模拟“宇宙大爆炸”
大部分理论物理学家都相信,现有的宇宙起源于一次大爆炸。而根据2013年普朗克卫星所得到的最佳观测结果,宇宙大爆炸距今137亿年。
要追寻世界的本源,必然要洞悉宇宙初始的那一刻。
严格来说,用“那一刻”或“那一瞬”,乃至“那一刹”来形容宇宙的初始,都差之千里。在目前大多数常见的物理模型中,宇宙诞生初期是由均匀且各向同性的高密高温高压物质构成的,并在极早期发生了非常快速的膨胀和冷却。“非常快速”有多快?科学家认为宇宙膨胀在进行到10-37秒时,发生呈指数增长的暴涨,当暴涨结束后,构成宇宙的物质包括夸克-胶子等离子体,以及其他所有基本粒子就已形成。
而在宇宙初始10-11秒之后,“宇宙大爆炸”模型中猜测的成分就进一步减少了,此时的粒子能量已经降低到了人类目前高能物理实验所能企及的范围。10-6秒之后,夸克和胶子结合形成了诸如质子和中子的重子族。在几分钟后,宇宙的温度迅速降低,密度降低到与海平面附近空气密度近似。氘、氦、锂等最初的原子核——太初核在此时形成了。
宇宙自此不断冷却,在大约38万年之后,电子和原子核结合成为原子,我们所能认知的世界开始被搭建形成。