（本人才疏学浅、学术不精，大家见笑了）1L百度

　　“今日宇宙知多少？”如果你把这一问题向物理学家请教的话， 　　那么专门研究无穷小的物理学家会告诉你：宇宙是由粒子构成的。这些粒子受各种定律和法则的支配，并按照“粒子物理标准模型”构成宇宙。粒子物理标准模型是在上世纪７０年代被建立起来的，之后，物理学家们通过在欧洲核子研究中心（位于日内瓦附近）的粒子加速器——大型正负电子对撞机(LEP, Large Electron Positron)上进行的粒子实验将其最终确定下来。由此得知，构成物质的１２种基本粒子分别为６种夸克（其中两种在原子内部形成质子和中子）、１种电子、１种ｕ（是动摩擦因数的“谬”）子、１种ｒ（其实也是另一种希腊字母）和３种质量不同的中微子。 　　如果你询问的是专门研究无穷大的物理学家，也就是天体物理学家，那么他会告诉你，宇宙是由行星、恒星和星系所构成的世界。对于这个世界进行描述的第二项标准模型是——“大爆炸标准模型”，详细请看：

大爆炸理论( 大霹雳 )宇宙来源於早期1930 年，天文学家George Gamow提出宇宙形成起自一点，膨胀至一个最大的范围，再缩小到一点。这个模型，今称之为「弗烈曼模型」（Alexander Friedmann,1888-1925,俄国数学家）。 1929年，美国天文学家哈伯(Edwin Hubble,1889-1953)在测定星系的距离与速度时，发现了所谓「哈伯定律(即宇宙中星体的红位移)」：银河外的星系，离我们的距离每增加一百万秒差(Mpc约3.26光年），离我们的远去速度约增加70-110公里/秒 。 这个发现，使弗烈曼的模型有了观测上的支持。基於此观念，很自然的导致一个结论：宇宙开始时体积极小，而密度极高，很快地向外膨胀。

1948年，弗烈曼的一位学生加木（俄、美 George Antony Gamow, 1934 -68)发表了一篇著名的论文，这就是讨论宇宙起源的「大爆炸(大霹雳)」说。这「大爆炸(大霹雳)」可以说是「时间」的起点。 根据弗烈曼模型，估计这大约一百多亿年前的事，这也是宇宙的年龄。加木并且研究大爆炸(大霹雳)时之状态，用当时所知的原子核反应知识估算现在宇宙中氦的数量。他更预言现在的宇宙中尚有大爆炸(大霹雳)时残存的幅射。这个幅射，在1965年被两位美国工程师Arno Penzia and Robert Wilson 无意中发现了，被认为是「大爆炸(大霹雳)」理论的重要证据。因爆涨瞬间微小不均匀分布，透过重力的不稳定性作用形成物质有疏有密，密的区域引力较大，把附近的气体吸过来，越聚越多，成为大的气体团，并且慢慢收缩，就是原始银河云,宇宙中类似的原始银河云有很多个，银河系渐渐转成圆盘状原始银河云在收缩时，会产生旋转，旋转时因腰部受离心力的作用比较大，而逐渐演变成扁平的圆盘状今天漩涡状的银河形成了银河成为扁平圆盘状后，继续旋转，因内外旋转的速度不同，逐渐成为漩涡状，今天我们的银河系就是这种形状，但整个宇宙中约有千亿个银河系，形状也各不相同，我们的银河只是其中之一而已。 　　宇宙中有上千亿的星系，平均每一星系又约有上千亿的恒星及各类天体。 　　天文学家得出一个惊人的结论，第一颗恒星早於大爆炸后2亿年已出现。

