天文学论文(4)

（2）第二个画面：宇宙温度为3×1010K，宇宙中的主要成分的粒子仍处于热平衡状态，还没有质的变化。因此，能量密度按照温度的

四次方下降。此过程使宇宙膨胀的特征时间延长了约0.2S。随着温度降低，中子转化成质子更为容易。核粒子平衡变为38%的中子和62%的质子。

（3）第三个画面：宇宙温度降为1010K，中微子和反中微子不再处于热平衡状态，开始像自由粒子那样运行，不再在“大爆炸”中起到作用。温度不断降低，核粒子平衡也转变为24%的中子和76%的质子。

（4）第四个画面：宇宙温度为3×109K，此时温度比电子和正电子的阈值温度低，它们开始迅速湮没，并在湮没中释放大量能量，使得宇宙温度降低的速度减缓。虽然温度比较低，但各种稳定的核不会立即产生，因为这需要先形成氘，经过一系列反应形成稳定的寻常氦核。而在这个温度下，氘核一形成便会爆炸。因此不能形成稍重的核，中子仍在缓慢地转化为质子，平衡变为17%的中子和83%的质子。

（5）第五个画面：宇宙温度为109K，此时离第一个画面已经过去了3分02秒。大部分电子和正电子都已经湮没消失，剩下质子、中微子和反中微子。温度已经低至能使氘、氦三和寻常氦核结合在一起，但“氘瓶颈”仍然存在。在第五个画面稍后不久的某个时间，温度不断降低，突破了“氘瓶颈”后，能迅速形成较重的核。但因还存在其他瓶颈，没有大量形成比氦重的核。在这个温度下，其余剩下的中子都反应成了氘核。

（6）第六个画面：宇宙温度为3×108K。电子和正电子基本完全湮没。核进程停止，大多数核粒子结合成氦核，或变为自由质子。

宇宙，就是在这短短的三分多钟里，发生如此多的反应，基本形成了这个宇宙并存在了这么长的时间直到人类的存在并发掘到这个理论。毫无疑问，宇宙将会在一段时间内这样一直膨胀下去。但到了最后，宇宙到底是会继续膨胀下去还是当宇宙密度大于临界值后开始加速收缩？我们并不得而知。至少，在当下，我们知道我们所存在的宇宙的起源，不至于当宇宙开始收缩时毫无察觉。更何况，在以后我们会发掘出更多关于宇宙的秘密。而对此，我们可以充满期待。 i“膨胀特征时间”为宇宙规模扩大1%所需时间长度的一百倍。