宇宙大约有1.38亿年的历史,这意味着至少从理论上来说,我们可以回溯历史去看看当时第一束光最开始照亮世界的样子。
例如一束光从1千万光年外的地方照过来,花了1千万年的时间穿越宇宙与我们相遇;所以当我们看到从那么远到而来的它们,看到的是它们1千万年前的样子。
重组时代在大爆炸后24万年到30万年之间,在这期间宇宙第一次出现光。光子第一次可以静止一秒钟,作为电子附着在原子上。就在这个时候,宇宙从完全不透明变成透明。
那么,宇宙中的第一束光,这一束光是从哪里来的呢?它不是来自恒星,因为它早于恒星。它不是由原子发射的,因为它早于宇宙中中性原子的形成。如果我们继续向后推演到越来越高的能量,我们会发现一些奇怪的事情:由于爱因斯坦的E=mc²,这些光量子可以相互作用,自发地产生物质和反物质的粒子-反粒子对!
它们不是物质和反物质的虚拟对,而是真实的粒子。就像两个质子在大型强子对撞会产生过多的新粒子和反粒子一样(因为它们有足够的能量),早期宇宙中的两个光子可以产生任何它们有足够能量产生的东西。通过从我们现在所拥有的宇宙知识向后推算,我们可以得出这样的结论:在大爆炸后不久的可观测宇宙中,当时有10^89个粒子对。
对于那些想知道我们今天是如何拥有一个充满物质(而不是反物质)的宇宙的人来说,一定有某个过程,从最初的对称状态中,产生比反粒子略多的粒子(约合1,000万分之一),从最初的对称状态,导致我们可观测的宇宙有大约10^80个物质粒子和10^89个光子。
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