中物质的发展和演化,它的大致的发展历程如表 1。
图 1 宇宙演化
今日宇宙来自于早先的“大爆炸”,这是 138 亿年以前的一次大爆炸,以及随之而来的漫长的自然演化。作为宇宙的起始,大爆炸发生于一个极小区域,但却在这个很小的体积内集中了宇宙中的全部物质,因此质量密度极大;相应地能量密度也很大,且宇宙的温度极高,演化非常快。在宇宙的体积极其迅速膨胀之同时,这个宇宙的能量密度迅速下降,温度随之迅速下降。在大爆炸开始后的 10-8 秒以内,宇宙温度仍然很高,体积极小,密度极大,演化非常快。这段时间宇宙中的物质以什么形式存在还不清楚。但大体上可以说,在 10-10 秒以前,宇宙以夸克物质形态为主,即以密集的夸克胶子等离子体形式存在。 10-10 秒时宇宙的平均温度大约为 1015 K。当温度降到一定范围时,出现了夸克、轻子、胶子和其他规范粒子,形成极高温度的夸克和胶子等离子体。这时的宇宙中的物质是以夸克和胶子等离子体的形式存在。这种“夸克和胶子等离子体”像是一种气体,通常的气体的组元是分子。夸克胶子等离子体的组元是各种夸克、反夸克、轻子、反轻子,以及各种相互作用的媒介粒子(如光子、胶子、 W 粒子和 Z粒子等)。当宇宙的体积继续膨胀,且温度继续降低后,夸克、反夸克又结合成各种介子和重子,形成强子物质,这个温度大约在 2×1012 K 左右。强子物质的组元是各种介子、重子和反重子。质子和中子的形成大约开始于大爆炸后 0.01 秒的时刻。所有这些演化的过程都发生在宇宙大爆炸后的第
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