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物質是如何產生的?BIGBANG之前是什麽樣的?

1927年,比利時物理學家喬治·勒邁特提出了宇宙是從壹個“原始原子”開始膨脹的理論,即大爆炸理論和膨脹理論。現在它已經被越來越多的科學家所接受。

據說大約在6543.8+05億年前,宇宙的原始奇點,也就是宇宙的整個空間體積為零的時候,發生了壹次大爆炸。這個奇點應該是壹個高度有序的奇點,壹些科學家認為它是時間的起點。大爆炸是壹種核反應。

大爆炸理論的基本觀點是,宇宙早期處於高溫高密度狀態,溫度隨著宇宙的膨脹而下降。在大爆炸的時候,宇宙的大小被認為是零,所以它是無限地熱的。大爆炸後的10-43秒稱為普朗克時間。在普朗克時間的那個點上,宇宙已經變成了比原子還小的熱點,宇宙的密度極高。在普朗克時間之前,所有的物理定律都失去了作用。但是在普朗克時間(10 -43秒)之後,物理定律開始發揮作用。在大爆炸的第壹瞬間,當整個宇宙是壹個質子形成時的萬億分之壹時,宇宙可能處於均勻狀態。壹些膨脹模型指出,宇宙在初始時刻的膨脹速率呈指數增長,而在壹些膨脹模型中。這個時刻可以持續到宇宙開始後的10-34 ~ 10-30秒。1999年,天文學家獲得了宇宙是平的新證據,為大爆炸理論提供了新的證據。宇宙大爆炸後,宇宙中的基本粒子迅速形成,然後逐漸合成為元素。後來逐漸演變成氣態物質,宇宙進壹步膨脹,導致輻射溫度不斷下降。氣態物質開始凝結成星系或星雲、星系團,最後形成恒星,產生了我們現在看到的宇宙。大爆炸之後,隨著宇宙的不斷膨脹,物質的密度由密變稀,溫度也隨之下降。這是大爆炸宇宙學學派的基本主要觀點。這種觀點認為宇宙的演化大致分為幾個階段。

(a)宇宙的非常早期階段,也稱為基本粒子的形成階段。

大爆炸後的第壹秒,宇宙開始形成基本粒子。這個階段主要是強子和粒子的形成和湮滅,主要經歷以下過程:

首先,從世界時零秒到10-43秒,這是普朗克時間階段,所有的物理定律都不適用。

從10-43秒到10-36秒,宇宙溫度極高,物質密度極高。物質的存在形式壹般不清楚,可能處於同質狀態。在10-34 ~ 10-30秒期間,部分膨脹模型顯示指數增長速度。暴漲宇宙理論認為,如果1 tick = 10-34秒,暴漲可能會持續幾百個tick,然後就結束了。即10-32秒後,確定宇宙基本結構和物理組成的過程已經完成。在宇宙跳躍結束時,宇宙大約有壘球那麽大。10-14秒後,宇宙半徑增大到3英尺左右,溫度冷卻到1000億度。這時,原子的組成部分——誇克和電子就形成了。

隨著宇宙的膨脹,溫度持續下降。強子是逐漸形成的。10-6秒,原子本身形成。這時,誇克聚集成質子和中子,質子和中子聚集成原子核。原子核和電子形成原子。最終,第壹種元素氦以大大降低的速度穿過了我們今天仍能探測到的高度,其背景輻射飛遍了整個宇宙。

此時宇宙中最活躍的基本粒子是強子,包括介子和重子(如質子、中子和超子)。大爆炸後10-2秒,宇宙溫度約為1000億開爾文,物質密度降至1011 g/cm3。這時輕子起主導作用,宇宙中的物質分為電子、誇克、μ介子和τ介子,所以輕子起主導作用。它的主要特征是輕子分解和正負粒子湮滅。因為在這個過程中,輕子的分解和正負粒子的湮滅是不斷進行的,產生了大量的光子和中微子,以至於當溫度下降到654.38+0000億度時,輻射(光子)相對於物理物體是占優勢的。

(2)元素形成階段,也稱輻射階段。

宇宙大爆炸1秒後,宇宙溫度降至約1000億度。此時的宇宙主要包含光子、電子、中微子及其反粒子,以及壹些質子和中子。從大爆炸後1秒到3分鐘,宇宙進入元素形成階段。爆炸後壹秒,宇宙中的物質密度下降到107 g/cm3。此時的宇宙不僅在整體膨脹中占主導地位,而且處於處處排斥(輻射)的階段。到了後期,物理對象(如質子、中子、電子等物理粒子)開始發生很大變化,碰撞中電子/反電子對的產生率降到了它們的湮滅率以下。這時,大部分電子和反電子相互湮滅,產生更多的光子,只留下少數電子。中微子和反中微子並不相互湮滅,因為這些粒子和其他粒子的相互作用非常微弱,所以它們今天仍然無處不在,但是因為現在中微子的能量太低,無法直接觀測到。中微子不是無質量的,而是質量很小,可以間接探測到。中微子可能是壹種暗物質,有足夠的引力阻止宇宙膨脹,使其再次坍縮。大爆炸後約3分鐘,溫度降至約654.38+0億度。這時質子和中子不再有足夠的能量逃脫強核力的吸引,即中子開始失去自由存在的條件,開始與質子合成形成重氫(氘)核,重氫核再與更多的質子和中子結合形成氦核,氦核有兩個質子和兩個中子。和少量的兩種較重的元素:鋰和鈹。因此形成了幾種不同的化學元素。因為原子核是由核子(質子和中子)合成的,所以這個階段也叫核合成(即元素形成)階段。當溫度下降到654.38±0萬℃時,形成化學元素的早期過程結束。核合成結束時,氦的含量約占質量的25-30%,氘占1%,其余大部分是氫,剩余的中子衰變成質子,質子就是氫的原子核。因為氦非常穩定,所以可以保存到今天。大爆炸後幾個小時,氦和其他元素的生產停止了。

