宇宙学
宇宙学的基本概念和研究方法
宇宙学的基本概念和研究方法宇宙学是研究宇宙的起源、演化和性质的学科。
它涉及到天体物理学、天文学、地球科学、生物学等多个学科，是一门极为综合性和前沿性的学科。
本文将介绍宇宙学的基本概念和研究方法。
一、宇宙学的基本概念1.宇宙的起源宇宙从何而来？这是宇宙学的基本问题。
据大爆炸理论，宇宙曾经处于一种极其高温、高密度、高能量的状态，整个宇宙在十亿分之一秒内通过一次高能量的爆炸产生。
爆炸之后，宇宙开始膨胀，形成了现在我们所看到的宇宙。
2.宇宙的组成宇宙中的物质有什么？宇宙学研究发现，宇宙物质的组成主要由暗物质和普通物质组成。
暗物质对于整个宇宙的演化有着重要的影响，它负责维持宇宙整体的稳定，但目前我们对暗物质的了解还不太充分。
普通物质则是指能够发出电磁波的物质，如原子、分子等。
3.宇宙的性质宇宙充满着许多神秘的现象，如黑洞、脉冲星、暗能量等。
其中，黑洞是指由恒星引力塌缩成的极度密集的天体，它具有极强的引力，甚至能够吞噬光子。
脉冲星则是指由超新星爆炸所残留下来的极端致密的星体。
暗能量则是指宇宙膨胀的加速，该现象的原因目前还无法解释。
二、宇宙学的研究方法1.天体观测天体观测是宇宙学研究的主要手段之一，它使我们能够直接观测和记录宇宙中各种现象和现象的变化。
天文观测设备包括望远镜、天文台、太空望远镜等。
2.理论模拟理论模拟是宇宙学中一种重要的研究方法，它通过建立数学模型，模拟宇宙中各种现象的演化过程。
理论模拟需要用到超级计算机等高性能计算设备。
3.实验室研究实验室研究是一种重要的宇宙学研究方法，它通过在实验室中建立类似宇宙的环境，模拟宇宙中的物理过程和现象。
实验室研究使研究人员能够更深入地了解宇宙中的物理过程和现象。
三、宇宙学的研究成果宇宙学对人类社会的发展和进步有着深远的影响。
它让我们更好地了解宇宙，探究宇宙的奥秘和规律；同时，它在基础科学、高技术等领域都有着广泛的应用，如天体导航、天气预报、通信技术等。
总之，宇宙学是一门研究极其广泛的学科，从宇宙的起源到宇宙的演化，再到宇宙中各种物质的性质和现象。
简述宇宙学原理内容
简述宇宙学原理内容
宇宙学原理是指关于宇宙起源、演化和结构的科学理论。
它是基于观测数据和数学模型构建的，旨在解释宇宙的形成、发展和性质。
宇宙学原理包括以下几个关键假设：
1. 同质性：宇宙在大尺度上是均匀且均匀的。
这意味着宇宙中的物质分布在平均水平上是相似的，无论我们从哪个位置观测宇宙，我们看到的都应该是类似的结构。
2. 同构性：宇宙在大尺度上是各向同性的。
这意味着宇宙中的物理规律在各个方向上都是相同的，无论我们从哪个方向观测宇宙，我们应该看到类似的现象。
3. 膨胀：宇宙正在以一定的速度膨胀。
这个假设是基于哈勃定律，即远离我们的物体速度与其距离成正比。
基于这些基本原则，宇宙学原理通过观测一系列天文现象和收集宇宙微波背景辐射等数据来构建宇宙的模型。
在现代宇宙学中，最为广泛接受的模型是大爆炸理论，它认为宇宙起源于一个非常热、致密的初始状态，随着时间的推移，宇宙经历了一系列的膨胀和冷却阶段，最终形成了我们所看到的宇宙。
宇宙学原理也与暗物质和暗能量的存在密切相关。
