宇宙影像带：从奇点到蓝色星球
图 | ESO甚大望远镜拍摄到的恒星孕育过程 （图片来源：ESO）
世界刚诞生的时候是什么样子的？
古人说盘古开辟了天地，在你的想象中或许刚诞生的宇宙就像刚出生的小婴儿。关于宇宙的起源人们有着不同的推测，而目前，大部分科学家都同意：宇宙起源于大爆炸。让我们把时间进度条一直往前拉，回到宇宙诞生之初。
在宇宙还没有出现时，世界只是一个小点。那时世界上的一切都是不存在的，没有太阳，没有地球，没有人，甚至没有时间的流逝。世界的全部就只是一个点，我们叫它“奇点”。奇点的温度比你能想象到最高的温度还要高，这个火热的点终于在一瞬间爆炸了，那一刻，宇宙诞生。
诞生后的宇宙一直在做两件事情： 膨胀和变冷。宇宙膨胀得越来越大，温度就变得越来越低。在爆炸后的1秒钟，宇宙的温度降低到约100亿摄氏度，这个温度接近太阳那个大火球最中心温度的1000倍。没错，它依然很热，热到宇宙中的粒子都在疯狂地运动着，彼此的引力压根儿起不到作用。这些粒子主要是光子、电子和它们的反粒子，还会有一些质子和中子。
时间又过去了100秒，温度明显地下降到了10亿摄氏度，这个温度是宇宙中最热的恒星所具有的温度。这时，少数质子和中子组合在一起形成了重氢原子核，而大多数质子没有与中子结合，形成了氢原子核。有的原子核还会继续抱团组合，形成了氦原子核以及少量更重的原子核。就这样，最初的化学元素诞生了。
几个小时过去，氦和其他元素的产生过程停止了。在宇宙诞生的最初几个小时，发生了很多剧烈的反应，科学家喜欢用“暴胀”来形容这个过程。可在此之后，一切逐渐变得温和，宇宙在随后约100万年的时间里，只是表现为继续膨胀和逐渐冷却，几乎没有发生更多的故事。
回头看去。在100万年的时间长河里，最初的几个小时就像是点亮了一只烟花，转瞬即逝。后来，温度继续降低，正负电荷之间的吸引也开始发挥作用，带正电的原子核和带负电的电子结合到一起，越来越多的原子生成了。
而整个宇宙中，有些区域膨胀速度会稍稍变慢，进而坍缩。在引力的作用下，坍缩的区域变得更小，就像一位冰上舞者，这片区域越转越快，密度越来越大，最终形成了稳定的星系。
在星系里面的更小区域，一些云块也开始在引力的作用下聚集旋转，不断收缩后温度升高，核聚变被诱发了。原子核在聚变的同时发光发热，于是我们看到了燃烧着的恒星，比如，高挂空中的太阳。
太阳大约在50亿年前形成，来自于一块自转的气体云。与此同时，还有一些更重的元素聚集在一起，形成了绕着太阳轨道旋转的行星，地球便是其中之一。远远地望去，地球就像宇宙中一个暗淡的蓝点。但随着时间的推移，那里孕育了生命，诞生了五彩缤纷的世界，也有了正在读这篇文章的你。
参考资料：
1.「英」斯蒂芬·霍金 《宇宙简史 起源与归宿》 译林出版社
2.「英」露西·霍金 斯蒂芬·霍金 《乔治的宇宙之大爆炸》 湖南科学技术出版社
作者：比邻星
审稿：于颖卓，中科院地理科学与资源研究所博士
