作业帮宇宙爆炸原理要求简明扼要
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/08 17:19:35
宇宙爆炸原理要求简明扼要
宇宙爆炸原理
要求简明扼要
宇宙爆炸原理要求简明扼要
大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史.在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化.这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发.根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上.物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡.宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质.但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降.当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的.温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）.宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核.当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙.
从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来,通过几十年的努力,宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史：
大爆炸开始时 约137亿年前,极小体积,极高密度,极高温度.
大爆炸前10~43秒 宇宙从量子背景出现.
大爆炸前10~35秒 同一场分解为强力、电弱力和引力.
大爆炸前10~5秒 10万亿度,质子和中子形成.
大爆炸后0.01秒 1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平衡态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下降.
大爆炸后0.1秒后 300亿度,中子质子比从1.0下降到0.61.
大爆炸后1秒后 100亿度,中微子向外逃逸,正负电子湮没反应出现,核力尚不足束缚中子和质子.
大爆炸后13.8秒后 30亿度,氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成.
大爆炸后35分钟后 3亿度,核过程停止,尚不能形成中性原子.
大爆炸后30万年后 3000度,化学结合作用使中性原子形成,宇宙主要成分为气态物质,并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块,直至恒星和恒星系统.
根据哈勃常数也可以推算大约150亿年前,宇宙起始于一个奇点.
温格.波缪说：“爆炸1/100秒时,温度为1000亿摄氏度,宇宙处于最简单的热平衡状态.从纯能量中产生出来的光子和正负电子搅和在一起,连幻影般的中微子也泡在这盆热汤（就是我们所说的基本粒子浓汤）里.光子和质子的比例为10比1.爆炸1秒后,温度降到100亿摄氏度,中微子开始抽身逃离热平衡.三分钟是个划时代的时间,温度降到10亿摄氏度,正负电子湮灭完成.宇宙主要由光、正反中微子组成,核粒子只占很少份额,其中氢和氦的比例为73∶27.另外就是湮灭中多出来的与核粒子同样稀少的电子.此后70万年没有大事发生,直至温度降到3000摄氏度,自由电子渐渐各有其主,与核结成了氢和氦,物质于是脱离了辐射的热平衡,宇宙开始透明.