66662周前
138亿年的时间里 也能放大成我们今天看到的各种旋转 一开始只是一个小雪团 咱们具体看看这个过程 有些地方密度高一点 地方引力更强 这些物质在聚集的过程中 他们就不会直直的掉进中心 这就像你往漏斗里倒水 它会直接流进洞里 形成一个漩涡 而且根据角动量守恒定律 转速会越来越快 如果把手臂收紧 初始角动量等于最终角动量 转速就必须变快 宇宙中的所有旋转天体 恒星是怎么形成的 在这个过程中 当中心的温度达到1000万度以上 释放出巨大的能量 而这颗恒星从一开始就是在旋转的 46亿年前 中心部分变成了太阳 逐渐变成了一个扁平的圆盘 这个圆盘里的物质互相碰撞粘合 最终成为今天的八大行星 等等,所以地球的自转和公转 地球每24小时自转一圈 这个旋转速度在46亿年里 几乎保持不变 让地球的自转慢慢减速 大概每100年 恐龙时代的一天大概只有23小时 一天可能会变成25小时 它的存在其实也跟旋转有关 月亮是在45亿年前 撞出来的碎片在地球轨道上聚集 这次撞击不光造就了月亮 可能只需要五六个小时 后来在月球引力的潮汐摩擦作用下 行星不光自转 如果你从北极上方往下看 都在逆时针方向绕着太阳转 继承了那个盘的旋转方向 虽然每个人坐的位置不一样 有个特例是金星 自转一圈要243个地球日 遭受了一次巨大的撞击 所以自转方向才会跟其他行星不一样 看看银河系 从侧面看就像一个凸透镜 有几条螺旋状的旋臂 加上大量的气体、尘埃和暗物质 它也在旋转 你可能以为银河系像个刚体一样 银河系不同部分的旋转 但这个速度差异没有想象中那么大 银河系里有大量我们看不见的物质 也就是暗物质在发挥作用 距离银河系中心大约2.6万光年 银河系的旋转速度大概是每秒220公里 这个周期被称为一个银河年 也才过了大约1/4个银河年 已经转了大约20圈 不光我们的银河系在转 最近的仙女座星系距离我们250万光年 更有意思的是 大约40亿年后会跟银河系撞在一起 合并成一个更大的椭圆星系 当然那时 詹姆斯·韦伯太空望远镜 2022年开始工作的 它拍摄了大量遥远星系的照片 已经在宇宙中旅行了130多亿年 刚诞生不到10亿年 科学家也发现了他们在旋转的证据 叫做多普勒效应 当救护车
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从宇宙大爆炸到生命的诞生 约138亿年前,我们的宇宙通过大爆炸诞生于物质密度极大、温度极高的奇点,然后开启进化之路。物质或能量或时空在急速膨胀的过程中,物质或能量分布密度与温度急剧下降,逐渐形成可以产生引力效应的粒子。然后随着时空的进一步膨胀,温度继续下降,这些可以产生引力效应的粒子结合成了夸克、电子等基本粒子,开始产生弱相互作用和强相互作用及电磁力。 时空的持续膨胀伴随着温度与物质密度的持续下降,温度下降就是物质运动速度的下降,就是物质相互碰撞速度的下降,逐渐准许夸克结合成中子和质子,宇宙进入以中子和质子为主的时代。这个进化过程虽然很复杂,但进行得很快。比如,当时宇宙的反物质与物质是同比例并且均匀分布的。在局部区域,物质与反物质分布开始趋向极端化,有些区域完全向反物质方向发展,有些区域就向物质方向发展,并继续膨胀。比如,我们银河系与附近星系应该都是物质构成。 在完成正反物质空间分布差异之后,时空又膨胀了许多,温度同步也下降了许多。中子容易衰变成电子和质子,而质子却比较稳定,这意味着质子占比会增加,中子占比会下降。在中子占比下降的过程中,时空继续膨胀,温度继续下降。中子与质子可以结合一起了,而不至于被轻易撞开了,这就形成了氢元素的氘和氚。氘和氚等的碰撞,可以形成氦元素,甚至锂元素。在形成氦元素的过程中,温度继续下降,这样就不具备形成更重元素的温度条件了。 中子的衰变与放射性元素的衰变一样,是粒子的隧穿效应所致,这是一种量子效应。中子与质子结合以后,由于质子的电磁力效应,极大遏制了中子发生遂穿效应的概率,促使中子寿命大幅度提高。但是一个质子的电磁力不如两个质子的电磁力强大,因此,氢的氘同位素中的中子寿命明显小于氦元素中的中子寿命。这也是氢元素中,氘与氚占比极小的原因。
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