大爆炸宇宙學(xué)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 07:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 儀） ?猜想：正反物質(zhì)并不守恒，宇宙早期所產(chǎn)生的重子和反重子的數(shù)量并不相同，重子的數(shù)目要多于反重子 ?宇宙溫度降到其能量不再能產(chǎn)生夸克 — 反夸克對(duì)時(shí)，宇宙中夸克和反夸克大量湮滅 ?夸克強(qiáng)子相變：生成的核子略多于反核子 ?核合成時(shí)期之前：湮滅后只剩下核子而沒(méi)有反核子，其數(shù)量將只有光子數(shù)的 1010到 109倍 ?宇宙早期正反重子不對(duì)稱(chēng)性：對(duì)基本粒子理論的挑戰(zhàn) ?強(qiáng)、弱、電相互作用的統(tǒng)一理論：人們引入了許多機(jī)制來(lái)得到正反重子不對(duì)稱(chēng) ?還沒(méi)有一個(gè)成功的統(tǒng)一理論，現(xiàn)在粒子實(shí)驗(yàn)的能標(biāo)還是太低 ?早期宇宙研究對(duì)粒子物理的提示 1TeV至 1GeV ?標(biāo)準(zhǔn)模型物理 ?夸克、輕子與中間玻色子 ?弱電分離，對(duì)稱(chēng)性破缺， LHC ?夸克膠子等離子體， RHIC 量子場(chǎng)論與標(biāo)準(zhǔn)模型 ?能量為 100GeV時(shí)，弱相互作用和電磁相互作用統(tǒng)一為弱電相互作用 ? 宇宙溫度高于 100GeV：宇宙中的主要粒子質(zhì)量為零，夸克、電子、中間波色子 ? 溫度降到 100GeV之下，中間波色子轉(zhuǎn)變?yōu)楣庾雍陀匈|(zhì)量的 W177。 和 Z0粒子 ?統(tǒng)一場(chǎng)論：強(qiáng)、弱、電相互作用統(tǒng)一 ?t~1s（ 1MeV）宇宙將進(jìn)入核物理的能級(jí) ?原初的核合成： t=3分至 1小時(shí)內(nèi)發(fā)生 ?對(duì)所發(fā)生過(guò)程已有非常詳盡的理論研究 ?核合成 → 宇宙的化學(xué)元素，主要是氫和氦，極少量的鋰、鈹、硼 ?核合成結(jié)束后物質(zhì)都以等離子狀態(tài)存在 ?t~1012s（ 10eV）：原子物理的能量范圍 ?溫度約為 ，原子核和自由電子開(kāi)始結(jié)合成中性原子 ?宇宙介質(zhì)開(kāi)始以中性原子氣體的形式存在 ?原來(lái)存在的光子失去了熱碰撞對(duì)像電子 ?光子退耦，作為背景光子存留下來(lái) ?宇宙微波背景指的就是這些背景光子，宇宙溫度為 ?微波背景輻射：現(xiàn)觀(guān)測(cè)到的分布即當(dāng)時(shí)光子退耦時(shí)的分布 ?觀(guān)測(cè)表明微波背景輻射大體上非常均勻，有微小的密度起伏 ?表明當(dāng)時(shí)均勻分布的中性原子氣體應(yīng)該具有相同的微小密度起伏 ?按自引力不穩(wěn)性的規(guī)律演化，這些密度起伏形成了結(jié)團(tuán)狀的天體，最終演化成現(xiàn)在觀(guān)測(cè)到的各種天體 ?這種演化非常緩慢，最早星系形成于 t~109年前后，恒星是星系物質(zhì)進(jìn)一步碎裂的產(chǎn)物 原初核合成 ?宇宙早期由中子和質(zhì)子合成各種元素原子核的過(guò)程 ?主要發(fā)生在宇宙年齡為 3分鐘到 1小時(shí)之間 ?第一步，質(zhì)子和中子碰撞結(jié)合成最簡(jiǎn)單的原子核 — 氘（ 2D） ???? Dpn 2?氘的結(jié)合能： 高能光子（＞ ）可以把氘核瓦解 ?宇宙溫度足夠高，此過(guò)程是可逆的 ?只有當(dāng)宇宙溫度降到
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