宇宙誕生時(shí)，是怎么爆炸的？

都說宇宙誕生于一場(chǎng)大爆炸，在那之前天地未分、時(shí)空未辟，一無(wú)所有。只有一個(gè)奇小奇熱，無(wú)可名狀的點(diǎn)，被稱為奇點(diǎn)。遠(yuǎn)在137億年前，就是這一個(gè)點(diǎn)，做出了一件開天辟地的大事。

這個(gè)奇點(diǎn)，就是我們現(xiàn)在這個(gè)宇宙的起點(diǎn)。如今我們這個(gè)宇宙里的一切，你想得到的所有的詞：“時(shí)間”“空間”“能量”“物質(zhì)”“恒星”“銀河”“太陽(yáng)”“地球”，都是從這么一個(gè)不知道該怎么描述的點(diǎn)跑出來(lái)的。

為什么說奇點(diǎn)不可描述呢？它可能根本就不能算是一個(gè)點(diǎn)，只是為了描述方便才那么形容。只能說宇宙是從一個(gè)非常小、非常熱又非常密的狀態(tài)開始的。這個(gè)狀態(tài)有一天，忽然開始膨脹，于是宇宙就產(chǎn)生了。這個(gè)最初的膨脹，就是傳說中的大爆炸。

又是宇宙，又是大爆炸的，聽上去真有點(diǎn)唬人，讓人覺得“哎呀這得是多厲害的場(chǎng)面呀”，其實(shí)全不是那回事兒。就連“大爆炸”這個(gè)詞，其實(shí)也來(lái)自反對(duì)者的吐槽。物理學(xué)家那會(huì)兒可討厭“宇宙有一個(gè)開端”這念頭了，照他們的想法，我們花了好幾百年，無(wú)數(shù)先烈前赴后繼，好不容易把上帝從宇宙主宰的寶座上拉了下來(lái)，現(xiàn)在說宇宙是有開端的？這不又回到創(chuàng)世紀(jì)那一套了嗎？什么？還是“BANG”一聲爆出來(lái)的？添什么亂哪，“我才不管你信不信呢，反正我不信”！

可沒想到跟取外號(hào)似的，越是吐槽越是流傳久遠(yuǎn)，宇宙是“大爆炸”出來(lái)的嘲諷，就一直叫了下來(lái)。可其實(shí)，這場(chǎng)“大爆炸”，它既不大，也算不上是一場(chǎng)爆炸，當(dāng)然也沒有“BANG”的一聲。

是不是頭有點(diǎn)暈？那先來(lái)做個(gè)選擇題。

題目：“大爆炸”蘊(yùn)含的能量，折算成質(zhì)量，大約相當(dāng)于下面哪一個(gè)選項(xiàng)？

A. 1 千克 B. 1 噸 C. 1000 噸 D. 1010 噸

大多數(shù)人可能都想不到，答案是 A。我們這個(gè)宇宙，導(dǎo)致它誕生的那次“大爆炸”，蘊(yùn)含的能量只相當(dāng)于區(qū)區(qū)1 千克的質(zhì)量。這個(gè)“大”字，非常名不副實(shí)。

至于“爆炸”么， 當(dāng)然也名不副實(shí)。首先，宇宙一開始膨脹得相當(dāng)慢，最初的10-36 秒里才膨脹了1 億倍——可別覺得我口氣大！108 倍而已，宇宙接下來(lái)馬上要瘋狂膨脹至少1050 倍，比較下來(lái)，區(qū)區(qū)1 億倍只是溫和友好的熱身運(yùn)動(dòng)。其次，爆炸怎么會(huì)沒有核心呢？所謂爆炸，總是在一個(gè)空間里有一個(gè)爆炸的中心，中心的壓力大，外圍的壓力小，所以從中心向外猛烈擴(kuò)張。但是宇宙最初這個(gè)“大爆炸”，既不是在一個(gè)空間里（空間都是它的產(chǎn)物呢），也沒有一個(gè)爆炸的中心，宇宙里處處的壓強(qiáng)都是均衡的，膨脹的是時(shí)空本身。

