Densidad 4 x 10⁹

El universo es principalmente luz (fotones ) "... estaba formado por luz, como componente dominante del universo, y la materia ordinaria sólo jugó el papel de un contaminante insignificante". Reminiscencia de "Hágase la luz ...".

Los electrones y positrones se crearon a partir de la luz (producción de par) y se destruyeron por aniquilación a iguales proporciones. El umbral de producción del par es de 1 MeV, por lo que la energía térmica kT=8,6 MeV estaba muy por encima.

Los protones y neutrones se intercambiaban en casi iguales cantidades. La diferencia de energía entre un neutrón y un protón es de 1,29 MeV, de modo que a esta temperatura los protones se pueden cambiar libremente a neutrones. Sólo alrededor de un barión por cada 10⁹ fotones, como se deduce de la radiación de fondo 3K y la densidad estimadas. Como la ley de conservación del número bariónico es un principio de conservación fuerte, se infiere que la relación de fotones y bariones es constante durante todo el proceso de expansión.

Densidad 30.000.000

Los neutrones libres decaen en protones, por lo que empieza a haber un exceso de protones sobre los neutrones. 62% de protones, 38% de neutrones

¿¿¿ Todavía hay un montón de energía para convertir protones a neutrones (1,29 MeV), así que no veo cómo se hace el juicio de velocidad relativa???

Densidad 400,000

La primigenia bola de fuego se hace transparente a los neutrinos, por lo que son liberados. Se presume que ahora el universo está lleno con un fondo de esos neutrinos además de la radiación de fondo 3K de la radiación electromagnética. Desde que fueron liberados al principio, la temperatura calculada es menor, sobre 2K. La materia en expansión es todavía opaca a la luz y a la radiación electromagnética de todas las longitudes de onda, por lo que están contenidas.

La aniquilación electrón-positrón procede ahora más rápidamente que la producción de pares. ?? Mucho más rápido, yo creo, ya que para la producción del par es necesario 1 MeV, por lo que está bastante lejos en la cola de la población de los fotones.??? Probablemente usando 3kT/2 de la energía térmica. 76% protones, 24% neutrones

Tiempo: 13,82 s, Temperatura: 3x10⁹K

Por debajo del umbral de producción del par, el número de electrones y positrones disminuye rápidamente. Se podían formar núcleos como el ⁴He, pero no lo hace a causa del "cuello de botella" del deuterio, -el deuterio no es estable a esta temperatura-. 83% de protones, 17% de neutrones

Tiempo:3 min 2 s, Temperatura: 10⁹ K

Casi todos los electrones y positrones han desaparecidos.

Los fotones y los neutrinos son componentes principales del universo. El decaimiento de neutrones deja un 86% de protones, y un 14% de neutrones, pero éstos representan una pequeña fracción de la energía del universo. La abundancia de hidrógeno-helio del universo presente es un reflejo del equilibrio de las poblaciones de partículas establecidas en este momento temprano.

Tiempo: 3 min 46 s Temperatura: 0,9x10⁹ K

El deuterio es ahora estable, por lo que todos los neutrones rápidamente se combinan para formar deuterio y luego núcleos de helio (la partícula alfa altamente estable). No hay mas decaimiento de neutrones, ya que son estables en los núcleos. El helio, es alrededor del 26% de la masa en el universo de esta época temprana. No se forma nada más pesado, ya que no hay producto estable con masa 5.

Téngase en cuenta que si el proceso de expansión hubiera procedido más lentamente, casi todos los neutrones habrían decaído y el universo no habría sido capaz de formar átomos, tal como los conocemos.

Tiempo: 34 min 40s. Temperatura: 3x10⁸ K. Densidad 10

El procesos nuclear se detiene, continúa la expansión y el enfriamiento. Aproximadamente 1 de cada 10⁹ electrones se fueron debido al ligero exceso de electrones sobre positrones en la primigenia bola de fuego. El motivo para el exceso de materia sobre la antimateria es una investigación que continua. La densidad de energía es de aproximadamente 69% de fotones, 31% de neutrinos.

El frio es suficiente para que los núcleos de hidrógeno y de helio capten electrones y se conviertan en átomos estables. La ausencia de gas ionizado hace el universo transparente a la luz por primera vez. Por encima de 3000 K, kT = 0,26 eV, la formación de átomos se ve obstaculizada.

Trefil (p41-42) tiene un buén estudio sobre el punto de la transparencia y la presión de radiación. Él hace la analogía con el aire de un neumático - la presión existe porque las moléculas se recuperan del choque con la cubierta de neumático - ... "el neumático permanece inflado debido a que las paredes de goma son muy eficientes en la dispersión de las moléculas de aire." Antes del punto del año 700.000, los iones y electrones del plasma eran eficientes dispersores de luz, pero después de ese punto se condensan en átomos, que son muy poco eficientes dispersores de luz - se puede ver fácilmente a través de 100 millas aire en un día claro -.

Desde este punto en adelante, la radiación fue desacoplada de las partículas y continuó enfriándose como si fuera desplazada al rojo por la expansión cosmológica. Con el descubrimiento de la radiación de fondo 3 K, observamos ahora el remanente de la radiación que fue liberada en este punto de transparencia. De hecho, la medición de las características de esta radiación de fondo cósmica, fué la que nos proporcionó una de las piezas claves del modelo del Big Bang.