按照宇宙大爆炸理论,宇宙中一切物质和能量都来自于138亿年前的一个炙热奇点的爆炸。而且在爆炸不同的时间段内,产生了不同的物质和元素,以下是宇宙中第一个元素的形成过程:
1.在奇点还未爆炸的时候,此奇点温度无限高、密度无限大、既没有时间也没有空间。在大爆炸前的10^-43秒(普朗克时间),宇宙的密度要超过每立方厘米10^94克,超过质子密度10^78倍,四种基本力还未分离,所有的力都是一种。
2.大爆炸后10-43秒(普朗克时间)宇宙温度高达约10^32度,但是已经允许引力分离出来,独立存在。而宇宙中的其它力(强、弱相互作用和电磁相互作用)仍为一体。
3.大爆炸后10^-35秒:宇宙温度下降到约10^27度,夸克、玻色子、轻子已经形成。此阶段宇宙温度已经允许强相互作用单独存在,而弱相互作用及电磁相互作用仍然统一于所谓电弱相互作用。而此时宇宙也发生了暴胀,暴胀速度甚至超过光速,直接导致宇宙大小扩大了10^33倍!
4.大爆炸后10^-12秒:宇宙此时温度再次大幅下降,达到约10^15度。开始形成亚原子粒子:玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子已经稳定下来,质子和中子及其反粒子开始形成。同时,电弱相互作用分解为电磁相互作用和弱相互作用。
5.大爆炸后10^-4秒:轻子家族(电子、中微子以及对应的反粒子)开始从与其他粒子的平衡相中分离出来。
6.大爆炸后0.01秒:宇宙温度冷却到约1000亿度,各种亚原子粒子相继生成,其中宇宙的物质主要以光子、电子、中微子为主,而质子和中子仅占10亿分之一。
7.大爆炸后0.1秒后:宇宙冷却到约300亿度,中子质子占比增大。
8. 大爆炸后10秒后:宇宙温度约30亿度,质子、中子开始相互结合,形成氢、氦类稳定原子核,但是此温度尚不能束缚电子,形成氢、氦原子。而直到大爆炸后约30万年:宇宙温度冷却到约3000度,氢核和氦核才结合电子,形成了真正意义上的元素。
至此,宇宙有了氢和氦元素,再然后就是形成恒星,然后核聚变,生成后续的各类元素。
以上就是整个奇点爆炸后宇宙物质和元素生成的过程。
最后 ,也别问我如何知道奇点爆炸后的事情,因为这就是科学家根据物质的性质推算出来的。至于说奇点是哪里来的,我想可能是上帝放在那里的吧~
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准确的讲,没有人知道物质为何存在!但是,科学能使我们知道一些物质循环演变的原理。例如,我们喝的水这种液体物质,是由氢和氧按比例化合而成的。宇宙里化合物质最多,也有单质,如氢气或氧气,许多物质都是伴生的混合物,如空气就是,刚才所说的都是分子层次以上的物质,它们都是由原子构成的,所有这些分子层次的物质,当然也可以还原为原子,原子又是由原子核和电子组成的,现在科学还不知道电子是否可分,但知道原子核由质子和中子组成,质子和中子又是由夸克等一系列基本粒子组成。科学还分不开夸克,夸克以下有无更小物质层次,科学还不知道,这就等于说,粒子是由什么物质组成,人类并不知道,弦说和能量说都只是一些纯理论的东西,不象科学家知道原子构物那么令人信服。从小的一端(微观),我们不知道或者说还不完全清楚,物质究竟是由什么构成的,从宏观宇宙看,我们知道的就更不全面,从星云、星球、星系的构成,我们无从知道物质为何存在,仅仅只知道它们一个层次比一个层次庞大,大到我们看不到尽头,然而,这些庞大的星球、星系,也都是由原子构成的,它们在演变过程中,有可能还原为原子,原子们又有可能重新演变为星云、星球和星系,除去两端(宏观和微观)我们看不到的部分,单就人类知道的这点,可知物质变化是循环的,由甲而乙而丙,又还原为甲,物质好象就在这种循环变化中存在着,并没有开始的那一个!信仰宗教的人,认为物质是上帝创造的,可是,谁也不知道上帝为何先物质而存在,总之,追问物质为何存在这个第一因,可能永远是笔糊涂账。
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