Big Bang Nucleosynthesis (BBN)

This interactive simulator explores Big Bang Nucleosynthesis (BBN) in Астрономия и небо. Light-element abundance curves H, ⁴He, D, ³He, ⁷Li vs cosmic time / temperature. Weak freeze-out, neutron decay gap, deuterium bottleneck → Y_p ≈ 0.245. Slide η₁₀ and N_eff over the classic BBN curves; observed values overlaid. Use the controls to change the scenario; watch the visualization and any graphs or readouts to connect the model with lectures, labs, and homework.

Для кого: For learners comfortable with heavier math or second-level detail. Typical context: Астрономия и небо.

Ключевые понятия

  • big
  • bang
  • nucleosynthesis
  • bbn
  • big bang nucleosynthesis
  • astronomy

Как это работает

**Big-Bang nucleosynthesis (BBN)** — within the first ~3 minutes the universe forged the bulk of its primordial light elements. Watch the **n/p ratio** drop from equilibrium toward freeze-out at **T_F ≈ 0.8 MeV**, decay slowly through neutron β-decay, and then suddenly lock into **He-4** when the deuterium bottleneck breaks at **T ≈ 0.07 MeV**. Trace amounts of **D, ³He and ⁷Li** survive. The asymptotic abundances depend almost only on the **baryon-to-photon ratio η₁₀** (and a little on the **effective neutrino number N_eff**) — moving the slider walks you across the famous BBN curves and explains why measuring just **D/H** in distant quasars or **Y_p** in HII regions pins down Ω_b h² independently of the CMB. Right-edge ticks mark the observationally inferred values; note the long-standing ⁷Li discrepancy.

Основные формулы

T(t) = (1.32 s·MeV²)^{1/2} / √t (radiation era)
(n/p)_eq = exp(−Q/T), Q = m_n − m_p = 1.293 MeV
Y_p ≈ 2(n/p) / (1 + n/p) at BBN onset
D/H ∝ η₁₀^{−1.6}, ³He/H ∝ η₁₀^{−0.6}, ⁷Li/H : U-shape vs η

Другие симуляторы в этой категории — или все 45.

Вся категория →
НовоеПродвинутый

EM Calorimeter Shower (Heitler / Rossi)

Toy electromagnetic cascade in a calorimeter: γ → e⁺e⁻, e⁻ → e⁻γ each X₀, with critical-energy cutoff E_c. Animate the branching tree, see N_max ≈ E₀/E_c, t_max ≈ log₂(E₀/E_c) live; presets for Pb, Cu, Si, air.

Запустить симулятор
НовоеПродвинутый

Bremsstrahlung & Synchrotron Radiation Pattern

Polar plot of dP/dΩ for an accelerating charge: a ∥ v (linear / brems) and a ⊥ v (circular / synchrotron). Pull β = v/c toward 1 — Larmor donut collapses into a forward beam of half-angle ≈ 1/γ; ω_g, ω_c shown for given B.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Фазы Венеры (Галилей)

Гелиоцентрическая геометрия: полный диск и серп у нижнего соединения; вставка — вид с Земли.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Аберрация света (звёзды)

Брэдли: наклон трубы v/c ~ 10⁻⁴; годовая амплитуда ~20,5″ — не параллакс.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Циклы Миланковича

e, наклон, прецессия → учебная кривая инсоляции высоких широт; контекст ледниковых циклов.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Кривые блеска сверхновых

Схема Ia (рост/спад) vs II-P (плато); заметка о стандартных свечах.

Запустить симулятор