Evrenin ilk anından beri(daha big bang bile olmamışken) proton, nötron ve elektronlar var mıydı?

Büyük Patlamadan önceki ilk anlarda, yalnızca elektron ve onun zıttı olan pozitron (anti-elektron) gibi temel parçacıklar vardı, çünkü evrenin o anki sıcaklığı ve hızı sadece bu parçacıkların oluşmasına izin veriyordu.^[1]

Anti elektron, elektronun anti madde karşılığı veya antiparçacığı olarak kabul edilir. 14

Erken evrende anti elektron (pozitron), Büyük Patlama sırasında madde ile eşit miktarda üretilmiştir. Ancak, madde ve anti madde arasındaki dengesizlik nedeniyle, anti maddeler yok olmuştur. Bugün, evrenin sadece %5'i görünür maddeden oluşurken, geri kalan %95'i karanlık madde ve karanlık enerji olarak adlandırılan tanımlanamayan yapılardan oluşur. 1352

Pozitronların bazı oluşum yöntemleri:

-Potasyum-40 atomunun bozunması sırasında doğal radyoaktif süreçlerde açığa çıkarlar. 3

-Nötron eksikliği bulunan radyoaktif çekirdekte yaşanan pozitif beta bozunması sonucu yayılırlar.

-Enerjik bir fotonun malzemedeki farklı bir atomla etkileşime girerek çift üretim yapmasıyla oluşurlar.^[2]

Protonlar ve nötronlar, Büyük Patlamadan yaklaşık 10^-12 saniye sonra, Hadron Dönemi'nde kuarkların birleşmesiyle oluşmuştur. Elektronlar ise, Büyük Patlamadan yaklaşık 380.000 yıl sonra, atom çekirdekleri çevresindeki bulutlara tutunarak ilk nötr atomları oluşturmuştur.

Evrenin ilk üç dakikasında, ışık elementleri Big Bang nükleosentezi olarak bilinen bir süreç sırasında doğdu. Sıcaklıklar 100 nonilyondan (1032) Kelvin'den 1 milyara (109) Kelvin ve protonlar ve nötronlar, hidrojenin bir izotopu olan döteryumu oluşturmak için çarpıştı. Döteryumun çoğu helyum yapmak için bir araya geldi ve eser miktarda lityum da üretildi. Fransa Ulusal Uzay Araştırmaları Merkezi'ne (Centre National d'Etudes Spatiales veya CNES) göre, ilk 380.000 yıl boyunca evren esasen ışığın parlaması için çok sıcaktı. Yaratılışın ısısı, atomları yoğun bir plazmaya, ışığı sis gibi dağıtan opak bir proton, nötron ve elektron çorbasına ayırmaya yetecek kadar kuvvetle parçaladı. ^[1]

Aslında “Big Bang’den önce” ifadesi fiziksel olarak pek anlamlı değildir. Çünkü Big Bang sadece maddenin değil, zamanın ve uzayın da başlangıcıdır. Yani “önce” demek için bir zaman akışı gerekir oysa zaman bile Big Bang’le başlar. Bu nedenle bilimsel olarak “Big Bang’in hemen sonrası”ndan başlarız.

İlk 10⁻⁴³ saniyeye (Planck zamanı) kadar olan dönem, fizik yasalarının çöktüğü bir evredir, kuantum kütleçekimi devrededir, bildiğimiz hiçbir yasa işlemez.

10⁻⁶ saniyede, sıcaklık 10¹³ K civarındayken, kuarklar bir araya gelip hadronları oluşturdu. Yani protonlar ve nötronlar Big Bang’in hemen sonrasında oluştu ama “başlangıçta” yoktular.

Elektronlar lepton ailesindendir, evrenin ilk mikro saniyelerinde oluştular. Ama atomun çevresinde dönen “bağlı” elektronlar, ancak 380.000 yıl sonra (evren soğuyunca) ortaya çıktı.

Öyleyse en başta sadece enerji ve temel alanlar (kuark, gluon, lepton, Higgs alanı vs.) vardı. Evren soğudukça kuarklar, elektronlar, nötrinolar oluştu sonra bu parçacıklar birleşerek proton, nötron ve atomları oluşturdu.

Yani Başlangıçta madde yoktu, ama maddeye dönüşecek “potansiyel düzen” vardı. Bu çok ilginçtir, çünkü bu dönemde evren henüz maddeye sahip olmadığı hâlde ilerde maddenin uyacağı yasaları içinde barındırmaktaydı.^[1]