一、初始物质的形成
如前所述,宇宙形成于 138 亿年前的一个极其微小的奇点。由于奇点大爆炸,在某种极度混沌的背景下,在密度极大、温度极高的状态下暴涨,由此开始时间和空间的膨胀过程,最终形成我们如今所处的宇宙。
按照科学家的观点,在大爆炸 1 秒钟内,温度极高,密度极大,宇宙发生了暴涨,所产生的时空能量无比强大。
开始产生引力、电磁力、强核作用力等各种作用力,先后出现引力子、胶子、夸克、玻色子、轻子、质子、中子、引力子、反粒子等各种初始物质。
随着暴涨后温度从开始的 1032 (10的32次密)骤降到 100 亿 K,宇宙开始出现了重子、反重子、介子等强子。
由于核力还无法束缚中子和质子,因此核子还没有形成, 原子就更没有产生,这时的宇宙还没有出现我们认知的常见物质。
大爆炸发生 1 秒钟后,宇宙物质主要为轻子(电子、中微子)和反轻子。 宇宙能量主要由光子控制。此时,由原子组成的常见物质开始出现了,最先是夸克子形成原子核心。从此,宇宙中最早的物质(地球上最原始的元素)诞生 了,比如,最简单的元素氢和氦,还有极少量的锂。
这些轻物质(轻元素)由于引力作用后来逐渐聚合成星云星团,然后分别在不同时期再收缩坍塌成恒星及各种星系。根据大爆炸理论,早期的恒星都比 较巨大,因此寿命很短。