根据天体观测数据，我们知道宇宙中存在着大量的未知物质和能量，这些被称为暗物质和暗能量。
它们的存在是为了解释宇宙的观测结果而提出的。
总的来说，宇宙学原理是一套基于观测和数学模型构建的科学理论，旨在解释宇宙的起源、演化和结构。
随着观测技术的不断发展和研究的深入，我们对宇宙学原理的理解也在不断进步。
宇宙学中的宇宙学模型与多宇宙理论
宇宙学中的宇宙学模型与多宇宙理论宇宙学是研究宇宙的起源、演化和性质的学科。
在宇宙学中，我们常常使用宇宙模型来描述整个宇宙的结构和行为。
同时，多宇宙理论也是近年来备受关注的研究领域之一。
本文将就宇宙学模型和多宇宙理论进行探讨。
一、宇宙学模型宇宙学模型是一种用数学语言描述宇宙演化的理论框架。
目前，宇宙学模型的最基本形式是大爆炸理论，也就是我们常说的宇宙起源于一个巨大的爆炸事件——宇宙大爆炸。
根据大爆炸理论，宇宙在约138亿年前由一个极其高密度和高温的起源点开始膨胀演化。
根据观测数据和理论计算，目前主流的宇宙学模型是标准宇宙模型，也称为Λ-CDM模型。
Λ-CDM模型认为宇宙主要由暗能量（Λ）、暗物质（CDM，冷暗物质）和可见物质组成。
该模型认为宇宙在起源后经历了快速膨胀的暴涨期，然后进入了漫长的膨胀期，至今仍在持续膨胀。
二、多宇宙理论多宇宙理论是指存在着多个宇宙的学说。
根据多宇宙理论，宇宙可能是一个巨大的多维空间中不同的气泡或宇宙泡。
每个宇宙泡都有着不同的物理常数和初条件，从而导致不同的宇宙演化。
多宇宙理论提出的一个重要观点是“终极理论的风景”。
根据这个观点，无论哪个宇宙泡里的物理规律如何，宇宙总会选择具备适宜生命存在的物理条件的宇宙泡。
这种选择性称为生命偏倚，即宇宙模型的微调问题。
三、宇宙学模型与多宇宙理论的联系宇宙学模型和多宇宙理论在某种程度上是相辅相成的。
宇宙学模型提供了我们了解宇宙起源和演化的框架，而多宇宙理论则为宇宙学模型的微调问题提供了一种可能的解释。
多宇宙理论认为宇宙的微调问题可以通过存在多个宇宙泡来解释。
每个宇宙泡的物理常数和初条件不同，从而导致了宇宙的微小差异。
而我们所处的宇宙泡可能正是具备适宜生命的物理条件，因此才有了人类的存在。
然而，多宇宙理论也面临一些挑战和争议。
一方面，由于我们无法直接观测到其他宇宙泡，所以多宇宙理论属于哲学性质的学说，缺乏直接的实证证据。
另一方面，多宇宙理论也无法解释为何我们所处的宇宙泡具备适宜生命存在的物理条件。
宇宙学概述
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-9+9来自■宇宙学原理revisit 视界疑难 暴胀模型
光速和宇宙年龄有限 可观测宇宙有限 宇宙对观测者的视界。 宇宙中可能有因果联系的区域有限 如果两个时空点之间的固有距离> 视界，则二者之间不可能有因果联系 视界疑难：物理上没有任何机
为不变量，称为点xa与点xa+dxa之间的时空间隔。方程中采用了Einstein求和约
定，其附标“均衡”。hab生成间隔的机制称为度规。从dxa可以生成各种矢量， 例如4-速度矢量：ua ≡dxa/dt，和各种张量，例如能量张量Tab ≡ mua ub..
