(10－32秒～約300秒)質(zhì)能互化諸子生還滅太初有核原分氦與氫(中)

豌豆皮

上次說(shuō)到了強(qiáng)子期結(jié)束，宇宙溫度變成了10¹²開爾文，進(jìn)入了輕子期。既然是輕子期，這時(shí)候宇宙中最活躍的主角自然是輕子了。

輕子包括電子、μ子、τ子，以及中微子。我們不用管那兩種頂著奇怪希臘字母的粒子是干啥的。我們只需要知道除了我們最熟悉的電子之外，輕子中的中微子是個(gè)“大家族”，它們和之前出現(xiàn)的夸克一樣分成三種。在量子力學(xué)層面，它們恰好分別對(duì)應(yīng)前面的另外三種輕子：電子中微子只跟電子相互作用;μ子中微子只跟μ子相互作用;τ子中微子呢，只跟τ子相互作用。

值得一提的是，在幾種輕子里，質(zhì)量很大而只能存活于高能量時(shí)代的τ子早已湮滅。而在輕子期的一頭一尾（100微秒和1秒兩個(gè)當(dāng)口），隨著宇宙的冷卻，由于正負(fù)μ子對(duì)、正負(fù)電子對(duì)產(chǎn)生速度跟不上湮滅的速度，μ子和絕大多數(shù)電子也從宇宙舞臺(tái)上退場(chǎng)。從此宇宙里幾乎再也沒有東西能和中微子們相互作用了。

失去“束縛”后，τ子中微子一馬當(dāng)先，μ子中微子和電子中微子緊隨其后，紛紛在宇宙中開始放飛自我，到處以光速打著醬油。它們甚至能輕易穿過(guò)地球而不碰到任何粒子，可謂“萬(wàn)粒叢中過(guò)，片粒不沾身。”

所以，如果說(shuō)強(qiáng)子期的關(guān)鍵詞是“捕獲”，原本自由的夸克被“強(qiáng)力”這個(gè)警察抓起來(lái)關(guān)到強(qiáng)子里，那么輕子期的關(guān)鍵詞就是“解放”。隨著能通過(guò)相互作用力約束中微子的那些輕子們的湮滅，中微子從此“逍遙法外”。

輕子期的另一個(gè)重要事件，是質(zhì)子和中子產(chǎn)生了明顯的數(shù)量差異。這個(gè)差異其實(shí)在強(qiáng)子期就已經(jīng)出現(xiàn)，因?yàn)橹凶颖荣|(zhì)子稍微重一點(diǎn)點(diǎn)，于是產(chǎn)生中子的難度也就比質(zhì)子稍微大一點(diǎn)點(diǎn)。在強(qiáng)子期結(jié)束的時(shí)候，因?yàn)闇囟群芨撸|(zhì)子和中子之間可以相互轉(zhuǎn)化，差異還不明顯。

但隨著輕子期宇宙溫度的降低，中子可以衰變?yōu)橘|(zhì)子，質(zhì)子卻已經(jīng)不可能和電子結(jié)合成為中子，于是中子越來(lái)越少，中子和質(zhì)子的數(shù)量比逐漸從1：1變成了1：5。

與此同時(shí)，宇宙的溫度又下降了一個(gè)臺(tái)階。在輕子期的末尾，宇宙年滿1秒的時(shí)候，絕大多數(shù)電子都成對(duì)湮滅，把自己湮滅的能量全部傳遞給了光子。從此，宇宙告別了輕子期，進(jìn)入了輻射期。

至于宇宙在輻射期又發(fā)生了什么，我們下回接著說(shuō)！