根据大爆炸理论在美国,数十亿年前,整个宇宙的体积为零,密度为无穷大。然后,这个区域扩大了,在不到一秒钟的时间里扩大了数百倍。在那些最初的时刻,宇宙充满了能量,其中大部分以高热的形式存在。随着宇宙的增长和冷却,其中一些能量转化为物质。
当我们谈论物质的组成部分时,我们通常集中在原子.原子由一个核它包含至少一个带正电的亚原子粒子,称为质子.原子核也可能包含一个或多个中性带电粒子,称为中子.带负电荷的粒子称为电子围绕着原子核,在原子核的范围内快速移动能级.
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但在大爆炸的最初阶段,原子无法形成。宇宙密度太大,太热。事实上,在大爆炸的第一秒的最初时刻,甚至连质子和中子都无法形成。大爆炸理论学家认为宇宙中充满了亚原子粒子之类的中微子,没有质量的粒子,或者夸克这些基本粒子结合在一起,形成更大的粒子,如质子或中子。
科学家们把把夸克凝聚在一起形成更大粒子的力称为强大的核力量. 它非常强,在正常情况下,我们根本无法观察到夸克。那是因为夸克紧密地结合在一起,我们不能轻易地把它们分开。多年来,夸克存在的唯一证据来自宇宙运行的数学模型。这些模型需要夸克等粒子的存在才有意义。
今天,科学家们已经成功地将质子和中子等粒子分解成夸克和中子胶子——没有质量的粒子,它们在夸克之间传递作用力。夸克和胶子在衰变前只会分离几分之一秒,但这足够让科学家用强大的设备观察它们了。
科学家是如何做到的,他们真的在重现大爆炸吗?请继续阅读,找出答案。
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