宇宙大爆炸究竟是什么?

天文在线   09月15日

让我们通过一个故事来了解大爆炸吧!

有一颗鸡蛋,名叫罗伯特。罗伯特是一颗宇宙蛋,他的身体里充满了能量。但是,奇怪的事情发生了,或许是因为他体内的力量失衡,罗伯特砰地一声炸开了。

现在,罗伯特的残骸四周空无一物,没有原子,没有电子;也没有引力,电磁力,弱力或是强力。当然,如果没有物质,就不会产生任何引力。

但是,当这些能量从鸡蛋内迸发出的那一刻,它便无拘无束,拥有更多的空间,于是它开始膨胀。

随着能量从罗伯特体内散发,他生下了三个孩子,分别叫做:

夸克(上夸克和下夸克,他们是同时出生的)电子姐妹中微子兄弟当这3个孩子呱呱坠地之时,另外一边,又有3个孩子在反罗伯特(Anti-Robert)的肚子里出生,他们分别是:

反夸克正电姐妹(正电子)反中微子兄弟

同时,其他像罗伯特一样的存在也带来了顶夸克和底夸克。

这些孩子们遍布各处,等到了上学的年纪,他们就能互相见到了。好吧,正如你所想,罗伯特的孩子与反罗伯特的孩子见了面难免会打架,他们势必会消灭对方,于是他们身上爆发出更多的能量。有一些孩子会远离斗争,而有一部分会为了激发更多的能量而毁灭自己,与此同时会产生更多的“孩子”。

后来,罗伯特的孩子和邻居的孩子长大成人,他们学会使用互联网从而找到了自己的集体属性,所以就发生了接下来的一切。

1下夸克+2顶夸克=质子

2下夸克+1顶夸克=中子

是的,就是这样产生了质子与中子。之后,空间进一步冷却,同时也在不断扩张膨胀,他们的下一代也在继续前进。

这时已经是质子与中子的时代了。一颗质子开始与同地区的中子约会,他们最终感情好到无法分离。他们的结合催生了第一颗氢原子。同样是这样的结合,2颗质子与2颗中子决定建立一段稳定的关系并共筑家园,于是产生了第一颗氦原子。

此时的宇宙充斥着氢气与氦气,其中氢气占75%,氦气占25%。如今氢气有了自己的邻域,称之为“氢气云”(见下图)。随着时间的流逝,氢气云在空间中不断地行进,当距离彼此越来越近时,其中的引力作用使他们相互混合,围绕一个中心旋转,这就像我们用搅拌机榨苹果汁一样。在高温高压的条件下形成了其他元素,这些元素组成了我们所熟知的元素周期表。

(如图所示:氢邻域,氢气云)

另外,氦邻域也进行了同样的过程,他们的组合形成了恒星,我们的太阳就是这样产生的。

这就是大爆炸后几百万年间发生的事情。

如果你看过美国Sitcom出品的生活大爆炸,那你一定对下面这首歌曲不陌生。

Our whole universe was in a hot dense state,(我们的宇宙处于高温致密状态)Then nearly fourteen billion years ago expansion started. Wait...(之后在大约140忆年前开始膨胀,等等…)The Earth began to cool,(地球开始冷却)

The autotrophs began to drool,(自养生物开始流口水)Neanderthals developed tools,(尼安德塔人制作出工具)We built a wall (we built the pyramids),(我们建造了一堵墙【我们建造了金字塔】)Math, science, history, unraveling the mysteries,(数学,科学,历史,谜底即将揭开)That all started with the big bang!(这一切都始于大爆炸)

什么都没有爆炸

爆炸是以超声冲击波的形式通过媒介传播的,同时释放出大量的能量来维持并驱使冲击波。

如果大爆炸确实发生了,那么它并不是一次爆炸,也没有冲击波。它会在各个地方同时发生,人们在此时此刻也会看到。

大爆炸应该说是一次宇宙物质含量的相变。从我们的物理学不能够充分描述的早期状态,到极端等离子状的粒子汤,再到真实存在的不透明等离子体,最后,到如今的透明等离子。我们只能直接的观察到从不透明到透明等离子体的相变,也就是宇宙微波背景辐射。

有些早期状态的某些状态似乎与我们今天观测到的宇宙宇宙事件不同,但这使我们有了膨胀的概念,而且可以肯定在物质变成透明状态之时,其周边的空间就已经在扩大了(也很有可能是在这之前的一段时间内,否则微波背景会看起来完全不一样)。

因此,这更像是在宇宙膨胀的推动下,从真正的高温状态转变为现在相当寒冷的状态。在早期某一阶段呈冻结状态的时候,所有物质被注入大量的能量,并自此开始膨胀。又或许是,物质在原始状态时就已经含有大量能量,所以空间开始膨胀。以当前非常有限的理解很难去描述原始的相变,但这一切造就了如今的空间与时间。

作者: quora

FY: 夏月星夕

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