宇宙全史2 宇宙誕生1秒後から宇宙誕生38万年後まで

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宇宙の全史を辿っていく企画。2回目は宇宙誕生1秒後から宇宙がほぼ今のような姿になった宇宙誕生後38万年後までを見ていく。

 

宇宙誕生から1秒から10秒後まではレプトン時代と呼ばれる。ハドロンと反ハドロンはハドロン時代の終わりに対消滅し、宇宙の質量はレプトンと反レプトンが占めるようになる。

 

そして宇宙誕生からおおよそ3秒後、レプトンと反レプトンのほとんどが対消滅し、レプトンがわずかに残る。

 

 

レプトン時代が終わった宇宙誕生10秒後からは光子時代が始まる。レプトンと反レプトンが対消滅した後、宇宙のエネルギーは光子に支配される。

 

宇宙誕生から3分後。宇宙の温度は原子核が生成されるまでに低下する。(水素イオンである)陽子と中性子は核融合により結合し、原子核を生成する。

 

核合成は、宇宙の温度と密度が核融合を継続できない程度まで下がるまでのおよそ17分で終わる。

 

光子時代の間も宇宙は膨張を続け、その間温度が下がっていく。そして宇宙誕生から24万年から31万年後。

 

宇宙の温度は約 3000 K まで低下し、電子と原子核が結合して原子を生成するようになると、光子は電子との相互作用をまぬがれ長距離を進めるようになった。

 

つまり光が自由に進めるようになり、この時代から宇宙を人間の目で観測できるようになった。これを宇宙の晴れ上がりと呼ぶ。

 

光子は宇宙マイクロ波背景を形成し、光子時代の宇宙は現代でも観測することができる。

 

 

ここまでの年表

 

宇宙誕生から1秒後から10秒後。レプトン時代。

宇宙誕生から10秒後。光子時代が始まる。

宇宙誕生から3分後。宇宙の温度が原子核が生成されるまでに低下。

宇宙誕生から24万年から31万年後。宇宙の晴れ上がり。

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