極簡宇宙史:從萬物之初到地球誕生

2018-08-06 15:37:03

萬物皆空,獨有奇點 ,萬物之初 ,沒有宇宙,沒有時間 ,沒有空間
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只存在一個神奇的點——奇點(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,調皮的造物主,引燃了這顆“炮竹”發生了宇宙大爆炸▼
時間開始產生,空間開始膨脹,密度和溫度隨之下降,於是產生了宇宙▼

10-46-10-36秒,大一統時期

宇宙處於無窮小時期,宇宙溫度冷卻至1032度(10後面32個0)重力開始分離出來,支撐宇宙運作▼

​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,同時產生引力波和密度波▼
基本粒子(夸克、膠子、電子),形成炙熱的電離氣體(原始湯)▼

宇宙溫度冷卻至1028度,光以光子遊走在電離氣體中▼

10-12-10-6秒,夸克時期

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

​10-6-1秒,強子時期

夸克-強子轉換髮生,形成複合粒子強子和重子重子由三個夸克組成,常見的重子是質子和中子,宇宙溫度降至109度,相當於太陽核心溫度的70倍 ▼

​二、光子時期10秒光子時期開始

宇宙由輻射的光子主導,普通的粒子與光子藕合,電子和正電子相關湮滅,暗物質粒子構建暗物質暈,電子和質子阻礙光子的發射,宇宙變成超級炙熱的煙霧 ▼
3分鐘,核聚變

質子和中子形成最初的原子核,開始爆發核聚變,生成鋰、氘和氦元素▼

​20分鐘,核聚變暫停

開始形成最初的物質,包含75%的氫和25%的氦,自由電子開始散射光▼
7萬年,物質主導宇宙

由氫和氦組成的分子雲,開始引起重力坍縮▼
三、黑暗時期,37萬年,混沌初開

宇宙經歷37萬年的冷卻,溫度下降至3000度,宇宙充滿分子雲,像濃霧一樣,黑暗時期開始,光子無法穿透,不斷被散射,釋放成為宇宙微波背景▼
1000萬年

宇宙開始生成重元素

奠定複雜物質組成的元素基礎▼
2-3億年,恆星初生

宇宙終於閃現一絲光,第一顆恆星產生,後續恆星開始閃耀登場,這些恆星缺乏金屬元素▼

​3億年,第一個大尺度的天體

原星系和類星體開始形成,隨著早期恆星的“燃燒”,產生了碳、氧、矽、鐵等元素▼
4.2億年,類星體MACS0647-JD形成

這是目前距離地球最遠星系,距離地球約133億光年▼
四、宇宙復興,6億年,可見光開始主導宇宙

黑暗時期結束,銀河系初具規模▼
6.3億年,早期宇宙演化出星族III

在其形成幾百萬年後,其核心坍塌收縮成黑洞,黑洞有時候噴射兩束亮光,生成最古老的伽瑪射線暴▼
7.2億年,形成球狀星團,銀河系星系增多▼
7.5億年,生成巨大星系,一個比銀河系大5倍,質量超過100倍的星系形成▼

​18億年銀河系形成M13星團

距離太陽2.7萬光年,半徑不到150光年,聚集近100萬顆恆星,數量眾多的恆星,引起天文學家和科幻作家的興趣,探究是否存在智慧生命的可能 ▼
五、大局已定,20億年,宇宙形成上千萬星系奠定了現今宇宙的格架

​30億年,宇宙大爆炸的證據

宇宙非常接近現今的狀態,空間中漂浮著無數星系,星系中充滿著星系雲,部分光線被星系雲吸收,激發星系雲的中CO分子,在宇宙中留下永久的印記。科學家估算光線被吸收時間,估算CO分子處於那種激髮狀態,進而估算宇宙當時的溫度,比現今宇宙溫度的高三倍,這是宇宙大爆炸的力證▼
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​38億年,恆星高峰

宇宙星系頻繁碰撞,生成巨量恆星,釋放出所有天然元素▼
50億年,星系盤

宇宙星系融合碰撞,形成一個半徑20萬光年,質量約1萬億倍太陽質量,形成向內收縮的圓盤狀天體,外圍是星系的鏇臂結構▼
62億年,肉眼可見的爆發

宇宙每天有100萬顆恆星,坍陷收縮、噴射出強光,每天噴射出1000束強光,其中僅有1束強光抵達地球,天文學家每天可觀察到1-2束,其中一顆巨大恆星核心坍陷,噴射出一道強光射向地球▼
86億年,星系碰撞

兩個相鄰的星系,由於引力場的作用,相關吸引融合在一起,發生星系碰撞,生成巨量恆星,形成仙女座大星雲▼
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,成為當時宇宙的主要構成,誘發宇宙膨脹再次加速▼
92.3億年,太陽系誕生

銀河系中心2.7萬光年處,某個星際雲在這裡漂浮著,突然受到超新星爆炸的影響,這個星際雲向內部坍陷,形成一個原始球狀體,進一步收縮成原恆星,核心溫度升高至發生核聚變,原始太陽誕生,星際雲外圍的塵埃顆粒,由於引力場的作用,開始形成八大行星和衛星▼

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