从大爆炸到现在：我们宇宙的瞬间快照

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一开始，什么都没有。然后，大约137??亿年前，宇宙形成了。但是，很长一段时间，我们仍然不知道发生这种情况的确切条件。科学家利用望远镜观测和粒子物理模型，已经能够将宇宙生命中重大事件的粗略时间表拼凑在一起。在这里，我们来看看我们宇宙中一些最重要的历史时刻，从它的初期到最终的死亡。

这一切都始于大爆炸，“这是一个时刻，而不是太空中的一个点” 。具体来说，就是时间本身开始的那一刻，即所有后续时刻的计算瞬间。尽管它是众所周知的一个名词，但大爆炸并不是真正的爆炸而是宇宙极度炎热和密集的时期，空间开始向各个方向向外扩展。虽然宇宙大爆炸的模型表明宇宙是无限密度的无限小点，但这只是一种挥之不去的说法，我们不知道当时发生了什么。数学无穷大在物理方程中没有意义，因此实际上我们可以将大爆炸理解为宇宙的破裂点。

宇宙的下一阶段是快速增长。在宇宙大爆炸之后的第一个0.0000000000000000000000000000001秒内，宇宙的大小可能呈指数级扩展，从而激发宇宙其他的区域。这个被称为“宇宙膨胀”的情境仍然是假设的，但科学家喜欢这个想法，因为它解释了为什么遥远的太空区域看起来如此相似，尽管它们相隔很远。早在2014年，一个团队认为他们已经从早期的宇宙中发现了这种扩张的信号。但结果后来被证明是更平凡的东西：星际尘埃。

在开始的几毫秒之后，宇宙非常热 - 温度大约为7万亿到10万亿华氏度（4万亿和6万亿摄氏度）的热度。在这样的温度下，称为夸克的基本粒子原本通常在质子和中子内部紧密地结合，现在开始自由地四处游荡。胶原带有一股被称为强力的基本力，它们与这些夸克混合在一个渗透宇宙的浓郁的原始液体中。研究人员设法在地球上的粒子加速器中创造了类似的条件。但这种难以实现的状态只持续了几分之一秒。

在接下来的一段时间里有很多动作，大爆炸后大约几千分之一秒开始。随着宇宙的扩张，它变冷了，很快条件就足以让夸克一起变成质子和中子。在宇宙大爆炸后一秒钟，宇宙的密度下降到足以使中微子 - 最轻和相互作用最小的基本粒子 - 能够在不击中任何物体的情况下向前飞行，创造出所谓的宇宙中微子背景，这是科学家尚未发现的。

在宇宙生命的前3分钟，质子和中子融合在一起，形成氢的同位素，称为氘，以及氦和少量的次轻元素锂。但是一旦温度下降，这个过程就停止了。最后，大爆炸后38万年，事情变得足够冷，以便氢和氦可以与自由电子结合，形成第一个中性原子。曾经遇到电子的光子现在可以不受干扰地移动，从而产生宇宙微波背景（CMB），这是1965年首次发现的这个时代的遗物。

很长一段时间，宇宙中没有任何东西发光。这一时期持续了大约1亿年，被称为宇宙黑暗时代。这个时代仍然极难研究，因为天文学家对宇宙的了解几乎完全来自星光。没有任何明星，很难知道发生了什么。

大爆炸后大约1.8亿年，氢气和氦气开始坍缩成大球体，在核心产生温度很高的第一颗恒星。宇宙进入了一个称为宇宙黎明或再电离的时期，因为早期恒星和星系辐射的热光子将星际空间中的中性氢原子打破成质子和电子，这一过程称为电离。反应持续了到底多长时间很难说。因为它发生得如此之早，以至它的信号被后来的气体和尘埃所掩盖，所以最好的科学说法它是大概发生在大爆炸后大约5亿年的时间里。

这是宇宙开始发源的地方，或者至少是我们今天所熟悉的景象。小早期星系开始融合成更大的星系，大爆炸后大约10亿年，在它们的中心形成了超大质量黑洞。明亮的类星体可以在距离我们120亿光年远的地方发现强烈的光信号。

在接下来的几十亿年里，宇宙继续发展。来自原始宇宙的高密度点重力吸引物质到自身。它们慢慢地长成了星系团、气体和尘埃，形成了今天可以看到的美丽的丝状宇宙网。

大约45亿年前，在一个特定的星系中，一团气体坍缩成黄色恒星，周围环形系统。这些环合并成八个行星，加上各种彗星，小行星，矮行星和卫星，形成了一个熟悉的恒星系统。在这个过程之后，来自中央恒星的第三颗行星要么保留了大量的水，要么彗星后来输送了大量的冰和水。

在第三个水世界，在38到35亿年前，微小的，简单的微生物眨眼间存在。这些生命形式出现并演变成奇妙的海怪和巨大的食叶恐龙。最终，大约20万年前，沿着物种起源，我们能够惊叹于我们神秘的宇宙并发现整个事物是如何形成的。

当然，这不是事物发展的终点。物理学家仍然不太了解宇宙的存在。这取决于暗能量的细节，这是一种神秘的力量驱使宇宙分开，其性质尚未得到很好的衡量。在一个可能的未来，宇宙将继续永久扩张，足以使所有星系中的所有恒星都耗尽燃料，甚至黑洞也会蒸发成无物，留下一股被惰性能量渗透的死宇宙。或者，重力最终将克服暗能量的扩张力量，将所有物质拉回到一起被称为大爆炸的初始状态。或者，暗能量可以加速一切，远离其他一切，创造所谓永久性的大裂口。


本文选自：今日头条

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