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今天我们根据“宇宙大爆炸”这个猜想理论来推测宇宙大爆炸之初“t=0”时期和“普朗克时期”发生了什么
首先,宇宙大爆炸中的“爆炸”你可以理解为是一个形容词。指空间的迅速膨胀。整个宇宙是在过去有限的时间由一个密度极大,温度极高的太初状态演化膨胀而来的。(ps:宇宙大爆炸之前是什么?为什么会发生宇宙大爆炸?这些问题不属于“宇宙大爆炸”理论的范畴之内,而是其它理论中有解释)
(ps:传统的宇宙大爆炸模型没有怎么包含宇宙早期的内容。大部分“宇宙大爆炸”理论解释不了的问题后来是通过结合量子力学和引入“暴胀理论”才勉强解释的通。所以说越接近“大爆炸”奇(qí)点0的时刻,理论中的猜想就会越多。其中某些细节大家不用纠结太多。)
1、大爆炸奇点 T=0
宇宙最开始时刻,也就是“大爆炸”奇点。t=0这一时刻是根据广义相对论将宇宙膨胀进行时间反演逆向推断出来的。奇点可以认为是密度无穷大,温度无限高,其中空间和时间也是融为一体的。(详见图1)
2、普朗克时期 0<t<10^-43
从0到10^-43秒以前,这段时期被称为“普朗克时期”,因为在量子力学中,时间最小的单位是一个普朗克时间(大约是5.391*10^-44秒)
有了普朗克时间,那么可以定义光子在一个普朗克时间里走过的长度即为普朗克长度。也就是宇宙半径在“普朗克时期”大约为一个普朗克长度。(普朗克时间和普朗克长度的计算公式详见图2和图3)虽然此时光子并没有诞生,我们只是先这样假定。由于“普朗克时期”的宇宙极其微小,此时引力的量子效应极为明显,不像现在和其它三种基本力电相比,弱小的多。(四大基本力为:强核力,电磁力,弱核力,引力)当时的引力与其它三种基本力一样强大,并且所有基本力都是统一的整体。被称为“超力”(superforce)(详见图4)
由于描述引力的“广义相对论”和描述其它三种基本力的量子力学还没能很好的结合。因此小于“普朗克时间”的预测,目前科学上还做不到,所以我们对这个时期的宇宙了解也十分有限。
明天接着讲“大统一时期”和“暴胀时期”