　　宇宙论标准模型所描绘出的宇宙的历史如下： 　　当时间为0时开始产生大爆炸-揭开宇宙的序幕。 第一阶段(维持了100秒) (** 表示次方 t-时间 k-k式温度 sec-秒 ) t-10**-43 sec 10**32k(10**19Gev) 为普朗克时间， 时空无意义 ，温度几兆度的火球。 t-10**-35 sec 爆炸使得宇宙开始膨胀，就是所谓的「真空暴涨」，因而生成了时空。 t-10-33 sec 重子产生暴涨结束。 t-10**-11 sec 200 Gev 电弱分离，充斥电子、夸克、光子。 t-10**-6 sec 10**13k( 1 Gev) 冷却至核内相当温度， 夸克浆凝结成重子(3夸克)和介子(夸克+反夸克)。 t-10**-5 sec 300 Mev 质子、中子产生。 t-1 sec 10**10k(1 Mev) 100亿温度微中子停止与其他相互作用， 电子正电子毁灭开始。 t-4 sec 开始产生质子、中子、电子。 1-3分 10**9k(100 kev) 核子反应产生氘、氦3、氦4、锂7。 时间为3分时 温度骤降到10亿，这时宇宙只有中子、质子、电子、光子、微中子等基本粒子。 质子、中子等开始进行核反应，形成了氢、氘（重氢）和氦的原子核， 其中氢(H) 约占75%，氦(He) 约占25%。 此时气体是游离的，自由电子与光散射，光无法跑远就被散射掉， 　　宇宙到处充满辐射。 　　大爆炸至此时期之前，合称为辐射主控时代(radiation dominate era)。 　　科学家所探测到的宇宙微波背景辐射，是来自刚转为「透明」前的宇宙。 根据理论推算，这个转变发生在大爆炸380,000年之后。

第二阶段 　　随著整个宇宙体系不断膨胀，温度很快下降 。当温度下降至 10亿度时宇宙就进入了第二个阶段，维持了几千年。化学元素就是从这时开始形成的。在这个阶段温度进一步下降至100万度，这时，早期形成的化学元素的过程就结束了。 　　宇宙间的物质主要还是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核，光辐射依然强烈， 而且还是没有星体存在。 t-10**5年 10**4k (1ev) 原子核和电子浆凝结原子，光子不再与物质作用。 光子与其他粒子分开自由传播成为现在的3k背景幅射。 电子和质子组成，是一团高密度、极端炽热、不透光的等离子体， 它不断放射、散射和吸收光子。此时原子形成，光子获得自由。 10万年后 热辐射温度降到3000~4000k 度，物质与热辐射之间的作用减弱， 自由电子与氢、氦原子核结合成为氢原子与氦原子， 此时气体是中性的，氢原子不会吸收电磁波， 所以原本被羁绊的光子终能在透的宇宙中自由穿梭，成为宇宙背景辐射。 从此进入物质主控时代(matter dominate era)。 10万年后，散布在宇宙间氢和氦原子，他们就是组成星系的主要元素 。 第三阶段 热辐射继续均匀而无方向性地冷却，温度降到几千度时，辐射逐步减弱。宇宙间充满了气态物质,这些受到电磁力和接续的重力之引力过程，促使原子逐渐由均匀状态凝聚成团，逐渐凝聚成为星云，再进一步形成各种各样的恒星系统，然后成为我们今天所看到的宇宙。 有一部份的恒星系统出现於大爆发后的10亿年，我们今日所见的宇宙已大致形成，只不过各星系间随著宇宙的膨胀而继续远离。

宇宙论原则(cosmological principle) 观测显示，大尺度(约200 Mpc 以上) 的宇宙具有： 均匀性 ：物质在太空里是均匀分布的。 等向性 ：整个宇宙从每一个方向看出去都差不多。 共同性 ：宇宙起始10-43 秒后，所有的物理定律，在宇宙中的每一个地方都适用。 支持大爆炸(大霹雳)理论说，在观测上有「三大证据」： (1)星系间相互远离(哈伯常数)。 (2)宇宙微波辐射背景。 (3)氢、氘、氦等轻元素之数量比。 宇宙星系红位移(哈伯定律) 由地球任何方向看出去，遥远的星系都是离我们远去，宇宙膨胀 。 哈柏定律： Vr = H * d H = 75 km/s/Mpc (宇宙年龄)= d/Vr * 1012 年= 1/H * 1012 年 Sandage ：150 至200 亿年 Freedman (HST) ：80 至120 亿年。 氦与氦的丰存度 宇宙标准模型预测，H (氢) 占约75%，He(氦)占约25 ，己经实测证实。 恒星所消耗的氢与所产生的氦，还不足以改变这个比例。 球状星团观测、元素丰存度分析 球状星团观测：150 至200 亿年。 长半衰期同位素分析：140 至180 亿年。 微量元素的丰存度 微量元素：重氢(deuterium)、氦-3 (helium-3)、锂-7 (lithium-3)。 　　对这些恒星无法合的微量元素，宇宙标准模型预测的丰存度，与实测的丰存度一致。 3 K 微波背景辐射 大爆炸后，宇宙膨胀、冷却。 　　Penzian & Wilson (1978 诺贝尔奖得主) 用号角形天线发现，天空具有均匀等向的无线电波杂讯—宇宙 背景辐射，相对应於3K黑体所发出的辐射。COBE 卫星精确测量，宇宙微波背景辐射的温度为2.726 ±0.005 K。 　　最近news：美国太空总署(NASA)利用先进的探测仪器，对宇宙进行长达1年的观测。结果发现宇宙的年龄大约是137亿年，而且组成成分只有4%是原子，其余皆为不明的黑色物质与能量。

