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          傳說中的大爆炸 宇宙的野蠻生長

          作者:佚名  人氣: 次  時間:2020年03月12日  星級:

          在數不勝數的科學理論中,沒有什么比宇宙大爆炸論更神奇的了。一個直徑達到942億光年的宇宙,竟然從一個沒有體積的奇點里“砰”地一聲炸了出來。

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          可是,盡管面對著諸多質疑,但大爆炸理論依然找到了越來越多的證據來支撐自己,讓我們對此越來越確信。

          那么,宇宙大爆炸究竟是怎么發生的呢?爆炸后經歷了什么呢?今天,我們就開啟一個全新的系列節目——《宇宙出生日記》,來看看宇宙的成長過程。

          大約在138.2億年前,在一個無所謂的角落,有一個奇點。這個奇點,就是未來的宇宙。之所以說這個角落無所謂,是因為空間和時間都是隨著宇宙的誕生而出現的,沒有宇宙就沒有時空。早在兩千多年以前,我國先民所著的《尸子》就說:“四方上下曰宇,往古來今曰宙。”和現代理論完全一致,可見我們祖先的智慧有多高。

          這個奇點,就是和黑洞的奇點一樣。它是個沒有體積的……什么呢?說天體也不對,說物質也不準——大家領會精神就好了~所謂的奇點,沒有體積,卻有著恐怖的質量,因此它的密度是無限大的,溫度也是無限高的。因為一個科學家還不知道的原因,它就炸了。整個宇宙,就像一個迅速膨脹的氣球,從此誕生了。

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          為了了解宇宙的誕生過程和其中發生的事件,科學家們用計算機模擬、粒子對撞等各個手段,把時間甚至精確到了普朗克時間(有意義的最小時間長度,約為10的-43次方秒),記錄了宇宙誕生后的模樣。

          普朗克時間:宇宙大爆炸的一瞬間,溫度達到了有宇宙以來的最高值——普朗克溫度,大約是1.4*10^32攝氏度。這個數字如果用文字來說就明確一點了:1.4億億億億攝氏度!這個時候,宇宙中甚至連四大基本力中的其他三個都還沒有誕生,只有引力能夠發揮一點點作用。

          大爆炸后10^-35秒:宇宙進入暴漲期,在僅僅10^-33秒內,宇宙膨脹了2^100倍,這個數字堪稱恐怖。整個宇宙也隨著膨脹迅速降溫,來到了10^27攝氏度。好吧,依然是滾燙滾燙的。在這個時候,夸克、玻色子(如光子、膠子)、輕子(如中微子、電子)誕生。

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          大爆炸后10^-12秒:溫度降低到10^15攝氏度,質子、中子終于誕生了。而弱相互作用和電磁相互作用從一個整體分離開來,從此開始獨立存在。

          大爆炸后1秒:宇宙仍然有1000億攝氏度的超高溫,這個時候,光還是宇宙的統治者。由于溫度過高,光子到處亂竄,撞擊其他微觀粒子,因此這個時候連原子都無法形成,更不用提物質了。

          恭喜你,花了幾分鐘的時間,才剛剛看完宇宙大爆炸后1秒鐘的歷程——這還是簡化版。

          大爆炸后10秒:宇宙溫度降到30億攝氏度,原子核開始形成,這個過程叫做原初核合成過程。這個過程在科學家的實驗室里已經基本得到證實,因此科學家對這個時間段的推論非常有信心。

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          大爆炸后35分鐘:宇宙溫度約為3億攝氏度,原初核合成基本結束,但是距離第一個原子的出現還早得很。原子核和電子彼此分離,這就是所謂的物質第四態——等離子態。

          大爆炸后1萬年:宇宙溫度約為100000℃,光主宰宇宙的時代結束,宇宙和它的動力學開始接手,管理宇宙的一切。

          大爆炸后38萬年:宇宙降溫到大約3000℃。這個溫度,至少是我們能夠理解的范圍了。微觀粒子們逐漸“冷靜”下來,開始互相結合。質子和中子、電子組建了屬于它們的“社團”——原子,從此,宇宙進入了物質的時代。

          看起來,一切欣欣向榮。可是,讓人費解的是,宇宙并沒有馬上孕育出天體甚至生物,而是迅速進入了一個死寂的狀態,沒有光、沒有電、沒有波,什么都沒有——宇宙被“拉黑”了。

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          這就是一個神秘的時代——宇宙黑暗時代。


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