
现代科学家相信宇宙大约在150亿年前由一次大爆炸开始形成。在大爆炸发生前,所有物质和能量聚集在一起,形成了一个极热、极密的状态。随后,大爆炸发生了,物质四散,宇宙空间开始膨胀,温度随之下降。在此过程中,星系、恒星、行星乃至生命逐渐形成。
“大爆炸理论”由伽莫夫于1946年提出,是现代宇宙学中最主要的一种理论。相比其他宇宙模型,它能解释更多观测事实。该理论认为,宇宙经历了从热到冷、从密到稀的过程,如同一次大规模爆发。在这个过程中,宇宙体系从一个平衡状态开始,物质密度从高到低演化。
根据大爆炸理论,宇宙早期温度极高,达到100亿度以上。物质密度大,整个宇宙体系处于平衡状态。此时,宇宙内只有中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子。随着体系的不断膨胀,温度迅速下降。当温度降至约10亿度时,中子开始失去稳定,要么发生衰变,要么与质子结合形成重氢、氦等元素,化学元素的形成便由此开始。
当温度降至约100万度时,早期化学元素形成的过程结束。此时,宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些较轻的原子核。当温度进一步降至几千度时,辐射减弱,宇宙间主要由气态物质组成。这些气体逐渐凝聚成气云,进一步形成各种恒星体系,最终构成了我们今天所见的宇宙。详情