而接下来，就请静下心来，听我为您解读这一ＢＩＧ　ＢＡＮＧ.〔上文中的“黑色物质与能量”，指的就是今天物理学中的“暗物质与暗能量”，这里不展开讲，有兴趣的可以参考：“超新星宇宙学计划”（Supernova Cosmology Project）和“高能Ｚ超新星研究组”（High-Z Supernova Search Team）〕.

　　一、颠覆“元素守衡定律”给予我们的定势思维。 　　这个思维是什么呢，大家必定做过一道化学选择题，其大意为“铜不可能变成金”，这其实就是在考察“元素守衡”，但是这却否定了古代炼金术师的思想。其实，他们是
正确的
。您仔细看看这条定律，它有一条局限是“在化学反应中”。当反应变成了“物理核反应”时，是可能的。 　　其实这个思维在学习《化学必修２》ＰＡＧＥ１８时，在《人造元素》中，以及《化学选修３》都能体会到这种思想。 　　好了，说回“宇宙大爆炸”，其中具有启迪性意义的一点就是宇宙中的元素，88.6%是氢元素，氦原子数是氢的１／８，合起来约占99.7%，而剩下的９０余种天然元素，占有量不足1%。这里我们就确定了一个思想：“氢是元素之母”。而我们通过改变原子和夸克的内在结构，就可以制造出各种其他的元素，当然这需要回旋加速器等高科技产品的支持。与当时炼金术师的条件是完全不同的。 　　二、芝麻中的星系，即空间的叠加 　　虽然我没有浏览过霍金先生的《果壳中的宇宙》，可是我从６岁时就有一个想法，那就是一个芝麻中是否也蕴涵着一个宇宙呢？我想，霍金先生的思想与我的应该是不谋而合、短兵相接吧。事实上，这种想法是完全有可能实现的，宏观与微观完全有可能是一个周期，当宏观大到一定程度上，就演变成了微观；而微观小到一定数量级，就扩大成了另一层的宏观。 　　当然，这一假象也得到了价值观与哲理思想的肯定。比如说“看不见的，是否一定不存在。” 　　至于空间的叠加，就涉及到了四维的问题。三维，众所周知，是指平面与立体结合，而四维，则增加了时间一说。当空间与时间交接，整个问题就深奥了许多，而叠加的问题，大概也与《物理选修３－１》中的电场的叠加原理相同（即，如果在空间里同时存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和）吧。虽然这是一个运算定则，而宇宙的叠加是在挑战我们可怜的想象力，但是这也许会成为类似于创造新的元素的“加法规则”一样，成为我们探索宇宙的指南针。 　　我所遐思的就是以上几点，鄙人文采欠佳，学术不精，字词之间必多有疏漏，望诸位多多海涵，热心指出错误，在下感激不尽。

问个……现在的科学家不是认为宇宙由 弦 构成的么？粒子也是弦?

您的意思是所谓“弦论”？等下，先上传几张图片

当时我以为宇宙是有氢原子构成的

而且不赞成奇点学说

宇宙历史：

宇宙历史2

完了？

是这样的我记得有个文章说粒子之间的区别只是在于弦振动的方式不同

恩...其实弦论的出发点是，如果我们有更高精密度的实验，也许会发现基本粒子其实是条线。这条线或许是一个线段，称作“开弦”，或是一个循环，称作“闭弦”。不论如何，弦可以振动，而不同的振动态会在精密度不佳时被误认为不同的粒子。各个振动态的性质，对应到不同粒子的性质。例如，弦的不同振动能量，会被误认为不同粒子的质量。即认为自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。

对啊，弦的振动方式决定了粒子性质。

不是说精密度有限的么超过精密度要么位置不准要么速度不准？