微商：
协变微商： ua;b ≡ ua,b - Gmabum
四、宇宙学
I. 几何宇宙学
■ geometrodynamics over/re-view: ★事件、时空与 Riemann几何 ★局域 Lorentz几何 ★几何单位制与符号系 统 ★时空间隔、 度规与曲率 ★ Einstein引力定律（场方程） ★ （ Schwarzschild）黑洞∣引力红移 ■宇宙学原理（假设） Robertson-Walker度规 ■几何宇宙学：宇宙学假设下Einstein引力场方程的解 ■宇宙学原理revisit 视界疑难 暴胀模型 平坦性疑难
宇宙学、引力与Doppler红移。
宇宙学红移
光子的传播
波的开始 波的结束
■几何宇宙学： 宇宙学假设下Einstein引力场方程的解
封闭宇宙 开放宇宙 平直宇宙
Possible Fates of the Universe
Accelerating universe Requires dark energy.
★ Einstein引力定律（场方程）
宇宙学的基本概念和研究方法
宇宙学的基本概念和研究方法宇宙学是研究宇宙的起源、结构、演化和性质的科学。
它探索了宇宙的组成，包括星系、恒星、行星、暗物质和暗能量，以及宇宙的发展和演化过程，涵盖了宇宙的物理、化学、生物、地质等多个方面的问题。
在宇宙学的研究中，人们使用了多种方法来观测和解释天体现象，同时也依靠数学和物理模型来推演和预测宇宙的性质和发展。
1.宇宙大爆炸理论：宇宙学的基础理论是宇宙大爆炸理论，该理论认为宇宙起源于一个非常热、高密度的初始状态，并以极快的速度扩张。
宇宙大爆炸理论解释了宇宙的膨胀和宇宙微波背景辐射等现象。
2.星系和宇宙结构：星系是宇宙中的基本构建单位，它们由恒星、星系团和星系超团等组成。
宇宙学研究了星系的形成和演化，以及星系团的分布和动力学性质。
此外，宇宙学还研究了宇宙大尺度结构的形成和演化，如宇宙网状结构和宇宙大壁等。
3.暗物质和暗能量：宇宙学研究发现，宇宙中存在着大量的暗物质和暗能量，它们相互作用弱，难以直接观测到。
暗物质通过引力对可见物质产生作用，起到了维持星系和星系团的稳定性的作用。
暗能量则是导致宇宙加速膨胀的主要原因。
4.宇宙微波背景辐射：宇宙大爆炸后，宇宙中的物质开始冷却并形成原子。
宇宙微波背景辐射是由于宇宙背景的射线成分凝聚形成的。
它是可观测到的最早的宇宙射线，具有非常均匀的分布和较高的温度。
在研究宇宙学时，人们使用了多种方法来观测和解释天体现象。
1.天文观测：天文观测是宇宙学研究的基本手段之一、人们使用望远镜来观测天体的位置、光谱和亮度等特征。
天文观测可以提供有关星系和星系团、恒星和行星的信息。
2.宇宙微波背景辐射观测：宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后的辐射遗迹，通过测量微波背景辐射的温度分布和功率谱可以获得有关宇宙的重要信息。
3.宇宙射线观测：宇宙射线是宇宙中高能粒子的流，包括宇宙射线、γ射线和中微子等。
通过观测这些宇宙射线，人们可以了解星系爆发、超新星爆炸、黑洞和引力波等现象。
4.数值模拟：数值模拟是宇宙学研究中常用的方法之一、它通过建立物理模型和运用数学方法，模拟宇宙的演化过程，以验证理论模型的预测和解释天体观测结果。
宇宙学的基本理论和发展历程
