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宇宙到底是怎么诞生的?它有没有起源?我想这恐怕是自古以来让所有人都感到困惑的一个问题。 早在三国时期,《三五历纪》就记录了盘古开天辟地的神话:未有天地之时,混沌状如鸡子。盘古生其中,万八千岁。天地开辟,阳清为天,阴浊为地。 从观念上讲,这里面已经有了膨胀的概念——天地是在膨胀的。这种观念,跟我们现在的宇宙大爆炸理论,惊人地一致。 1929年,哈勃找到了宇宙膨胀的证据。 他和助手利用多普勒效应发现,宇宙里大部分星系的光谱都发生了红移,这说明这些星系都在远离我们。而且离我们越远的星系,远离的速度越快。速度和距离成正比,这个比例常数被叫做哈勃常数。 哈勃的观测结果证明,这个膨胀的宇宙跟人们之前想象中的那个永恒不变的宇宙完全不一样。它仿佛在告诉我们:如果这些星系可以往回退,要是我们将时间回溯,那所有的星系就会越来越靠近,早期的宇宙也就会越来越小。 总有那么一个时间点,宇宙会回到一个非常致密的状态——这就是一切的起点。我们能看到的一切事物,所有的恒星、所有的行星、所有地球上和宇宙中的生物,都依赖于这一刻的诞生。 这就是我们现在说的宇宙大爆炸。 大爆炸理论认为,大约在138亿年前,宇宙从一个极端高温致密的点起源。 在10⁻⁴³秒之后,也就是宇宙大爆炸刚开始的一瞬间,宇宙以超过光速的速度膨胀了10⁻³²秒,这个阶段也叫做“宇宙暴胀”。 在最初的几秒钟里,宇宙的温度高达100亿摄氏度。随着体积的膨胀和温度的下降,最基本的一些粒子——质子、中子、电子——开始慢慢稳定下来。 大爆炸大约三分钟后,质子和中子发生碰撞,形成了最早一批的元素:氘、氚、氦等较轻的元素。五分钟后,今天宇宙里的大部分氦已经形成了。但此时的宇宙仍然太热,这些元素的原子核还无法捕捉电子,形成完整的原子。 宇宙大爆炸大约38万年后,宇宙才冷却到足以让原子核捕获电子的程度。这一点对宇宙产生了两大影响。 首先,由于大多数的电子和原子核结合成了原子,宇宙中自由电子的数量急剧减少,光子也就不再被频繁地散射了——光终于可以自由地在宇宙里传播了。其次,这些光子正是我们今天观察到的“宇宙微波背景辐射”,它也是我们在宇宙里能观测到的最古老的光。 大爆炸后大约两亿年,在引力的作用下,气体云逐渐坍缩,中心区域越来越热,最终温度和压力高到足以发生核聚变。就这样,宇宙里的第一批恒星诞生了。它们的质量是太阳的30至30
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