第18章 宇宙的起源和命运(1)[第2页/共5页]

（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？

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。

因为与光滑和有序的宇宙比拟，存在着多很多的浑沌和无序的宇宙。（如果每一布局都是等概率的，因为浑沌无序态多得这么多，宇宙多数会从这类态肇端）。很难了解，从如许浑沌的初始前提，如何导致明天我们这个在大标准上如此光滑和法则的宇宙。人们还预感，在如许的模型中，密度起伏导致比伽马射线背景观察设定的上限多很多的太初黑洞的构成。

但是，一些偏差会产生出新的宏观分子，它们会更有效地复制本身。是以它们具有上风，并趋势于代替本来的宏观分子。退化的过程就是用这类体例开端，并导致越来越庞大的自我复制构造的产生。第一种原始的生命情势消化了包含硫化氢在内的分歧物质，而开释出氧气。这就逐步地将大气窜改成明天如许的成分，并且答应诸如鱼、匍匐植物、哺乳植物以及最先人类等生命的更高情势的生长。

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。

来了解被遍及接管的宇宙汗青。这是假定从早到大爆炸时候起宇宙便可用弗里德曼模型来描述。在此模型中，人们发明当宇宙收缩时，此中的任何物体或辐射都变得更凉（当宇宙的标准大到2倍，它的温度就降落到一半。）因为温度便是粒子的均匀能量――或速率的测度，宇宙的变凉对于此中的物质就会有较大的效应。在非常高的温度下，粒子能够活动得如此之快，能够逃脱任何由核力或电磁力将它们吸引在一起的感化。但是能够预感到，跟着它们冷却下来，粒子相互吸引并且开端结块。更有甚者，连存在于宇宙中的粒子种类也依靠于温度。在充足高的温度下，粒子的能量是如此之高，只要它们碰撞就会产生很多分歧的粒子/反粒子对一一并且，固然此中一些粒子打到反粒子上去时会泯没，但是它们产生得比泯没得更快。但是，在更低的温度下，碰撞粒子具有较小的能量，粒子/反粒子对产生得不快――而泯没则变得比产生更快。