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宇宙的一切物质最初是怎么产生的?
优质回答:
简单地讲就是能量转化过来的。但是要仔细讲,实际上非常复杂,而且之间还不能回答其中最基本的问题。
现在宇宙形成的主流理论就是大爆炸,大爆炸开始的时候宇宙温度非常高,首先产生了大量的高能光子,这些光子相互碰撞就按照爱因斯坦的质能公式产生了高速运动的夸克、胶子、电子等基本粒子及其反粒子,可以说是高温的基本粒子浆糊,还不是我们今天说的物质。到了大爆炸后大约一万亿分子一秒的时候,宇宙的温度冷却到了大约一千万亿度,夸克、胶子和电子及其反粒子就开始冷却形成了质子和中子,这就是最初始的物质。大爆炸后大约10秒,温度约30亿度,这就是宇宙的核合成时期,质子和中子就会结合形成氢、氦类稳定轻原子核(化学元素),其他轻原子核也会形成一点,但是非常少。当宇宙冷却到10亿度以下,也就是大爆炸大约三分钟,就不能再产生新的原子核了。所以我们宇宙中的物质基本上都是在宇宙大爆炸之后三分钟以内形成的。
当然今天我们宇宙中的物质并不仅仅有氢、氦类稳定轻原子核,其他的元素主要都是在恒星的中心通过轻元素合成重元素的核聚变过程形成的,这种过程能够产生一直到铁这样的重元素,而核聚变过程中释放能量的过程就是恒星内部的能源机制。此外,超新星爆发的过程中也会产生一些比铁更重的元素。
但是,上面的解释其实回避了一个重要问题:宇宙大爆炸开始的时候产生的正反物质(夸克、胶子和电子及其反粒子)的数量应该是相等的,那么为什么它们不形成数量相等的反物质或者全部相互湮灭掉呢?事实上,今天宇宙中几乎没有稳定存在的反物质(比如反原子核),比如,丁肇中教授领导的国际空间站上的AMS02实验的最初主要目标就是寻找反原子核,但是至今还没有找到,这是为什么?这就是著名的“宇宙反物质丢失之谜”,目前科学界还没有明确的结论。
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谢邀请!
原创思想,我觉得物质是诱发出来的,因为宇宙是属于磁场感应性质的,而磁场的感应性,就是有着质量性的东西或是物质性的东西而存在着或是纠缠着的了。以及磁场性的这种感应性,就是一种运动性动态性质的,因此,就会演化出各种各样不同的物质出来了,而物质就是这样的出现了。但不知是不是这样的认为呢?而下面就交给砖家们继续的讨论吧!
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简化的回答就是道生场,场生灵,灵生觉,觉生慧,慧生识,识造物。道最初原本是无形无相的能量,道有动静,原始能量的振动使最初的道成为无形有相的能量场即万物之母,万灵之母。每个自性的母灵通过感觉、感知有了合一的智慧,为了体验自身又诞生了分别的意识,意识产生能量波,所有自性的能量波的辐射、干涉形成复杂多样的、有形有相的微观物质,微观物质的聚合生成更为宏观的显化物质。有物混成,先天地生,光具有波粒二象性,光是宇宙万物的最初始形态,这是一个从无到有的过程,是从微观到宏观的过程。这里寥寥几句很难详尽,尽量感悟吧。
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宇宙的一切物质最初是怎么产生的?
很多朋友都认为宇宙诞生于虚无,或者认为大爆炸论无中生有,这种都是完全错误的观点,宇宙的物质一直都存在,而且总量完全没有变化,大爆炸并不能凭空创造物质,它只是一个物质的转变过程!
从物质的组成开始说起
物质是由原子组成的,现在这是一个小学生都知道的事实,但直到100多年前的卢瑟福从α粒子的散射实验才知道了原子核的结构,原子核外层的电子占据庞大的空间,而的原子核却只占了微不足道的中心区域,但整颗原子的绝大部分质量都集中在原子核上!
组成原子和的是质子和中子,两者克服库仑斥力被强作用力紧紧的束缚在一起,无论是让它们分开还是结合,都需要巨大的能量。因此要让普通的原子裂变或者轻元素聚变都是一件超级困难的事情!
