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宇宙第一个物质哪里来的,宇宙这么多的物质从哪里来的

来源:整理 时间:2022-06-01 16:45:08 编辑:科技知识 手机版

所以物质作为一个封闭系统,只是宇宙演化过程中的一个过客,是维持宇宙内部平衡的一个能量释放装置或者说是宇宙的能量银行。当宇宙的演化越过临界点时,宇宙内部空间的熵会随着宇宙的膨胀而增加,不再需要通过形成封闭系统来平衡。作为一个物理对象,虽然物质曾经是我们所知道的主角,但在整个宇宙中,物质只是冰山一角,无论是时间还是比例,物质的存在都是非常短暂和罕见的。

宇宙为什么会有物质?这些物质是从哪里来的?

在我们身边,不管是呼吸的空气、喝的水、坐的凳子还是家里饲养的宠物,甚至包括我们自身,都是物质。物质随处可见,但宇宙中为什么会有物质?这些物质是从哪里来的?按照现代科学的理论,所有的物质都是由原子、分子(多个原子组成分子)组成,而原子则由质子、中子、电子等亚原子粒子所组成,所以,总的来说,物质就是由各种微观粒子所组成,

要问物质从何而来,其实就是在问这些为微观粒子是怎么出现的。在137亿年前,宇宙还是一个体积无限小、密度无限大、温度无限高的点,被称为奇点,这个没有体积的点就包含了如今宇宙中的所有物质了,在某一个瞬间,奇点突然发现了大爆炸,在爆炸的同时,时间和空间就此诞生。因此,我们只能说“大爆炸之后”,而“大爆炸之前”并没有任何意义,

从大爆炸到大爆炸之后的10^-43秒,是宇宙的普朗克时间。在这一过程中,宇宙的温度冷却到10^32摄氏度,密度超过每立方厘米10^94克,时间来到了大爆炸后10^-35秒,宇宙进入暴涨期。在10^-33秒内,宇宙经历了100次加倍膨胀,长宽高都膨胀为之前的10^30倍,宇宙的温度降为10^27度,微观粒子中的夸克、玻色子、轻子已经形成,但距离原子分子的出现还有很长的一段路。

大爆炸后10^-12秒,宇宙温度降为10^15度,质子和中子及其反粒子形成;大爆炸后10^-4秒,电子、中微子及其反粒子形成;大爆炸后10秒后,宇宙温度降为30亿度,质子和中子在这一温度下才能形成稳定的原子核;一直到大爆炸后30万年,宇宙温度降为3000度,电子和原子核结合形成稳定的原子,这时物质才算真正意义上的出现了,

宇宙这么多的物质从哪里来的?不要说“奇点”之类的笼统话?

根据一百多个年来物理学的研究,人们已经获得了一个重要的共识,即空间不空、物质不实。空间不空,表明存在着影响物质行为的统一背景,比如一切物体都具有波粒二象性、所有的能量都具有量子性、存在着背景微波辐射温度以及引力波等;而物质不实,是因为人们发现所有的基本粒子都是有结构的,并不是点粒子,它们的体积是由更基本的粒子运动所产生的屏蔽效应,

比如,电子运动形成了原子的体积,其中绝大部分空间都是空的,质量只集中在很小的原子核内。于是,根据有机的量子宇宙景观,我们的宇宙是由量子构成的,在宇宙的早期,这些量子只有单一的离散状态。当宇宙大爆炸时,宇宙的膨胀速度远大于宇宙内部的传播速度(光速),前者会随着宇宙膨胀逐渐减小而后者则会不断地增大,于是,宇宙的演化存在着一个临界点,即宇宙外部膨胀的速度等于宇宙内部传播的速度。

在临界点之前,随着宇宙的膨胀,宇宙内部会因来不及平衡而熵减,于是,部分高能量子会形成封闭体系,以维持宇宙内部的平衡;于是,宇宙中的量子出现了另外一种存在状态,即量子的封闭状态。由高能量子组成的封闭体系就是物质,质量是被封闭的能量,当宇宙的演化越过临界点后,宇宙内部空间的熵会随着宇宙的膨胀一起增大,不再需要靠形成封闭体系来平衡了。

因此,在临界点之后,不仅不再产生封闭系统(物质),已经产生的封闭系统也会通过衰变或核反应释放能量而解体。由此可见,作为封闭系统的物质只是宇宙演化中的过客,是维持宇宙内部平衡的能量释放装置或宇宙的能量银行。作为一个物理对象,虽然物质曾经是我们所知道的主角,但在整个宇宙中,物质只是冰山一角。无论是在时间上还是比例上,物质的存在都是非常短暂和罕见的。

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