10.1 宇宙大爆炸模型


大爆炸(英文:Big Bang)是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2009年所得到的目前最佳的观测结果,这些初始状态大约存在发生于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀到达今天的状态。


宇宙大爆炸的描述

1、 大爆炸——∞K——量子涨落

2、 普朗克时间——10^32 K——GUT大统一/第一次对称破缺

3、 10^-35秒——10^28 K——暴胀、弱电统一、夸克-反夸克主导时期

4、 10^-10秒——10^15 K——轻子形成

5、 0.01秒——10^11K——重子形成

6、 0.1秒——3×10^10K——中子衰变

7、 1秒——10^10K——质子/中子被强核力束缚形成氘核

8、 13.8秒——3×10^9K——氢核聚变成其它重原子核

9、 3分钟——10^9K——物质和辐射耦合在一起

10、300000年——3000K——电子和核束缚在一起,物质和辐射去耦

11、10亿年——3000K——恒星形成

12、100亿年——10K——原子链接形成有机分子

13、120亿年——3K——生命形成

14、120年~150亿年——2.7K——生物进化

15、10^18年——10^-7K——黑洞-霍金辐射主导时期

16、10^24年~10^32年——10^-15K——质子衰变

17、10^100年——0K——黑洞衰变/热寂

美国物理学家伽莫夫和他的支持者预言,大爆炸中所产生的辐射在遥远的宇宙空间里必定仍然存在,大约相当于10K左右。后来3K宇宙背景辐射的发现给了人们很大的鼓舞,因为它使爆炸宇宙模型的这个预言成为真实。当然,大爆炸宇宙模型也同样存在着许多尚待解决的疑难,它终究还只是一种假说。