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关于宇宙的资料（宇宙的科普知

识）

关于宇宙的资料（宇宙的科普知识）

根据现代天文理论，宇宙已经诞生了约138.2亿年，但在宇宙

诞生很久以后都没有天体形成，大约在数亿年后才有第一个天

体的形成，宇宙在这个天体“真空”期到底干了啥呢？第一颗

恒星在哪里？第一个星系在哪里？第一颗行星又在哪里？

宇宙是怎么诞生的？真空期宇宙到底干了什么？

天文学家是从宇宙膨胀的现象反推出宇宙诞生于一次大爆炸

的，勒梅特在上世纪根据爱因斯坦的广义相对论引力场公式计

算出了宇宙会处在动态膨胀中，而哈勃的观测则证明这一点，

因此最早期宇宙大爆炸论被勒梅特提了出来。

后来伽莫夫根据大爆炸理提出了太初合成理论和他的同事拉尔

夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼则提出了大爆炸的余晖宇宙微波

背景辐射的预言！当然大家都知道了，随着射电望远镜的发

展，太初合成理论和微波背景辐射都得到了验证，所以大爆炸

理论开始被普遍就接受。

大爆炸理论认为宇宙诞生于一个范围极小的区域，在138.2亿

年前的某个时刻，这个区域发生了暴涨，这团暴涨的能量在急

速的膨胀过程中温度渐渐降低，宇宙从一团能量中逐渐诞生出

夸克和胶子，再从夸克胶子中诞生重子（质子和中子）物质，

然后开始了最初核合成，氢和氦以及少量的锂元素就是那个时

候诞生的，而此时，宇宙才刚刚过去了20分钟而已！

温度继续下降，太初核合成阶段结束，宇宙中充满了高温的离

子和电子，因为此时温度仍然很高，所以还要等宇宙继续膨

胀，等到大约37.7万年后，宇宙膨胀的庞大体积已经让温度

下降到了电子足够被离子捕获，首先形成的氦原子，再是氢原

子和锂原子，此时宇宙中的物质以中性的原子为主导，光子得

以从这团等离子物质中解脱出来，这个阶段被称为光子退耦。

所以我们现在看到的宇宙微波背景辐射就是宇宙大爆炸时诞生

的光，但被宇宙诞生的初期的等离子浓汤封印了37.7万年，

它本来就是一团无比耀眼的光芒，但它已经被宇宙膨胀的高速

拉扯成电磁波，所以你会发现一个丧气的结果，无论人类的射

电和光学望远镜多么先进，永远都不可能突破微波背景辐射！

三颗卫星的宇宙微波背景辐射

宇宙黑暗时期

从大爆炸的第一缕光以后，宇宙就进入了黑暗时期，因为此时

没有任何天体，宇宙在继续膨胀，理论上均匀膨胀的宇宙并不

会形成任何一个天体，但就在这差点不幸的宇宙中，出现了一

点点的差异，就是这一点差异导致了膨胀过程中产生了物质分

布不均匀，这就是未来恒星形成的种子！

第一个星系和第一颗行星

第一颗恒星来自于弥散在宇宙中的星云分布密度不均匀，金斯

不稳定性的几种坍缩方式告诉我们，当分子云热压力不足以对

抗引力时，就会在引力作用下发生坍缩，开启诞生恒星的第一

步，出现巴克球状体。它可能分裂成一个或者多个坍缩区域，

每一个坍缩区域都可能形成一颗恒星，可能会形成以下几种天

体：红矮星、黄矮星、蓝矮星、蓝巨星，超巨星！

斯皮策太空望远镜发现的三裂星云中的胚胎恒星

每颗星星都有不同的用途。红矮星的寿命超级长，高达几千亿

到几万亿年，所以原本诞生于宇宙的红矮星还没有度过童年！

黄矮星和蓝矮星则会形成白矮星和中子星，而白矮星吞噬伴星

可能会形成Ia型超新星爆发，成为宇宙中用来测量距离的标

准烛光，而中子星如果磁极与自转轴不一致的话则形成了脉冲

星，变成宇宙中可以用来定位或者导航的灯塔。

蓝巨星和超巨星未来的命运则是超新星爆发，当然蓝矮星也可

能会达到超新星的标准，这个过程非常重要，因为未来的行星

和除了氢氦锂三种元素外，宇宙中的所有元素都是恒星制造出

来，并且由超新星爆发扩散到宇宙中（黄矮星也能形成行星状

星云，不过效率太差，）

诞生行星

如果恒星有足够的质量，物质会从氢聚变为铁，但不能再聚

变了。最后核心坍缩形成超新星爆炸(各种超新星爆炸机制不

同)，早期超新星爆炸过程中俘获的从氢到铁、快中子等重元

素全部扩散到宇宙中。

这种分散的星云会在宇宙中扩散很长时间，直到有一天被扰

动，又开始坍缩，恒星诞生的过程又会重复一遍。这次不一

样，因为有各种元素，所以在恒星坍缩的过程中，行星诞生的

机制开始起作用，行星会在诞生恒星的坍缩星云的漩涡中诞

生。

诞生星系

星系并不是一大片星云中诞生星系的，从银河系诞生理论中可

以知道，星系是由一个巨大的引力中心比如黑洞引力逐渐俘获

各个星团形成星系的，而且银河系到现在都还在吞噬人马座矮

椭球星系，它已经被银河系的引力撕裂成了环绕银河系公转

“指环”！

黑洞从何而来？有两种起源，一种是