给忙碌青少年的天体物理学

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有史以来 伟大的故事——宇宙大 之初 起初，近140亿年前，整个宇宙比这个句子 末尾的句号还小。 到底有多小呢？不妨把这个句号想象成一张 比萨饼，然后再把这张比萨饼切成一万亿片。万 事万物——包括组成你的身体、你窗外的树木或 建筑、你朋友的袜子、矮牵牛花、你的学校、我 们这颗星球上 高的山脉和 深的海洋、太阳系 乃至其他遥远星系的粒子，宇宙中所有的空间、 能量和物质都挤在这个点里。 而且它很烫。 环境如此酷热，又有这么多东西挤在这么小 的空间里，宇宙能做的事只剩下一件。 那就是膨胀。 飞快地膨胀。 ，我们将这个事件称为“大 ”，在 亿万分之一秒（确切地说，是一千亿亿亿亿亿分 之一秒）的时间内，宇宙急速膨胀。 对于宇宙生命在 初这个瞬间的事情，我们 到底了解多少？不幸的是， 少。 我们知 道，四种基本力控制着世间的一切，从行星的运 行轨道，到组成我们身体的粒子。但在大 之 后的那个瞬间，这四种力仍纠缠在一起。 宇宙在膨胀中冷却。 这个瞬间被科学家称为“普朗克时期”，因 德国物理学家马克斯·普朗克（Max Planck） 而得名。在这个瞬间快要结束的时候，有一种力 从混沌中挣脱出来。这种力将组成星系的恒星和 行星聚集在一起，让地球围绕太阳旋转，也让10 岁的小朋友没法灌篮——它便是引力。引力无处 不在，我们可以通过一个简单的实验体验它：请 合上这本书，把它举到离你 近的桌面上方几厘 米的位置，然后放手。接下来，你看到的便是引 力造成的结果。（要是你的书没往下掉，请立即 联系离你 近的物理学家，告诉他宇宙出了 烦） 不过，在早期宇宙 初的短暂瞬间，行星、 书本和10岁的篮球运动员都不存在，所以引力也 没处施展身手。引力 擅长操控庞大的物体，然 而早期宇宙里的一切都小得超乎想象。 但这只是开始。 宇宙继续膨胀。 接下来，自然界中另外三种主要的力彼此分 开。这些力的主要任务是控制充斥宇宙的粒子， 或者说小块物质。 一旦这四种力 分开，我们就拥有了搭建 宇宙所需的工具。 大 万亿分之一秒后 宇宙依然难以想象地小而热，但里面开始挤 满粒子。这时候的粒子有两种，它们分别叫作夸