請列舉一些宇宙大爆炸起源假說的理論依據和觀測依據.

題目:

請列舉一些宇宙大爆炸起源假說的理論依據和觀測依據.

解答:

宇宙發端於距今100多億年前的大爆炸,起初不僅沒有任何天體,也沒有粒子和輻射,只有一種單純而對稱的真空狀態以指數方式膨脹著(這種膨脹比後來弗里德曼模型中的膨脹劇烈得多,稱爲暴脹).今天我們所知道的自然界中四種基本相互作用力,即引力、強力、弱力和電磁力,那時是不可區分的.隨著宇宙的膨脹和降溫,真空發生一系列相變(如同水在降到零攝氏度時變成冰那樣):在大爆炸後10-44秒,發生超統一相變,引力作用首先分化出來,但強、弱、電三種作用仍不可區分,夸克和輕子可以互相轉變;到大爆炸後10—36秒,大統一相變發生,強作用同電、弱作用分離,物質和反物質之間的不對稱性(即質子、電子等這類物質多於反質子、正電子之類反物質的現象)開始出現;10—10秒以後,弱電相變發生,弱作用和電磁作用分離,完成了四種相互作用逐一分化出來的歷史.
從3分鐘以後經過約70萬年,宇宙的溫度降到3000K,電子與原子核結合成穩定的原子(這個過程稱複合),光子不再被自由電子散射,從此宇宙變得透明.又過了幾十億年,中性原子在引力作用下逐漸凝聚爲原星系,原星系聚在一起形成等級式結構的星系集團.與此同時,原星系本身又分裂形成千千萬萬的恆星.恆星的光和熱是靠燃燒自己的核燃料提供的.其後果是合成碳、氧、矽、鐵這些早期宇宙條件下不能產生的重元素.在恆星生命即將結束時,它將通過爆發形式拋出富含重元素的氣體和塵粒.這些氣體和塵粒又構成新一代恆星的原料.在
某些恆星周圍,冷的氣塵會坍縮成一個旋轉的薄盤.這些塵粒通過相互吸引碰撞粘合,最後形成從小行星到大行星的形形色色天體.

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