宇宙学的基本理论和发展历程宇宙学是研究宇宙中各种天体、物质分布、演化规律的学科，早在古代人类就开始探索宇宙的奥秘。
现代宇宙学的基础理论主要包括宇宙大爆炸、宇宙加速膨胀和宇宙背景辐射等，经过多年的观测和实验，这些理论已得到了相当程度的证实和确认。
本文将为大家介绍宇宙学的基本理论和发展历程。
一、宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论是现代宇宙学的基石，它认为，在约138亿年前，整个宇宙都集中在极小的一点上，称为“奇点”，然后突然爆炸，宇宙开始膨胀。
宇宙膨胀的速度越来越快，最终形成了我们今天所看到的庞大宇宙。
这一理论首先由比利时天文学家Georges Lemaître提出，后来由美国天文学家George Gamow等人进一步完善和推广。
今天，宇宙大爆炸理论已成为解释宇宙起源和演化的标准理论。
二、宇宙加速膨胀理论虽然宇宙大爆炸理论能够解释宇宙的起源和演化，但近年来的研究表明，宇宙膨胀的速度在加速。
这一发现让人们重新审视了宇宙的演化规律，并进一步提出了宇宙加速膨胀理论。
宇宙加速膨胀理论认为，宇宙的膨胀速度不断加快是由于一种称为“暗能量”的奇特能量在推动宇宙加速膨胀。
这一理论的提出使得宇宙学进入了一个新的阶段，并且正迎来新时代的科学探索。
三、宇宙背景辐射理论宇宙背景辐射是宇宙大爆炸时释放出的热辐射，是宇宙早期的重要信源之一。
宇宙背景辐射理论认为，宇宙大爆炸时释放出的热量，形成了一种低温宇宙辐射背景，能够提供大量关于宇宙演化史的信息。
通过对宇宙背景辐射的测量与分析，科学家们能够了解宇宙的年龄、结构演化等重要信息。
宇宙背景辐射的发现也被视为宇宙学的一项里程碑。
四、宇宙学的发展历程随着人们对宇宙的探索和理解不断深入，宇宙学也经历了从古代到现代，从单纯的哲学推断到复杂的实验观测的漫长历程。
早在公元前六世纪，古希腊哲学家安尼塔依依就提出了宇宙是无限的，面积是有限的观点。
中世纪，哥白尼等人提出了地球是宇宙的中心，而太阳是围绕地球旋转的学说。
物理学中的宇宙学和天文学
物理学中的宇宙学和天文学一、宇宙学和天文学的概念及关系宇宙学和天文学都是研究天空之物的学科，但它们的研究范围不同。
宇宙学是研究整个宇宙的起源、演化、结构和性质的学科，而天文学则是研究天体的运动、结构、成分等方面的学科。
宇宙学是从天文学发展而来的，两者在许多方面有交叉和重叠之处。
宇宙学的成果往往是基于天文学的观测和实验，而天文学的研究也受到宇宙学的启发和引领。
二、宇宙学的发展历程宇宙学的起源可追溯到古代文明，例如希腊哲学家们在讨论宇宙起源和结构的问题。
但宇宙学作为一门现代科学学科是在20世纪初才开始形成的。
在20世纪30年代和40年代，宇宙学在爱因斯坦的广义相对论和天文观测结果的基础上迅速发展。
美国天文学家埃德温·哈勃的工作是宇宙学发展历程中的一个里程碑，他发现了宇宙的膨胀现象，证明了宇宙是无限的、膨胀的且带有曲率。
这些成果为宇宙学的进一步研究奠定了基础。
20世纪60年代，宇宙学进入了愈发活跃的时期。
天文学家明斯克、佩尼亚斯和威尔森发现了微波背景辐射，这证明了宇宙在产生时就具有温度，同时也为宇宙学的研究提供了更加深入的方法。
三、天文学的研究领域天文学是研究天体的运动、结构、成分等方面的学科。
天体包括星系、恒星、行星、行星卫星等。
天文学研究的领域非常广泛，从太阳系到宇宙大尺度结构都可以涉及。
