宇宙在最热的时候是什么样的？ _小知识

当我们不雅察今天的宇宙时，我们看到各个偏向、各个地域都布满了恒星和星系。然而，宇宙并不是静止的。遥远的星系被束厄局促在一路，当作群当作团，这些星系群和星系团在不竭膨胀的宇宙中加快远离彼此。跟着空间膨胀，宇宙不仅会变得更稀少，并且会更冷，因为当光子在太空中穿行时，会逐渐标的目的能量更低的波段红移。

但这意味着，若是我们回首曩昔，宇宙不仅更致密，并且更热。若是我们回到最初的时刻，到宇宙年夜爆炸的第一个刹时，那时辰宇宙是绝对最热的。下面来看看那时的环境。
在今天的宇宙中，粒子遵守必然的物理法则。它们中的绝年夜大都都有静质量，与粒子固有的内能相对应。它们可所以物质（费米子），反物质（反费米子），也可以都不是（玻色子）。有些粒子是无静质量的，好比光子和胶子，这就要求它们以光速活动。

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当响应的物质/反物质对彼此碰撞时，它们会自觉地湮灭，凡是发生两个无质量的光子。当用足够年夜的能量将任何两个粒子一路完全破坏时，就有可能自觉地缔造出新的物质/反物质粒子对。只要有足够的能量，按照爱因斯坦的质能关系E=mc^2 ，能量可以转化为物质，反之亦然。
但在早期宇宙中，环境有所分歧。在宇宙年夜爆炸最早期阶段具有极高能量时，尺度模子中的每一个粒子都是无质量的。希格斯粒子的对称性破缺会付与粒子质量，但在早期极高的温度下，希格斯粒子的对称性会完全恢复。那时温度太高了，不只无法形当作原子以及束厄局促原子核，甚至单个质子和中子也不成能形当作。那时的宇宙是一个炽热、密集的等离子体，里面布满了所有可以存在的粒子和反粒子。
那时能量极其之高，以至于最飘忽不定的粒子和反粒子，中微子和反中微子，也比其他任何时辰更频仍地撞击其他粒子。每一个粒子每微秒就会撞击彼此上万亿次，所有粒子都以光速活动。

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除了我们所知道的粒子之外，还有可能存在我们今天不知道的额外粒子（和反粒子）。那时宇宙比我们在地球上看到的任何工具都要热，能量都要高，比最高能宇宙射线高百万倍，比年夜型强子对撞机（LHC）的能量强上万亿倍。理论上，那时的宇宙中发生的其他粒子包罗超对称粒子、年夜同一理论展望的粒子、经由过程年夜的或扭曲的额外维度可接触的粒子、组成我们此刻认为最根基的粒子的更小粒子、重的右旋中微子、各类各样的暗物质候选粒子。
值得注重的是，尽管有这些难以置信的能量和密度，但仍是有极限的。宇宙从来都不是肆意炽热和密集的，我们有不雅察到的证据来证实。现在，我们可以不雅察宇宙微波布景，即宇宙年夜爆炸遗留下来的辐射辉光。固然它在各标的目的遍地都是平均的2.725 K（-270.425 ℃）黑体辐射，不外仍是有细小的波动：几十或几百个微开尔文的波动。因为有了普朗克卫星，我们已经把宇宙微波布景绘制得很是切确，角分辩率低至0.07度。