世界的重新创造：近代科学是如何产生的(节选)_百度文库
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世界的重新创造：近代科学是如何产生的(节选)
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你可能喜欢宇宙是如何创造出生命的宇宙 生命 创造
水上军团298
从现代宇宙学观点看,宇宙有着一个形成和演化过程,宇宙中的物质形态或结构是随时间发生变化的,从宇宙起始阶段的微观物质形态到现阶段复杂的生命形态经历了一个漫长的演化过程.换句话说,宇宙中之所以会有生命出现,是因为宇宙物质形态及结构在不断变化.
依据现代科学理论,自宇宙起始阶段它就按照一定的规律运行,并且宇宙中所有事件的发生都与宇宙运行规律有关.早期宇宙物质形态及结构并不是像今天这个样子,当时宇宙中只存在着中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质,随着这些基本粒子在一定条件下的相互作用,不断有新的物质形成,然后由这些物质构成我们今天所知的星球以及星系,而生命则在随后的物质演化过程中被创造出来,即今天的生命存在与久远的微观物质之间存在着关联.
按照现代宇宙学的说法,宇宙的物质演化大概经历了这样几个阶段,开始由一些基本粒子合成原生物质,然后由原生物质构成星云,由星云再演化为恒星,在恒星的演化过程中,各种元素被熔炼出来,这些元素在某个阶段被抛撒出来,形成围绕恒星旋转的行星,并在适宜的条件下（如地球环境）,更加复杂的物质结构便产生了.
现代物理学是这样描述宇宙诞生及演变过程,在离绝对时间开端最近的时刻,宇宙内的所存物质和能量都聚集到很小的区域内,此时宇宙处于绝对高热和稠密的状态,卷曲的时间和空间使之成为一碗搅浑的热浓汤.现今宇宙起作用的四大基本相互作用力,即引力、电磁相互作用和强相互作用以及弱相互作用力,在此阶段被认为还是某个统一的“超力”而未分化.
接下来叫所谓的大统一时期,此刻开始,超力逐渐分划成我们今天看到的部分作用力.由于膨胀能量引发了宇宙的大爆炸,整个宇宙一下子从比一个亚原子还小的尺寸,膨胀到比我们今天测量手段所及的宇宙空间还大的程度.这个过程中,卷曲的时空也一下子变得平滑起来.注入于膨胀中的能量开始按照爱因斯坦那著名的质能关系式E=mc2生成物质粒子,最初大部分的物质粒子,只要是正物质和反物质相遇,很快湮灭留下一堆辐射,然后剩下只有随机分布的正物质弥漫整个空间.
到此为止即所谓电弱时期,电磁相互作用和弱相互作用之前还是一种力,到此刻两种力分开,（外加引力和强相互作用力）形成我们今日能够观察到总共四种相互作用力的局面.宇宙继续膨胀,当它逐渐冷下来之后,此时便出现了我们今天看到的基本粒子,质子,中子等,而构成质子和中子的粒子,则是夸克.
当宇宙温度降到10亿摄氏度,质子和中子开始形成原子核—带电原子的内核.之后,由于整个宇宙温度已下降到一定的低点,此时形成氢核和氦核这两种宇宙中最简单也最常见的元素.
随着时光推移,宇宙冷却到1000摄氏度,温度低到电子开始登场并结合原子核形成大量的原子.这段时间又称重组时期,宇宙大约由百分之七十五的氢原子和百分之二十五的氦原子组成.随着电子在原子中的跳跃（放出或吸收光子）,整个宇宙因为有了光而变得明亮起来.
随后宇宙的温度继续下降,原子间的引力也终于战胜扩散压力和辐射压,在它的作用下渐渐形成了一个个物质密度较大的地区,并继续向中心收缩,原始星云就这样形成了.体积小而密集的星云气体在引力下开始塌缩,产生的热量足以引发氢核聚变,它们形成了点亮整个宇宙的恒星.
