隨後,正粒子(質子、中子等)和反粒子(反質子、反中子等)相互碰撞後湮滅。由於與反物質相比,正物質略佔優勢,所以反物質(反粒子)幾乎被湮滅殆盡,而小部分正物質(正粒子)殘存了下來,併為今天構成我們宇宙的大部分物質提供了起源。
(6)核子時期(大爆炸後1秒至三分鐘):宇宙溫度繼續降低後,核力(強力)已經能夠束縛住質子和中子,氫、氦類穩定原子核形成(核合成)。但電子的能量仍然太高,無法與原子核結合,因此尚不能形成中性原子。
(7)原子時期(大爆炸30萬年後):隨著宇宙溫度再進一步下降,質子和原子核開始捕獲電子,形成最初的中性原子。電子被束縛在原子核中,無法再散射光子。物質和輻射從此“解耦”。光子開始以輻射形式在宇宙中傳播,宇宙從此變得透明。由輻射主導的宇宙,轉變成了由物質主導的宇宙。
(8)恆星時期(大爆炸後2億年至30億年):大量氫原子在引力的作用下,聚集在一起。氫原子越多,質量越大,引力越大,引力越大又反過來吸引更多的氫原子。最後在某一時刻,氫元素在引力帶來的巨大壓力下發生核聚變,從而誕生了恆星,宇宙就此被點亮了。恆星誕生後,周圍的物質慢慢聚集形成行星或衛星,共同組成了恆星系統,之後,眾多的恆星系統又匯聚成了星系。
(9)暗能量時期(大約距今50億年前):隨著宇宙空間的持續膨脹,暗物質和物質密度不斷下降,暗能量開始取代暗物質和物質佔據宇宙的主導地位。宇宙空間的膨脹停止減速,並轉而開始加速。暗物質和暗能量都不會吸收、反射或者輻射光,所以人類無法直接使用現有的技術進行觀測。暗物質產生萬有引力,暗能量則相反,產生排斥的力量。宇宙的空間越大,暗能量就越明顯,產生的排斥力也就越大。這種排斥的力量推動著宇宙持續膨脹。
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關於黑洞的一些知識:黑洞是現代廣義相對論中,存在於宇宙空間中的一種天體。黑洞的引力極其強大,它的時空曲率大到連光都無法從其事件視界逃脫。依據愛因斯坦的廣義相對論,當一顆垂死恆星崩潰,它將向中心塌縮,最終將成為黑洞,吞噬鄰近宇宙區域的所有光線和任何物質(包括行星、衛星等各種天體)。
通常恆星最初只含氫元素,恆星內部的氫原子核時刻相互碰撞,發生聚變。雖然恆星質量很大,但聚變產生的能量能夠與恆星萬有引力抗衡,維持著恆星結構的穩定。當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料,由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。而當它的半徑一旦收縮到一定程度,質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——“黑洞”就誕生。
霍金黑洞輻射理論認為,儘管黑洞如同一隻怪物一般,會不斷吞噬其周圍的物質,使得其自身的質量不斷增大,而不斷增大的質量導致的邊界(視界)擴張,又會使它吞噬更多的物質,但黑洞的擴張與吞噬並不是無限的。事實上,黑洞會因為霍金輻射而失去質量,最終完全蒸發消亡。
所謂“霍金輻射”,是以量子效應理論推測出來的一種由黑洞散發出來的熱輻射。根據量子力學海森堡不確定性理論,絕對的真空是不存在的,真空場的能量不可能始終為0。所以,我們以為的真空,實際上在不斷隨機產生著虛粒子對,兩個虛粒子對撞後很快又消失湮滅,這樣既不會違反量子力學,也不會違反能量守恆,這個現象被稱為“量子漲落”。
當把真空量子漲落應用到極度彎曲的時空,比如黑洞視界附近,神奇的事情就發生了