宇宙的诞生

文摘   小说   2024-07-13 08:29   北京  

   和每个人都有自己的年龄一样,宇宙也有年龄,宇宙的年龄到现在差不多是137亿岁,宇宙有年龄,就说明宇宙有明确的诞生的起点。


  宇宙的诞生,是至今为止,最为壮丽的场景,宇宙在刚诞生出来的瞬间,其体积比一个原子还要小,这个微观宇宙立即以无法想像的高速膨胀,在一秒的一万亿分之一的一万亿分之一,再一万亿分之一的时间(10的负38次方秒)的时间内,便膨胀到一万亿的一万亿,再一万亿的1000万倍(10的43次方倍)的大小。


  宇宙诞生后的这种急剧膨胀,被称为“暴涨”,这个词,来源于经济学的“通货膨胀”,在1980年前后定名,宇宙刚一诞生出来的这种暴涨,并不是单纯的膨胀,而是一种“加速膨胀”,就是说,这种暴涨是随着时间的流逝~膨胀速度越来越快的一种膨胀。


  在刚诞生出来的微观宇宙中,既没有物质,也没有光,在当时的宇宙以无法想像的速度加速膨胀的暴涨后,宇宙中就有了物质和光,这时候的宇宙是个灼热高温的宇宙,诞生出这个灼热宇宙的那个起点,被称为“宇宙大爆炸”,据推测,当时宇宙的温度要超过摄氏一万亿度。

  在宇宙大爆炸后,经历过宇宙的“暴涨”后,宇宙所产生的物质,全部是基本粒子,在当时的宇宙中,只有各种各样的基本粒子在刚诞生的微小宇宙空间中飞来飞去。


  宇宙诞生后约一万分之一秒(10的负4次方之一秒)后,此时,由于宇宙的膨胀,宇宙的温度下降到了约一万亿度,原本分散飞来飞去的基本粒子~夸克,在“强力”的作用下互相结合,诞生出了质子和中子。


  我们知道,一个质子就是一个氢原子核,所以这时期,宇宙中最早生成的元素是“氢”,但是,这时候的宇宙中的氢原子核,还没有电子围绕氢原子核旋转的电子云的形成,也就是说“氢原子”还不存在,存在的只是“氢原子核”。


  在刚刚诞生出质子的宇宙中,只有氢元素,没有其它任何元素。


  宇宙诞生约三分钟后,宇宙的温度下降到10亿度,这时候的宇宙开始生成氢以外的元素,这种反应被称为“核聚变反应”。


  核聚变反应是原子核~包含质子与中子,互相发生碰撞与结合的一种反应,在宇宙中飞来飞去的质子与中子互相结合形成原子核,如此形成的原子核再与其它原子核结合,而形成更大的原子核。


  宇宙大爆炸后大约经过了二十分钟,宇宙初期的核聚变反应,随着宇宙空间的扩大和随之的宇宙温度的降低,核聚变反应结束,这时候的宇宙中,除了氢元素之外,已经有了氦,还有极少数量的锂。


  氢的原子序数是1,氦的原子序数是2,锂的原子序数是3,在初期的宇宙中,只有这三种元素存在,而且不是以原子的状态存在,只是以原子核的状态存在,在宇宙诞生后的三亿年间,宇宙中只有这三种元素。

  在通过核聚变反应诞生出氦原子核之后,宇宙的温度仍然太高,原子核中带电的质子,无法和宇宙中飞来飞去的带电的电子,通过“电磁力”互相捕获,也就是说,原子的形成,这时期的宇宙还没有产生的条件。


  到了宇宙诞生后约38万年后,宇宙的温度随着宇宙的膨胀,下降到了3000摄氏度左右,温度的下降,意味着电子和原子核飞行速度的降低,电子带负电荷原子核带正电荷,于是速度变慢了的电子受到原子核的吸引,被原子核“俘获”,保持在原子核周围,形成围绕原子核的电子云,于是,“原子”诞生了。


  这时候,宇宙中相应的发生了另一个变化,在诞生出原子前,光子在宇宙中的行进过程中,总要碰撞到在宇宙空间中飞来飞去的电子,无法沿直线飞行,由于光子被阻碍传播(飞行),之前的宇宙是不透明的。


  原子诞生后,俘获了在宇宙中飞来飞去的电子,光变得可以沿直线行进,宇宙到了这时候变得透明,这被称为“宇宙放晴”。


  原子诞生以后,宇宙进入了大约三亿年的“宇宙黑暗时期”,这期间的宇宙中基本上只飘荡着氢气与氦气,这时期的宇宙中,没有像太阳一样的任何天体存在。


  这时期中的宇宙,是黑暗的宇宙。


(未完待续)


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