一口氣搞懂宇宙的歷史
按照目前最新的探測結果,我們的宇宙誕生於138.2億年前。不過這個時間,其實對於大多數人來說沒有任何意義,根本能夠想像不出來。
但如果我們用一點點辦法,還是能夠很容易記住整個宇宙的歷史到底發生了什麼?今天,我主要採用兩種辦法,來幫你記憶。
首先,我們可以把宇宙的138.2億年看成是1年。那麼1秒鐘就是438年。一分鐘就是26280年,一小時就是1,576,800年,一天就是37,843,200年。
緊接著,我們可以把宇宙的歷史進行一個簡單地分成幾個部分。這就有點像中國史,還分春秋戰國,秦,西漢,東漢,三國,魏晉……
宇宙的歷史可以簡單分成:亞原子時代,原子時代,黑暗時代,恆星時代,暗能量時代。
那我們先從第一個時代開始....
亞原子時代
通常意義上認為,宇宙起源於一個奇點,這個奇點密度無限大,溫度無限高,空間曲率無限大。然後這個奇點發生了一次大爆炸。(至於為什麼會大爆炸,目前還沒有一個定論)
雖然,密度逐漸降低,溫度逐漸冷卻下來,空間開始展開。亞原子時代大部分的故事都發生在宇宙大爆炸的第一秒內。
一開始的時候,整個宇宙其實充滿了能量,裡面並沒有任何物質。緊接著,各種比原子尺度小的粒子誕生,比如:質子,中子,電子,夸克等等……
除了粒子,還有我們現在自然界的四大作用力,它們也逐漸分離出來,分別是:萬有引力,強相互作用力,弱相互作用力,電磁力。
它們之後將會成為宇宙內萬物的粘合劑,如果沒有它們,也就不會有太陽,地球,更不會有現在的我們,宇宙中的萬物將會成為一盤散沙。
除了粒子和作用力,宇宙空間也發生了超乎想像的變化。在說這個變化之前,我們要先理解一下,宇宙空間的膨脹,如果我們把宇宙空間看成是一個麵包,那宇宙空間是整體性變大。
宇宙經歷了100次加倍,宇宙空間變大為原來的10^30倍。在現實中,整個過程就經歷了10^-33秒。
如果把宇宙的歷史看成是一天,以上這些事情都發生在凌晨00:00:01內。
在這之後,整個宇宙就好像一大鍋粒子粥,所有的粒子相互擠在一起,這個時候原子還沒有辦法形成,而光子也被擠在了這鍋粥里。
原子時代
宇宙大爆炸30萬年後,溫度下降到3000K,中性原子逐漸形成。
如果把宇宙的歷史看成是一天,原子的形成發生在凌晨00:11:25。
宇宙大爆炸38萬年後,光終於可以從這鍋粥當中解除出來,在宇宙中傳播,這些光到現在還在宇宙中傳播,他們也成了現在天文學家研究宇宙最重要的工具:宇宙微波背景輻射。我們原來看電視時,出現雪花屏,就和它有關。
如果把宇宙的歷史看成是一天,第一束光誕生的時間就是在凌晨00:14:28。
恆星時代
宇宙大爆炸之後的前5億年,其實宇宙都是漆黑一片的。在原子形成之後的歲月里,宇宙中的主要成分是氣態物質,它們在自身引力作用下逐步凝聚成密度比較高的氣體雲塊,直到逐漸形成了恆星和恆星系統。
因為恆星自身會發光,它們就好比宇宙中的燈塔一樣。按照目前的觀測結果來看,第一代恆星在大爆炸之後約5億6000萬年開始照耀。
如果把宇宙的歷史看成是一天,第一顆恆星誕生的時間大概是在1月15號左右。也就是說,過去的15天里,宇宙都是黑暗一片的。
而按照目前對於銀河系的研究,我們所在的銀河系大概是在1月底2到2月初左右形成的。
然後在接下來的2-8月里,有許多恆星死亡,其中一部分是以非常壯烈的超新星爆炸的方式來結束自己的生命。