太阳系是天文学的基础研究领域之一。
天文学家需要研究太阳系中行星、卫星、彗星等的形成、演化、运动和相互作用等方面的问题。
恒星是天文学的另一个重要研究领域。
天文学家需要研究恒星的起源、演化、结构、能量产生和恒星物理学等问题。
此外，黑洞和中子星等天体也是天文学家感兴趣的研究对象。
行星外的天体研究也是天文学的一个领域，比如研究银河系、星系、星团等的形成、演化、结构、星际介质等物理特性。
四、宇宙学的研究领域宇宙学是研究整个宇宙的起源、演化、结构和性质的学科。
宇宙学在研究宇宙大尺度结构、暗物质、暗能量、宇宙微波背景辐射等方面都取得了重要成果。
宇宙学原理
宇宙学原理宇宙学是研究宇宙的起源、结构、演化和命运的科学。
它涉及到宇宙中各种天体的形成、演化和运动规律，以及宇宙的起源和结构等问题。
在宇宙学中，有一些基本的原理和理论，它们帮助我们更好地理解宇宙的奥秘。
首先，我们来谈谈宇宙学的基本原理之一——宇宙膨胀理论。
宇宙膨胀理论是20世纪20年代提出的，它认为宇宙是从一个非常热、密集的状态开始的，随着时间的推移，宇宙不断膨胀。
这个理论得到了大量的观测数据的支持，比如宇宙微波背景辐射的发现，以及遥远星系的红移现象。
这些观测数据表明，宇宙确实在不断膨胀，这也是目前宇宙学界公认的宇宙起源理论。
其次，我们要提到宇宙学中的另一个重要原理——宇宙大爆炸理论。
宇宙大爆炸理论认为，宇宙是从一个极端高温、高密度的状态开始的，随着时间的推移，宇宙不断膨胀，温度逐渐下降，物质逐渐凝聚形成了我们所见到的宇宙结构。
宇宙大爆炸理论也得到了大量的观测数据的支持，比如宇宙微波背景辐射的均匀性和温度分布等。
这些观测数据表明，宇宙确实经历过一个极端高温、高密度的起源事件，这也是目前宇宙学界公认的宇宙起源理论。
除了宇宙膨胀理论和宇宙大爆炸理论，宇宙学中还有许多其他重要的原理和理论，比如宇宙暗能量、宇宙暗物质、宇宙微波背景辐射等。
这些原理和理论帮助我们更好地理解宇宙的演化过程，揭示了宇宙的奥秘。
总的来说，宇宙学原理是宇宙学研究的基础，它们帮助我们更好地理解宇宙的起源、结构、演化和命运。
通过对这些原理和理论的深入研究，我们可以更深入地认识宇宙，揭示宇宙的奥秘，探索宇宙的未来。
宇宙学原理的研究不仅仅是对宇宙的认识，更是对人类自身的认识，它让我们更加谦卑地面对宇宙的伟大，更加珍惜我们所拥有的一切。
希望未来能有更多的科学家投身于宇宙学的研究中，为人类认识宇宙、探索宇宙的进程贡献自己的力量。
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什么是宇宙？z四方上下曰宇，古往今来曰宙z宇宙是时间、空间、物质的总称什么是宇宙学？z从整体的角度研究宇宙的结构和演化的科学。
z它把宇宙这个复杂的对象化为比较简单的模z型加以比较、分析和研究z现代宇宙学作为物理理论而不是哲学理论来具体地回答关于宇宙的问题宇宙学的研究意义（1）星系和宇宙学的研究处于天文学、物理学以至整个自然科学的前沿,对宇宙学的研究能够促进其他学科的发展。
（2）帮助人们树立正确的宇宙观。
（3）推动高新技术及航空航天事业的发展。
（4）满足人们的好奇心。
？z宇宙万物从何而来？z宇宙有末日吗？z宇宙是有限还是无限？z如果宇宙有开端，那么在开端之前发生了什么？z道可道，非常道。
名可名，非常名。
