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在宇宙大爆炸后数分钟内出现的核反应里,合成了宇宙中几乎所有的什么化学元素? 在宇宙大爆炸后数分钟出现的核反应里,合成了宇宙中几乎所有的什么化学成元素

2023-07-07 07:44:38 互联网 未知 科技

 在宇宙大爆炸后数分钟内出现的核反应里,合成了宇宙中几乎所有的什么化学元素? 在宇宙大爆炸后数分钟出现的核反应里,合成了宇宙中几乎所有的什么化学成元素

在宇宙大爆炸后数分钟内出现的核反应里,合成了宇宙中几乎所有的什么化学元素?

出现了氦,碳、氧、镁,铁等元素。

关于宇宙大爆炸,简称大爆炸(英文:BigBang)是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。
在大爆炸发生的几分钟后,宇宙的温度降低到大约十亿开尔文的量级,密度降低到大约空气密度的水平。少数质子和所有中子结合,组成氘和氦的原子核,这个过程叫做太初核合成。
而大多数质子没有与中子结合,形成了氢的原子核。随着宇宙的冷却,宇宙能量密度的主要来自静止质量产生的引力的贡献,并超过原先光子以辐射形式的能量密度。

在宇宙大爆炸后数分钟出现的核反应里,合成了宇宙中几乎所有的什么化学成元素?

宇宙大爆炸是关于宇宙起源的一个理论,它告诉我们宇宙有一个起源,也就是所谓的奇点,那是一个密度无限大,体积无限小,温度无限高的点(至于为什么会出现所谓的“奇点”,物理学界尚无定论),出于目前不为我们所知的原因,奇点迅速膨胀,宇宙大爆炸开始了!

不可思议的是,宇宙大爆炸最初的几分钟所发生的宇宙事件,远远超过了之后137亿年的所有事件总和,那短短的几分钟也远远超出了人类对宇宙起源的认知程度!

一切的一切开始于10^- 43 秒(10的负43次方秒,也称为普朗克时间,人类已知的最短的时间,任何短于普朗克时间的长度都没有实际意义)。在普朗克时间,十维度宇宙迅速分裂成一个六维度宇宙和一个四维度宇宙,六维度宇宙迅速崩溃,而四维度宇宙(也就是我们的宇宙)则迅速膨胀,温度高达10^32度。

10^- 35 秒,大统一作用力崩解成四种宇宙基本作用力。

10^- 3 秒,夸克开始凝聚在一起,宇宙质子中子出现了,但温度仍然高达10^14度。

3分钟,质子与中子开始凝聚,形成原子核。

30万年,原子形成。

50亿年,第一个星系出现。

以上就是所谓的宇宙创世时间表。或许很多人看到这个时间表,感觉就像是看科幻小说一样,事实上并非如此,上面的创世时间表在众多科学家领域已经形成了共识,也并不是简单胡乱的猜测,而是根据大量的观测事实计算出来的。

创世时间表也只是大约的时间点,因为宇宙大爆炸的瞬间时间实在太短,无法想象一个普朗克时间10^- 43 秒到底是一个什么概念。不管怎么说,宇宙大爆炸刚刚开始的几分钟对于我们的宇宙来说意义重大,决定了之后宇宙的发展方向和一切的自然物理规则。

当然,关于宇宙大爆炸和最初的几分钟发生的事件,远远不是我们目前的科技所能解释的,甚至我们目前所熟知的物理定律都不适用那短短的几分钟,或许需要更高一级全新的物理定律才能给予完整的解答,这也是人类这种智慧物种存在的价值和意义所在,不断地探索未知,永不停息!!!

宇宙大爆炸后产生了什么东西

宇宙大爆炸理论是有关于宇宙起源中最广泛被认同的理论。其大概意思是, 在150亿到200亿年前,宇宙由一个时间和空间呈现混沌状态的大火球(大小可能有几光年)爆炸而来。仅在爆炸后的一秒内,引力就形成了。宇宙迅速膨胀,里面充满亚原子微粒,它们互相作用,形成了质子和中子。三分钟后,温度达到了2800亿度时,质子和中子形成了氢、氦、锂(三种最简单的元素)的核子。五亿年后原子得以形成,又过了3亿年,恒星和星系开始形成了。而我们的太阳系也仅仅是在约50亿年前才形成。

宇宙爆炸后发生了什么?

