首頁>科學>

宇宙大爆炸的模型並不難製作。在宇宙的幼年時期,宇宙是極小的、熾熱的且緻密的。大約追溯至138億年前的某一階段,如此微小、熾熱、緻密的宇宙正處於與現在迥異的一種狀態。我們認識並熱愛的四種自然力曾在歷史上的某個時刻融合成為一種統一的力量,也就是說,統治宇宙的四種自然力是被拆散的。隨著宇宙在短短十億分之一的前十億分之一(保守估計,可能再多個幾十億分之一秒)秒內冷卻並膨脹,這些力量就一個接著一個地分散開來。在這十億分之一內,宇宙出現了四種基本力,並且至今仍然決定宇宙的未來,而人類的出現也是個必然。

在這個變化過程中,宇宙的性質也徹底改變了。與其它過渡時期一樣,這個過程並不算得上完美。換句話說,至少在浩瀚的宇宙中,這個過程並不以完全相同的方式、在完全相同的時間內完成。為了充分理解這點,我們可以藉助一個冰塊托盤進行實驗和模擬,這樣顯得更加日常化、更加熟悉。當我們將水放進托盤並將托盤放在冰箱裡時,等水達到足夠冷的一個溫度,水就從液態變成了固態。這種相變並不都在整個冰塊中發生。

水從液態變成固態時,它的起點是我們俗稱的成核點,也就是即將出現冰塊時的某一個隨機的點,然後從該點逐漸變成一個冰格。從這一成核點出發,水進行相變並向外擴充套件,所有的水都被包裹在內,且水分子在某個特定的方向排列得整整齊齊。不過這個成核點並不單獨存在。相變過程的擴充套件需要花費一定的時間。在此期間,另一個成核點就可以開始形成屬於它自己的冰格,並朝著與第一個成核點完全不同的方向進行相變。

我們得到的實驗結果是,冰塊有缺陷。很明顯,整個冰塊並不完全是透明的。我們對一個冰塊進行細緻的觀察能夠看到,冰塊上存在著裂縫和屏障,甚至還有氣泡。這些都是冰格發生兩類不同的相變沒有完全對齊導致的冰塊缺陷。以此實驗為例,將其放大至一萬億或幾萬億度的大規模,我們就能重現出宇宙早期的模樣。

273

宇宙

最新評論
  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 新研究表明宇宙或是一個封閉的球體 而不是平坦的