豌豆皮
上回說到,宇宙告別了輕子期,進(jìn)入了輻射期?!拜椛淦凇边@個名字大概容易讓人誤會,好像在此之前宇宙就沒輻射似的。但其實,前面的夸克期、強子期和輕子期,雖然都以當(dāng)時占據(jù)主要地位的粒子來命名,但再多的粒子都必須在輻射的能量密度前俯首稱臣。
而那個時期之所以被稱為“輻射期”,是因為在輻射時期之初非常短暫的300秒時間里,宇宙中發(fā)生了—件驚天動地的大事——太初核合成。這次事件讓宇宙中有大約1/4的自由質(zhì)子和中子被轉(zhuǎn)變成了氦原子核。
當(dāng)宇宙年齡在100秒時,宇宙溫度降了10億開,這是氘核剛好能夠保持穩(wěn)定的溫度,也是上演太初核臺成的溫度臺階。那段時間的舞臺,還是質(zhì)子和中子的天下,此時中子與質(zhì)子數(shù)量比已經(jīng)由之前的1:5變成了1:7。
當(dāng)中子與質(zhì)子開始結(jié)合。每16個核子(包括2個中子和14個質(zhì)子)中會產(chǎn)生1個氦核和12個氫核,相當(dāng)于宇宙中幾乎所有物質(zhì)中的1/4轉(zhuǎn)變成了氦。
要是你一時算不過來這件事有多可怕的話,不妨想想我們的太陽。太陽產(chǎn)能的過程就是氦原子核(質(zhì)子)到氮原子核的聚變。
地球只接收到了太陽產(chǎn)生的所有能量中的一點點。就足夠整個星球的生命繁衍生息。宇宙中有這么多恒星,所有的恒星加起來花了100億年的時間才把宇宙中2%的氫變成氦。
而太初核臺成卻把10倍于此的氫在300秒內(nèi)燃燒成了氦。當(dāng)時的宇宙簡直就是一個無比巨大的氫彈,幸好它自己就是時空本身.不會因為爆炸而造成什么破壞。
太初核合成同時也意味著宇宙中最早的元素劃分.在那300秒左右宇宙中所產(chǎn)生的氮,到了今天也沒有再增加多少。氫和氦的豐度之比也正是支持大爆炸假說的最初的幾根支柱之一。其他更重的元素.除了極少量的鋰之外,都要等最初的恒星被點燃之后,才能從恒星中誕生。
這300秒之后,宇宙中輻射密度一直大于物質(zhì)密度.就這樣平平無奇跳過了大約10萬年。當(dāng)宇宙芳齡10萬歲,兩者密度旗鼓相當(dāng).輻射期結(jié)束之時,宇宙才會又換得一副新面貌,讓你我更當(dāng)刮目相看。
欲知10萬歲的宇宙又發(fā)生了什么事,且聽下回分解。