搜狗做题网宇宙最初是什么物质构成的?
来源：学生作业帮 编辑：搜狗做题网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/28 18:40:37
宇宙最初是什么物质构成的?
一、宇宙大爆炸.
宇宙在未大爆炸之前,是一个体积无限小,密度和温度无限大的点（也有认为是一个纯能量点）.这个点极不稳定,所处的状态现在还未知.在极短的时间内,这个点爆炸了(约137亿年前),产生了空间和时间,它迅速膨胀,温度也相应下降.
我们是幸运的,因为大爆炸的能量如果再小一丁点或大一丁点,那我们宇宙诞生就是失败的.
（△宇宙外的情况：宇宙之外没有物质(物质包括空间、时间、光等),没有任何“东西”.）
二、宇宙中物质的形成.
在宇宙刚爆炸时（爆炸后约1s）,温度降低到约100亿℃,能量非常高,宇宙中产生了光子、电子、中微子（及它们的反粒子）和一些质子,中子（可根据质能公式推出）.
（请先读懂《时间简史》第五章 基本粒子和自然的力 后再往下看 ）
物理定律对于粒子和反粒子不是完全相同的.
“物理定律分别服从三个叫做C、P和T的对称.C（电荷）对称的意义是,对于粒子和反粒子定律是相同的；P（宇称）对称是指,对于任何情景和它的镜像（右手方向自旋的粒子的镜像变成了左手方向自旋的粒子）定律不变； T（时间）对称是指,如果我们颠倒粒子和反粒子的运动方向,系统应回到原先的那样；换言之,对于前进或后退的时间方向定律是一样的.” ——（《时间简史》）
因为服从量子力学和相对论的理论必须服从CPT联合对称（即C、P、T全部颠倒后,宇宙的演化方式才不会改变,物理定律也不变）,所以只反演时间方向,而不用反粒子代替粒子（或粒字代替反粒子）和不取镜像,则物理定律必须改变（即不服从T对称）.
此现象就导致在宇宙极早期,宇宙膨胀时,相对于电子就会变成反夸克,而因为物理定律的不同,更多的反电子变成夸克.随着宇宙的膨胀,温度下降,反夸克和夸克互相湮灭,由由于夸克比反夸克多,所以多余的夸克就留了下来,构成我们今天所看到的宇宙.
至于为什么夸克比反夸克多,而不是反夸克多,是因为 粒子/反粒子的命名是人为的,只是两者所带电荷相反罢了.（如果反夸克余下,我们也可以习惯性得把反夸克称为夸克）.
时间和空间也是物质,在宇宙大爆炸之后实际的物体还没有出现以前,可以认为那时的宇宙是由空间构成的（没有实际的物体时 时间合并在空间中）.
宇宙在未大爆炸之前,是一个体积无限小,密度和温度无限大的点（也有认为是一个纯能量点）.这个点极不稳定,所处的状态现在还未知.在极短的时间内,这个点爆炸了(约137亿年前),产生了空间和时间,它迅速膨胀,温度也相应下降.
我们是幸运的,因为大爆炸的能量如果再小一丁点或大一丁点,那我们宇宙诞生就是失败的.
（△宇宙外的情况：宇宙之外没有物质(物质包括空间、时间、光等),没有任何“东西”.）
二、宇宙中物质的形成.
在宇宙刚爆炸时（爆炸后约1s）,温度降低到约100亿℃,能量非常高,宇宙中产生了光子、电子、中微子（及它们的反粒子）和一些质子,中子（可根据质能公式推出）.
（请先读懂《时间简史》第五章 基本粒子和自然的力 后再往下看 ）
物理定律对于粒子和反粒子不是完全相同的.
“物理定律分别服从三个叫做C、P和T的对称.C（电荷）对称的意义是,对于粒子和反粒子定律是相同的；P（宇称）对称是指,对于任何情景和它的镜像（右手方向自旋的粒子的镜像变成了左手方向自旋的粒子）定律不变； T（时间）对称是指,如果我们颠倒粒子和反粒子的运动方向,系统应回到原先的那样；换言之,对于前进或后退的时间方向定律是一样的.” ——（《时间简史》）
因为服从量子力学和相对论的理论必须服从CPT联合对称（即C、P、T全部颠倒后,宇宙的演化方式才不会改变,物理定律也不变）,所以只反演时间方向,而不用反粒子代替粒子（或粒字代替反粒子）和不取镜像,则物理定律必须改变（即不服从T对称）.
此现象就导致在宇宙极早期,宇宙膨胀时,相对于电子就会变成反夸克,而因为物理定律的不同,更多的反电子变成夸克.随着宇宙的膨胀,温度下降,反夸克和夸克互相湮灭,由由于夸克比反夸克多,所以多余的夸克就留了下来,构成我们今天所看到的宇宙.
至于为什么夸克比反夸克多,而不是反夸克多,是因为 粒子/反粒子的命名是人为的,只是两者所带电荷相反罢了.（如果反夸克余下,我们也可以习惯性得把反夸克称为夸克）.
时间和空间也是物质,在宇宙大爆炸之后实际的物体还没有出现以前,可以认为那时的宇宙是由空间构成的（没有实际的物体时 时间合并在空间中）.