宇宙大爆炸理论及发生时间

一、定义论述

宇宙大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说，主要观点认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史，在这个时期宇宙体系在不断的膨胀，使物质密度从密到稀的演化，如同一次规模巨大的爆炸，1927年比利时天文学家勒梅特首次提出宇宙大爆炸假说，1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论。

二、发生时间

宇宙大爆炸发生于138.2亿年前，在宇宙大爆炸之初物质只能以电子、光子、中微子等基本粒子形态存在，宇宙大爆炸之后不断膨胀导致温度和密度快速下降，随着温度降低、冷却形成原子、分子等并复合成为气体，气体凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成如今所看到的宇宙。

三、时间简史

1、138.2亿年前，宇宙大爆炸起始于“奇点”，“奇点”是一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的“点”，一切人类已知物理定律在“奇点”均已失效。

2、宇宙大爆炸后10^-43秒，温度约10^32度，这个阶段称作“普朗克时间”，宇宙从量子涨落背景出现，在此之前宇宙的密度超过10^94克/立方厘米，超过质子密度的10^78倍。

3、宇宙大爆炸后10^-35秒，温度约10^27度，这个阶段称作“暴涨期”，温度已经冷却到强相互作用可以分离出来，弱相互作用及电磁相互作用仍然统一于所谓电弱相互作用。

4、宇宙大爆炸后10^-12秒，温度约10^15度，这个阶段称作“夸克时期或电弱时期”，质子和中子及其反粒子形成，希格斯玻色子、中微子、电子、夸克、胶子等逐渐稳定下来。

5、宇宙大爆炸后0.01秒，温度约1000亿度，以光子、电子、中微子为主，质子、中子仅占10亿分之一，宇宙处于热平衡态，随着体系的急剧膨胀，温度和密度仍在不断的下降。

6、宇宙大爆炸后0.1秒，温度约300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。

7、宇宙大爆炸后1秒，温度约100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。

8、宇宙大爆炸后10秒(核时期)，温度约30亿度，氢、氦类稳定原子核形成。

9、宇宙大爆炸后35分钟，温度约3亿度，原初核合成过程停止，尚不能形成中性原子。

10、宇宙大爆炸后1万年，温度约10万度，物质密度追上并超越辐射密度，宇宙和宇宙动力学开始为物质所主导。

11、宇宙大爆炸后30万年，温度约3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。

12、宇宙大爆炸后2亿年，第一代几乎完全由氢和氦组成的恒星出现，恒星发出的强烈辐射使周围宇宙发生“氢再电离”，从这个时间点开始中性气体再次转化为现在的电离状态。

13、宇宙大爆炸后10亿年，第一个星系形成(IC1011星系)。