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第37章:宇宙图景(2 / 3)

地球人类并没有侵占格桑星,而是和格桑人做起了邻居。

自此以后,格桑人处处向地球人学习,以地球人为榜样,科技、军事、工业和文明整体进化程度也是突飞猛进。

银河纪元336年,太阳传送成功后八年,地球联邦科学院对物质和能量的研究更细致深入。通过地球超距“天眼”三百多年的各个方向差时观察和数据汇总,再经过超级人工智能计算机模拟,地球人类似乎对这个宇宙有一个直观的了解。

宇宙微波背景辐射为宇宙大爆炸理论提供了最好的证据。宇宙在“奇点”诞生的瞬间非常非常小,极其炽热。宇宙大爆炸后一瞬间,宇宙从“奇点”膨胀到像一个大火球,在火球的内部,能量被转化为物质的粒子和反物质的镜像粒子。10^-43秒后,宇宙相当于一个足球场那么大,大量物质粒子和反物质粒子碰撞相互摧毁对方,它们瞬间毁灭,立即产生大量辐射。10^-35秒后,宇宙快速膨胀并冷却,形成一系列奇异粒子,包括夸克和电子。10^-7秒后,宇宙温度仍然很高,无法形成原子,但夸克能够组合在一起并形成较重的粒子,这些较重的粒子主要是质子和中子。一旦膨胀的宇宙拥有足够的质子和中子,它们就会开始形成那些构成氢原子和氦原子所必需的简单的原子核。在大爆炸最初的三分钟,几乎形成了宇宙中所有的氢原子核和氦原子核(大部分恒星是由这两种原子构成),宇宙的温度从令人难以置信的炽热冷却到10亿度以下,与此同时,它的面积从相当于一个原子的几千万分之一扩展到了银河系大小。宇宙大爆炸后30万年,宇宙的温度下降到3000度时,质子和原子核捕捉到了极其微小的电子,第一批原子形成。宇宙大爆炸2亿年后,氢气和氦气开始堆积,形成巨大的气团,气团在引力作用下坍缩,形成稠密的原子团。当这些气团因为引力收缩时,它们发生自燃并形成第一代恒星,这些恒星很快又爆炸,形成超新星,所释放出的能量产生新的重元素,如碳、氧和铁等。在第一代恒星诞生后不久,星系也开始产生了。稠密的气云和年轻的恒星在引力和暗物质的作用下聚集在一起,形成了小型星系和新的恒星,这些星系和恒星相互之间开始碰撞并形成更大的星系。在恒星星云中,一些尘埃和冰颗粒碰撞合并,使小颗粒变成直径数千米的块体,称为星子,一些位于恒星星云中较热区域的块体,主要是岩石和金属,较远地方较冷区域,主要是冰的块体。当星子变得越来越大时,它们的引力将更多的物质吸引过来,导致更多的碰撞合并,最终形成一些体积更大的物体,这些物体形成于气体和尘埃组成的旋转圆盘内,于是行星诞生。经过亿万年的时间,星系、恒星和行星开始把宇宙填充起来。当然,宇宙空间中有一些特殊天体存在,比如白矮星、黑矮星、脉冲星、中子星、黑洞、白洞等等。

宇宙爆炸之后,宇宙体系在不断地膨胀,能量密度不断下降,能量不断创造物质,物质密度不断增加,这是一个能量密度由大到小、物质密度从稀到密的演化。宇宙大爆炸时一开始是超光速膨胀的,虽然宇宙空间在加速膨胀,但是宇宙本征光速是随着时间下降,出现不同的光速位面空间。

宇宙大爆炸时空的一个重要特点就是视界的存在:一方面,由于光线不断地受到原子粒子的反射影响,从而光线无法远距离传播,另一方面,由于宇宙本征光速在下降,从而可能存在某些过去的事件无法通过光向我们传递信息,再一方面,越遥远的物体退行速度越大,从而导致从我们这里发出的光有可能永远也无法到达那里。也就是说,存在这样一个极限或称为过去视界,只有在这个极限距离以内的事件才有可能被我们观测到。所以,即使现在用超距“天眼”,地球人类也很难看清宇宙中发生的事情。

宇宙大爆炸还创造了四个影响宇宙的基本力量,它们是引力、电磁力、弱力和强力。引力使得星体环绕和运行,电磁力连接电和磁的力量,弱力控制恒星闪耀,强力保证原子核的质子和中子凝聚在一起。

宇宙大爆炸时,如果物质粒子和反物质粒子的数量相等,它们会共同湮灭。然而这个宇宙现在主要由物质组成,那么肯定存在未知的一些原因,使得宇宙大爆炸产生的物质和反物质数量不对等。

在这个可见的宇宙中,有5%的恒星和行星等属于正常物质,然而这些物质并不能产生足够的引力将许多星系聚集在一起,宇宙中一定存在不可见的暗物质,暗物质不是由原子构成的,不能反射光线或其它任何类型的辐射,科学家估计暗物质占据这个宇宙80%的物质。和暗物质一样,科学家认为宇宙中也充满了暗能量。地球人类科学家通过超距“天眼”发现,当两个星系碰撞时,就会形成子弹星系团,其中一个星系团从另一个星系团的中央快速闪过。星系团的正常物质在碰撞过程中,由于阻力而逐渐减速,但是暗物质却没有减速,它们继续向前移动,形成一个弯曲的暗物质环,暗物质环通常是不可见的,但是人们可以根据这些因为引力而弯曲了的、来自遥远星系散发出的光线,来分辨出暗物质的位置。就是恒星之间,也有一些看不见的暗物

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