讨论宇宙演化史需要物理学。一种是经典物理学，它研究日常经验世界的核心工具。另一种是怪异物理，是质能方程及其推论，还有两个互不相容的物理学分支，广义相对论和量子力学。
我认为要搞理解本书这部分内容，需要掌握基本粒子和标准模型等相关概念。严伯钧的《六级物理》对我来说是阅读物理学和宇宙学读物最好的入门工具，甚至可能是非数学工具类的最好的材料。它对我帮助很大。 大爆炸的奇点充满了伽马射线，就像是一股离奇密度的超高能量伽马射线汤。其中伽马射线蕴含的能量（频率）是可见光光子的20万—2万亿倍。蕴含的能量（频率）是可见光光子的20万倍的超高能光子会激发质能转换反应，所到之处一对对正反物质电子会凭空出现，然后彼此碰撞湮灭。再将其提升2000倍，就可创造中子、质子和对应的反物质。这是一股能量密度离奇的宇宙汤，这颗超高能汤没有任何间隙也没有任何尺度。要在最初时刻要对所有发生时间建立一套完整解释，需要找到一种办法让四种已知的基本力产生互动。
一、物质的起源 第1秒 统一四种基本力的难点在于普朗克时期，它是指从宇宙诞生到10负43次方秒这段时间。普朗克时期结束时会分离出引力，10的负35次方秒后电弱力和强核力分离出来，电弱力很快会分离为电磁力和弱核力。于是，弱核力控制辐射衰变，强核力在原子核内链接内部粒子，电磁力将原子聚合为分子，引力提供巨大质量凝聚。在这期间，宇宙的膨胀系数大约是10的50次方。 到10的负12次方秒时，被称为夸克轻子时期（玻色子也分离出现了，正是玻色子让基本粒子得以互动），这个时期宇宙的稠密度极高，独立的夸克之间与结合在一起的夸克没有区别，相邻的夸克无法建立一一对应的清白关系。电子是常见的轻子，光子是常见的玻色子。夸克带1/3电荷为基本单位，总是两三个一起出现。到这时，宇宙的基本性质得以确立。 第2秒 在某种基本力和其他基本力分离的时候，宇宙出现了明显的不对称，物质粒子比反物质粒子多了十亿分之一。这些多出来的物质就是今天宇宙的存在基础。在10的负6次方秒时，宇宙温度下降到1万亿K以下，降温让宇宙密度稍微释放了一些空隙。各种夸克彼此组建为强子，即质子、中子等一些重粒子被制造出来。每种强子对应着夸克之间的不同组合。到达强子尺度后，光子无法继续激发质能转换反应，因为它的能量不能满足强子粒子对的质量要求。每10亿次光子湮灭会制造10亿个光子，所激发出来的质能转化反应中只会幸存1枚强子。这些幸存的强子会创造恒星和银河。 2分钟 复述一遍，每10亿次光子湮灭会制造10亿个光子，所激发出来的质能转化反应会产生大量夸克，这些夸克会在瞬间形成正反物质夸克组也就是正反物质强子，在湮灭中只会幸存1枚强子。同理，也会产生大量正反物质电子，但每10亿颗正反物质电子湮灭只会幸存1颗电子。湮灭产生光，于是又回到了逻辑原点～伽马射线。 奇点爆炸让空间迅速膨胀，湮灭时期即将落幕。环境开始逐渐冷却，幸存的粒子互相凝结在一起形成实体，每个电子都对应一个质子。当环境温度下降到100万K以下时，质子开始和其他质子或者种子聚合形成原子核。在这个时期，宇宙中90%的原子核都是氢，还有10%是氦，以及极稀少的氘（十万分之一）氚和锂原子核（千分之一）。 38万年 从宇宙形成的第2分钟开始直到38万年这段期间，宇宙温度依然很高，足以允许电子和光子互相碰撞转化。在这期间，所有新形成的原子会被高能光子流击碎。直到宇宙温度下降到3000K，宇宙膨胀温度降低，光子所携带的能量下降，光的振动频率降低，波长变长。只有这样，才能另光线在空间中自由穿行。才使得所有的电子都将被原子核纳入轨道，形成原子并稳定存在。形象的说，宇宙变得越来越透明了。
二、宇宙的其他成分 1、宇宙背景辐射 随着宇宙膨胀，背景光子逐渐损失能量，自诞生以来光子的能量会衰减至0.1%，在宇宙中留下2.73K的背景辐射指纹。于是宇宙的样子慢慢呈现出来。今天，宇宙背景光子的波长为1毫米，它落在微波范围内，所以被称为宇宙微波背景辐射。随着红移的累计，遥远的未来它会变成宇宙无线电波背景辐射。 宇宙微波背景辐射并不真正均匀。有的地方会稍微更热，有的地方会稍冷。我们可以根据热区和冷区的尺寸和温度分布推算早期宇宙的引力强度和物质聚集的速度。然后就能推算出物质、暗物质和暗能量的分布比（4%、23%和73%）。这种研究被细分为宇宙颅相学。科学家正在结合望远镜和卫星探测器绘制更精准的宇宙微波背景辐射图，它会将宇宙学发展为精准科学。 2、反物质 物质是由基本粒子组成，基本粒子的组成依靠4种基本力的互动。反物质也一样。看过《信条》的都对此动过脑子，每个真实的瞬间都有两个解。哪个数的平方等于9 ？3乘3等于9，负3乘负3也等于9。不带电的中子也有对应的反中子，反中子所带的电荷与中子正好相反。