03.03 宇宙大爆炸最初三分钟发生了什么?

物之理道之极


宇宙大爆炸理论告诉我们宇宙有一个起源,也就是所谓的奇点,那是一个密度无限大,体积无限小,温度无限高的点(至于为什么会出现所谓的“奇点”,物理学界尚无定论),出于目前不为我们所知的原因,奇点迅速膨胀,宇宙大爆炸开始了!

不可思议的是,宇宙大爆炸最初的几分钟所发生的宇宙事件,远远超过了之后137亿年的所有事件总和,那短短的几分钟也远远超出了人类对宇宙起源的认知程度! 一切的一切开始于10^- 43 秒(10的负43次方秒,也称为普朗克时间,人类已知的最短的时间,任何短于普朗克时间的长度都没有实际意义)。在普朗克时间,十维度宇宙迅速分裂成一个六维度宇宙和一个四维度宇宙,六维度宇宙迅速崩溃,而四维度宇宙(也就是我们的宇宙)则迅速膨胀,温度高达10^32度。

10^- 35 秒,大统一作用力崩解成四种宇宙基本作用力。

10^- 3 秒,夸克开始凝聚在一起,宇宙质子中子出现了,但温度仍然高达10^14度。

3分钟,质子与中子开始凝聚,形成原子核。

30万年,原子形成。

50亿年,第一个星系出现。

以上就是所谓的宇宙创世时间表。或许很多人看到这个时间表,感觉就像是看科幻小说一样,事实上并非如此,上面的创世时间表在众多科学家领域已经形成了共识,也并不是简单胡乱的猜测,而是根据大量的观测事实计算出来的。

创世时间表也只是大约的时间点,因为宇宙大爆炸的瞬间时间实在太短,无法想象一个普朗克时间10^- 43 秒到底是一个什么概念。不管怎么说,宇宙大爆炸刚刚开始的几分钟对于我们的宇宙来说意义重大,决定了之后宇宙的发展方向和一切的自然物理规则。

当然,关于宇宙大爆炸和最初的几分钟发生的事件,远远不是我们目前的科技所能解释的,甚至我们目前所熟知的物理定律都不适用那短短的几分钟,或许需要更高一级全新的物理定律才能给予完整的解答,这也是人类这种智慧物种存在的价值和意义所在,不断地探索未知,永不停止!


宇宙探索


简答的说,宇宙大爆炸最初三分钟确定了我们今天看到的宇宙,以及这个宇宙是否适合生命存在。宇宙从一个随机的量子涨落开始,引发了一次大爆炸,该时期是普朗克时期,这时候宇宙的密度无限高、温度无限高,只有一种力。

到了10的-43次方秒时,引力开始分离出来,这时候的宇宙只有能量和时间。在10的-35次方秒时,宇宙形成基本粒子,比如夸克,宇宙空间开始膨胀。在10的-12次方秒时,宇宙中电子、质子都已经出现。大爆炸之后的10秒,暗物质和暗能量填满了宇宙空间,温度开始明显降低。

在大爆炸之后的3分钟,宇宙大爆炸初期格局开始形成,一直到之后的30万年,宇宙都处于一个姿势膨胀。这段时期,宇宙膨胀的方向基本确定,奠定了未来可形成生命的基本常数,宇宙开始朝出现生命的方向开始演化。


深空电报


很高兴可以回答你的问题。

因为红移现象和宇宙背景微波辐射现象的发现,科学上越来越认同宇宙大爆炸的观点,通过多方查找资料,让我们看一下宇宙大爆炸最初三分钟发生了什么。

奇点:温度奇高,密度极大,体积极小,时间的起点t=0。

大爆炸1秒内宇宙从背景量子出现,统一场分解为强力弱力引力,质子和中子在10万亿摄氏度中形成,大爆炸1秒后中微子向外逃逸,电子湮没反应出现。大爆炸1分钟核反应产生氢和氦,以及少量的锂,宇宙直径约1600万亿公里,温度100亿摄氏度。大爆炸3分钟产生目前存在存在物质的98%。宇宙基本初具雏形。


微言浅见,祝好。


科学黑洞


基于宇宙目前正在膨胀、宇宙中充满着微波背景辐射、宇宙中的元素丰度等一系列重要观测证据,再结合广义相对论,可以推导出宇宙在很早之前又热又小,这就是宇宙大爆炸理论。根据这一理论,在大约138亿年前,宇宙万物都还没诞生,只存在一个炽热并且致密的奇点。此后,时空从这个奇点膨胀开来,宇宙开始诞生。

