水素原子の発生原因

質問

水素から核融合して　ヘリウム　リチウムと作られていきますが

その　はじめの　水素は　なぜ　どのような　きっかけ　で　つくられるのでしょうか

さっき　ガリレオの事をTVでやってて　ダークマターのことがゆあれていて
これが　渦を作りだす原因ではないかと　そして　その　渦の中心で
素粒子が　あつまり　水素がつくられると　ふと思ったのですが

あまり調べてないですが　くわしいかた　よろしくおねがいします

回答No.4

naigel

あまり詳しくない回答者です。

初めに水素が作られたとき、ほんのわずかのヘリウムともっとわずかのリチュウムなどが作られました。
水素とその他の原子との違いは、水素には陽子だけで中性子がなく、その他には中性子がありますよね。

陽子と中性子の違いは、陽子はアップのクウォークが二つに対し、中性子はダウンのクウォークが二つ
です。相転移で物質（クウォーク）が作られたとき、何かの理由で、ダウンクウォーク（マイナス電荷）よりアップクウォーク（プラス電荷）の数が多くて、中性子より陽子の数が圧倒的に多かったとしたら、ヘリュウムより水素の方が沢山生まれますよね。

プラス電荷とマイナス電荷の数がピッタリ同数に生まれた根拠は無いと思っています。

私は貴殿の質問に対して、このように考えてみました。

回答No.3

Kunfu

宇宙が水素原子の１０００兆分の１の大きさで誕生してから、10のマイナス44乗秒後から10のマイナス33乗秒の間に１cmくらいの大きさまで膨張します。
これをインフレーションと言い、その後真空のエネルギーが相転移して莫大な熱エネルギーを開放してビッグバンを起こします。

ビッグバンから１００万分の１秒から１０万分の1秒後の温度が２兆度Ｃになっています。
エネルギーと物質は相互に変換しうるものですが、この温度ではまだ物質まで至らず陽子も、中性子も電子もバラバラで「クオークのスープ」状態です。

宇宙が膨張して温度が下がるにつれ、クオークがまとまって陽子と中性子と電子になって宇宙を飛び交いますが、まだ物質になっていません。
温度が１０億度Ｃまで下がる宇宙誕生３分後になると中性子と陽子がくっついて、ヘリウム原子核ができます。
しかし、高温のため電子はヘリウム核についていることができず、陽子とヘリウム核と電子がまだバラバラに飛び交っています。
宇宙全体がプラズマ状態ということです。

そこから３８万年経つと温度は３０００度Ｃくらいまで下がります。
この段階で物質ができて宇宙が澄みわたります。
一番簡単な水素が物質のほとんどを占めますが、同時にヘリウムもできました。
さらにごくわずかにリチウムもできました。

宇宙ができてから１３７億年も経ちますが、この割合はあまり変わっていません。
星の中で核融合が進んでいるにもかかわらず、宇宙の物質の７０％が水素で、２８％がヘリウム。
この２種類の元素だけで今も宇宙の９８％。
しかも、このヘリウムの多くが星の中ではなく初期宇宙でできたものと考えられています。

回答No.2

sanori

こんにちは。

この世（我々の宇宙）にある力は、
・重力
・電磁気力
・弱い相互作用（核力その１）
・強い相互作用（核力その２）
の４種類です。

水素の原子核（陽子）および水素原子（陽子と電子）は、上記のうち、重力を除く３つと関係があります。
逆に言えば、この世にその３つの力がなければ、水素は発生しないわけです。

宇宙の誕生の当初は重力しかなく、残る３つは枝分かれで発生したと考えられています。
この枝分かれのことを「真空の相転移」と呼びます。

しかし、この世にそれら４つの力が誕生した必然性があるかといえば、言えないと思います。
つまり、４つの力がある現状というのは「既成事実」と考えられます。
なぜならば、数学的にはどんな形態の宇宙でも「考案」することができるからです。

無数のパターンのうち、水素原子、陽子、電子が誕生するという今の宇宙が「偶然に選択された」と考えるのが自然でしょう。

回答No.1

noname#160321

確かにビッグバン、インフレーション後の真空の相転移の時素粒子が生じて宇宙が晴れ上がりますが、このとき陽子と電子しか出来ないのは不思議ですね。

クォークで説明付くのかな?