宇宙大爆炸(Big Bang)仅仅是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设想。 大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的,现在只能从理论研究的基础上,描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质,形成了当今的宇宙形态,人类就是在这一宇宙演变中诞生的。

宇宙大爆炸产生元素的顺序是什么?

楼上的乱答,宇宙诞生之初,只产生了两种元素,这就是氢和氦,其中,氢约占四分之三,氦约占四分之一。

请楼主在网上查找一下相关的搜索,或者阅读一下《最初三分钟》这本书,书里面有详细的介绍。

至于3号元素之后的元素,一直到铁,可以在大质量恒星内部由核聚变反应生成。而在铁后面的元素,则只有在超新星爆发的瞬间能够合成了。

宇宙大爆炸的详细介绍

大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束(见元素合成理论)。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。
  从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来,通过几十年的努力,宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史:
  大爆炸开始时 约137亿年前,极小体积,极高密度,极高温度。
  大爆炸前10~43秒 宇宙从量子背景出现。
  大爆炸前10~35秒 同一场分解为强力、电弱力和引力。
  大爆炸前10~5秒 10万亿度,质子和中子形成。
  大爆炸后0.01秒 1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平衡态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下降。
  大爆炸后0.1秒后 300亿度,中子质子比从1.0下降到0.61。
  大爆炸后1秒后 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。
  大爆炸后13.8秒后 30亿度,氘、氦类稳定原子核(化学元素)形成。
  大爆炸后35分钟后 3亿度,核过程停止,尚不能形成中性原子。
  大爆炸后30万年后 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。
  根据哈勃常数也可以推算大约150亿年前,宇宙起始于一个奇点。
  温格.波缪说:“爆炸1/100秒时,温度为1000亿摄氏度,宇宙处于最简单的热平衡状态。从纯能量中产生出来的光子和正负电子搅和在一起,连幻影般的中微子也泡在这盆热汤(就是我们所说的基本粒子浓汤)里。光子和质子的比例为10比1。爆炸1秒后,温度降到100亿摄氏度,中微子开始抽身逃离热平衡。三分钟是个划时代的时间,温度降到10亿摄氏度,正负电子湮灭完成。宇宙主要由光、正反中微子组成,核粒子只占很少份额,其中氢和氦的比例为73∶27。另外就是湮灭中多出来的与核粒子同样稀少的电子。此后70万年没有大事发生,直至温度降到3000摄氏度,自由电子渐渐各有其主,与核结成了氢和氦,物质于是脱离了辐射的热平衡,宇宙开始透明。
  大爆炸宇宙模型(big-bang model)
  一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是,宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。这种模型基于两个假设:第一是爱因斯坦提出的,能正确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论;第二是所谓宇宙学原理,即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的大尺度上,而它也意味着宇宙是无边的。因此,宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点,而是发生在同一时间的整个空间内。有这两个假设,就能计算出宇宙从某一确定时间(称为普朗克时间)起始的历史,而在此之前,何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀,使密度和温度从原来极高的状态降下来,紧接着,预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质,如同我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟,宇宙温度就降低到能形成某些原子核。这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素,丰度同今天所看到的一致。大约再过100万年后,宇宙进一步冷却,开始形成原子,而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射,它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外大爆炸理论还预言,现在宇宙中应充满中微子,它们是无质量或无电荷的基本粒子。现在科学家们正在努力找寻这种物质。
  大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实:
  (a)理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。
  (b)观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。
  (c)在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实。
  (d)根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。
  按照大爆炸理论,宇宙是137亿年前从一个极小的点诞生的,从那里诞生了时间和空间、质量和能量,从而由物质小微粒聚集成大团的物质,最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前,宇宙中没有物质,没有能量,甚至没有生命。
  但是,大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样,或者说发生这次大爆炸的原因是什么?按照大爆炸理论,宇宙没有开端。它只是一个循环不断的过程,从大爆炸到黑洞的周而复始,便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。
  这只是一个设想,并不是一个完美的理论。

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