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138亿年前,宇宙从一个看不见的奇点,爆炸成了今天的宇宙?

星海漫游2021-12-28宇宙观察527
在刘慈欣的小说《朝闻道》中,宇宙的顶级文明认为,智慧生命探索宇宙的进程不是从发射航天器那一刻开始的,而是从有人在夜晚仰望星空的那一刻就开始了。从伽利略自制望远镜观测月球,到不久前詹姆斯.韦伯太空望远镜

在刘慈欣的小说《朝闻道》中,宇宙的顶级文明认为,智慧生命探索宇宙的进程不是从发射航天器那一刻开始的,而是从有人在夜晚仰望星空的那一刻就开始了。

138亿年前,宇宙从一个看不见的奇点,爆炸成了今天的宇宙?


从伽利略自制望远镜观测月球,到不久前詹姆斯.韦伯太空望远镜的成功发射,人类用科学方法和工具认识宇宙的历史,已经有几百年了。

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有关宇宙起源与演化,也在这几百年的时间里慢慢成型,时至今日,科学家们已经能大致还原宇宙爆炸的整个过程了,从一个看不见的,让所有物理定律全部失效的奇点爆炸膨胀成如今我们的生活的宇宙,这无疑是个很震撼的过程,但究其根本,宇宙爆炸瞬间究竟发生了什么,才造就了今天的宇宙呢?

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让我们回到138.2亿年前

此刻没有时间,没有空间,没有物质,没有我们所熟知的一切物理定律,在138.2亿年前的此刻,一切都还不存在。

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也许是一次偶然的量子涨落,或者是别的什么原因,“此刻”被打破了,大爆炸奇点开始以超光速暴涨,时空物质已经物理定律,都在瞬间诞生。

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爆炸后第一个普朗克时间内,也就是10-43秒内,宇宙开始暴涨,10-35秒后,宇宙进入暴涨期,暴涨仅持续了10-33秒,但它的大小扩大到了原来的10^26倍,在这个时间内,暴涨速度经历了100次加倍,暴涨停止时,物质基本已经稳定在我们今天所看到的区域。

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时至今日,科学家仍无法探明如此强大的第一推动力究竟源于哪里,同时由于温度逐渐冷却,四大基本力中的强力从规范场中被单独分离。

10-12秒时,组成物质的各种基本粒子稳定下来,宇宙中的四种基本力(引力、电磁力、弱力、强互作用力)也在此时从统一的规范场力中全部分离。

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爆炸10秒后,部分重元素的原子核形成,温度此时已急剧下降到30亿摄氏度,粒子已经停止了融合再新生,宇宙中的所有基本粒子这时已经全部产生。

但此时宇宙还是一片黑暗

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爆炸37万年后,第一束光才开始在宇宙中穿梭,宇宙也变得清澈透明起来,我们现在所观测的宇宙微波背景辐射就是从这里开始的,同一时刻,组成恒星的主要物质,氢原子和氦原子也开始生成。

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有了氢和氦,恒星就有了出场的机会,大爆炸后1亿年,星云中的氢和氦开始坍塌成恒星,也就是不含重元素的第一代恒星,它们的最大特点就是质量非常大,因此普遍只有几十万年的寿命消亡后的第一代恒星们又把核心区域孕育的重元素播撒到了宇宙中,成为了第二代恒星的一部分原料。

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我们的太阳就是一颗典型的第二代恒星,因为它含有重元素,而正是这些重元素组成了地球这样的岩石金属行星,组成了我们人类本身,所以说大到地球,小到人类本身,其实都是星星的孩子。

爆炸三亿年后

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数千亿颗恒星组成了银河系,但星系这种盘面状结构其实是不太正常的,因为大爆炸时的物质分布还比较均匀,没理由形成质量密集的星系们,宇宙学家们目前猜测,可能是宇宙大爆炸初期的量子涨落有微弱的扰动,扰动导致部分区域物质密度不均匀,在漫长的岁月中不断被放大,最后形成了类似于星系的聚集性群体。

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46亿年前

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太阳从第一代恒星的分子云中诞生,氢和氦在高温高压环境下发生了核聚变反应,点燃了这团能燃烧100亿年的等离子体火球,45亿年前,成型后的太阳开始用引力聚拢当年剩下的边角料,于是地球太阳系其他行星便诞生了。

38亿年前

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地球上最早的生物出现了,这些叫蓝藻的类群主要生活在较为温和的海洋内,可以不断地进行光合作用,制造了大量氧气,为后来出现复杂生命体打下了基础。

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180万年前,地球复杂生命的顶峰代表,人类出现了,从非洲开始一步步扩散到全球各个地区,虽然最惨的时候地球上的人类总数只有几千人,但凭借绝顶聪明的大脑,人类还是顽强的延续了下来,并且发展出了文明

总体来看

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如果把宇宙138.2亿年的历史缩短成24小时,那么人类文明在这一天里其实就占了不到1秒钟,可谓是弹指一挥间,但只要我们对星空永远怀有无尽的好奇心,渺小的人类也可以融入磅礴的宇宙。


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