標準宇宙模型

散落在時空各處的邏輯片段,拼湊出一幅全景圖,這是認知的演化歷程。

經過歷代科學家的接力,融合多套理論,終於構建出一套模型,用以描述我們所處的這個世界。科學家用這套模型解釋萬物的起源和演化,宇宙的起源和演化歷程。

標準宇宙模型

在物理學中,溫度的上限能高達1。4*10的32次方度,被稱為普朗克溫度,而下限為-273。15度,從微觀層面上來看,任何物體都是由原子和分子組成,物質內的分子運動速度越快,溫度越高。1。4億億億億度是宇宙的最高溫度,物理學中被稱為普朗克溫度,在該溫度下一切熟知的基本粒子,以及四大基本作用力都還處於統一狀態。

標準宇宙模型

"升溫"

試想一下,如果將一塊冰慢慢加熱,一直加熱到超高溫會發生什麼:

在加熱至0℃時,氫鍵斷裂,發生相變,冰塊融化為水;

加熱至100℃時,水分子劇烈運動,再次發生相變,水變為水蒸氣;

在更高的溫度和壓力下,當水分子的化學鍵得到足夠的能量斷裂,水分子分解;

當溫度高到足以使分子全部分解成原子,電子逃逸,所有的原子處於激發態,這就是所謂的等離子體;

當溫度高到核力不足以束縛質子和中子時,原子核分裂。

標準宇宙模型

據現時的物理宇宙學,宇宙大爆炸第一個瞬間的溫度是1。4億億億億度,現在宇宙的整體平均溫度為-270。3度左右,僅僅比絕對零度高出一丁點。從整體上來看宇宙從大爆炸到現在的演化過程像極了上述過程的逆過程,從一團熾熱的能量開始,逐漸冷卻。在溫度的不同階段,演化出不同的物質。

標準宇宙模型

"太初"

“大約138億年前,某種物質出現了,它似乎開始創造時間,空間,物質和能量,太空一開始體積極小,不可思議地熾熱,它包含了今天看到的所有能量,溫度如此之高以至於物質和能量可以相互轉化,能量不斷地聚集轉變成物質粒子,它們也不斷地再次轉變為能量。相對論證明物質和能力實際上是同一種物質的不同形式,我們可以把物質視為靜止的能量,在極端高溫下,物質可以再次轉化為能量,這種轉變被稱為相變。

宇宙在最初是由某種物質和能量湯構成,當它膨脹時就會迅速冷卻下來,當它冷卻時,這種湯就會分化成不同的力和不同的物質。四種不同形式的能量得以出現:引力,電磁力,弱核力,強核力。同時,物質的基本成分也出現了,包括暗物質和構成可見物質的基本粒子。”

標準宇宙模型

"降溫"

大爆炸之前 :現有物理理論失效

大爆炸後10-43s :被稱為普朗克時間,現有物理學能計算出的最早時刻

大爆炸後10-44s :1032 ℃ 時間和空間出現,物質還沒有出現

大爆炸後10-37s :1028 ℃ 爆脹時期,空間爆脹1026倍

大爆炸後10-36s :1027 ℃ 產生普通物質時期,溫度繼續下降

大爆炸後10-12s :1015 ℃ 形成質子和中子

大爆炸後10s :109 ℃ 強核力發揮作用,形成原子核

大爆炸後30萬年 :3000℃ 電磁力發揮作用,形成中性原子

標準宇宙模型

大爆炸後10億年 :15 ℃ 在引力作用下,第一代恆星開始形成

標準宇宙模型

"未來"

今天太空中的溫度僅為-270。3℃左右,這個數字實在讓人驚歎。不禁會問,宇宙還會繼續冷卻下去嗎,會無限接近絕對零度嗎,當想到這些問題時,我很清楚已經不是出於好奇。不知道宇宙在什麼時候演化出來第一張笑臉,第一次被稱為愛的感覺,也不知道什麼時候內心演化出一種情愫。每個人都會感受到愛自己的祖國,是否也會感受到愛這個宇宙。

標準宇宙模型

據科學家預測,宇宙的未來有一種可能被稱為宇宙的“大熱寂”,宇宙會一直膨脹下去,在冰冷的大氣中,恆星耗盡自己的燃料,黑洞以黑洞輻射的形式蒸發並完全消失。宇宙中所有的物質溫度都將接近絕對零度,宇宙內部不存在任何的能量傳遞和交換,最終是永遠的黑暗。