大爆炸之后

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大爆炸之后

•大爆炸

宇宙起源与形成的最广泛的认知是距今138亿年前发生的大爆炸,宇宙由一个密度极大,温度极高的太初状态(奇点),经过不断膨胀,到达今天的状态。

现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。

它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。

这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。

宇宙膨胀构想图

大爆炸之后

其中横坐标表示宇宙演化的时间,而对应的空间尺寸(包括想象中的不可观测部分)都用相应的圆横截面表示。

左端表示在暴胀时期发生的急速膨胀(注意不成实际比例),而当宇宙演化到中期时开始加速膨胀。

而微波背景辐射的形成、恒星形成、星系形成以及WMAP的出现都在相应的时间上表示出来。

  • 宇宙的未来取决于宇宙中质量的总数。如果质量大于临界质量,宇宙中物质产生的引力最终将把所有的物质再次拉回到一起,就是大收缩了。如果宇宙中的质量小于临界质量,宇宙就会永远膨胀下去。从目前情况看,宇宙中的质量似乎恰好在临界质量附近,所以目前还不能确定宇宙最终的走向。

大爆炸之后的亿分之一秒

大爆炸之后

夸克时期

夸克(英语:quark,又译“层子”或“亏子”)是一种基本粒子,也是构成物质的基本单元。

夸克互相结合,形成一种复合粒子,叫强子,强子中最稳定的是质子和中子,它们是构成原子核的单元。

由于一种叫“夸克禁闭”的现象,夸克不能够直接被观测到,或是被分离出来;只能够在强子里面找到夸克。

夸克的种类被称为“味”,它们是上、下、粲(魅)、奇、底及顶。上及下夸克的质量是所有夸克中最低的。

较重的夸克会通过一个叫粒子衰变的过程,来迅速地变成上或下夸克。

粒子衰变是一个从高质量态变成低质量态的过程。

就是因为这个原因,上及下夸克一般来说很稳定,所以它们在宇宙中很常见,而奇、魅、顶及底则只能经由高能粒子的碰撞产生(例如宇宙射线及粒子加速器)。

大爆炸之后的十万分之一秒

大爆炸之后

强子时期

强子时期开始于大爆炸后1/100000秒,降温的宇宙中的夸克被束缚在一起,成为强子。

最初,温度仍高得足以让强子和反强子对形成,物质与反物质维持着热平衡。

但是宇宙的温度仍持续下降,强子和反强子对不再能产生,大部分的强子和反强子都在湮灭的反应中消除了,有少部分的强子留存下来。

强子(Hadron)是一种亚原子粒子,所有受到强相互作用影响的亚原子粒子都被称为强子。

强子,包括重子和介子。

按现代的粒子物理学中的标准模型理论而言,强子是由夸克、反夸克和胶子组成的。

胶子是量子色动力学中的力子,它将夸克连在一起,强子是这些连接的产物。

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