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宇宙混沌时 氦原子这样遇上氢离子

时间:2019/5/16 17:32:32  作者:  来源:  浏览:1  评论:0
内容摘要:   宇宙是怎样形成的?古往今来,科学家曾运用想象、假设、计算、观测等无数手段去探寻这个终极奥秘。  广为接受的大爆炸宇宙学认为宇宙是在不断膨胀的,最初很可能起源于一个致密炽热的奇点,这就像一次大爆炸。近140亿年来,宇宙中的物质密度从密变稀,温度由热变冷。  通常认为,宇宙从...
      宇宙是怎样形成的?古往今来,科学家曾运用想象、假设、计算、观测等无数手段去探寻这个终极奥秘。
  广为接受的大爆炸宇宙学认为宇宙是在不断膨胀的,最初很可能起源于一个致密炽热的奇点,这就像一次大爆炸。近140亿年来,宇宙中的物质密度从密变稀,温度由热变冷。
  通常认为,宇宙从爆炸之后的10-43秒开始膨胀;直到10-4秒前,宇宙气体还只是由夸克、轻子、规范粒子等这些基本粒子组成;约在10-4秒时,宇宙介质中完成了从夸克到强子的相变,此后的宇宙气体才有了质子和中子;3—30分钟时,原始的核合成发生,氢原子、氦原子相继出现,宇宙中才开始有了化学元素。
  “宇宙中最早出现的元素为氢元素。气体中的一个质子和一个中子可通过热碰撞发生核反应,结合成氢的同位素氘核,并释放出2.2MeV的能量,该能量也称氘核的结合能。”陈学雷指出,这一反应是可逆的,即宇宙中大于2.2MeV能量的光子可使氘核分解。因此宇宙大爆炸伊始、温度很高时,光子的能量也很高,核化学平衡下的氘核就会“散掉”,其丰度非常低,人们理解为那时氘核合成尚未开始。    

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