第18章 宇宙的起源和命运(1)[第1页/共5页]
就在大爆炸时,宇宙体积被以为是零,所以是无穷热。但是,辐射的温度跟着宇宙的收缩而降落。大爆炸后的1秒钟,温度降落到约为100亿度,这约莫是太阳中间温度的1000倍,亦即氢弹爆炸达到的温度。现在宇宙首要包含光子、电子和中微子(极轻的粒子,它只受弱力和引力的感化)和它们的反粒子,另有一些质子和中子。跟着宇宙的持续收缩,温度持续降落,电子/反电子对在碰撞中的产生率就落到它们的泯没率之下。如许,大多数电子和反电子相互泯没掉了,产生出更多的光子,只剩下很少的电子。但是,中微子和反中微子并没有相互泯没掉,因为这些粒子和它们本身以及其他粒子的感化非常微小。
所谓的浑沌鸿沟前提便是如许一种能够性。这些前提含蓄地假定,要么宇宙是空间无穷的,要么存在无穷多宇宙。在浑沌鸿沟前提下,在方才大爆炸以后,寻求任何空间地区在肆意给定的布局的概率,在某种意义上,和它在任何其他布局的概率是一样的:宇宙初始态的挑选纯粹是随机的。这意味着,初期宇宙能够是非常浑沌和无序的。
宇宙从非常热的状况开端并随收缩而冷却的气象,和我们明天统统的观察证据相分歧。固然如此,它还留下很多未被答复的首要题目:
(4)固然宇宙在大标准上是如此的分歧和均匀,它却包含有部分的无规性,诸如恒星和星系。人们以为,这些是从初期宇宙中分歧地区之间密度的藐小不同生长而来的。这些密度起伏的发源是甚么?
地球本来是非常热的,并且没有大气。在时候的长河中它冷却下来,并从岩石中披发气体获得了大气。我们没法在这起初的大气中存活。因为它不包含氧气,反而包含很多对我们有毒的气体,如硫化氢(便是使臭鸡蛋难闻的气体)。但是,存在其他能在这类前提下繁衍的原始的生命情势。人们以为,它们能够是作为原子的偶尔连络,构成叫做宏观分子的大布局的成果,而在陆地中生长,这类布局能够将陆地中的其他原子堆积成近似的布局。它们就如许复制本身并滋长。在有些环境下复制有些偏差。这些偏差凡是使新的宏观分子不能复制本身,并终究被毁灭。
大爆炸后的几个钟头以内,氦和其他元素的产生就停止了。以后的100万年摆布,宇宙仅仅是持续收缩,没有产生甚么事。最后,一旦温度降落到几千度,电子和核子不再有充足能量去克服它们之间的电磁吸引力,就开端连络构成原子。宇宙作为团体,持续收缩变冷,但在一个比均匀略微麋集些的地区,收缩就会因为分外的引力吸引而迟缓下来。在一些地区收缩终究会停止并开端坍缩。当它们坍缩时,在这些地区外的物体的引力拉力使它们开端很慢地扭转;当坍缩的地区变得更小,它会自转得更快――正如在冰上自转的滑冰者,缩回击臂时会自转得更快。终究,当地区变得充足小,它自转得快到足以均衡引力的吸引,碟状的扭转星系就以这类体例出世了。别的一些地区刚好没有获得扭转,就构成了叫做椭圆星系的椭球状物体。这些地区之以是停止坍缩,是因为星系的个别部分稳定地环绕着它的中间公转,但星系团体并没有扭转。