mod sugestiv, CÂMPURI.
Particulele virtuale poartă numele de mediatori ai forţelor sau particule-forţă.
Oamenii de ştiinţă vorbesc despre existenţa a 4 tipuri diferite de câmpuri de forţă,
şi toate funcţionează conform mecanismului descris anterior.
Sntem cu toţii obişnuiţi cu 2 dintre aceste forţe.
Gravitaţia şi electromagnetismul se manifestă la scări observabile în viaţa cotidiană.
O a treia forţă este cea care ţine quarcurile laolaltă în interiorul protonilor şi neutronilor,
iar un reziduu al acestei forţe face ca protonii şi neutronii să stea uniţi în interiorul nucleelor atomice.
Această forţă poartă numele de forţă tare, dar uneori este pomenită şi drept "forţă culoare".
A patra forţă este responsabilă cu fenomenul radioactivităţii şi poartă numele de forţă slabă.