在宇宙最早时刻,自然界中的四种基本力是统一在一起的。到了10^-43秒之后,引力率先与电核力分离开来。随着空间膨胀,宇宙温度下降,另外三种力也随之分离开来。到了10^-35开始,宇宙空间经历了10^-33秒的暴胀,宇宙尺寸急剧增大。宇宙同时产生了相同数量的粒子和反粒子,但由于某种机制,正物质相比更多,从而导致反物质被湮灭掉。

此后,空间继续以一个较快的速率膨胀。到了10^-6秒,宇宙的温度降低到一定地步,质子和中子开始形成。在宇宙诞生10秒后,宇宙的温度进一步大幅降低。太初核合成开始了,逐渐合成了氢、氦、锂和铍原子核。其中氢原子核的比例约为75%,氦原子核的比例为25%,另外两种元素基本忽略不计。这个过程一直持续到宇宙诞生之后20分钟。

由于我们目前只能看到宇宙大爆炸发生38万年之后所余下的热辐射,早期宇宙其实又热又小,所以目前对于宇宙极早期的演化过程更多的是一种猜测。好在目前的大型粒子对撞机可以产生足够高温的环境,所以我们能够对宇宙早期环境进行一些模拟。想要揭开更多有关宇宙大爆炸最初之时的谜团,还需进一步的研究。


火星一号


四方上下曰宇,古往来今曰宙,所谓的宇宙我们可以理解为为无限的时空。我们没有办法知道这浩瀚无边宇宙时间的终点,空间的极限。但是千里之行始于足下,我们要探寻这浩瀚的宇宙必须一步一步来。而今天我们乘坐“时光号”来到宇宙开始。

宇宙最初的开始一篇混沌。如果可以形容的话,就好比一锅黏糊糊的粥,当然这锅粥的密度无限大。 好了。我们乘坐的时光号有特殊技能就是能穿越时间,但是本身不会对时光号外的空间进行干扰。 现在我们在时光号里面,看见外面的宇宙。这锅的密度是无限大的,体积是无限小的。



现在网络上很多都说宇宙最初是一个体积无限小的点,其实这并不正确,根据哈勃红移以及宇宙微波背景辐射图就可以判断出这个说法的不准缺性。这点我们以后详细说。 回归到时光号里面,那么宇宙最初不是一个点那是什么呢?答案是,就是一个锅至于这个锅有多大呢?这点我们也无从而知,但是不会太小。


宇宙大爆炸并不想我们核弹爆炸那样,即从一个中心点开始爆炸然后向四周扩散进而周围物质(我们暂且称为物质)被吞噬的越来越多。宇宙大爆炸应该是在这锅粥里面的多个地方同时开始爆炸,或许时间上会有小小的误差但是这比万分之一还小的时间差我们可以忽略不计。 这锅粥从各个地方发生大爆炸,从一开始就充满了整个空间,每个物质粒子都与其他的粒子迅速分离开来。 说到这里我们暂且停一下(宇宙最开始的这锅粥是有穷的还是无尽的,其实并不重要。无论是指无穷的宇宙还是指如球面的空间,还是指时间的起始甚至涉及到维度学,在宇宙大爆炸百分之一秒前都毫无意义。没有任何讨论价值。)


回归正题,大爆炸开始后大约在百分之一秒的时间里,宇宙的温度达到10^11亿℃,这一温度比最热的恒星中心已经黑洞的周围还高得多。如此高的温度粒子的频率加快,大量的粒子碰撞使得本来就十分炎热的宇宙变得更热。这种温度下,分子,原子,原子核都没去一个能聚集在一起。并且此时此刻的各种粒子都是大爆炸的物资迅速分离成的所谓基本粒子。

