Modelo de universo frio

El Universo inicial frío  es una hipótesis de que la materia primaria del Universo en la etapa inicial de su evolución consistía en neutrones fríos y tenía entropía cero ( ) y carga de leptones cero ( ).

La hipótesis surgió en la década de 1930 ante la ausencia de una teoría específica del estado superdenso, que permitiera determinar las reacciones nucleares en tales condiciones. Más tarde resultó que tal variante de la composición inicial de la materia conduce a una contradicción con las observaciones. El hecho es que durante la expansión del Universo , los neutrones sufrirán una desintegración beta en protones , electrones y antineutrinos . El protón resultante se combinará con un neutrón para formar un deuterón . Las reacciones de complicación de los núcleos atómicos continuarán hasta que se forme una partícula alfa  , el núcleo de un átomo de helio . Como resultado, toda la materia se convertirá en helio. Esta conclusión contradice tajantemente las observaciones. Se sabe que las estrellas y el gas interestelar consisten principalmente en hidrógeno y no en helio. Por lo tanto, las observaciones rechazan la hipótesis del neutrón frío de la materia primordial.

En 1947, G. A. Gamov creó un modelo del Universo caliente , que estaba lleno de una gran cantidad de fotones en las primeras etapas y, por lo tanto, tenía una alta entropía. En el marco de este modelo, fue posible construir un modelo exitoso de nucleosíntesis primaria , que permite obtener teóricamente la abundancia promedio de elementos químicos en el Universo, de acuerdo con las observaciones. Este modelo también predijo la existencia del CMB con una temperatura de varios kelvins , que fue descubierto experimentalmente en 1965. Este descubrimiento finalmente convenció a los cosmólogos de que el modelo caliente era correcto.

Literatura