"В начале" был Большой взрыв. Можно предположить, что взорвалось вещество, имевшее объем меньше спичечного коробка. Плотность этого вещества была невероятно велика — ведь из него впоследствии образовалась вся Вселенная.
Можем ли мы знать, что же происходило в момент Большого взрыва и сразу после него? Хотя это кажется и невероятным, но можем. Правда, самый первый период после взрыва, длившийся всего около одной стотысячной доли секунды, наименее ясен. Но после этого периода сценарий творения Вселенной просматривается довольно уверенно.
Отсчет времени эволюции Вселенной начался от момента Большого взрыва. До взрыва вещество имело не только колоссальную плотность, но и очень большую температуру. Она достигала десяти миллиардов градусов. В результате взрыва это вещество стало расширяться, его плотность постепенно уменьшалась. Менялась, естественно, и его температура. А это значит, что менялись и процессы, протекавшие в пределах все более и более расширяющейся Вселенной.
Космофизики выделяют несколько периодов в эволюции Вселенной после Большого взрыва. Каждый период характеризуется определенными процессами. Наиболее важные события, от которых зависит вся последующая судьба Вселенной, произошли в первоначальный период, который длился всего одну секунду. Что происходило в этот период?
В начале был свет. Вселенная родилась из света. ("И сказал Бог: да будет свет; и стал свет"). Свет (фотоны) рождается при взаимодействии элементарных частиц. Фотон рождается при взаимодействии частицы и античастицы. Частицы при этом исчезают (аннигилируют), и появляются фотоны. Процесс протекает в два этапа. Вначале тяжелые частицы и античастицы аннигилируют и в результате возникают протоны, нейтроны, электроны и античастицы, нейтрино и антинейтрино. Эти процессы начинаются в том случае, если температура меньше 10>28 К. Сами же тяжелые частицы (иксбозоны и их античастицы) возникают (рождаются) из физического вакуума, в котором они имеются, но в "виртуальном" (скрытом) состоянии. Таким образом, можно сказать, что Вселенная создавалась из вакуума, то есть из ничего. Физики, правда, не считают, что вакуум это ничто, поскольку из вакуума могут рождаться при определенных условиях частицы. Другими словами, физический вакуум и пустота это не одно и то же.
Для нас важно, что вначале был свет. Критерием здесь служит энергия. Энергия частицы или античастицы определяется ее массой, умноженной на квадрат скорости света (формула А.Эйнштейна Е = mc>2). Энергия фотона определяется его частотой. Массы покоя фотон не имеет. Поэтому мы должны сравнивать энергию всех фотонов с энергией всех частиц. Результаты этого сравнения говорят в пользу света, фотонов. Оказывается, что в этом первом периоде эволюции Вселенной на один миллиард фотонов приходилась только одна частица (протон). Поэтому можно считать, что вещество Вселенной в то время представляло собой свет (почти свет). Это состояние вещества, совершенно необычное состояние, называют фотонной плазмой, а сам первый период творения Вселенной — эрой фотонной плазмы. В эту эру масса излучения (рассчитанная по его энергии) значительно превосходила массу вещества (частиц).