тинки будуть притягатися один до одного і почнуть зливатися. Більше того, навіть типи частинок, існуючих у Всесвіті, повинні залежати від температури. При досить високих температурах енергія частинок настільки велика, що при будь-якому зіткненні утворюється багато різних пар частинка-античастинка, і, хоча деяка частка цих частинок анігілює, стикаючись з античастинками, їх утворення відбувається все одно швидше анігіляції. Але при більш низьких температурах, коли енергія зіштовхуються частинок менше, пари частинка-античастинка будуть утворюватися повільніше і анігіляція частинок буде відбувається швидше народження.
Приблизно через сто секунд після великого вибуху температура впала до тисячі мільйонів градусів, що відповідає температурі всередині найгарячіших зірок. При такій температурі енергії протонів і нейтронів вже недостатньо для опору сильному ядерному тяжінню, і вони починають об'єднуватися один з одним, утворюючи ядра дейтерію (важкого водню), які складаються з протона і нейтрона. Потім ядра дейтерію приєднують до себе ще протони і нейтрони і перетворюються в ядра гелію, що містять два протони і два нейтрони, а також утворюють невеликі кількості більш важких елементів - літію та берилію. Обчислення показують, що, згідно гарячої моделі великого вибуху, близько четвертої частини протонів і нейтронів мало перетворитися на атоми гелію і невелика кількість важкого водню та інших елементів. Решта нейтрони розпалися на протони, що представляють собою ядра звичайних атомів водню.
Описана картина гарячого Всесвіту на ранній стадії розвитку була запропонована вченим Джорджем (Г. А.) Гамовим в знаменитій роботі, яку Гамов написав в 1948 р разом зі своїм аспірантом Ральфом Альфером. Володіючи прекрасним почуттям гумору, Гамов умовив фізика-ядерника Ганса Бете додати своє прізвище до списку авторів, щоб вийшло Альфер, Бете, Гамов raquo ;, що звучить, як назви перших трьох букв грецького алфавіту - альфа, бета, гамма, і надзвичайно підходить для статті про початок Всесвіту! У цій статті було зроблено чудове пророкування про те, що випромінювання (у вигляді фотонів), випущене на дуже ранніх стадіях розвитку Всесвіту, повинно досі існувати навколо нас, але за цей час його температура впала і дорівнює всього лише декільком градусам вище абсолютного нуля. Це саме те випромінювання, яке в 1965 р виявили Пензиас і Вільсон.
Коли Альфер, Бете і Гамов писали свою роботу, ядерні реакції з участю протонів і нейтронів були погано вивчені. Тому передбачені ними співвідношення між концентраціями різних елементів в ранньому Всесвіті виявилися досить неточними, проте, будучи повторені в світлі нових уявлень, всі обчислення дали результати, прекрасно узгоджуються з сучасними спостереженнями. Крім того, дуже важко пояснити якось інакше, чому у Всесвіті повинно бути так багато гелію. Тому ми абсолютно впевнені в тому, що ця картина правильна, принаймні, через секунду після великого вибуху і пізніше.
Всього через кілька годин після великого вибуху освіту гелію та інших елементів припинилося, після чого протягом, приблизно, мільйони років Всесвіт просто продовжувала розширюватися і з нею не відбувалося нічого особливого. Нарешті, коли температура впала до декількох тисяч градусів і енергії електронів і ядер стало недостатньо для подолання чинного між ними електромагнітного тяжіння, вони почали об'єднуватися один з одним, утворюючи атоми. Вся Всесвіт як ціле могла продовжувати розширюватися і охолоджуватися, але в тих областях, щільність яких була трохи вище середньої, розширення уповільнювався через додаткового гравітаційного тяжіння. В результаті деякі області перестали розширюватися і почали стискатися. У процесі стиснення під дією гравітаційного тяжіння матерії, що знаходиться зовні цих областей, могло розпочатися їх повільне обертання.
Що складається з водню і гелію газ усередині галактик з часом розпався на газові хмари меншого розміру, стискальні під дією власної гравітації. При стисненні цих хмар атоми всередині них стикалися один з одним, температура газу підвищувалася, і врешті-решт газ розігрівся так сильно, що почалися реакції ядерного синтезу. У результаті цих реакцій з водню утворилося додаткову кількість гелію, а через виділився тепла зріс тиск і газові хмари перестали стискатися. Хмари довго залишалися в цьому стані, подібно таким зіркам, як наше Сонце, перетворюючи водень в гелій і випромінюючи виділяється енергію у вигляді тепла і світла. Більш масивним зіркам для врівноваження свого більш сильного гравітаційного тяжіння потрібно було розігрітися сильніше, і реакції ядерного синтезу протікали в них настільки швидше, що вони випалили свій водень всього за сто мільйонів років. Потім вони злегка стиснулися, і, оскільки нагрів тривав, почалося перетворення гелію в більш важкі елементи, такі як вуглець і кисень. Але в подібних процесах виділяється не багато енергії,...
