빅뱅 우주론 기본입자 질문

빅뱅 우주론 기본입자 질문

작성일 2020.06.17댓글 1건
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고1 학생인데 빅뱅우주론에서 궁금한게 생겨서 질문남깁니다!
한 점에서로부터 시작된게 빅뱅우주론이잖아요? 일단 한 점에서 시작했다라는 것까진 그렇다쳐도 빅뱅이 시작(?)되면서 왜 하필 기본입자인 쿼크와 전자가 생성된건가요? 그리고 한 가지 더 궁금한게 왜 쿼크는 약속된것처럼 자기들끼리 결합해서 양성자,중성자를 만들고 또 전자랑 결합해서 원자까지 됐는지... 마치 누군가가 이미 정해놓은듯한(?) 느낌이드네요... 제가 어떻게 글로 표현해야할지 몰라서 개떡같이 글을 썼는데 찰떡같이 알아듣고 답해주셨으면합니다..! 

(종교적인 답변은 절대로 안받습니다)

 


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profile_image 익명 작성일 -

1. 빅뱅 후 0.01초가 지난 세상

양성자와 중성자가 만들어집니다.

수소원자핵과 헬륨원자핵이 만들어지기 시작합니다.

이렇게 우주가 식어감에 따라 입자가 만들어지는 것을 보고 빅뱅 핵합성(핵융합)이라 부릅니다.

2. 빅뱅 후 3분이 지난 세상

양성자와 중성자의 생성이 끝납니다.

떠돌아 다니던 자유전자가 원자핵에 귀속되면서 에너지가 발생됩니다.

자유전자의 에너지 준위가 낮아지고, 낮아진 만큼의 빛에너지가 방출됩니다.

이것이 현재 관측되는 우주배경복사이죠.

즉, 우주배경복사는 빅뱅 후 3분 이후부터 생성되었다고 봅니다.

그 이전의 우주에는 빛이 없던 우주입니다.

이러한 빛이 없는 우주를 투명한 우주라고 부르죠. 입자가 없이 플라즈마 상태였던 우주입니다.

철보다 밀도가 높고, 액체처럼 흐르는 그런 초유체 상태죠.

3. 빅뱅 후 38만년이 지난 세상(찬드라세카의 한계보다 낮아지는 시점)

드디어 원자핵에 전자가 붙어 원자가 만들어집니다. 38만년 이전에는 전자가 원자핵에 붙기 어렵습니다. 왜냐하면 전자의 준위가 높기 때문이죠.

이것을 좀 어려운 말로 찬드라세카의 한계보다 높았다라고 말을 합니다.

입자들은 뜨거워서 활발하게 움직이는데 너무 비좁은 곳에 뭉쳐 있다보니

전자가 원자핵에 붙어 있지를 못할 정도로 서로 부딪히는 조건입니다.

서로 부딪히는 힘이 전자기력보다 강하기 때문에 전자가 원자핵에 귀속될 수가 없는 것이죠.

38만년 이 후 우주를 물질시대, 그 이전 우주를 빛시대라고 부르기도 합니다.

4. 3분까지 왜 수소와 헬륨 원자핵만 핵합성 되었을까?

1초 이전에는 핵합성이 되기엔 너무 뜨거웠으며,

3분 이 후에는 우주가 너무 식어서 헬륨 이후의 원소들을 만들어내지 못합니다.

물론, 극소량의 리튬과 베릴륨도 생성되긴 합니다.

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