Between Worlds
作者：互联网
（本文内容来自crash course宇宙学学习总结）
前言 “你是由和地球一样古老的物质组成的，其中的三分之一年龄甚至和宇宙相当。不过，这是这些原子第一次以这种方式聚集在一起，并且认为它们就是你。” 所谓死亡，就是我体内原子的特定组合打散重组的过程。诚然，这些被拆散的原子不会意识到它们曾是我，但即使它们天各一方，也会永远存在下去。 能成为这种永恒的一部分，让我感到一种妙不可言的慰藉。 更进一步，如果原子可以无休无止一直组合下去，说不定哪天，这些雄心勃勃的原子会再次组合成一个我。毕竟，永恒之中有的是时间让这些特定的原子组合，来一场安可表演。
一、大爆炸
宇宙很古老，有着138亿年的岁数，这是一个超越人类可理解尺度的跨度。大约120亿年前，宇宙中的第一颗星星和星系形成，再经过75亿年，地球才形成（也即大约45亿年前）。又过了大约5亿年，地球上第一个被称为“生命”的单细胞生物诞生了。再经过35亿年，寒武纪大爆发中地球上诞生了第一个多细胞生物...这一切的一切，都源自于最初的开端——大爆炸。
为什么大爆炸被定义为宇宙的开端呢？难道在大爆炸之前就没有发生过什么吗？理论物理学家认为，空间和时间是同一个东西的两种表达，它就是——时空（space-time）。而时空产生于大爆炸，因此在大爆炸之前，时间这种东西并不存在（自圆其说？）。所以“大爆炸之前发生了什么”这种问题并没有多大意义。
大爆炸的瞬间不仅产生了时空，还诞生了物质、信息和能量。宇宙从一个难以想象的小点，不断拓展成了今天的宇宙。大爆炸之后的10秒钟，宇宙已经膨胀到足够大。原子力，重力，电磁力已经全部产生。大爆炸产生的反物质和宇宙的正物质结合发生了泯灭，最后只剩余了十亿分之一。我们如今所在的世界，仅仅是这十亿分之一中的一个小点...
根据热力学第一定律（高贵的物理orz），物质和能量无法被创造或消灭。我们的世界日复一日年复一年，永远都是这十亿分之一的东西在交响更迭。此时构成你身体的物质，在138亿年前就已经存在，它们于细微之处从未消失过，变换的只是形式而已。
大爆炸3分钟之后，宇宙的温度已经降下来。原子核开始形成，当时只有氢和氦，两种最简单的元素。即使已经降温，此时的宇宙仍然非常非常的热，就像一个温度超级高的，遍布辐射的海洋。但它的温度会逐渐降低到温和的5000华氏温度（约2760摄氏温度）。在大爆炸发生后约38万年的时候，物质和辐射能够相互分离（物质只是更为聚合的能量形态）。辐射能够在温和的宇宙中自由穿梭，如今它们被看做是大爆炸后黑暗时期的终结以及第一抹光的开始。我们称之为“宇宙背景辐射（COSMIC BACKGROUND RADIATION,CBR）”。CBR无处不在。通过研究CBR，我们不仅能估算出地球的年龄，还能进一步的证明大爆炸的真实性。
宇宙自诞生起就一直膨胀，宇宙中的星星们正在互相远离。远离我们的星星，其光波被拉长，因此会越来越红（简称“红移”）；靠近我们的星星其光波被压缩，因此会越来越蓝。
宇宙初期的化学构成就是大量的氢和氦，以及一小撮锂。元素周期表上剩余的元素都是很久很久以后，在炽热的熔岩中和星星的肚子里诞生。
二、宇宙
