- 宇宙之美
- (法)雅克·保羅 (法)讓-呂克·羅貝爾-艾斯爾
- 615字
- 2025-03-10 18:53:42
重子物質
宇宙冷卻到一定程度后,夸克、反夸克和膠子結合形成質子、中子以及質子、中子的反粒子。(正)粒子的微量剩余促使這些構成物質的基本粒子形成我們所熟悉的環境。
宇宙大爆炸后一百萬分之一秒,宇宙溫度下降,重子不再維持“夸克-膠子等離子體”形態。如前所述,強力使夸克結合形成復合粒子—介子和重子,其中重子由三個夸克形成。最為人熟知的重子是質子和中子,它們構成了宇宙中感官可察知的一切(不同于暗物質)。
由于上述過程中也形成了反重子,因而隨后出現一個劇烈的湮滅階段。一個粒子(如質子)與其反粒子(反質子)相遇會成對湮滅,并產生兩個高能光子。而當光子能量足夠高時,則會出現逆向反應,如高能光子可生成一對質子和反質子,彌補湮滅損失。由于宇宙膨脹降低了光子的平均能量,而湮滅仍以驚人的速度繼續,因此粒子與反粒子對的形成少于湮滅。如果物理定律中的不對稱性(目前尚未得到解釋)沒有打破原始湯的平衡,則重子最終將湮滅殆盡。而事實上,每十億零一個夸克僅對應十億個反夸克。湮滅階段結束時,出現微弱的不平衡:反重子全部消失,僅有最初數量十億分之一的重子保留下來。在隨后不久的一個類似進程中,反物質消失。宇宙大爆炸后1秒,光子能量下降,低于形成電子對的閾值,使正電子徹底消失,僅留下少許電子。
相關內容:大爆炸,原始湯,宇宙膨脹

可觀測宇宙的概貌如同18世紀畫家讓-西美翁·夏爾丹(Jean-Siméon Chardin)所作的靜物畫:綠頭鴨和酸橙。此畫收藏于巴黎狩獵和自然博物館。
大爆炸后10-6秒
-138億年