計算表明,氦核的活動持續了約3分鐘,予言宇宙中的元素應該以特定的比例存在,其中1/4是氦,耗盡了所有可利用的中子,剩余的原子核(未聚合的質子)自然形成氫核,氫約占3/4。這與天文測量結果壹致。所有重元素(鋰、碳)占比不到1%,這些重元素是後來形成的。

此外,宇宙膨脹最初幾分鐘釋放的巨大熱量應該會導致壹些微量同位素的產生。氘,也叫重氫,比氫多壹個中子。氫和鋰也是相繼形成的,而氘是恒星無法制造和保存的。唯壹可行的解釋是所有的氘都是原始的,它產生於大爆炸。所以是大爆炸理論的輔助理論。從那以後,第二階段經歷了幾千年。現階段宇宙中的物質主要是質子、電子、光子和壹些較輕的原子核,光輻射仍然很強,仍然沒有恒星。

(三)物質階段

大爆炸後約65,438+10萬年,隨著宇宙的膨脹,溫度下降到約65,438+10萬開爾文,物理密度高於輻射(光子)密度,輻射退到次要位置。輻射消退後,宇宙中的物質主要是氣態物質。因為這類物質不再受輻射影響,當發生某種非均勻擾動時,壹些氣態物質在重力作用下凝聚成氣體雲,氣體雲是進壹步收縮產生的。

宇宙30000歲的時候,宇宙的溫度大概是1000度。

30萬年前宇宙形成時,溫度降至4000攝氏度左右,進入實質性過程的第三階段。這時,當電子和原子核不再有足夠的能量來克服它們之間的電磁引力時,它們就會開始結合成原子。而且物質最終與輻射分離,宇宙由不透明狀態變為透明狀態,於是輻射熱向四面八方散發,宇宙沐浴在壹種熱輻射中,這就是“黑體”輻射。以今天宇宙微波背景的形式到達我們這裏。30萬年來,輻射幾乎壹直在平穩地傳播。

宇宙輻射——典型的中子在氣態下主要以直線運動。宇宙學家古斯認為,大爆炸之後,宇宙非常熱,充滿了等離子體,沒有中性原子,原子是分裂的。因此,電子離開原子核,自由移動。當這種物質處於血漿中時,輻射是很不明顯的。這種自由電荷粒子與形成光的光子相互作用非常強烈。就這樣,這些光子不斷地被身體散射和吸收,它們永遠不會真正到達任何地方。宇宙繼續膨脹和冷卻。在壹些物質密度略高於平均密度的區域,膨脹會被額外的重力阻擋,這就阻止了壹些區域的膨脹。並再次坍縮,逐漸形成旋轉星系和橢圓星系,逐漸進入穩定狀態。

大約654.38+0萬年後,形成了許多原子,後來它們在恒星中被“煮沸”成重元素,最終產生了提供生命誕生的物質。

當原子核與其他原子核碰撞時,可以被激發,引起共振。這種精確的共振將產生豐富的碳來滿足許多生物的需要。在隨後的核反應中,產生了生命所必需的元素氧、氮和其他重元素。

簡而言之,宇宙始於大爆炸,銀河系形成於氣團之中。恒星首先在銀河系中心形成,然後迅速成熟,形成了我們今天看到的樣子。

膨脹理論告訴我們,宇宙在創造瞬間的極短時間內,以百倍的膨脹系數迅速達到6543.8+05億年的膨脹量。在這壹次突如其來的暴漲中,宇宙在亞原子時的均勻性特征變成了後膨脹時代的宇宙特征,也就是說,宇宙膨脹前存在的任何不均勻性都有可能被快速膨脹力抹平。

= = = =倒數第二個答案

希望妳不是在說空話。

首先,妳明白什麽是奇點嗎?百科上面的解釋實際上是什麽意思?如果妳連這個東西是什麽都不知道,那就去問它是怎麽產生的。這就是所謂的思維模式。真的,有人能給我解釋壹下什麽是奇點嗎?

為什麽不想想妳是誰這個話題吸引了很多聰明人。

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這些題,無論多少分都是無底洞的池子,扔下去是看不到的。如果妳真的有答案,諾貝爾獎將唾手可得。請記住溫伯格的那句話,物理學至今不是壹個完整的邏輯體系。百度可以搜壹下。

如果我們試圖用哲學而不是物理學來理解世界,那是馬哲自欺欺人的願望。馬哲最擅長的是從思維的角度解釋科學,並稱自己為具體科學的抽象概括。其實哲學的這些回答對考研也是有用的。...

話又說回來,且不說因果關系這種深奧的理論,因果關系壹定是科學家秉持的壹種嚴謹的思維方式。

哲學否認上帝的存在。科學永遠給上帝留了空間。大多數現代科學家都是基督徒。

2樓老回答= = =

問題那麽多,但還是難題,點卻那麽少。

總結壹下所有的問題,我建議妳了解什麽是大爆炸,為什麽現在的理論推測宇宙是從大爆炸開始的,宇宙的大小和結構,以及所謂的測不準理論,從而提出這些問題。

現在連大爆炸都只是主流假說,妳可以把它當成結論,然後再問這個奇點。有什麽意義?

也許不是妳說的那樣。妳認為設備不夠好是有道理的。確定粒子在光速附近的運動軌跡幾乎無解。在無解的情況下找到相應的規律。