宇宙爆炸三元素（宇宙三大元素）

宇宙爆炸与生命演化

138.2亿年前，宇宙起源于一个小小的奇点。这奇点体积无限小，密度无限大，温度极限高，时空曲率无限大的点。又称之为量子真空（假真空），其充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。宇宙奇点温度为普朗克温度=1.416833（85）×10^32K（开尔文）。

（1）大爆炸后10^-43秒，温度约10^32K，宇宙从量子涨落背景出现，宇宙的密度≥10^94克/cm3，超过质子密度10^78倍。宇宙统一于一种超常力（超对称性）。

（ 2 ）大爆炸后10^-35秒，温度降至10^27K，即暴涨期。①引力已分离出来，夸克、玻色子、轻子形成；②强相互作用也分离出来；③而弱相互作用和电磁相互作用，仍然统一于所谓 “电弱相互作用”。

（ 3 ）大爆炸后10^-33秒，宇宙经历暴涨期后，空间尺度暴涨了2^100倍（但时空并不违反光速藩篱），即暴涨理论。

（ 4 ）大爆炸后10^-12秒，温度骤降至10^15K，进入粒子期。质子和中子及其反粒子形成，玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子稳定下来。电弱相互作用分解为电磁相互作用和弱相互作用。

（ 5 ）大爆炸后10^-4秒，轻子家族（负电子、正电子、中微子和反中微子），从物质中退耦，将自由穿越空间，原则上可以人为探测到这些原初中微子。

（ 6 ）大爆炸后0.01秒，约1000亿K高温，以光子、电子、中微子为主体，而质子和中子仅占10亿分之一，热平衡态，宇宙体系急剧膨胀，温度和密度急速下降。

（ 7 ）大爆炸后0.1秒，温度降至300亿K，中子和质子之比从1.0下降到0.61，中子多出来，质子少掉了。

（ 8 ）大爆炸后1秒后，温度约100亿K，中微子向外逃逸，正负电子大规模湮灭，核力尚不足以束缚住中子和质子。

（ 9 ）大爆炸后10秒后，温度约30亿K，进入核时期。氢、氦类稳定性原子核（化学元素）形成。

（ 10 ）大爆炸后100秒后，温度冷却至10亿K，粒子转变不可能发生了。核合成计算指出：①重子密度仅占拓扑平宇宙所需物质的2%~5%；② 强烈暗示了其他物质能量的形式（非重子暗物质和暗能量）充满了宇宙。

?（11）大爆炸后35分钟，温度约3亿K，原初核合成过程停止，尚不能形成中性原子。随着宇宙膨胀，电磁辐射的波长被拉长，相应光子能量也跟着减小。

?（12）大爆炸后104年，温度骤降至10万K，进入物质期。在宇宙早期历史中，光主宰着各种能量形式。辐射能量密度与尺度（R）和体积（4/3πR3）的乘积，成反比例减小。

（13）大爆炸后1万年，物质密度追上辐射密度，且超越它。从那时起，宇宙和它的动力学开始为物质所主导。

（14）大爆炸后30万年，温度降至3000K，化学结合作用使中性原子形成。宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至最原始的恒星和恒星系统的诞生。

量子真空在暴涨期达到全盛，之后便以暗能量的形式弥漫于全宇宙，且随着物质和辐射密度迅速减小，暗能量越来越明显。暗能量可能占据宇宙总能量密度的2/3，从而推动了宇宙加速膨胀。

2021年6月1日，欧洲科学家团队利用大型强子对撞机（LHC），揭示了宇宙大爆炸第一个0.000001秒内发生的全新细节，即第一个微秒内一种特殊的等离子体发生了什么？这种等离子体不但是宇宙有史以来的“第一种物质”，其相关细节还为我们今天所知的宇宙演变提供了一块重要“拼图”。

（15）大爆炸后1亿年左右，与宇宙同步起源的第一代原恒星，质量相当于20～60个太阳质量，所以核燃烧异常剧烈，其寿命也极短，大约仅仅维持了数千万年或数亿年时间，便发生猛烈地超新星大爆炸。通过大爆炸，使3个氦原子（He）合成1个碳原子（C）。同时完全碳氮氧（CNO）循环合成过程，为将来地球起源和生命的起源创造了先决条件。

（16）宇宙大爆炸经历87亿年后，第二代超新星质量大约为2～3个太阳质量，又发生猛烈大爆炸。其爆炸碎片、气浪和尘埃所构成的庞大星云团，其直径扩展到数光年，又因银河中心的角动力场效应，被远远地甩出银河中心，落脚于旋臂距离银心2.6万光年的地方，最终演化成今天的太阳系。

46亿年前，太阳系星云团中心，物质凝聚收缩，引力超强，形成太阳。周围物质元素丰富形成众行星。所以地球与太阳几乎同步起源。

45亿年前，地球表面被岩浆所覆盖，温度高达4000℃↑。同时太阳风达到地球大气圈高层，带来大量的氢核、碳核、氧核等原子核。

42亿年前，地球表面温度降至160℃。固态地幔渐渐形成。原始海洋也开始形成。

①地球大气圈中氢核、碳核和氧核与大气圈中的电子结合成氢原子，碳原子，氧原子等，经过不同的化学反应变成水分子。这种“宇宙水”，以雨滴的形式落到地球表面形成原始海洋。

②柯伊伯带规模壮观的彗星也会携带大量的水分子，闯入地球运行轨道，以流星雨的形式为地球原始海洋不断地添砖加瓦。

③早期原始地球有N个，相互吞拼后，真正能保留下来的只剩一个。不同轨道上的行星无法吞拼，于是地球与火星共存。

④直到今天仍然存在着小行星带，就是重要证据。不过小行星带起源有两种对立的假说：一是认为两颗相邻星球相互撞击爆炸后的碎片会形成小行星带（例如月球撞击地球会形成小行星带）；二是认为超新星爆炸后碎片形成小行星带，接着小行星带里的大小行星相互吞拼形成大行星（如地球）。应该是第二种可能性大于第一种可能性。