宇宙的体积从比原子还小NNN倍，到在一刹那间，膨胀到一颗葡萄柚大小的过程中，出现了“量子涨落”。在不可预测的量子尺度上出现了微小的光点，这些光点制造出了我们在CBR中看到的细微变化。而随着宇宙持续膨胀，那些密度上的细微变化也逐渐膨胀到一定规模，以至于引力的影响开始显现，引力开始将氢气云和氦气云聚集起来。所以在大爆炸发生后的38万年后，宇宙变得越来越冷，越来越荒芜。温度太低，新的元素就无法形成。但感谢那些微小变化，宇宙中某些地区的温度正变得越来越高。氢和氦是最轻的原子，所以这些气体几乎不费吹灰之力就能逃离地球大气层。尽管大爆炸产生的冲击力将物质和能量甩得到处都是，引力却能将宇宙的各个碎片再逐渐拉拢到一起。条件是，宇宙中有一些“褶皱”来帮忙。当引力将氢原子和氦原子汇聚在一起时，巨大的厚厚的云层开始形成。宇宙的持续膨胀拉大了云层之间的空隙，但云层的密度也在持续增大。浩瀚无垠的宇宙中开始出现越来越多的小岛，在这些岛屿中，氢气和氦气的挤压变得越来越紧密。大量的气体聚集在一起，其中心的压力变得越来越大。不断增加的压力意味着不断上升的温度，正是在这种灼热中，宇宙中第一颗恒星诞生了，此时差不多是大爆炸发生1亿年之后。在大爆炸发生10亿年之后，宇宙才逐渐变成了我们现在所看到的样子。
浩瀚无垠的太空中遍布着数不清的星系，这些星系中又包含着数不清的恒星，以及多到令人眼花缭乱的行星。我们所在的星系——银河系，是由许多其他星系合并而来，这些星系大约在100亿年前就停止了生长。银河系的直径大约是10万光年，其中大约有2000亿~4000亿颗星星。
我们无法知道宇宙是不是无限的，因为“宇宙视界（COSMIC HORIZON）”的存在，我们只能看到从距离我们138亿光年远的位置传播到地球上的光。仰望星空，就是在探索历史。我们越追求历史，就越能看清事物的本源。宇宙中的第一颗星星和星系，经过几十亿年后我们才能观测到的光，以及宇宙的持续膨胀，意味着，宇宙视界的半径大约为460亿光年。粗略乘以2，那么我们小小宇宙的直径大约是920亿光年...除了我们这个小小的宇宙之外，很可能还有更多的宇宙在无限地膨胀，它们拥有完全不同的物理定律！Amazing！
再回到那些灼热的星星们，随着气体云中心部位温度的不断升高，原子变得越来越活跃，原子间的碰撞变得越来越激烈。最终，激烈的碰撞克服了原子间的斥力，原子相互聚合，气体云正式演变成了恒星。氢原子在1000万度左右聚合成氦原子，释放出更多能量。太阳，是太空中一个巨大的氢弹。较小的星星寿命有数百亿年，较大的星星，燃料消耗快，寿命较短。当所有星星内部的氢和氦燃料耗尽时，星星的外层会膨胀，更重的元素开始形成，所需要的温度越来越高，形成的元素也越来越重，直到铁出现。但是比铁更重的元素无法在星星上合成，因为没有足够的能量将那些更重的原子核聚合在一起。所以元素周期表上剩下的元素是怎么形成的呢？
当较大的星星燃料耗尽时，它们会坍缩，这个过程可能不超过1秒钟。但随之而来的是一场巨大的爆炸（超新星爆发）。这些爆炸发出巨大的光亮，释放出相当于数十亿颗星星的能量，结合质子俘获和中子俘获（电子捕获：原子核自发地从K层或L层电子轨道上吸取一个电子，与一个质子结合变成一个中子）等物理反应，超新星，负责制造元素周期表剩余的重元素。抛散出这些元素后，剩下的宇宙，到处都浸润着这些死去的星星的尘埃。因此，“我们都是星星的产物”。
—— 未完 ——
标签：星星,Worlds,元素,爆炸,亿年,宇宙,原子,Between 来源： https://www.cnblogs.com/bbcfive/p/10810813.html