夸克和胶子是组成中子和质子的更小单元,中子和质子都是由夸克组成,但两者有个小小的区别。
中子:1上夸克+2下夸克
质子:2上夸克+1下夸克
中子可以通过衰变转换为质子,自由中子的半衰期大约是800秒左右,原子核内部的中子也有一定的概率衰变!而质子则可以通过吸收能量转换为中子,比如太阳内核正在发生的事情,质子反应链的第一步,两个质子在高温下通过量子隧穿效应转换为氢的同位素氘,而这个概率很低,周期很长,这个效应保证了太阳是一颗超级长寿命的恒星(红矮星更长)
夸克和胶子再往下就不能分了,它们都是属于标准基本粒子模型的一部分。
夸克相变温度
质能转换方程,爱因斯坦在1905年6月27日发表《物质的惯性和它所含的能量有关吗》论文中阐述了E=mc2这个简单而又深刻的事实,一百多年来,我们认识到了质量真的可以转换成能量,比如裂变有0.094%左右的质量转换为能量,聚变大约有0.7%左右,而正反物质湮灭则可以100%的质量转换为能量!
那么有能量转换为质量的方式吗?答案是有:一对伽马光子碰撞可以转变为电子和正电子对的,但是必须两个光子的能量足够高才行。
这是能量转换为质量的一种模式,而普通光子比如我们的激光和太阳光,能量是明显不够的!科学家已经完成了质量转换为能量,也实现了从能量转换为质量,那么有没有处在中间状态的物质呢?
2011年6月,布鲁克海文国家实验室的RHIC(相对论重离子对撞机)将两束金原子核加速到接近光速并使其碰撞,观测到了高能量密度和超高温的夸克胶子等离子体!测量到了净质子数分布的特征!与格点量子色动力学的计算结果进行比较后确定了重子数密度为零的情况下,从强子物质到夸克胶子等离子体的相变温度,根据计算这个温度大约为2万亿度。
此时的物质处在能量和物质相变状态,向上则转变为能量,向下则是质量,也就是夸克和胶子。
宇宙大爆炸将能量转换质量
宇宙大爆炸是一个将纯能量状态的奇点,通过暴涨降温后,宇宙的温度低于相变温度以下,形成了物质的过程,当然它真正的过程并没有那么简单,而是有一个非常复杂的过程:
普朗克时期:大爆炸开始至10^-43秒
大一统时期:大爆炸之后10^-43秒至10^-36秒
电弱时期:大爆炸结束之后,10^-36秒至10^-32秒
电弱对称破缺和夸克时期:在大爆炸之后10^-12秒和10^-6秒g
强子时期:大爆炸之后10^-6秒至1秒
轻子时期:大爆炸之后1秒至10秒钟
光子时期:大爆炸之后10秒钟至38万年
夸克胶子相变温度转换发生在大爆炸发生后约10^-6S,从此之后,宇宙进入了强子时代,因为温度再往下,强子(比如中子和质子)就诞生了!再往后就是太初合成过程(核聚变),宇宙中生成了氢原子核,氦原子核以及里原子核,此时距离真正的原子诞生还需要38万年!
因为宇宙密度还很高,高温导致电子游离,只有待温度降低才能形成原子,38万年后宇宙温度下降,逐渐变得清朗,光子也逃脱束缚在宇宙中飞奔!而物质的原子也真正形成,恒星也将也接过大爆炸的接力棒,继续在它演化的不同阶段中创造氢以后的大部分元素。
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【原创】对于宇宙的一切物质最初是怎么产生的呢之话题,我个人的观点认为,宇宙无限空间中所有一切的物质,都是客观循环存在的情况,更是一种永恒存在的自然现象。为什么会这样说呢?因为:
只有太空间物质的客观存在,才会有现阶段地球人类的存在,才会有宇宙概念的存在,人类才会通过感知感觉的悟性去认识这个浩瀚无垠的宇宙。无限空间的宇宙,是一种客观循环存在的表现,既没有起点,也没有终点,是遵循着物质无限循环的自然规律,只会发生从一种物质形式向另一种物质形式的转变,或是从一个物体向另一个物体的转移,最终会达成物质周期循环运动之目的。物质周期循环的现象,像是一个圆圈,围绕着圆圈运行一圈视为一个循环周期,而圆圈的运动是一种无限周期的循环运动现象。
因此,宇宙一切物质的运动,都是一种周期性无限循环的自然运动,实际上,是一种既没有起点也没有终点的循环运动,是一种客观存在的自然现象。既然如此,就不会存在着宇宙物质最初是如何产生的问题。
不知这样的回答读者看后是否认同?!如觉得我说的对或有道理,希给个点赞并点击关注我。可阅读到我相关科学领域前沿上二千道的原创答题,定能阅览到你感兴趣的前沿科学知识,欢迎大家加入相关讨论或发表意见。宇明于东莞市。(注:原创作品,抄袭可耻。欢迎大家转发。)
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