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137億年前宇宙大爆炸后的一微秒發(fā)生了什么?詳細解讀其中奧秘

這是137億年前的宇宙,這個(gè)存在于時(shí)空中的點(diǎn)稱(chēng)為“奇異點(diǎn)”,比一顆原子還小,其中包含了整個(gè)宇宙古往今來(lái)的所有物質(zhì)和能量,以為科學(xué)家將之稱(chēng)為潛勢。接著(zhù)由于某種我們可能永遠參不透的原因,這股潛勢完全展現,這就是宇宙大事件:大爆炸。以超越想象的威力出現,原本的一無(wú)所有被取代了,這就是宇宙,在它誕生后的十億分之一秒成了炫目回旋的能量。在大爆炸的深處,一路深入到分子層次,有一股輻射大噴發(fā),核子物質(zhì)橫流,熱度高到即使其他物質(zhì)結構的原子企圖成型,仍會(huì )被迅速地炸開(kāi)。

就在大爆炸的一微秒鐘,如果我們能從數光年遠的高度俯瞰整個(gè)膨脹中的宇宙,便能觀(guān)察到整個(gè)太空順著(zhù)這些藍色波紋形成,從大爆炸中心以能量波的形式向外傳送。不到百萬(wàn)分之一秒,宇宙已膨脹成等同我們太陽(yáng)系的大小,密度卻猶如太陽(yáng)核心,一眨眼的光景馬上膨脹成兩倍,外緣不斷形成空間,因為在這些物質(zhì)波外毫無(wú)空間。外緣同時(shí)彎曲折疊,與宇宙的膨脹同步,至于宇宙究竟是在何處膨脹科學(xué)家們并沒(méi)有共識,在那里,時(shí)間和空間并不存在,因此我們是在描繪無(wú)法描繪的現象。但如果我們能看到大爆炸發(fā)生過(guò)后一瞬間的膨脹過(guò)程,以下是其中一個(gè)可能的推論。

空間與時(shí)間就是如此在混亂中形成的,在邊緣,我們看到了宇宙的基本構造,逐漸從無(wú)到有。當空間與時(shí)間正在邊緣形成時(shí),在分子層次,我們將觀(guān)察到成群的粒子。隨著(zhù)溫度降到十億度,若能靠得更近觀(guān)察,便能看到氫和氦原子核。宇宙的溫度降到適合原子生成,而原子也的確出現了。

當然,想在這個(gè)階段看到宇宙是不可能的,從數分鐘到數小時(shí),從數小時(shí)到數年,從數年到數世紀,宇宙仍是一團熱騰騰的電漿與輻射,但依舊在持續冷卻。隨著(zhù)宇宙持續冷卻與膨脹數十萬(wàn)年,密度逐漸降低,如同巖石碎裂一般,這個(gè)階段就在恒星與星系誕生之前,持續了數百萬(wàn)年。

在我們探究恒星如何誕生進(jìn)而點(diǎn)亮整個(gè)太空之前,我們先來(lái)看看宇宙實(shí)際上是如何膨脹的。在宇宙的各種劇烈演化中,唯一不變的是它持續膨脹。想象一個(gè)立體氣球緩慢充氣,隨著(zhù)氣球膨脹,恒星和星系越來(lái)越遠,遠離大爆炸中心,整個(gè)太空也越長(cháng)越大,但恒星和星系則維持相同大小。

我們所知的宇宙現在仍在不斷膨脹,雖然完全比不上大爆炸的威力,但宇宙中仍有一些力量完全顛覆我們的想象,和時(shí)空的起源同樣讓我們驚異。大爆炸后的數億年,宇宙中仍沒(méi)有恒星,但宇宙不斷演練形成恒星的方式,這些早期恒星的種子植入綿密的氫氣云中,密度越來(lái)越大,引爆了猶如核彈與氫彈般的爆炸,閃亮但壽命短暫的巨大星體誕生,比我們的太陽(yáng)還大一百倍,亮度更是一百萬(wàn)倍。

雖然這些原恒星在短短的百萬(wàn)年間便會(huì )燒盡,但宇宙從此改觀(guān),宇宙的黑暗時(shí)期結束。我們今天所能看到和觸摸到的都來(lái)自這些早期的恒星。我們的太陽(yáng)系在46億年前就是這樣從超新星的殘骸中開(kāi)始成形。星際的氣體和星塵開(kāi)始集結,形成分子云,稱(chēng)為“太陽(yáng)星云”,當這朵云崩塌,中心形成灼熱回旋的核子火,我們的太陽(yáng)終于誕生!

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