无名天地之始；有名万物之母。
z故常无欲以观其妙；常有欲以观其徼。
此俩者同出而异名，同谓之玄。
玄之又玄，众妙之门。
z道生一，一生二，二生三，三生万物。
z天下万物生于有，有生于无。
z----老子，《道德经》1、20世纪前的宇宙观z 宇宙到底是什么样子的，是个有趣的古老话题z 每个古老的民族都有自己的宇宙观古中国：盖天说、浑天说和宣夜说（宇宙无硬壳，充满大气说－－气聚而为万物）古埃及：宇宙诞生于水古印度：由龟、蛇、象驮着大地的宇宙盖天说浑天说古印度古埃及天圆如张盖，地方如棋局天圆如弹丸，地如卵中黄腊晶球九重天宇宙学说z公元前四世纪，古希腊亚里士多德提出大地为球形且处于宇宙的中心（当时的宇宙即金、木、水、火、土、太阳），到托勒枚时期（公元二世纪）这种宇宙观已非常完善（地心说宇宙模型），统治欧洲一千多年；十六世纪，哥白尼提出日心说（天体运行论）；十七世纪，牛顿《自然哲学之数学原理-宇宙体系》一书的发表标志着自然科学新纪元的开始。
并建立了绝对的无限的时空宇宙体系。
18-19世纪，康德和拉普拉斯论证了太阳系起源的星云说，从科学的角度动摇了自然界在时间上没有任何历史的观念。
z牛顿的宇宙模型与宇宙观牛顿最早用经典力学方法和欧几里德（Euclid)几何观念建立了绝对的无限的时空宇宙体系；第一次在自然科学基础上用科学的语言描述了一个无限无边、充满无限多的均匀物质的静态宇宙模型；牛顿经典宇宙学的宇宙图景：宇宙是无限的，无限多的天体包含着无限大的质量大体均匀地散布在无限大的宇宙空间，宇宙空间是平直的欧几里得空间。
绝对时空观：即时间、空间、物质都是相互孤立无任何瓜葛；没有开始，没有结尾。
不存在起源问题绝对时间：与任何外界事物无关，均匀流失，无始无终。
绝对空间：与物质无关的存放物质的容器，无限延伸。
z它不需要回答一些无法回答的问题如z如果宇宙有限那么界限以外是什么？z时间起点以前是怎样的？z因此，很自然被人们接受。
2、现代宇宙学的建立和发展z根据牛顿经典宇宙学的论点，则导致两个佯谬z（1）引力佯谬：无限大的质量将使宇宙间每一点的引力场强度为无限大；z（2）光度佯谬（奥伯斯佯谬）：z夜空为什么是黑的？（傻子提出的问题）z无限多天体的光度累积将会使天空各方向上都十分明亮，得到黑夜和白天一样亮的结论。
20世纪初，爱因斯坦的相对论问世，震惊环宇狭义相对论: 尺缩钟慢；光速不变广义相对论：物质在引力场中沿曲线运动，物质质量越大分布越密，弯曲程度越大。
就天体而言，时空特性是弯曲的，弯曲程度随天体质量与分布而定；分布越密、质量越大的天体周围空间弯曲越厉害，时间流逝的越慢。
场方程文字描述：时空几何量= 物质的物理量对牛顿理论中的引力势的推广对牛顿的绝对时空观彻底的批判与否定爱因斯坦场方程R μν-1/2 g μνR + Λg μν= -8πG T μνμν＝0、1、2、3.R : 宇宙尺度因子（随时间变化的函数）g μν:时空坐标的函数（度规），刻划时空结构的量，反映了引力场的存在T μν: 宇宙介质的能量动量张量Λ：宇宙常数项爱因斯坦的有限无边静止的宇宙模型z四大天文观测事实验证了广义相对论是正确的，光线在太阳附近偏转天狼星伴星引力红移水星近日点进动反常雷达波速达金星来回时间延迟z1917年爱因斯坦根据广义相对论场方程提出了一个有限无边静态宇宙模型即宇宙是有限无边的封闭球体结构。
