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宇宙的诞生

最开始这个世界是什么都没有的。请注意,这个什么都没有,并不是指一个真空的状态。这个概念已经超出了我们的理解能力,因为在大爆炸之前没有体积,也没有时间的存在。所以世界是处在一个完全虚无的情况之下。

事实上,这里说世界也是错误的,对于这一概念理解只能寄托于我们对“无”这一性质的幻想之上。如果我们坐在凳子上,把灯关上,闭上眼睛,避免一切光亮,什么都不要想,这个时候的状态可能就可以使我们更好的理解这样一种状态。除此以外,我也想不出应该如何解释“无”这样一种状态。

这个时候,我们所存在的宇宙在哪里呢?

它是一个奇点,它远远小于我们目前世界上的任何一个事物。它是极度压缩的,均匀的纯能量,它的密度和温度均可以被视为是无穷高的。

然后,一瞬间,宇宙迅速膨胀,但不是向外部膨胀。因为当时并没有所谓的太空或者空间,仅仅只是宇宙自身的体积在出现增长。伴随着扩大,宇宙逐渐冷却。

在大爆炸后不到一秒内,伴随着纯能量变成物质,第一批亚原子粒子诞生。它们是电子和夸克,事实上我们世界所有的一切物质都是由他们所组成的。

注意,宇宙的这一秒仍然在继续,依然在这一秒内,之前产生的夸克组合形成更大的粒子,比如之前提到过的质子和中子。

在这个时候,宇宙的温度是难以想象得高,远远超过了目前我们所能达到的最高温度。这样子的高温甚至是无法描述的。这种状态大概持续了50万年。

直到宇宙的温度冷却到几千度的时候,电子开始围绕到原子核周围形成了第一批原子。其中氢超过90%,这些元素混合形成了早期恒星。

恒星是通过万有引力而产生的。尽管一个氢原子非常小,但是当天文数字的氢原子相互聚集的时候,它们彼此就会相互施加极其巨大的引力。这是这些引力把它们拉到一起,形成一个巨大的气态球体,我们称为氢云。

氢云的核心承受着极其巨大的压强,这会使氢云逐渐向内部坍缩。在坍缩过程中,移动的原子的动能将会转变为引力势能,并进一步转变为热量。这一过程是极其剧烈的,这使其内部的核心温度达到千百万度,压强达到千百万个大气压。

正是在如此高的温度和压强下才使得核聚变反应发生。我们这边不详细解释核聚变过程的具体原理。但是在核聚变过程中,氢会被转变为氦,由此产生了氦的质量比形成它们的原始的氢的质量少百分之一。

如氢弹爆炸的原理一样,这部分损失的质量被直接转化成了极其庞大的热量,推动更多的核聚变反应发生。

这导致整颗恒星被逐渐点燃。氢越来越少,氦越来越多。伴随着这一过程的发生,元素周期表中的前26个元素都通过恒星内的核聚变创造了出来。铁是核聚变所能达到的极限,因为铁原子核的能量是所有原子核中最低的。当最初的大质量恒星,耗尽了所有的能量后,其核心就只剩下了铁。此时,聚变游戏就应该结束了。

我们知道恒星一直是受到巨大的万有引力的作用,这一股引力使恒星有向内部坍缩的趋势。而正是恒星内部的核聚变保持了与万有引力的平衡。所以当核聚变结束后,整颗恒星会以极大的速度向内坍缩,然后反弹爆炸。这就形成了最初的超新星。

这一过程中,有大量丰富的物质被抛散到太空之中。同时,在超新星爆炸所创造的高能环境中,之前的元素又开始以全新的方式聚变。创造了所有可以在元素周期表中找到的元素。

比如金和银,便是在这一时刻产生的。所以金和银要远比钻石珍贵得多。以我们人类现有的技术可以制造出钻石,但远远无法制造出金和银。同样在这个时刻,许多普通的原子相撞,发生化学反应并产生分子。

在超新星爆炸百万年以后,宇宙中最早的矿物开始产生,它们是钻石和石墨。这些晶质形式的碳很快会与其他高温固体结合。

当然除了宇宙大爆炸只有一次外,超新星爆发是会重复进行的。恒星爆发散落的碎片会通过引力的作用,重新组成星云,并在其中孕育新的恒星。这个故事在宇宙形成的138亿年来,不断重复。

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