至于大爆炸“那一刻”到底發(fā)生了什么，沒有誰(shuí)知道，我們只能盡可能地逼近那個(gè)時(shí)刻，但永遠(yuǎn)無(wú)法到達(dá)。如果大爆炸是時(shí)間的起點(diǎn)“0”，我們目前已知的宇宙的嬰兒期，是從10-43秒開始的。小數(shù)點(diǎn)后面跟著42 個(gè)0，對(duì)絕大多數(shù)人而言，這和0 也沒區(qū)別，但這個(gè)時(shí)間點(diǎn)卻劃下了一道壁壘分明的界限，物理學(xué)家嚴(yán)肅地表示在10-43 秒之前發(fā)生的事兒，我們就是不可能知道！這個(gè)10-43 秒專門有個(gè)名頭，叫作“普朗克時(shí)間”。

宇宙在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，還很小（比一個(gè)原子核小多了），很熱，正在慢吞吞地向外膨脹。此時(shí)根本不可能有粒子能夠在這種高溫中穩(wěn)定存在。 這么個(gè)宇宙當(dāng)然是非常沒勁的：整個(gè)宇宙里只有一種東西——輻射；也只有一種作用力（除了引力之外），那就是傳說中的“大統(tǒng)一力”。

不過這一狀態(tài)也僅維持到了10-36 秒的時(shí)候，宇宙溫度也降到了只有1027℃。1027℃是一個(gè)非常危險(xiǎn)的溫度，它標(biāo)志著宇宙狀態(tài)極度不穩(wěn)定。在這一刻，強(qiáng)相互作用力跟電磁力、弱相互作用力揮手告別，大一統(tǒng)力“分裂”了，宇宙開始了猛烈的膨脹，這就是“暴脹”。與此同時(shí)，宇宙的溫度還在劇烈下降。

作用力的分離和宇宙的急劇變冷，使宇宙獲得了無(wú)比龐大的能量，這些能量轉(zhuǎn)化為實(shí)在的粒子，宇宙的質(zhì)量開始迅速增大。所以，宇宙在年僅10-34 秒的時(shí)候顯得格外年富力強(qiáng)，創(chuàng)造力滿點(diǎn)，到處漂著各種如今再也看不到的玩意兒：

夸克、大質(zhì)量弱相互作用粒子、宇宙絲、原始黑洞…… 再加上傳遞強(qiáng)相互作用力的膠子，傳遞弱相互作用力的W 和Z 玻色子，傳遞引力的引力子……

可在那一刻之后直到今天，這些粒子中的大多數(shù)雖然在理論上確實(shí)存在過，卻瞬生瞬滅，幾乎觀察不到了，只能被稱為“虛粒子”。唯有輕子和夸克還保持著實(shí)粒子風(fēng)范——其實(shí)就連夸克也被虐得不輕，它們必須抱團(tuán)求生，一個(gè)好漢三個(gè)幫地組成了質(zhì)子或中子，躲在原子核里存身。

轉(zhuǎn)瞬之間到了10-32 秒，原本的宇宙從原子核大小變成了葡萄柚大小。由于膨脹的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了光速，從其他部分傳來(lái)的光永遠(yuǎn)也來(lái)不及抵達(dá)這個(gè)“葡萄柚”，這只“葡萄柚”從此與原初宇宙中的其他部分隔絕了音訊，它就是孕育了我們所能了解到一切的“這個(gè)”宇宙。

這時(shí)，宇宙的質(zhì)量已經(jīng)從最初始的1 千克變成了1050 噸。但宇宙暴脹的質(zhì)量和體積與溫度的下降程度不成正比：在體積暴脹了無(wú)數(shù)倍之后，溫度卻只下降到了原來(lái)的10萬(wàn)分之一，從 1027℃變成了1022℃。看起來(lái)，這時(shí)候才是“真·大爆炸”呢，無(wú)中生有地涌現(xiàn)出這么多正能量。

隨后，宇宙開始緩慢地膨脹和冷卻，而暴脹的短暫時(shí)期留下的遺產(chǎn)，卻使宇宙成為我們?nèi)缃窨吹降倪@副模樣。