万物起源及宇宙大爆炸的形成过程

1. 初始的几秒钟

“天下万物生于有,有生于无。”

137亿年前,一场恢弘壮阔的大爆炸拉开了宇宙的序幕,世界诞生了。

一个致密、炽热的奇点猛然爆发,那一刻产生了巨大能量,宇宙以惊人的速度向外暴胀,温度瞬间升到1000亿度以上,1秒钟后,温度便降低到了100亿度。这些数据是科学家们考虑了重力、相对论、量子力学、玻尔兹曼常数,并用费里德曼方程式所推演出来的。

万物起源及宇宙大爆炸的形成过程

宇宙大爆炸

宇宙大爆炸理论提出后,科学家们观测到宇宙密度十分接近临界密度,这意味着根据爱因斯坦引力理论,宇宙的几何曲率应为零,即宇宙是平滑的。但在剧烈的大爆炸发生后,宇宙是如何在巨变中完美调节自身密度的呢?

2. 宇宙暴涨理论

美国科学家古思首次提出宇宙暴涨理论来解决宇宙不协调的问题。宇宙大爆炸最初的短暂时刻,也只能用暴涨来形容了,它几乎在一瞬间的时间内,就膨胀了10的三十次方倍。暴涨结束后,宇宙复归于普通膨胀。而暴涨则让宇宙完美伸展,并将宇宙本身的“弯曲”与“褶皱”抹平。

万物起源及宇宙大爆炸的形成过程

宇宙暴涨

在最初的这段时间,由于超高的温度,物质只能以夸克、质子、中子、电子、光子等基本粒子的形态存在。但是宇宙机器已经启动,空间开始膨胀,时间概念诞生,三生万物生生不息。

3. 之后的十亿年

在11分钟时,宇宙中的中子开始衰变,形成原子核。宇宙里的夸克结合后形成氢原子,氢原子又逐渐结合为氦原子。就这样,宇宙不断膨胀,温度不断降低,物质逐渐形成。

38万年后,宇宙温度降低到3000度,这时基本粒子的能量已经低到无法摆脱强核力的束缚。它们开始结合在一起,形成氢、氦等基本物质,这些物质以气态形式存在于宇宙之中,此时的宇宙就像一个超大的气态团。

直到大爆炸1.8亿年后,宇宙中才出现第一颗恒星。引力花了很长时间才聚集起氢气云,并将它们锻造成恒星。大爆炸之后的4亿年,第一个星系诞生了。在后来的数十亿年中,恒星、星系和星团开始批量涌现,最终形成了我们的故乡银河系和家园太阳系。

万物起源及宇宙大爆炸的形成过程

完整的宇宙膨胀图

4. 广袤的宇宙

大爆炸产生的宇宙奇大无比,经估测,目前整个宇宙的直径至少有930亿光年,其中至少漂浮着1000多亿个星系,而仅在银河系中就有2000多亿颗恒星,太阳是其中一颗处在银河系边缘的普通恒星,而地球则是太阳系内一个渺小但富有生机活力的行星。

这颗蔚蓝的星球孕育了生命,它形成了雄奇瑰丽的山脉、波涛汹涌的江河和神秘莫测的海洋,它是宇宙中独一无二的存在。

万物起源及宇宙大爆炸的形成过程

蔚蓝地球

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页面更新:2024-03-27

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