宇宙大爆炸

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相信不少人已经看过了谢耳朵的《生活大爆炸》，共计10季。也必然有好多人认同“宇宙大爆炸”的理论，认为他是最相符天文常识的一种假说。那么，宇宙大爆炸理论究竟是什么？

“大爆炸宇宙论”（TheBigBangTheory）认为：宇宙是由一个致密炽烈的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1927年，比利时天文学家和宇宙学家勒梅特（GeorgesLemaître）首次提出了宇宙大爆炸假说。1929年，美国天文学家哈勃凭据假说提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。

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爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等根基粒子形态存在。宇宙爆炸之后的络续膨胀，导致温度和密度很快下降。跟着温度降低、冷却，慢慢形成原子、原子核、分子，并复合成为平日的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各类各样的恒星和星系，最终形成我们现在所看到的宇宙。

宇宙奇点

大爆炸起头时：约150亿年前，体积无限小，密度无限大，温度无限高，时空曲率无限大的点，称为奇点。空间和时间降生于某种超时空——部门宇宙学家称之为量子真空（假真空），其布满着与海森堡不确定性道理相符的量子能量扰动。

大爆炸后（10exp-43）秒（普朗克时间）：约1032度，宇宙从量子涨落配景显现，这个阶段称为普朗克时间。在此之前，宇宙的密度或者跨越每立方厘米1094克，跨越质子密度1078倍，物理学上所有的力都是一种。（超对称）在这个阶段，，宇宙已经冷却到引力能够星散出来，起头自力存在，存在传递引力互相感化的引力子。宇宙中的其他力（强、弱互相感化和电磁互相感化）仍为一体。

大爆炸。代表宇宙发源的概念电脑艺术作品

大爆炸后（10exp-35）秒：约1027度，暴涨期（第一鞭策），引力已星散，夸克、玻色子、轻子形成。此阶段宇宙已经冷却到强互相感化能够星散出来，而弱互相感化及电磁互相感化仍然统一于所谓电弱互相感化。宇宙也发生了暴涨，暴涨仅持续了10-33秒，在此瞬间，宇宙履历了100次加倍（2100），获得的标准是先前标准的1030倍（暴涨的是宇宙自己，即空间与时间自己，并不违反光速藩篱）。暴涨前宇宙还在光子的互相关联局限内，能够腻滑掉所有粗拙的点，暴涨住手时，今天所探测的器材已经在各自小区域不乱下来，而这被称为暴涨理论。

大爆炸后（10exp-12）秒：约1015度，粒子期，质子和中子及其反粒子形成，玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子不乱下来。宇宙变得充沛冷，电弱互相感化分化为电磁互相感化和弱互相感化。轻子家眷（电子、中微子以及响应的反粒子）需要等宇宙持续冷却10-4秒才能从与其他粒子的均衡相平分离出来。个中中微子一旦从物质中退耦，将自由穿越空间，原则上能够探测到这些原初中微子。

大爆炸后0.01秒：约1000亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅占10亿分之一，热均衡态，系统急剧膨胀，温度和密度络续下降。

大爆炸后0.1秒后：约300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。

大爆炸后1秒后：约100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没回响显现，核力尚不足束缚中子和质子。

大爆炸后10秒后：约30亿度，核时期，氢、氦类不乱原子核（化学元素）形成。当宇宙冷却到109开尔文以下（约100秒后），粒子改变弗成能发生了。核合成较量指出，重子密度仅占拓扑平宇宙所需物质的2%~5%，强烈暗示了其他物质能量的形式（非重子暗物质和暗能量）布满了宇宙。

大爆炸后35分钟后：约3亿度，原初核合成过程住手，尚不克形成中性原子。

大爆炸后1011秒（104年），温度约为105开尔文，物质期。在宇宙早期汗青中，光主宰着各能量形式。跟着宇宙膨胀，电磁辐射的波长被拉长，响应光子能量也跟着减小。辐射能量密度与标准（R）和体积（4πR3/3）的乘积成反比例减小，即安1/R4减小，而物质的能量密度只是简洁地与体积成1/R3反比例减小。一万年后，物质密度追上辐射密度且超越它，从那时起，宇宙和它的动力学起头为物质所主导。

宇宙大爆炸的早期模拟示意

大爆炸后30万年后：约3000度，化学连系感化使中性原子形成，宇宙首要成分为气态物质，并慢慢在自引力感化下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。

量子真空在暴涨期达到全盛，之后便以暗能量的形式漫溢于全宇宙，且跟着物质和辐射密度敏捷减小，暗能量越来越显着。暗能量或者占有宇宙总能量密度的2/3，从而鞭策了宇宙加快膨胀。