z成功解决了两个佯缪z数学上著名的毛比斯闭合环形面怎样理解“有限无边”的问题勒梅特（比利时神甫）的“宇宙蛋”1927年首次提出宇宙起源于原始原子，戏称“宇宙蛋”。
超高密、高温的宇宙蛋曾突然发生天崩地裂的大爆炸，今日诸星系是宇宙蛋破碎的碎片。
爱因斯坦与勒梅特z1929年，哈勃发现星系红移，总结出哈勃定律V=HD 从天文观测证明了宇宙是膨胀的。
z1948年，在前人工作的基础上，伽莫夫等人提出比较完整的宇宙创生新理论--大爆炸宇宙模型。
他指出宇宙演化是一部热膨胀历史，起源于一个超高温、超高密、超高压、体积无限小的原始火球。
z由于大爆炸模型未被接受，霍伊尔等人1948年又提出了稳恒态宇宙模型，它认为宇宙是永恒的，没有演化问题，在膨胀的过程中，物质密度保持不变。
z在以后的近20年中，两种模型一直争论，直到1965年发现宇宙微波背景辐射，确立了大爆炸模型的统治地位。
z为了解决大爆炸模型的困难（奇点问题）70年代以来，理论物理学家提出暴胀宇宙模型。
z3.大爆炸宇宙模型（标准宇宙学模型）z大爆炸宇宙论的主要观点：z宇宙起始于高温高密状态的原始火球；z物质以基本粒子的形式存在于原始火球中；z原始火球发生爆炸，并向四面八方均匀膨胀（温度从热到冷、物质密度从密到稀、体积从小到大地演化）；z大爆炸起始于时间零点的奇点状态z大爆炸的整个过程：z（1）从时间零点开始到10-4秒内，宇宙的温度高于百万亿度（1013K），宇宙中的物质以基本粒子的形式存在（正负电子、光子、正反中微子及各种介子（夸克）），正粒子的数量比反粒子多一点点（十亿分之一）。
光子和强子相互产生，反应处于平衡状态。
z（2）从10-4秒—1秒，温度从1013K下降到1010K（100亿K），这个阶段，质子和中子出现，正负电子开始湮没（速度还较慢），产生出光子，中微子开始以光速穿越宇宙空间（成为自由粒子）。
z（3）从1秒-1分钟，温度下降一个量级，许多中子衰变成质子、电子和中微子，形成中子比质子少的状态。
中微子不再和其它粒子产生作用，正负电子对快速湮灭，湮灭过程释放的能量降低了宇宙冷却的速度。
z（4）1-3分钟，温度降到10亿K，物质已经全部产生出来。
正反粒子大多已经消失，只有少量的正物质幸存，宇宙的主要组分是质子、中子、电子和中微子。
z（5）3-30分钟，是核合成阶段，温度下降到108K。
这时中子和质子的数量比全为13：87，全部的中子都与等量的质子发生核反应形成了氦。
剩余的质子单独成为氢核，在氦核合成后的宇宙结构中，氦元素占22-28%，其余的几乎全部是氢。
观测和理论计算的结果非常一致。
z（6）从30分钟-30万年，宇宙温度逐渐下降到4000K，除氢和氦外，又形成了少量的其他元素的原子核，但还不能形成稳定的原子。
电子、原子核、质子及光子等混合组成等离子体，光子由于受到阻碍而不能有效传输，辐射不能自由穿行，宇宙处于混沌和黑暗之中。
z（9）30-100亿年，诞生了恒星。
z（10）之后出现了生命。
z伽莫夫等人曾预言，宇宙早期从不透明到放晴，演变到今天，应该会有火球爆炸时残余的辐射。
但由于当时技术条件的限制，无法测量。
而大爆炸模型也因为证据不足而被人冷落。
z1965年，彭齐亚斯和威尔逊无意中观测到了2.7K的微波背景辐射，经反复观测验证，它完全符合黑体辐射的普朗克分布，同宇宙创生30万年后高温光子(4000K)辐射不断冷却的遗迹有一致结果，这证实了伽莫夫的预言，从而大爆炸宇宙创生论得到了一个强有力的观测证明。
