宇宙大爆炸
摘要：宇宙大爆炸形成了宇宙
关键词：大爆炸粒子恒星宇宙
宇宙的本来概念是指屋檐和栋梁或指时间和空间。

《淮南子•览冥训》：“凤凰之翔，至德也……而燕雀佼（骄）之，以为不能与之争于宇宙之间。

”高诱注：…宇，屋檐也；宙，栋梁也。

‟《淮南子•原道训》高诱注：…四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地地球是处于宇宙的那个部位，宇宙有没有起源，何时起源，又将何时毁灭。

宇宙大爆炸形成了宇宙。

大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。

大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。

宇宙最开始，没有物质只有能量，大爆炸后物质由能量转换而来，当代粒子物理学告诉我们，在足够高的温度下，物质粒子可以由光子的碰撞产生出来。

下面是宇宙物质进化的详细过程：
宇宙诞生第1/10000秒，温度达几十万亿开，大于强子和轻子的阈温，光子碰撞产生正反强子和正反轻子，同时其中也有湮灭成光子。

在达到平衡状态时，粒子总数大致于光子总数相等，未经湮灭的强子破碎为“夸克”，此时夸克处于没有任何相护作用的“渐进自由状态”。

宇宙中的粒子品种有：正反夸克，正反电子，正反中微子。

最后，有十亿分之一的正粒子存留下来
时标0.01秒温度1000亿开，小于强子阈温大于轻子阈温。

光子产生强子的反应已经停止，强子不再破碎为夸克，质子中子各占一半，但由于正反质子正反中子不断湮灭，强子数量减少。

中子与质子不断相护转化，到1.09秒时，温度100亿开，质子：中子=76：24
时标13.82秒，温度小于30亿开，物质被创造的任务完成。

中子衰变现象出现，衰变成质子加电子加反中微子。

这时质子：中子=83：17
时标3分46秒，温度9亿开，反粒子全部湮灭，光子：物质粒子=10亿：1，中子不再衰变，质子：中子=87：13；这时出现了一个非常重要的演化：由2个质子和2个中子生成1个氦原子核，中子因受核力约束而保存下来。

宇宙进入核合成时代。

时标30万—70万年，温度4000—3000开，能量和物质处于热平衡状态。

开始出现稳定的氢氦原子核，宇宙进入复合时代。

在后期宇宙逐步转变为以物质为主的时代。

时标4亿—5亿年，温度100开。

物质粒子开始凝聚，引力逐渐增大，度过“黑暗时代”后，第一批恒星星系形成。

随着第一批恒星的形成，原子在恒星的内部发生了核聚变反应，进而出现了氦，碳、氧、镁，铁等元素原子核。

核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。

通过广义相对论将宇宙的膨胀进行时间反演，则可得出宇宙在过去有限的时间之前曾经处于一个密度和温度都无限高的状态，称之为奇点，奇点的存在意味着
广义相对论理论在这里不适用。

而仍然存在争论的问题是，借助广义相对论我们能在多大程度上理解接近奇点的物理学——可以肯定的是不会早于普朗克时期。

宇宙极早期这一高温高密的相态被称作“大爆炸”，这被看作是我们宇宙的诞生时期。

通过观测Ia型超新星来测量宇宙的膨胀，对宇宙微波背景辐射温度涨落的测量，以及对星系之间相关函数的测量，科学家计算出宇宙的年龄大约为137.3 ± 1.2亿年。

这三个独立测算所得到的结果相符，从而为具体描述宇宙所包含物质比例的ΛCDM模型提供了有力证据。

大爆炸理论最早也最直接的观测证据包括从星系红移观测到的哈勃膨胀、对宇宙微波背景辐射的精细测量、宇宙间轻元素的丰度（参见太初核合成），而今大尺度结构和星系演化也成为了新的支持证据。

这四种观测证据有时被称作“大爆炸理论的四大支柱”。

对遥远星系和类星体的观测表明这些天体存在红移——从这些天体发出的电磁波波长会变长。

通过观测取得星体的频谱，而构成天体的化学元素的原子与电磁波的相互作用对应着特定样式的吸收和发射谱线，将两者进行比对则可发现这些谱线都向波长更长的一端移动。

这些红移是均匀且各向同性的，也就是说在观测者看来任意方向上的天体都会发生均匀分布的红移。

如果将这种红移解释为一种多普勒频移，则可进而推知天体的退行速度。

对于某些星系，它们到地球的距离可以通过宇宙距离尺度来估算出。

如果将各个星系的退行速度和它们到地球的距离一一列出，则可发现两者存在一个线性关系即哈勃定律：
v=HD
其中，v 是星系或其他遥远天体的退行速度，D 是距天体的共动固有距离，H 是哈勃常数，根据WMAP最近的测量结果为70.1 ± 1.3 千米/秒/秒差距根据哈勃定律我们的宇宙图景有两种可能：或者我们正处于空间膨胀的正中央，从而所有的星系都在远离我们——这与哥白尼原理相违背——或者宇宙的膨胀是各处都相同的。

从广义相对论推测出宇宙正在膨胀的假说是由亚历山大·弗里德曼和乔治·勒梅特分别在1922年和1927年各自提出的，都要早于哈勃在1929年所进行的实验观测和分析工作。

宇宙膨胀的理论后来成为了弗里德曼、勒梅特、罗伯逊、沃尔克等人建立大爆炸理论的基石。

我们通过对哈勃膨胀以及对微波背景辐射的观测，分别估算出了宇宙的年龄。

虽然这两个结果彼此曾经存在一些矛盾和争议，但最终还是取得了相当程度上的一致：两者都认为宇宙的年龄要稍大于最老的恒星的年龄。

两者的测量方法都是将恒星演化理论应用到球状星团上，并用放射性定年法测定每一颗第二星族恒星的年龄。

现代观测发现宇宙加速膨胀之后，人们意识到现今可观测的宇宙越来越多的部分将膨胀到我们的事件视界以外而同我们失去联系，这一效应的最终结果还不清楚。

在ΛCDM模型中，暗能量以宇宙学常数的形式存在，这个理论认为只有诸如星系等引力束缚系统的物质会聚集，并随着宇宙的膨胀和冷却它们也会到达热寂。

对暗能量的其他解释，例如幻影能量理论则认为最终星系群、恒星、行星、原子、原子核以及所有物质都会在一直持续下去的膨胀中被撕开，即所谓大撕裂。

物质毁灭，重生，积压,二次爆炸，物质扩散，到一定程度后，停止扩散，物质大量形成，形成密度高的物质，相互吞噬，形成1个质量特大密度特大的物质，物质扩散,到一定程度，物质里面的物质破裂，继续扩散，形成宇宙.到一定程度后停止扩散，物质积压,因为碰撞，吞噬恒星裂体等等原因形成爆炸，循环。

如果物质性质改变，有可能停止循环或变相循环。

参考文献：百度百科《你不知道的宇宙大爆炸》雪弗特席林
《宇宙的星光》上海科学技术出版社伽莫夫。