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極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

 紅豆居士 2018-08-06

萬(wàn)物皆空,獨(dú)有奇點(diǎn) ,萬(wàn)物之初 ,沒(méi)有宇宙,沒(méi)有時(shí)間 ,沒(méi)有空間 。

只存在一個(gè)神奇的點(diǎn)——奇點(diǎn)(singularity)。異常高溫,異常高壓,密度奇大。

一、第一秒鐘 0秒(距今137.99±0.21億年)宇宙大爆炸,調(diào)皮的造物主,引燃了這顆“炮竹”發(fā)生了宇宙大爆炸

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

時(shí)間開始產(chǎn)生,空間開始膨脹,密度和溫度隨之下降,于是產(chǎn)生了宇宙

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

10-46-10-36秒,大一統(tǒng)時(shí)期

宇宙處于無(wú)窮小時(shí)期,宇宙溫度冷卻至1032度(10后面32個(gè)0)重力開始分離出來(lái),支撐宇宙運(yùn)作

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

10-36-10-32秒,宇宙暴脹

一瞬間,宇宙,從原子的大小,暴脹,至柚子的大小,同時(shí)產(chǎn)生引力波和密度波

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

基本粒子(夸克、膠子、電子),形成炙熱的電離氣體(原始湯)

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

宇宙溫度冷卻至1028度,光以光子游走在電離氣體中

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

10-12-10-6秒,夸克時(shí)期

電磁力開始出現(xiàn),夸克粒子開始激情擁抱,暗物質(zhì)開始形成,宇宙溫度降至1015度

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

10-6-1秒,強(qiáng)子時(shí)期

夸克-強(qiáng)子轉(zhuǎn)換發(fā)生,形成復(fù)合粒子強(qiáng)子和重子重子由三個(gè)夸克組成,常見的重子是質(zhì)子和中子,宇宙溫度降至109度,相當(dāng)于太陽(yáng)核心溫度的70倍

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

二、光子時(shí)期10秒光子時(shí)期開始

宇宙由輻射的光子主導(dǎo),普通的粒子與光子藕合,電子和正電子相關(guān)湮滅,暗物質(zhì)粒子構(gòu)建暗物質(zhì)暈,電子和質(zhì)子阻礙光子的發(fā)射,宇宙變成超級(jí)炙熱的煙霧

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

3分鐘,核聚變

質(zhì)子和中子形成最初的原子核,開始爆發(fā)核聚變,生成鋰、氘和氦元素

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

20分鐘,核聚變暫停

開始形成最初的物質(zhì),包含75%的氫和25%的氦,自由電子開始散射光

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

7萬(wàn)年,物質(zhì)主導(dǎo)宇宙

由氫和氦組成的分子云,開始引起重力坍縮

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

三、黑暗時(shí)期,37萬(wàn)年,混沌初開

宇宙經(jīng)歷37萬(wàn)年的冷卻,溫度下降至3000度,宇宙充滿分子云,像濃霧一樣,黑暗時(shí)期開始,光子無(wú)法穿透,不斷被散射,釋放成為宇宙微波背景

1000萬(wàn)年

宇宙開始生成重元素

奠定復(fù)雜物質(zhì)組成的元素基礎(chǔ)

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

2-3億年,恒星初生

宇宙終于閃現(xiàn)一絲光,第一顆恒星產(chǎn)生,后續(xù)恒星開始閃耀登場(chǎng),這些恒星缺乏金屬元素

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

3億年,第一個(gè)大尺度的天體

原星系和類星體開始形成,隨著早期恒星的“燃燒”,產(chǎn)生了碳、氧、硅、鐵等元素

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

4.2億年,類星體MACS0647-JD形成

這是目前距離地球最遠(yuǎn)星系,距離地球約133億光年

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

四、宇宙復(fù)興,6億年,可見光開始主導(dǎo)宇宙

黑暗時(shí)期結(jié)束,銀河系初具規(guī)模

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

6.3億年,早期宇宙演化出星族III

在其形成幾百萬(wàn)年后,其核心坍塌收縮成黑洞,黑洞有時(shí)候噴射兩束亮光,生成最古老的伽瑪射線暴

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7.2億年,形成球狀星團(tuán),銀河系星系增多

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

7.5億年,生成巨大星系,一個(gè)比銀河系大5倍,質(zhì)量超過(guò)100倍的星系形成

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

18億年銀河系形成M13星團(tuán)

距離太陽(yáng)2.7萬(wàn)光年,半徑不到150光年,聚集近100萬(wàn)顆恒星,數(shù)量眾多的恒星,引起天文學(xué)家和科幻作家的興趣,探究是否存在智慧生命的可能

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五、大局已定,20億年,宇宙形成上千萬(wàn)星系奠定了現(xiàn)今宇宙的格架

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

30億年,宇宙大爆炸的證據(jù)

宇宙非常接近現(xiàn)今的狀態(tài),空間中漂浮著無(wú)數(shù)星系,星系中充滿著星系云,部分光線被星系云吸收,激發(fā)星系云的中CO分子,在宇宙中留下永久的印記。科學(xué)家估算光線被吸收時(shí)間,估算CO分子處于那種激發(fā)狀態(tài),進(jìn)而估算宇宙當(dāng)時(shí)的溫度,比現(xiàn)今宇宙溫度的高三倍,這是宇宙大爆炸的力證

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

38億年,恒星高峰

宇宙星系頻繁碰撞,生成巨量恒星,釋放出所有天然元素

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

50億年,星系盤

宇宙星系融合碰撞,形成一個(gè)半徑20萬(wàn)光年,質(zhì)量約1萬(wàn)億倍太陽(yáng)質(zhì)量,形成向內(nèi)收縮的圓盤狀天體,外圍是星系的旋臂結(jié)構(gòu)

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

62億年,肉眼可見的爆發(fā)

宇宙每天有100萬(wàn)顆恒星,坍陷收縮、噴射出強(qiáng)光,每天噴射出1000束強(qiáng)光,其中僅有1束強(qiáng)光抵達(dá)地球,天文學(xué)家每天可觀察到1-2束,其中一顆巨大恒星核心坍陷,噴射出一道強(qiáng)光射向地球

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

86億年,星系碰撞

兩個(gè)相鄰的星系,由于引力場(chǎng)的作用,相關(guān)吸引融合在一起,發(fā)生星系碰撞,生成巨量恒星,形成仙女座大星云

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

90億年,神秘的暗能量

隨著宇宙能量的消耗,宇宙暴脹速度放緩,神秘的暗能量大展拳腳,成為當(dāng)時(shí)宇宙的主要構(gòu)成,誘發(fā)宇宙膨脹再次加速

極簡(jiǎn)宇宙史:從萬(wàn)物之初到地球誕生

92.3億年,太陽(yáng)系誕生

銀河系中心2.7萬(wàn)光年處,某個(gè)星際云在這里漂浮著,突然受到超新星爆炸的影響,這個(gè)星際云向內(nèi)部坍陷,形成一個(gè)原始球狀體,進(jìn)一步收縮成原恒星,核心溫度升高至發(fā)生核聚變,原始太陽(yáng)誕生,星際云外圍的塵埃顆粒,由于引力場(chǎng)的作用,開始形成八大行星和衛(wèi)星

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