其中有的最終成為了黑洞。
有死就有生,還會有一些新的恆星誕生,但這當中大多數的事情與太陽系乃至人類沒啥關係。
在距今46億年前,在現在太陽的位置附近,第二代的恆星發生了超新星爆炸,爆炸後的星雲物質,逐漸形成了我們現在的太陽系。
如果把宇宙的歷史看成是一天,太陽的形成大概是在9月1號。
緊隨其後,地球也逐漸形成了。
如果把宇宙的歷史看成是一天,地球的形成大概是在9月2號。
緊接著,有一顆叫做忒伊亞的小行星撞擊了地球。同時還撞出了很多碎片,這些殘留的碎片形成了月球。同時還把地球撞歪了一定的角度,這才有了現在的一年四季。
如果把宇宙的歷史看成是一天,月球的形成大概是在9月3號。
在恆星時代,整個宇宙的主導是物質,以及物質之間的引力作用。雖然宇宙還在膨脹,但是因為引力作用的存在,正在逐漸減慢。如果只有引力,那宇宙的膨脹速率是一定會逐漸下降的,甚至宇宙還可能會在引力作用下,坍縮回去。
但這一切並沒有來得及發生。因為宇宙的主導就發生了轉變。
如果把宇宙的歷史看成是一天,恆星時代是從1月15號持續到9月15號,一共持續了9個月的時間。
暗能量時代
從距今40億年前,宇宙的主導者變成了暗能量。暗能量產生的排斥力超過了物質產生的引力。所以,宇宙開始加速膨脹。
這種情況一致持續到了現在,宇宙膨脹的速度越來越快。
如果把宇宙的歷史看成是一天,暗能量主導的時間大概是從9月16號一直到今天。
隨著暗能量時代的到來,在距今38億年前,地球上開始發生了一起奇怪的事情,在當時地球原始海洋的海底熱泉口附近誕生了生命。
如果把宇宙的歷史看成是一天,生命的起源大概發生在是從9月22號。
最早的生命都是在海洋當中,這是因為當時的地球大氣還沒有臭氧,無法抵禦太陽光中的紫外線,紫外線對於生命的殺傷力特別大。
到了距今24億年前,藍細菌通過類似今天植物光合作用的方式,吸收了空氣中的二氧化碳,釋放出氧氣。空氣中的氧氣大規模上升,史稱:大氧化事件。
如果把宇宙的歷史看成是一天,大氧化事件大概發生在是從10月29號。
大概在距今6500萬年前,一顆小行星撞上了地球。
當時地球的霸主恐龍在這次災難中滅絕了。
如果把宇宙的歷史看成是一天,恐龍的滅絕大概發生在是從12月29號。
接下來,我們迎來最後一天,這一天信息量很大...
在12月31號,也就是這一年的最後一天,晚上22:54:54,人屬的第一個動物出現...
23:52:23,我們的祖先智人才出現...
23:59:52,人類的第一個文明,蘇美爾文明才發現...
在最後一秒當中,
牛頓提出了牛頓三大定律和萬有引力定律,統一了天上和地下的物理學,正式開啟了現代科學的紀元。瓦特改進了蒸汽機,開啟了第一次工業革命,人類步入蒸汽時代。
隨後,麥克斯韋統一了「電」和「磁」,愛迪生,特斯拉等發明家開啟了第二次工業革命,帶領著人類走進了電氣時代。
再然後,愛因斯坦提出了相對論,哥本哈根學派的物理男孩們構建了整個量子力學的大廈...
如今,我們步入了信息時代,而信息時代的基礎則是香農的資訊理論...(想要了解香濃的資訊理論,可以戳鏈接:資訊理論之父香農,20世紀偉大的科學家,一個理論改變了一個時代)
所以,相對於整個宇宙的歷史,人類文明只是轉瞬之間。
關於宇宙138億年的歷史,我們就說到這裡。
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