中子携带0电荷，反中子携带-0电荷。这不是抬杠。构成中子的3个夸克携带电荷数分别为-1/3、-1/3和2/3，而反中子内部3个夸克所携带电荷数为1/3、1/3和-2/3。宇宙诞生之初所释放的超巨量伽马射线制造了巨大的物质与反物质的湮灭海洋，造成了基本粒子互动机制的4种基本力~是否存在对应的4种反力系统，这在目前认知系统下有的是精巧的数学答案，但缺乏实际观测和验证手段。 3、暗物质 在宇宙最初的50万年时间里，宇宙中的物质开始聚集成团，然后发展成星系团和超星系团。在它的第二个50万年里宇宙的尺寸会膨胀一倍。这时，引力会将物质努力聚集在一起，而空间膨胀会撕碎这些团。经过计算，可见物质的质量无法提供对抗空间膨胀所需要的引力。不止如此，星系自转时，其自身的引力难以束缚外围轨道上的恒星（轨道速度过快），一定有什么东西在为这个宇宙提供额外引力。经计算它大约是可见物质的6倍之多。而且只提供引力，不与其他力参与互动，所以也无法被看到，既然如此，它就被成为暗物质。 作者坚信暗物质粒子一定会被发现，目前的探索思路非常清晰：1）掌握一种全新的能力与暗物质粒子产生互动；2）继续提高探测器灵敏度，发现假设中的暗物质与普通物质之间微弱互动的程度。 4、暗能量 根据爱因斯坦的基本方程，在一个物质大致分布均匀的宇宙里空间不可能是静态的。任何轻微的涟漪和扰动都会造成空间膨胀或收缩，宇宙要不就是在不断膨胀，要不其物质密度所形成的引力就会将所有东西拉到一块。爱因斯坦对此坐立不安，他设置了一个宇宙常数用来“平衡”方程结论。直到哈勃发现宇宙确实在膨胀，他才将这个常数拿掉。但是，后来的发现让人们不得不把这个常数再一次搬回来。 la型超新星是宇宙中最亮的星（文末链接是重点），人们使用哈勃望眼镜研究一个星系中上百颗Ⅰa超新星每年相对地球的距离，可以判断出这颗星系相对于地球的后退速度，进而可以得出宇宙的膨胀速度，校准后就将其称为哈勃常数。经过观测和对比，那些离我们最远位置的1a超新星所远离地球的速度比近些的1a超新星远离速度更快。这意味着某种力量让宇宙膨胀速度加快。 这时首先要考虑空间曲率对宇宙膨胀速度的影响。空间曲率会影响从中经过的辐射。空间曲率描述的是空间的弯曲程度。曲率为0，宇宙是无限延展的平坦空间。曲率为正，宇宙就像是个中心对称的球面，二维空间的膨胀或收缩时其球心都是静止的。曲率为负，宇宙就像是个中心对称的曲线，或是像一个正弦曲线，无限延展却曲折不平。 其次，爱因斯坦在广义相对论中提出了含有10个方程的方程组，其中描述了临界密度的概念，它是指维持零曲率空间所需要的宇宙质量密度。如果实际测出的宇宙平均质量密度高于临界密度，那么空间曲率为正，反之为负，如果相等则为零。毕竟，物质会拖慢宇宙的膨胀，物质密度越大拖慢现象越显著。 宇宙质量密度决定空间曲率，空间曲率影响宇宙膨胀速度。观测结果出来了： 1）哈勃望远镜对Ⅰa超新星观测的结果衡量的是：宇宙中物质平均密度与临界密度之比~与~暗能量提供的等效密度与临界密度之比~的差值=0。这意味着宇宙是平坦的。 2）WMAP卫星对宇宙背景辐射直接测量的结果是：宇宙中物质平均密度与临界密度之比~与~暗能量提供的等效密度与临界密度之比~之和=1。这意味着宇宙是平坦的。 空间曲率为0 。宇宙膨胀速度高于预期，确实有别的东西在起作用！ 有东西为宇宙膨胀提供了能量，但不能直接观测，于是称之为暗能量。暗能量会反斥引力，促使空间膨胀。而空间膨胀的越大，暗能量就凭空出现的越多。宇宙的膨胀就会被加速的更快。 构成反物质的反粒子所遵循的4种反力的互动机制，是否与暗能量所带有的引力斥力表现具备某种关联？不知道。 嗯 三、关于la超新星与恒星的演化与结局 1、恒星尺寸与天体质量 恒星内部在发生核聚变的过程中会产生巨大的冲击能量，会释放巨大的冲击力，这部分力会与导致核聚变发生的内部压力产生平衡，从而最终使得恒星处于一个稳定的尺寸下。
1）对天体性质影响最大的是天体的质量。划分天体质量有两种方式，一种是恒星核反应的初始质量。一种是恒星核反应结束之后的剩余质量。
2）天体要成为恒星，必然有一个最小的临界质量，经测算，这个质量为太阳的7%。另外，我们把剩余质量大于太阳29倍以上质量的天气划分为有希望成为黑洞的天体。29倍以上太阳质量的天体具有成为黑洞的初始质量，但并不是黑洞形成的必要条件。黑洞形成的关键条件其实是天体表面的引力达到足够的强度。 2、恒星燃尽之后的结局
写不下了，豆瓣贴不出来，我放在下面这个链接里了，极为重要：
《140亿年宇宙演化全史》+《六级物理》读书笔记：氦闪、红巨星、简并压、钱德拉塞...
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