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2013 年 2 月 5 日

太陽系的前世今生 (36)： 大暴脹時期 ─ 夸克等基本粒子期呈混沌狀

提供者 : 陳輝樺 (NMNS )

說明 : 「地是空虛渾沌，淵面黑暗。」這是基督教聖經創世記起頭的第二句前半段經文，到底含有甚麼樣的意涵呢？我們不妨從建立在專門論述時空結構的「愛因斯坦的廣義相對論」 (General Relativity) 數學方程、以及在大尺度觀測下宇宙該呈現均質且各向同性 (homogeneity and isotropy) 的「宇宙學原理」 (The Cosmological Principle) 哲理規範兩個基本假設通則的大霹靂 (Big Bang) 學說說起。在昨天我們介紹了「時間」(time) 、「空間」(space) 的起源和能夠使基礎粒子獲得質量 (mass) 的 希格斯機制 （Higgs mechanism）。今天繼續介紹宇宙初期的黑暗環境，美國理論物理學家、宇宙學家阿蘭‧哈維‧古斯 (Alan Harvey Guth，1947.2.27. －) 於 1979 年提出與命名的暴脹宇宙模型 (inflationary universe theory) 說明宇宙太初的早期宇宙一段快速膨脹的過程，從大霹靂之後的 10^-36 秒開始持續到 10^-33秒之間的混沌狀態 (此處所提及的時間是相對論裡所論述的相對時間，而非我們生活中感受到的時間長短)。在宇宙初期的大暴脹時期，負壓力的真空能量驅使下，宇宙在這段期間空間膨脹了至少 10⁷⁸ 倍。此時，由基本粒子輕子、夸克、介子、重子等粒子與反粒子和輻射充斥整個時空，呈現出宇宙初期的「渾沌膨脹 」(chaotic inflation) 狀態。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (37)：電弱時期

天文史上的今天 : 1987 年 2 月 5 日，日本成功發射第 3 顆 X 光天文衛星 Ginga (Astro-C)。

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    主編 : 陳輝樺
         諮詢服務 : 陳輝樺或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                        蘇明俊 (樹德科技大學休閒事業管理系)

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