宇宙的形成

时间:2019-10-09 08:00:01 来源:海南之窗 当前位置:外蒙淘金 > 平面 > 手机阅读
宇宙的形成

根据“奇点大爆炸”理论,宇宙开始于138亿年前。这大概也是个预测,比如根据望远镜观察到的最老的星球上的铀光谱来测算;因为星球上的元素演化也是有规律的。138亿年前什么样子,谁也不知道;那时可能根本没有“时间”这玩艺。“时间”完全是“大爆炸”后的产物。当然,所有关于宇宙的一切,包括“大爆炸”理论都是基于我们现有的认知水平。

一、宇宙起始

宇宙从一个极其微小的“粒子”开始(这个“粒子”也是能量通过“引力”不断浓缩、聚集起来的;根据爱因斯坦说法,能量与物质是一体的两面,在一定条件下相互转化 ),由于温度奇高、能量太浓、压力太大,里面什么物质也没有。有一天,由于承受不了压力,这颗“小粒子”突然爆炸。

在这“爆炸”的初始瞬间,产生了三种能量、两种物质。三种能量即引力、电磁力、核力(只在小于原子之间的粒子之间运动,比如质子与质子相撞);两种物质:大量的暗物质(看不见、摸不着,我们不了解);基本原子物质(等离子:质子、电子、中子等;少量氢、氮等原子)

宇宙主要以“等离子”的状态存在了38万年。这时整个宇宙的状态到处是一样,黑乎乎的一片。但从这一年开始,有了改变。因为温度的降低,质子、电子力量增强,相互吸引,集合到了一起。一个质子与一个电子结合形成氢原子、二个质子与两个电子结合,形成氮原子。

宇宙到处以氢原子和氦原子构成的巨大星云形式存在,这些星云又镶嵌在由暗物质构成的更庞大的星云之中。星云就像大陆,暗物质就像大海。这时,没有星系、没有恒星、没有行星,也没有生命有机体。除了来自宇宙背景辐射的微弱光亮,整个宇宙依然漆黑一片。

二、恒星及宇宙生成

恒星生成主要是引力作用。

大概90亿年前(地球形成),星云之间的密度出现细微差异;引力就偏向密度较大的地方。这地方的质量、密度开始集聚成更大的星云,引力进一步强大。它将这些区域向内挤压。当由暗物质和原子物质构成的巨大星云向内部塌缩时,它们的温度就开始上升。(把更多能量压缩到一个更小空间,温度就会上升。)

这时,星云内部的原子因高温而获得能量,它们开始以更快速度运转,并且更频繁和更猛烈地相互撞击。最终,在极端的高温之下,电子再次脱离质子,从而重新创造出早期宇宙中的等离子,这种星云内部充满了游离的、带电荷的质子和电子。

在温度达到1000万摄氏度左右时,质子与质子碰撞更加猛烈,一道关键的门槛被跨越,质子与质子聚合到了一起。虽然它们都带正电荷而排斥,但因碰撞猛烈,突破了这种力,达到强核力控制的范围,被粘合到一起。

结果就是氦原子核的出现,它由紧密结合起来的两个质子和两个电子组成。质子碰撞形成氦原子核的过程,就是核聚变。质子溶解时,它的少量质量转化为大量能量;或者说,质子加入“集体”后,需要付出的能量比单独行动时大幅减少(经实验,氦原子核四个粒子的质量,稍轻于四个质子质量之和;释放的能量E=mc²,m是物体质量 c是光速)。聚合释放能量,这也是一颗氢弹的核心发生的变化,也即核爆炸的原理。太阳就是“燃烧”氢,向宇宙中发散光和热的。

宇宙的形成

当新的氦原子经过聚变而形成时,正在塌缩的原子星云的核心产生了巨大热量,形成向外辐射压,阻止了星云进一步塌缩,并且让它稳定下来。

在早期宇宙中,有几十亿类似的大星云,这些大星云就形成恒星;更大的星云形成星系;更小的星云物质形成行星及其他空间物。而核聚变形成的光和热散发到宇宙中,宇宙也逐渐变得明亮。

宇宙的一个演化趋势,就是从简单到复杂。

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