101科學教室：宇宙起源《國家地理》雜誌

國家地理雜誌 National Geographic Magazine

5 Aug 202105:46

Summary

TLDR宇宙的起源是一个令人着迷且复杂的话题。最广泛接受的解释是大爆炸理论，认为宇宙起源于约137亿年前一个极其密集、炙热的点，类似于超大质量黑洞。大爆炸后，宇宙经历了辐射时代和物质时代，这两个重要阶段塑造了今天的宇宙。辐射时代见证了力的分裂、粒子的形成，而物质时代则是恒星和行星的诞生。宇宙的每一阶段为今天生命的存在和宇宙的结构铺平了道路。虽然关于宇宙起源的问题依然存在，但科学的探索不断带来新的答案。

Takeaways

😀 宇宙是从最微小的粒子到最大的星系，包括时空和生命的存在。
😀 宇宙的起源问题一直是科学理论和各地创世神话的探索对象。
😀 最被广泛接受的宇宙起源解释是大爆炸理论。
😀 大爆炸理论认为，宇宙起始于一个极热、极密的小点，类似于一个超充能的黑洞。
😀 大约137亿年前，这个点发生了剧烈爆炸，创造了所有物质、能量、空间和时间。
😀 宇宙演化的前两个阶段被称为辐射时代和物质时代，它们定义了宇宙发展的关键事件。
😀 辐射时代以辐射的主导地位为特征，宇宙经历了多个小阶段，开始于普朗克纪元。
😀 在普朗克纪元，宇宙中不存在物质，只有能量和四种自然力的祖先——超力。
😀 随后，重力从超力中分离出来，标志着大爆炸之后的重大转折。
😀 物质时代的开始标志着宇宙中物质的出现，在这一阶段，原子开始结合并形成恒星、行星和生命。
😀 恒星内部的高温促使氦和氢转化为几乎所有宇宙中的其他元素，这些元素成了行星、卫星和生命的构建基石。

Q & A

宇宙是如何起源的？
-根据大爆炸理论，宇宙始于一个极其炽热且密度无限大的点，约137亿年前，这个微小的奇点爆炸，创造了所有的物质、能量、空间和时间。
大爆炸理论是如何解释宇宙的起源的？
-大爆炸理论认为，宇宙从一个极其密集的点开始，经历了一次剧烈的爆炸，所有的物质、能量和空间在这次爆炸中产生，并随着时间的发展逐渐演化。
大爆炸之后，宇宙经历了哪些主要的演化阶段？
-大爆炸后的宇宙经历了辐射时代和物质时代两个主要阶段，每个阶段都由一些关键事件定义，塑造了宇宙的结构和性质。
辐射时代是什么？
-辐射时代是大爆炸后的初期阶段，宇宙主要由辐射主导，期间发生了多个小的阶段，包括普朗克纪元、宇宙膨胀纪元等。
普朗克纪元是什么时候发生的？
-普朗克纪元是大爆炸后宇宙的最初阶段，那个时期没有物质，只有能量和一种叫做超力的自然力存在，最终重力从超力中分离出来。
膨胀纪元为何如此重要？
-膨胀纪元是宇宙急剧膨胀的阶段，在极短的时间内，宇宙从原子大小迅速膨胀至葡萄柚大小。这一阶段为后续物质和结构的形成奠定了基础。
物质时代是什么？
-物质时代是宇宙演化的后期阶段，宇宙的温度逐渐降低，物质开始占据主导地位，原子、星系和其他天体逐渐形成。
宇宙如何形成原子和化学元素？
-在原子纪元，宇宙的温度降到足以让电子附着在原子核上，形成氢和氦等元素，这些元素后来成为了星系和恒星的构建块。
星系和恒星是如何形成的？
-在银河纪元，氢和氦原子聚集成云团，这些云团由于引力作用聚合成了星系。在这些星系内，恒星的形成导致了更复杂元素的诞生，进一步促进了行星和生命的形成。
今天的宇宙是如何被这些早期阶段塑造的？
-今天的宇宙，包含了我们所见到的行星、月球、生命等，都是经过这些阶段的演化和恒星内的元素转化而形成的。每个阶段都对宇宙的最终形态产生了深远的影响。