大爆炸最终也是最困难的预测:得到证实

在非常年轻的宇宙中达到的高温下,只要有足够的能量,不仅可以自发地产生粒子和光子,而且还可以自发地产生反粒子和不稳定粒子,从而形成原始粒子和反粒子汤。然而,即使在这些条件下,也只能出现一些特定的状态或粒子,并且当几秒钟过去时,宇宙比最初阶段要大得多。当宇宙开始膨胀时,宇宙的密度、温度和膨胀率也都迅速下降。 (图片来源:布鲁克海文国家实验室)在我们形成恒星、原子、元素,甚至消除反物质之前,大爆炸就产生了中微子。我们终于找到了它们。自从近一百年前首次提出大爆炸的想法以来,它一直吸引着人类的想象力。由于宇宙今天正在膨胀(正如自 20 年代以来的观测所表明的那样),那么我们可以越来越早地推断到宇宙更小、更年轻、密度更大和温度更高的时候。你可以追溯到你能想象的最远的地方:在人类之前,在恒星之前,甚至在中性原子出现之前。在最早的时候,你会让所有的粒子和反粒子成为可能,包括我们今天在低能量下无法创造的基本粒子和反粒子。随着时间的推移,宇宙会冷却、膨胀并一起产生引力。首先原子核由质子和中子形成,然后是中性原子

来源:以一声巨响开始!

大爆炸最终也是最困难的预测:得到证实

在我们形成恒星、原子、元素,甚至消除反物质之前,大爆炸就产生了中微子。我们终于找到了他们。

自近一百年前首次提出以来,大爆炸的想法一直吸引着人类的想象力。由于宇宙今天正在膨胀(正如自 20 年代以来的观测所表明的那样),那么我们可以越来越早地推断到宇宙更小、更年轻、密度更大和温度更高的时候。你可以追溯到你能想象的最远的地方:在人类之前,在恒星之前,甚至在中性原子出现之前。在最早的时候,你会让所有的粒子和反粒子成为可能,包括我们今天在低能量下无法创造的基本粒子。

随着时间的推移,宇宙会冷却、膨胀并产生引力。首先,质子和中子会形成原子核,然后形成中性原子,最后引力会形成恒星、星系和宇宙网的宏伟结构。这些残留的遗迹——大爆炸中形成的轻元素、来自原始等离子体的遗迹光子以及宇宙的大尺度结构——将与宇宙的宇宙膨胀一起形成大爆炸的四个现代基石。

但从更早的时代开始,第五块基石也应该存在。当宇宙刚诞生一秒时,就会留下一个早期信号:中微子和反中微子浴。它被称为宇宙中微子背景(CNB),在几代人之前就已被理论化,但在整个 20 世纪一直被认为根本无法探测到而被忽视。

当宇宙从最初的炽热、致密状态演化时,各种令人着迷的事情就会发生。

  • 电弱对称性破缺,赋予粒子静止质量。
  • 最重的粒子会湮灭并衰变,包括顶夸克、底夸克和粲夸克,以及 tau 轻子和 W 和 Z 玻色子。