1秒钟，对人类来说，似乎很短暂，“滴答”就过去了，您现在看到这，已经过去几秒钟了。
但宇宙惊天动地那一“爆”后，1秒钟可发生了许许多多的事情。这一秒钟可以说决定了这个宇宙今天就是这个样子，也决定了人类的诞生和对宇宙的窥视。
上一节已经说到大爆炸宇宙论是现代标准宇宙模型的核心内容，现代天文学所有的发现和研究，都进一步论证了这个学说的正确性，科学家们根据这个模型，对宇宙时间简史进行了描述，并且在世界最大的加速器~欧洲强子对撞机中模拟大爆炸开始的那一刻。
这个模拟实际上是用两束铅离子亚原子粒子束，朝着相反的方向，沿着欧洲强子对撞机这个“巨无霸”全长27公里的环形轨道狂飙，每运行一圈速度就随之增加，当它们速度达到光速的99.99%时，“咔嚓”变轨将它们撞在一起，这样就产生了相当太阳核心温度100万倍，即10万亿度的高温，从而出现了宇宙大爆炸百万分之几秒的温度和状态。
这个温度在以后的宇宙中再也没有出现过，当然除了人类制造以外。
在这一温度下，质子中子也被融化了，原子核解体了，产生了“夸克~胶子等离子体”，得到了与大爆炸宇宙标准模型相吻合的结果。
而科学界推断宇宙大爆炸开始那一刻的时间简史是从普朗克时间开始。普朗克是被科学界认为人类能够认识的最短尺度的事物，再短小的事物对人类来说完全没有意义。
在此之前，宇宙是一种超时空的奇点状态，这个奇点体积无限小，密度无限大，曲率无限高，温度无限高。常有人纠缠这个奇点是什么玩意，现在的科学也无法解释。有的科学家认为，这是一种量子真空（假真空），是充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。这个东西到底是一个什么样子，还是说不清楚。
在这里特别声明一件事，老有人莫名奇妙的把奇点的几个无限加上“质量无限大“一说，还由此反问：既然“质量无限大”，那黑洞的奇点和宇宙大爆炸的奇点怎么区别呢？其实奇点从来也没有“质量无限大”之说，史瓦西半径与奇点质量成正比，这也是黑洞奇点和宇宙大爆炸奇点的最重要区别。宇宙的质量也不是无限的。
普朗克时间是什么时候呢？就是10^-43秒，是比几百万分之一秒还要提前几十个数量级那一刻，也就是1000亿亿亿亿亿分之一秒的时候。在这之前，距离现在138.2亿年前某个时间，大爆炸发生了，时空物质开始出现，经过普朗克时间这么短暂的一瞬，宇宙温度降到了10^32度，就是1亿亿亿亿度。
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那么密度呢？科学界只给出了这之前的密度，认为在这之前的密度可能超过1个立方厘米10^94克，也就是说1个立方厘米有1亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿 吨。而现在一些人认为宇宙总质量远远没有这么大，如果真是这样，那么在宇宙大爆炸后普朗克时间以前，宇宙尺度远远没有一个立方厘米。
尽管这个时候比宇宙大爆炸开始那一刻冷却了很多，但宇宙中只出现了引力（万有引力相互作用力），我们现在已知宇宙中存在的其余三种力（电磁相互作用力、强相互作用力、弱相互作用力）还没有出现。
宇宙第一次暴涨期发生在大爆炸后的10^-35秒。
这个暴涨的速度是惊人的，在短短的10^-33秒里，宇宙经历了2^100次加倍。宇宙进一步冷却，温度下降到10^-27度，也就是1000亿亿亿度。这个时候，强相互作用力已经出现，夸克、玻色子、轻子形成。宇宙尺度通过暴涨，已经达到原先尺度的10^-30倍。
这个时候宇宙有多大了呢？这要取决于原先的宇宙有多大，大家可以自己计算一下，这个大小现在科学界也没有一个准确的数据，不过应该比现在的宇宙小很多吧。但这个时候，我们今天能够探测到的东西已经在各自区域稳定下来。
大爆炸后10^-12秒，也就是万亿分之一秒，温度降至10^-15度，即千万亿度。这个时期质子、中子及其反粒子开始形成，而之前形成的玻色子、
中微子、电子、夸克、胶子等稳定下来，电磁相互作用和弱相互作用分离出来，加上原来已经形成的引力相互作用、强相互作用，四大作用力全部登场，我们现在存在的宇宙开始显现。
大爆炸后的10^-6秒，也就是前面说的大型强子对撞机模拟的状态出现，宇宙已经足够冷却，但在10亿度高温里，粒子仍然是一锅浓汤。
大爆炸后0.01秒，宇宙温度已经降到了1000亿度，质子开始出现，宇宙以光子、电子、中微子为主。以后，宇宙温度和密度急剧下降；大爆炸0.1秒，宇宙温度降到300亿度，中子质子比从1.0降到了0.61；大爆炸1秒钟，温度降到100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮灭反应出现，核力还远远不够束缚中子和质子，因此原子核还不能形成。
原子核的形成要到大爆炸10秒钟之后，这时候的温度已经降到了30亿度，形成原子的条件还远远没有达到，这个时间还要再过30万年以后。这已经超出了本节需要讲解的范围，就此打住了。
这就是大爆炸出现1秒钟宇宙惊心动魄的诞生和变化过程，但这还仅仅是科学界的猜想。
目前科学界除了在大型强子对撞机中模拟宇宙大爆炸初始阶段的状态，还发射了很多空间探测器，研制了很多探测设备，比如地层深处的中微子捕捉装置，设法捕捉一些宇宙大爆炸初始阶段可能残留的原初粒子，比如磁单极粒子等，还在设法捕捉暗能量、暗物质等的蛛丝马迹。
宇宙微波背景辐射和引力波的发现，对研究宇宙大爆炸初始阶段的状态有了突破的进展，比如根据今天宇宙热辐射的温度，就可以很容易的测算出宇宙大爆炸1秒钟各处温度为100亿度，所以能够知道那个时候原子核无法合成，整个宇宙就是一锅夸克胶子汤，核反应需要在今后这锅汤变冷后才能够出现。
这就是科学界给出的宇宙大爆炸第一秒钟发生的故事，欢迎大家共同讨论。
欲知后事如何，请随时关注时空通讯即将推出的《宇宙的故事》下一节：《俺们宇宙的第一代恒星和星系》。
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发表于 2019-4-10 22:02:27
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