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2013 年 2 月 12 日

太陽系的前世今生 (43):物質主導時期 ─ 大霹靂之後 7 萬年

提供者 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 在前幾天我們介紹大霹靂造就了時間 (time) 、空間 (space) 的起源 ,在大霹靂發生至 10-43 秒之間存有極高溫狀態的普朗克時期 (Planck epoch),從 10-43 秒開始持續到 10-36 秒之間的大一統時期 (Grand unification epoch),從大霹靂之後的 10-36開始持續到 10-33 之間能夠使 基礎粒子 獲得 質量  (mass) 的希格斯機制Higgs mechanism)促使宇宙的最早期階段由基本粒子 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,在大霹靂之後的 10-36開始持續到 10-12 之間伴隨著這些基本粒子產生的 電弱交互作用力主導的時期 (Electroweak epoch), 從大霹靂之後的 10-12開始持續到 10-6 之間的 夸克時期 (Quark epoch), 從大霹靂之後的 10-6開始持續到 1 秒之間的 強子時期 (Hadron epoch),從大霹靂之後的 1 秒開始持續到 10 秒之間的 輕子時期 (lepton epoch) ,從大霹靂之後的 10 秒開始持續到 38 萬年之間的 光子時期 (photon epoch),從大霹靂之後的 3 分鐘開始持續到 20 分鐘之間進行的 太初核融合 (Big Bang nucleosynthesis)。  今天繼續介紹由原子 (atoms) 組成分子 (molecule) 所構成的物質主導時期 ─ 大霹靂之後 7 萬年原子過程。      
   
            在昨天介紹了氫、氦、鋰、鈹等原子及它們的同位素之形成,接下來由這些原子核與 光子 (photons) 密度相當時期,因著重力吸引和壓力的互相影響所形成擾動,造成在最短距離金斯長度  (Jeans length) 內重力塌縮 (gravitational collapse) 替代自由流輻射 (free-streaming radiation),由原子組成分子 的物質結構。在此時期冷暗物質 (cold dark matter) 主導下,使重力塌縮在宇宙膨脹過程中造成宇宙的不均勻性被放大,使稠密地區更稠密度而稀薄的地區更稀薄。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (44):復合時期
天文史上的今天 :  1612 年 2 月 12 日,德國數學家、天文學家克里斯托佛·克拉烏 (Christopher Clavius,1538.3.25.-1612.2.12.)逝世。他在數學、天文學等領域影響了許多後日名家,包括伽利略、笛卡爾、萊布尼茲、利瑪竇等人。他最高成就是協助修訂 格里曆,現今 閏年 的設置,完全遵循了他的意見。此外,他還製造出許多實用儀器,諸如分角器和大地測量用的象限儀。為了紀念他,月球正面第 3 大環形山以他名字命名。  
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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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