2017年11月11日 星期六

德公~眾*星辰(宇宙年表)

 繪者:朱志德



宇宙年表

時期
時間
溫度
事件
普朗克時期
Planck epoch
<10-42s
> 1032K
大霹靂Big Bang
四大作用力束縛在量子力內
大一統時期
Grand unification
epoch
10-42s~10-36s
1032K~1028K
量子力分離成大一統力和重力(重力子)
電弱時期
Electroweak epoch
10-36s~10-12s
1028K~1022K
大一統力分離成電弱力和強作用力(8種膠子)
宇宙暴脹開始
希格斯粒子產生?
夸克時期
Quark epoch
10-12s~10-6s
1022K~1010K
電弱力分離成弱作用力(W+W-Z波色子)和電磁力(光子)
光子產生輕子反輕子對、夸克反夸克對
希格斯粒子使輕子、夸克產生質量
強子時期
Hadron epoch
10-6s~1s
1010K~109K
夸克反夸克對透過弱作用力,結合成強子反強子對
宇宙微中子背景輻射出現
輕子時期
Lepton epoch
1s~10s
1010K~109K
反強子湮滅,剩下強子(中子、質子<即氫原子核>)
光子時期
Photon epoch
10s~10min
1010K~109K
反輕子湮滅,剩下輕子(電子、微中子)
原子核時期
Photon epoch
10min~38萬年
109K~4000K
太初核合成Big Bang nucleosynthesis
質子與中子透過強作用力,結合成原子核(...)
原子時期
Dark Ages
38萬年~1.5億年
4000K~60K
複合Recombination
原子核與電子透過電磁力,結合成原子
宇宙光子背景輻射出現
恆星時期
Reionization
1.5億年~10億年
60K~19K
原子透過重力作用,聚集成恆星(第一代主序星、褐矮星)
重力的收縮和核融合的熱膨脹使恆星維持一定的大小
恆星核融合,產生原子序比鐵小的原子
超新星爆炸,產生原子序比鐵大的原子
低質量主序星轉成白矮星,高質量主序星轉成中子星和黑洞
星系時期
Galaxy formation
and evolution
10億年~138億年
19K~2.7K
恆星透過重力作用,聚集成星團、星系
原子透過電磁力作用(離子鍵、金屬鍵、共價鍵),產生分子
原子及分子透過重力作用,聚集成恆星(第二代主序星)、行星、衛星
宇宙的未來
大凍結?
138億年~??
2.7K~0K
宇宙持續膨脹,超星系結構消失,星系剩餘的恆星逐漸燒盡
褐矮星、白矮星、中子星經質子衰變,將質量轉成能量而消失
黑洞透過霍金輻射,將質量轉成能量而消失

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