AEEA 天文教育資訊網

上網探索宇宙的好選擇 !   Activities of Exhibition and Education in Astronomy.

2013 年 2 月 13 日

太陽系的前世今生 (44):復合時期 ─ 大霹靂之後 37 萬 7 千年

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),大霹靂之後 7 萬年間由原子 (atoms) 組成分子 (molecule) 所構成的 物質主導時期 。 今天繼續介紹帶電的電子和質子在宇宙中首度結合成電中性氫原子 (electrically neutral hydrogen atoms) 呈現的復合時期 (recombination epoch) ─ 大霹靂之後 37 萬 7 千年

            大霹靂後的最初期宇宙是炙熱的,光子 (photons) 、 電子 (electrons) 和 質子 (protons) 密集呈電漿態 (hot dense plasma),電漿和光子的交互作用造成的宇宙輻射,這些電漿有效地穿透光子的電磁輻射,每個光子在極短的距離就會遇到帶電粒子,使得宇宙變得不透明。 當宇宙逐漸膨脹時,也開始變冷,直到宇宙的溫度冷到活力充沛的中性氫可以形成, 大量的自由電子和質子被束縛於原子中,它們相對於中性氫原子的比率下降至約為 1 :10,000。不久之後,在宇宙中的光子與物質退藕 (photons decoupled from matter),因此復合 (Recombination) 有時也被稱為光子退藕 (photon decoupling),光子在宇宙中不與物質交互作用的自由路徑 (mean free path) 變長後,就構成我們今日所觀測到的宇宙微波背景輻射 (cosmic microwave background radiation),宇宙溫度約在 3,000  K  ~ 3 K 之間,整個宇宙變透明了。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (45):黑暗時期
天文史上的今天 : 1910 年 2 月 13 日,美國物理學家威廉•布拉德福德•肖克利(William Bradford Shockley,1910.2.13.-1989.8.12.)出生。 他因與美國物理學家約翰巴丁 (John Bardeen,1908.5.23.─ 1991.1.30.)、沃爾特·豪澤·布拉頓(Walter Houser Brattain,1902.2.10. - 1987.10.13.) 的電晶體效應研究,共同榮獲 1956 年諾貝爾物理獎。  
今日星象、行星動向、節氣 2013-02 當月星象、行星動向預覽
揭開星空的奧秘 ─ 系列(一) 觀天術 中國人的科學智慧 ─ 天文地學篇
揭開星空的奧秘 ─ 系列(二) 星座探奇 自然與得勝人生 ─ 創世記密碼
不同波段影像疊圖比對 ─ 紅外光、X 光和可見光 天文動畫影片 ─ 不同波段攝影集

前一天主題 天文學名詞解釋 每日主題庫、主題分類介紹 天文展演教學模型、天文教學媒體製作、遠距遙控觀測模擬、展示場展覽介紹 天文學基本認識、天文觀測活動、九年一貫天文輔助教材教案、天文史哲介紹、動手作天文等教育活動 主題課程、Q&A、天文新知介紹、遠距天文教學輔導、FAQs、數理與自然探究 天文相關網站 E-mail 給主編、提問題和看法、與 AEEA 互動 後一天主題

    主編 : 陳輝樺                 
         諮詢服務 : 陳輝樺 (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)

本網站所有圖片未特別聲明者, 都是取材自 美國太空總署 (NASA) 網頁 , 請勿作商業用途使用。