12宇宙的起源 种普遍流行的理论认为宇宙的起源及其演化到今天这种形 式是开始于“热的大爆炸。可以设想,宇宙屮的所有物质…开 始就包含在一个密度非常大、温度无限高的原始核中。由于某和 厉因它发生爆炸,使物质均匀地分布在整个空间,开始是以中子的 形式存在,然后它以已知的半衰期678±306衰变为质子、电子和 反中微子; 丑->p+e+v ti/a=l1. 3 min 按照这种理论,宇宙物质的一半在大爆炸后11min左右转变成质 子。这时温度(尽管它对这个模型的细节十分敏感)可能是500 10°K左右。虽然原始火球的核反应也会产生某些数量的氮,但是 2h(大约10个半衰期)后,宇宙中的纯大部分物质便以氢的形式 存在。星系团中的各种恒星就是由这种物质凝集原成的,同时开 始了元素的建造过程。根据观察到的现有竽宙膨胀速率(每10光 年约为18kmg-1),并假定速率保持不变,可以很容易地算出大 爆炸是发生在18×10°y以前。[1光年=9.46×102km;1y 3.15×107s因此,=9.46×10%/(18×3.15×107)y①}。这一理 论的一个诱人之处在于,它熊很容易地说明当今宇宙中存在的温 度约为27K的各向同性的黑体热辐射(这种辐射是1965年由美 国Be1l实验室的A.A.Pez和R,W. Wilson发现的,为蚍 他们获得了1978年诺贝尔物理奖)。这种辐射被看作是大爆炸 1 J Silk, The Big Bang: The Creation am: Evolution of the Universe.w H. P'reemitn, San Francisco, 1980. 394 pp ①译者注宇街现在的直径约为106光年(m9,4×1012×105km),若宇宙每年 膨帐18×3,15×107km,即可怙算出宇宙的年龄约为170亿