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我来告诉你宇宙怎么诞生的

9月25日 萌嘟嘟投稿
  宇宙广袤无垠大的无边无界,这是大部分人脑中宇宙的印象,宇宙学家告诉我们宇宙年龄138亿年,直径约930亿光年,你会认为扯淡,年龄这么久和直径这么大怎么测算出来的,这不过是宇宙学家酒后瞎写的一串数字吧。这些天文数字过于庞大,给人不真实的感觉,不相信是情有可原的,但是宇宙年龄和大小是理论和实际观察结合计算出来的结果,是严谨可靠的、是科学的。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲,宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辨,而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。
  那么宇宙是怎么诞生的呢?人类的好奇心,从古到今提出了各种各样的宇宙诞生理论,中国有盘古开天地,形成天圆地方宇宙结构;西方宗教有上帝创造论,直到哥白尼的太阳中心说才使自然科学从神学中解放出来。随着天体物理学的发展到20世纪,出现了两种宇宙模型比较有影响。一是稳态理论,一是大爆炸理论。20世纪20年代后期,爱德温哈勃发现了红移现象,说明宇宙正在膨胀。20世纪60年代中期,阿尔诺彭齐亚斯和罗伯特威尔逊发现了宇宙微波背景辐射。这两个发现给大爆炸理论以有力的支持。现在宇宙大爆炸模型已成为举世公认的一种标准宇宙模型。
  大爆炸理论认为,宇宙起源于一个单独无维度的奇点(这个奇点比质子都小,质子的数量级1015m,这样说你肯定没有概念,举个例子你就明白了,把棒棒糖放大到地球大小,就能看到棒棒糖里的原子,这时候原子跟棒棒糖差不多大小;继续把原子放大到足球场大小,这时候就能看到质子了,大小跟蚂蚁差不多),即一个在空间和时间上都无尺度但却包含了宇宙全部物质的奇点。宇宙中物质、空间、时间都是通过这奇点爆炸形成的。支持大爆炸学说的主要证据:(1)哈勃定律(2)微波背景辐射(3)宇宙中氦元素的丰度,这些都已经得到证实的事实。
  从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来,通过几十年的努力,宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史,这些推测我是在网络上查找,整理出来的:
  大爆炸开始时138亿年前,极小体积,极高密度,极高温度。
  大爆炸后1043(10的负43次方秒,后同)方秒宇宙从量子背景出现。
  大爆炸后1035秒同一场分解为强力、电弱力和引力。
  大爆炸后105秒10万亿度,质子和中子形成。
  大爆炸后0。01秒1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平衡态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下降。
  大爆炸后0。1秒后300亿度,中子质子比从1。0下降到0。61。大爆炸后1秒后100亿度,中微子向外逃逸,正负电子湮没反应出现,核力尚不足束缚中子和质子。
  大爆炸后13。8秒后30亿度,氘、氦类稳定原子核(化学元素)形成。
  大爆炸后35分钟后3亿度,核过程停止,尚不能形成中性原子。
  大爆炸后30万年后3000度,化学结合作用使中性原子形成,宇宙主要成分为气态物质,并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块,直至恒星和恒星系统。
  后记,2020年物理学诺奖得主罗杰。彭罗斯(他提出一个有名的几何悖论:彭罗斯阶梯),对宇宙大爆炸学提出新的想法,他认为:我们的宇宙是在循环,也就是说,我们现在生活的这个宇宙在大爆炸开始之前,还存在一个宇宙。说的直白点就是:宇宙爆炸加速膨胀形成现在宇宙,遥远的未来,宇宙膨胀到物质都会衰变为纯能量,宇宙除了能量空位一物,也就是通常说的热寂,这是科学界主流宇宙未来命运的观点。但彭罗斯认为,死寂宇宙并不是结局,它还有起死回生的机会,这样的宇宙又会经历一次大坍缩,将时空、所有的能量聚集起来,又经历一次大爆炸;这样的大爆炸又开始诞生了一个新的宇宙。而我们宇宙正是来自于上一个宇宙的结束。
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