- 揭秘宇宙奇跡(探索發現百科全書)
- 超俠主編
- 1732字
- 2024-05-23 16:50:59
走出黑暗
沒有序幕
在我們的星球上,無論是西方的歌劇還是東方的戲曲,通常都有一個序曲或序幕,表示好戲要開場了。但宇宙沒有。
宇宙最初是黑沉沉的虛空,一無所有:沒有地,也沒有天,沒有草原,也沒有牛,更沒有你我。神話大抵是這樣說的。后來的宗教表示反對,怎么可能“無中生有”?他們說在宇宙戲劇開場前,一定有一種至高無上的力量觸動了某個開關,進而拉開了宇宙劇場的序幕,那就是宇宙間的“第一推動力”。至于“推動力”的發出者,自然就是他們信仰的最高神明。


科學家是怎么說的呢?宇宙本身就是自己的推動力。它沒有序幕,但有一個開始,就像所有的故事那樣——一次遠古大爆炸。我們就從大爆炸說起。
黢黑的虛空中,有一個誰也看不見的小點,叫作奇點。奇點比針尖、比灰塵還小,比你能想象到的所有小點都小,但它堅硬無比,充滿了熱度與能量。一剎那間,神奇的一幕出現了:奇點爆裂開來,虛空中迎來第一次大爆炸。那陣勢誰也沒見識過,連個譜兒也沒有,沒法從我們的星球上找一個類似的例子來比喻。
▍宇宙誕生的瞬間


▍宇宙大爆炸模型
那次大爆炸不是從點射向四周的擴散,根本就是一次全部空間的大爆發,從一開始就充滿了整個空間。空間和時間,以及萬事萬物的雛形都產生了,那時候,宇宙的溫度有多高?大約是1000億℃。幸好,隨后它就開始降溫了。
要有光
大爆炸之后的宇宙什么樣?簡直就是一團高能粒子霧,混沌而黏稠。到處都是能量,到處都是輻射,到處都是各種看不見的微小物質,光子、電子、中子……統稱“粒子”。它們躁動不安,四下流竄,像一群沒頭的蒼蠅。因為速度太快,粒子間互相碰撞是常有的事,有時候正、反粒子碰到一塊,立刻“身與形俱滅”,化作一束高強能量。
好在溫度即刻降低了,這給粒子間的“友好”結合提供了機會,它們開始抱團形成氫和氦元素,這是元素周期表中的頭兩號元素。那時候的宇宙中也有一些鋰元素,但總體說來是氫、氦兩大元素的聯合王國。氫數量巨大,是當之無愧的“大當家”。這時候,大爆炸才剛過3分鐘。
▍宇宙中的基本粒子




環保小貼士
溫差巨大
宇宙的溫度無處不在,但差別巨大,冷熱不均。有些地方熱得要命,比如太陽,表面溫度高達6000℃,而牛郎星與織女星的表面溫度則可達7000℃及9000℃。在地球上,-70℃已成為極端低溫,但冥王星的表面溫度則低至-230℃。無論是極高還是極低的溫度,都不可能發展出任何生命形式。
粒子間的流竄與碰撞一直折騰了38萬年,宇宙的溫度也降到了2700℃左右。電子失去了躁動,開始尋找原子核,并與它們牢牢結合在一起。就這樣,宇宙間的第一批原子出世了。

粒子間無意識地“抱團”改變了宇宙的命運,引起了宇宙漣漪,第一束自由的光也隨之產生。它們沿著各自的路徑,向四面八方傳播開去,開啟了穿越時空的無盡旅程。宇宙變得清朗開闊,霧散了。
生命的可能
無數道光沖破黑暗,各奔前程,把空間留給氫原子和氦原子。這時候一種從大爆炸中釋放出的力——引力,開始縱橫馳騁。那時候的宇宙追求膨脹向外,但引力完全不聽那一套,專門把四散的物質吸引到一塊兒。
引力四處拉攏物質,漸漸地,宇宙中的第一個龐大天體——氣體星云出現了。這時候的星云主要由氫和氦兩種元素組成。它們是孕育恒星和星系的搖籃。

▍閃亮奪目的氣體星云N55被看作宇宙中的一朵“七色祥云”,它的塵埃物質和氣體一樣﹐都是在星云形成的初期就已經存在的

因為引力肆無忌憚地吸引物質“扎堆”,終于引發原子集團的“反叛”——從內部炸裂開來。每4個氫核轉變為1個氦核,這就是核聚變反應。但引力全然不顧這種“反叛”行為,繼續施壓,終于將星云“壓縮”為第一代恒星。此時,時間已過去了2億年。
恒星出現后,宇宙開始展現它的造化之功:只憑簡單的兩種元素,煉造出如今我們看到的絕大多數元素,乃至形成復雜的生命體。
那時候的宇宙化身“煉金爐”,每一顆恒星都是“煉金術士”。它們的體內瘋狂地進行著核聚變反應,燃燒的終點便是整顆恒星徹底的大爆發(超新星爆炸)。它們用悲壯的方式結束自己的一生,同時向宇宙噴射出各種質量更大的新元素。每一代新星從上一代那里繼承到一種元素,犧牲時又貢獻出另一種元素,千萬代恒星前仆后繼,鋰、鈹、碳、氧、鈣……宇宙中的元素也就越來越多。這些元素就是構成我們人體的化學元素,它們用上百億年的時間等待生命的出現。所以說,我們每一個人都是遠古星星的孩子。

