宇宙

宇宙的组成元素

  • 暗能量,占宇宙总能量的70%。暗能量可能是导致宇宙膨胀的能量。

  • 暗物质,占宇宙总能量的26%。暗物质是宇宙中没有被发现的粒子组成的。

  • 星体、星系、其他物质,占总能量不到5%。

这不到5%的物质主要有:

  • 恒星,恒星都和太阳一样是炎热的火球,不断向周围释放热量。

  • 行星,恒星系统中存在的星体,无法发光发热。

  • 宇宙尘埃和气体,气体会组成星云。星云本身不发光,但它们会反射附近恒星发出的光,此时称为亮星云。否则为暗星云。

这些物质组成的结构:

  • 恒星及被它引力约束的天体组成恒星系,如太阳系,以太阳为中心,和所有受到太阳的引力约束的天体集合体。

  • 星云和星体组成星系系统,如银河系,其中包括1500-4000亿颗的恒星和大量的星团和星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃,以及黑洞。其中星团是指恒星超过10颗以上,且彼此存在物理连接(引力)。黑洞,其实是大质量恒星坍塌的产物。

  • 星系系统组成了星系群 如银河系所在本星系群。

  • 星系群组成星系团 如室女座超星系团。

  • 星系团构成了宇宙网络 目标可观察到的宇宙空间就是众多星系团构成的网络。

宇宙的产生

  • 创生阶段

135亿年前,大爆炸奇点,宇宙具有较高的温度,压力和密度。支持大爆炸理论的:观察计算的宇宙年龄与大爆炸理论推理相符合,观测到的氦元素和理论丰度接近,大爆炸留下的微波背景辐射。宇宙大爆炸是一种真空能量释放,也就是说宇宙是从真空中产生。

普朗克时期,温度下降,密度下降。(真空能量释放,连续是时间和空间产生)

大统一时期,引力,电池作用力,弱作用力,强作用力统一为一体。

强子时期,温度持续下降。

轻子时期,电磁作用力,弱作用力和强作用力逐渐分开。

  • 氢、氦等简单元素产生阶段

辐射时期,爆炸后,1~10秒。

氦形成时期,3分钟,30%的氢反应成氦。

粒子丰度趋于稳定时期,30分钟,粒子停止转化,丰度变得稳定。

物质时期,1000~2000年。接下来的10万年,物质开始从背景辐射中透明出来。

宇宙经历了大约2亿年的黑暗期。

  • 星系、星体和生命诞生

宇宙日历:每月10亿年,一天相当于4000万年。

1月10日,最老的一批恒星产生

1月19日,古老恒星聚集,组成最初小星系。再聚集成大星系,如银河系

3月15日,银河系产生。

古老的恒星爆炸,产生超新星,原子核聚变产生了生命所需氧,钙,铁

8月31日,太阳产生。45亿年前

9月21日,生命产生。(生命诞生仍然是个迷,即DNA的产生。)

12月17日,海洋生命繁荣,登上陆地。

12月28日,第一朵花开。

宇宙日历最后一天,人类登上舞台。

宇宙最后一个小时,人类进化

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