恒星的演化开始了宇宙物质结构演变的新阶段.恒星的寿命取决于质量的大小,恒星越大,寿命越短,这是由于在巨大引力作用下引发强烈的核聚变造成的,而像我们太阳这样的恒星内的核聚变要温和得多.恒星形成后,在引力、电磁力等的作用下,首先进入氢燃烧阶段,氢的原子核聚变成氦,并向外发放光和热.接着在密度很大温度极高的星球中心部分开始发生氦的燃烧,氦核聚变成铍,碳和氧. 氦的燃烧阶段结束时,星球中心区域收缩,温度重新上升,碳和氧的燃烧得以开始,结果形成了钠,镁,硅和硫等元素.当恒星中心部分的碳和氧消耗殆尽并富含硅时,便开始了硅的燃烧阶段,硅转化成硫,氩和其它一些更重的元素.如果恒星通过收缩,内部温度继续升高,便形成铁及附近的一些元素.铁吸收中子及能量后,在恒星熔炉的最后阶段炼出了金,铅,铀等更重的元素.
恒星熔炼出的元素对宇宙发展的进程有着非凡的意义,宇宙的活力在于它的不断变化,就各种物质元素的形成而言,完整的元素序列为今后一些事件的发生做了准备.这些元素根据原子核结构的不同有着不同的力学属性,相互之间呈现规律性的关系,在一定条件下通过相互作用会形成更加复杂并且具有新的属性的物质.
大恒星的演化历程最终以大爆炸结束,这就是超新星爆发.超新星的物质弥漫之后,引力将再次将爆炸的残留物凝聚成天体,大的塌缩成恒星,小的形成行星,如果这颗恒星有较长的寿命,而它的周围有若干合适的行星围绕,那么,这个长寿的核能和比较靠近它的行星上丰富的元素之间的相互作用,就有可能产生我们今天所知的最复杂的物质结构——生命.所以,大恒星寿命虽短,但它却是高效制造元素的“工厂”,伴随恒星的剧烈爆发,将恒星外围的物质抛入广阔无垠的太空,这些抛撒物构成了围绕恒星旋转的行星,形成像我们今天所见的太阳系.当像我们太阳系这样的天体形成后,如果有像我们地球这样具有多元素存在的星体,这些具有特定力学属性的元素,在一定条件下相互作用,物质的结构演化便进入到一个新阶段.
宇宙的演化,是按照力学定律一步步走下来的,宇宙物质的演化史是一部作用力结构及关系的演化史.纵观整个宇宙演化过程,我们能够发现,宇宙能态有由高向低变化的趋向,作用力关系及结构有着由简单向复杂变化的趋向,表现在物质结构及关系上有着由简单向复杂演化的过程,即不断有新的物质结构和关系形式产生.
宇宙演化是一个非常复杂的过程,在今天,我们还不能够很好地解释宇宙变化的各个细节,因为一种变化的产生往往是各种力叠加所产生的结果,我们尚难以对一些力之间的相互作用做精确的定义.但无论如何,宇宙的变化在一定的范畴内体现为作用力关系以及结构的变化,是各种作用力相互作用所产生的结果,而外在表现为宇宙物质体系及物质结构的变化.
对宇宙的变化研究可以发现,宇宙中的变化其实可概括为两个方面,一方面是物质形态及结构的变化,另一方面是物质存在体系的变化,并且这两方面的变化之间存在着相互对应的关系.在宇宙演化过程中,不断有新的物质存在体系的形成和新的物质形态出现,这样的对应变化关系贯穿着宇宙物质演化的整个过程.
我们今天知道的各种元素、无机分子、以及随后出现的有机分子,它们都是在宇宙各种力相互作用的过程中产生的,或者说是在一定的环境条件下形成的.而对于一种更加复杂的物质结构——生命体,它的出现不是宇宙中的一个突发事件,而是在其它一些物质出现和存在的基础上产生的,或者说当环境演化到一定阶段形成的,是宇宙物质存在及其体系持续演化的结果.
由宇宙中微小的基本粒子演化到今天复杂的生命体,这是一件非常神奇的事,现在我们的疑惑不是关于生命起源问题,而是要问究竟是谁创造了宇宙物质演化规律,是谁制定了作用力关系法则.
在今天,我们对于宇宙及生命的认识,是有限或者说是阶段性的,宇宙运动规律非常复杂,宇宙中还有许多未知的东西需要我们去探索和研究,这其实就是我们存在的原因和发展的动力.
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