地球生命开始起源，实现了从无机小分子物质自然合成有机小分子物质的关键性阶段。1953年美国米勒效仿地球原始大气层的成分组成，在实验室条件下人工模拟打雷闪电，并把大烧瓶里的淡水加热成100℃的水蒸汽。经历了125小时人工放电后，把无机小分子物质（如H?O、H?、HN?、CH?、CO?、HCN、H?S等，但没有O?），人工合成有机小分子物质（如氨基酸、核糖、嘧啶、嘌呤等）。

38亿年前，地球平均温度下降至41℃，海洋逐渐形成。生命起源继续完成后三个阶段：从有机小分物质形成有机大分子物质，从有机大分子物质形成多分子体系，从多分子体系演化成原始生命。

35亿年前，原始海洋开始出现最原始的细菌，它们属于单细胞原核生物。这时候海洋的平均温度是30℃。

32亿年前，原始海洋几乎覆盖了整个地球，地球的平均温度下降到24℃。

29亿年前，地球首次进入冰河时代，平均温度降至11℃。

25亿年前，海洋蓝藻开始进行光合作用，并产生了大量的氧气（O?）。海水平均温度回升至16℃。

24亿年前，厌氧型单细胞原核生物（如细菌等），由于无法适应有氧环境而大规模灭绝。这时候的海洋平均温度为15℃。

23.5亿年前，地球表面温度骤降至-24℃，地球两极完全被冰雪所覆盖，而且两极冰帽面积不断延伸扩展至地球赤道的附近。这就是传说中的休伦冰河时代。

20亿年前，海洋里开始出现真核单细胞生物。这时的地表温度回升为14℃。

10亿年前，传说中的罗蒂尼亚超级大陆形成。这时的地表温度为12℃。

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7亿年前，地球温度骤降至-46℃。绝大部分生物因无法适应超低温环境而大规模灭绝，地球几乎陷入生命死寂停摆状态。但仍然有极少数极顽强的生命体，在冰下冷水层中生存下来，或在地热喷泉附近生存下来，熬过漫长的严冬，耐心等待着大地复苏。

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6亿年前，地球平均温度升至19℃，海洋里开始出现多细胞海绵动物等。

5.4亿年前，地球进入寒武纪生命大爆发时代，大规模新生动植物开始出现。地球表面温度升至24℃。

4.8亿年前，地球上发生了奥陶纪生物大灭绝事件，期间共导致约85%物种消失形成化石。

4.5亿年前，海洋中开始出现最早的鱼类，这时的地球表面温度为18℃。

4.4亿年前，地球又发生生物大灭绝事件，导致地球上2/3物种消失灭绝。这次大灭绝事件，可能是因为伽玛射线大爆发所导致的。

4亿年前，海洋里开始出现盾皮鱼类，而且海洋里开始出现千奇百态的怪物。

3.6亿年前，地球又发生了泥盆纪物种大灭绝事件，导致地球75%物种的消失。

3亿年前，地球氧气的比例已经达到35%。

2.6亿年前，地球上出现一块超大面积的盘古大陆（泛古陆）。

2.5亿年前，二叠纪生物大灭绝事件发生了，导致海洋90%物种消失和陆地75%物种消失。

2.2亿年前，地球上开始出现恐龙。

1.45亿年前，泛古陆开始逐渐变迁，断裂漂移开后形成地球五大洲。

1亿年前，原始哺乳类动物开始出现。

6500万年前，地球上发生了第五次生物大灭绝事件。这次事件终结了恐龙对地球的统治地位。

500万年前，人类的祖先开始出现。森林古猿从树栖返回地面生活，开始向人类的方向进化。

280万年前，非洲猿人进入旧石器时代。灵长目中完成了从猿到人的进化。地球上出现第四纪冰川期，大约从260万年前开始，一直延续到现在。一年出现春夏秋冬四季变化。

2.7万年前，北京山顶洞人进入新石器时代。中国人的祖先已缝衣御寒，用穿孔贝壳满足审美要求，并实行埋葬死者，撒赤铁矿粉的原始宗教仪式。

6700年前，中国最早发现了最古老铜制品，是来自陕西姜寨遗址出土的黄铜残片，经检测为铜矿冶炼所得。青铜器最鼎盛时代是殷商王朝。

3600年前，殷商王朝开始有文字记载，世界最著名的甲骨文就诞生于殷商时代。

3510年前，开始进入铁器时代，在小亚细亚的赫梯帝国已经掌握了生铁的冶练技术。到了春秋战国后期，中国锻造兵器的钢铁冶练技术达到炉火纯青水平。

19世纪60年代，进入第二次工业革命。其重要标志：①德国西门子发明了发电机；②英国瓦特改进了蒸汽机（火车轮船用煤炭作燃料）；后来发展成内燃机（汽车飞机用汽油作燃料）。③美国贝尔发明了电话。

1931年9月，爆发了第二次世界大战。天上歼击机和轰炸机，海上航空母舰和战列舰，地面主战坦克和多管火箭炮，海陆空高密度全方位地毯式狂轰烂炸。1945年5月8日，德国宣布投降；同年8月15日，日本宣布投降。

1991年2月17日，爆发了海湾战争，以美国为首的盟军，代号沙漠风暴。海陆空一体化现代高科技信息化战争，高精度定位导弹，真正做到指哪打哪分毫不差。打得军备陈旧落后的伊拉克毫无还手机会。