在138亿年前,宇宙可能只有一个苹果大小,当大爆炸发生后,在不到1秒的时间里,宇宙就经历了史无前例的膨胀。
没有人知道为什么宇宙会发生大爆炸,但是由于这次大爆炸,宇宙充满了物质和能量,由于物质能量的异常密集,最初的宇宙非常不稳定,无法产生任何物质元素。
几分钟后,当宇宙膨胀到合适的尺寸,第一批元素出现,这批元素很有可能是氢和氦。
宇宙大爆炸,几秒钟的关键历史:
天文学家根据目前的宇宙组成以及微波背景,可以大致了解宇宙大爆炸之后发生了什么,但是这个过程缺少很多细节,尤其是第一批元素形成前的几秒钟。
宇宙的膨胀,让夸克得以稳定形成第一批质子和中子,质子和中子进而形成氢和氦,整个过程过于极端,已经超出了目前物理学的理解范围,而早期宇宙还存在暗物质等问题。
正常物质是从宇宙大爆炸的浓稠夸克物质中诞生,那么暗物质的起源在哪里,和普通物质一同诞生,还是存在时间差,或许暗物质导致了第一批元素的诞生。
虽然我们看不到也无法干涉暗物质和暗能量,但两者很有可能是宇宙真正的规则。
并且暗能量还具有独特的物理特性——提供排斥力。宇宙的膨胀本身就是非常奇怪的现象,即使宇宙大爆炸让宇宙不断膨胀,但万有引力最终也会让宇宙坍塌。
但宇宙其实一直在持续膨胀,并且持续了非常长的时间,这一切都是暗能量在提供独特的排斥力。
如果暗能量的特性保持不变,那么宇宙就会一直加速膨胀,速度甚至可以超越光速。
当宇宙膨胀速度超越光速,宇宙中的星系也会以光速进行逃逸,任何光线、信号都无法传递,除非幸存的生命能够找到超光速交流的方式。
宇宙继续膨胀,所有物质都将集中到黑洞中,黑洞由于霍金辐射逐渐消失,最终宇宙只剩下一片虚无。
宇宙大爆炸,所有的反物质去了哪里?
在宇宙中,所有物质都有一个“暗面”——反物质。
就像正电荷和负电荷一样,我们的宇宙由普通物质构成,理论上应该也有反物质构成的行星、恒星和星系。
按照宇宙大爆炸的理论,正物质和反物质应该同等的漂浮在宇宙之中,形成各自的世界,但是目前我们只能看到一堆正物质,看不到任何反物质。
为了实现现在的宇宙,宇宙大爆炸的几秒钟内,必定发生了异常的变化,所有的反物质都离奇消失,这也让我们不需要考虑被反物质撞击的风险,毕竟正反物质如果接触,会以高能伽马射线的形式转化为能量。
人类想要了解宇宙大爆炸的几秒钟历史,往往只能依赖于粒子对撞机。
如果可以给粒子足够的能量,或许就可以重现宇宙大爆炸时的景象。虽然目前人类还无法进行完美的模拟,但是每次对撞实验,都可以提供相关的物理知识。
当人类真正了解宇宙的形成、宇宙大爆炸的原因和原理,或许就可以在实验室中创造一个“子宇宙”!