第18章 宇宙的起源和命运(1)[第2页/共5页]

如许，直到明天它们应当仍然存在。如果我们能观察到它们，就会为非常热的初期宇宙阶段的图象供应一个很好的查验。可惜现在它们的能量太低了，使得我们不能直接察看到。但是，如果中微子不是零质量，而是像近年的一些尝试表示的，本身具有小的质量，我们则能够直接地探测到它们：正如前面提到的那样，它们可以是“暗物质”

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。

（1）为何初期宇宙如此之热？

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。

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。

广义相对论本身不能解释这些特性或答复这些题目，因为它预言，宇宙是从在大爆炸奇点处的无穷密度肇端的。广义相对论和统统其他物理定律在奇点处都见效了：