大爆炸宇宙模型从此大放异彩。
美国天文学家彭齐亚斯（左）和威尔逊1978年获诺贝尔物理学奖支持宇宙大爆炸学说的观测证据：（1）、1965年发现了3K宇宙背景微波辐射（2）、验证了宇宙中确实存在着23﹪的氦丰度（3）、星系红移与哈勃定律所表征的事实再加上哈勃常数测算工作有了新进展，宇宙年龄约在100~200亿年之间（哈勃常数为50~100千米/秒·百万秒差距），使宇宙大爆炸学说获得空前的巨大成功；至今仍被认为是较好的宇宙模型，被称为标准宇宙模型。
不仅不存在奥伯斯佯谬，而且对夜空为什么是黑的给予了科学的解释。
爱因斯坦相对论是理论宇宙学基础、哈勃定律是观测宇宙学基础，俩位科学家的创造与发现相得益彰，构筑起了现代宇宙学的框架，为人类深化对宇宙的认识做出了杰出的贡献。
4、标准宇宙大爆炸模型的困惑z科学像魔鬼—发现越多，问题也就越多（1）按该模型理论计算的宇宙半径或宇宙年龄小于可观测宇宙（2）大爆炸之前宇宙是什么样子？原始火球从何而来？赋予原始火球发生大爆炸的巨大动力来自何方？存在奇点，它的数学解是什么？（3）正在膨胀的宇宙今后的结局又如何？5、现代宇宙论最新进展z70年代后，大爆炸宇宙论改进型即暴涨宇宙模型问世；这回是微观物理学量子理论帮的忙。
z暴胀宇宙模型z大爆炸模型主要描述的是宇宙创生10-4秒之后的演化进程，对于宇宙更早期演化的情况，它遇到了困难。
因此自70年代以来，理论物理学家提出了暴胀宇宙模型。
z暴胀模型的基本观点：宇宙爆炸经过极短的时间（10-36秒）后，开始急剧的加速暴胀过程，暴胀使温度急速下降，这一过程大约持续到10 -32秒。
这一过程结束时，物质诞生了，这时的物质成分为正反夸克、正反中微子及正反电子。
之后，宇宙开始膨胀。
达到z 1. 暴胀阶段（10秒-10 -32秒）；z2. 星际物质、星际云形成及辐射背景形成（30万年）；z3. 今天的宇宙是什么原因引起宇宙的暴胀z宇宙从普朗克时间和普朗克大小创生；z此时的宇宙处于极高能量的伪真空状态；z量子真空能量的起伏引起宇宙爆炸（大统一时代）；z到10-36秒时，宇宙发生真空相变，产生暴胀，此时，强作用产生出来，相变结束时，真空能量转化为物质粒子；z根据量子力学测不准原理，所能测量的时间极限是10-44秒，称为普朗克时间，长度极限是10-33cm，称为普朗克长度。
因为时间和空间的相关性，在小于普朗克量的范围内它们是不可测量的，即时间空间的概念失效了。
只有在大于普朗克常数时，才有时间和空间的概念，这是宇宙无中生有的根据。
z大统一时代：强、弱、电三种作用统一。
10 -12秒时弱电统一破裂，四种作用全部产生。
宇宙演化进程表恒星诞生、演化，出现行星、生物等现代2.7150亿年光明宇宙诞生复合时代300070万年全部物质产生，H:He=74:26核合成时代9亿3分46质子：中子=83：17轻子时代结束30亿13.82轻子》强子，质子=中子轻子时代101110-2热平衡态强子时代101310-4宇宙暴胀，引力分离大统一时代102810-36时空量子化，四种作用统一普朗克时代103210-44物理过程时代温度/开时标/秒宇宙的琴弦当前较好地解决引力与基本粒子矛盾的超弦理论认为，看似“空洞无物”的微观世界里实际充满了琴弦似的不规则管状体，极其细小的弦体本身和相互间的震动，积聚了巨大的能够形成基本粒子的能量。