在宇宙大爆炸中百分之一秒也是我们目前能自信谈论的最早时间。 相信此时此刻的你已经惊呆了。那么下面我们会看见一位现在我们在实验室才能看见的客人,它的名字叫做正电子。 正电子只有在实验室中,在某类放射线和宇宙射线已经我们熟悉的超新星爆炸这样剧烈的天体现象才能找得到。但是在早起宇宙正电子与电子的数量不相上下。除了电子和正电子外,宇宙中还有没有任何质量或电荷的中微子最后宇宙还充满了光线。当然这都是后话了。我们稍后在继续聊这个问题。 现在我们先继续回到大爆炸,大爆炸开始后,在百分之一秒内,温度是直线升高。伴随着大爆炸的继续,温度开始下降。大约在十分之一秒温度下降到3x10^10℃,大约一秒后温度下降到1x10^10℃大约在15秒后温度下降到3x10^9℃。



好了我们继续来看我们的正电子客人。在3x10^9℃左右的温度,我们的电子和正电子的湮灭速度已经明显的快与光子和中微子创造的速度。物质湮灭所释放的能量暂时降低到10亿摄氏度。此时此刻距离宇宙大爆炸只过了不到三分钟。 此刻的温度已经能够让质和中子结合起来形成简单的原子核,我们的宇宙也终于开始了。


物之理道之极


1、大爆炸后10-43秒(普朗克时间),普朗克时间也是最小的时间单位,没有比普朗克时间更小的时间单位了,这个时候引力开始分离出来了,,夸克、玻色子、轻子形成。从广义相对论来理解:这个时候的宇宙出现了时间和空间。

2、大爆炸后10秒后:约30亿度,氢、氦类稳定原子核(化学元素)形成。这里所说的原子核是没有电子的,电子虽然已经形成但是因为宇宙还是极度的炽热,高能量、高速度的电子还在四处乱窜,还没有被原子核捕捉,还没有形成像现在的那种稳定的原子(原子核+电子)。

3、大爆炸后10¹¹秒(10000年),温度约为105开尔文,创世:上帝说有光,第一道光开始形成。这时候宇宙和它的动力学开始为物质所主导,也可以这样认为这时候宇宙的物质开始形成。

4、大爆炸后30万年后:约3000度,微观粒子(原子、中子)的基本形态已经稳定,就和现在差不多了,这些微观粒子然后逐步在自引力的作用下凝聚成密度较高的气体云块,直至形成黑洞或恒星和恒星系统,然后在演变成星系,在暗能量的作用下散落在宇宙的每个角落,就是现在看到的星空。

总结:回到题主提出的问题;宇宙大爆炸最初的三分钟发生什么?这么理解吧:这个宇宙间还是非常的致密炽热,这个时期的宇宙只有光子在不断的生成,宇宙中越来越明亮。


万源同归


但是这个气泡正在膨胀!等膨胀到没有膨胀力时因物质与能量的引力就会收缩!到收缩到一切星体尘埃和能量吸积压缩到一定程度!就成为了科学家说的这个其点!但是这个其点不一定很小!总归是一切宇宙的物质和能量聚集在一起的一个超大质量能量混合体!但是这个混合体密度极高!高到一立方厘米几万吨的质量!温度不断升高!温度高到比太阳温度都高!把物质粒子!电子!核子!光子!轻子!夸克!这些物质粒子都分解开了!由于这些粒子的高速运动温度再加升高!再也没有能力承受这些物质与能量的压力和膨胀力
使其爆炸了!

再慢慢一步一步的膨胀!但能量还在!物质的引力还在!在膨胀的同时因有正负电子的引力和涨力物质才以中心高速旋转!之后大的物质的聚变反应再次爆炸出一些小的物质体和恒星体!经几亿万年的旋转才慢慢再孕育了各大星系星体和我们的地球!


潍坊安丘厚德载物


看过许多专家的论断后,发表一下个人看法。个人觉得,不存在最初三分钟的问题。其实我们现正还处在大爆炸的那一瞬间,只是大爆炸的能量太大了,从爆炸的中心点向外,空间和时间都被无限拉伸放大,以至于我们地球的时间已经过去了数百亿年,但是在宇宙中心点,其实仅仅是一瞬间。这也就是古代神话中所说的,天上一天,地上一年。确切点说,应该是天上一秒,地上数亿年。

就好比你点燃了一个鞭炮,爆炸对你来说仅仅是一瞬间,但是在爆炸的那个小火球里,也许就是一个小宇宙,在那个小宇宙的某一个点就有一个小地球,上面也有一些愚蠢的生命,度过了数亿年的时光,开始研究宇宙飞船,探索宇宙的起源、中心、边缘………

时间和空间都是相对的,一花一世界,一叶一菩提。


双摇快花



长明227588861



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