137億年前宇宙大爆炸後的一微秒發生了什麼？詳細解讀其中奧秘

06-20

這是137億年前的宇宙，這個存在於時空中的點稱為「奇異點」，比一顆原子還小，其中包含了整個宇宙古往今來的所有物質和能量，以為科學家將之稱為潛勢。接著由於某種我們可能永遠參不透的原因，這股潛勢完全展現，這就是宇宙大事件：大爆炸。以超越想像的威力出現，原本的一無所有被取代了，這就是宇宙，在它誕生後的十億分之一秒成了炫目迴旋的能量。在大爆炸的深處，一路深入到分子層次，有一股輻射大噴發，核子物質橫流，熱度高到即使其他物質結構的原子企圖成型，仍會被迅速地炸開。

就在大爆炸的一微秒鐘，如果我們能從數光年遠的高度俯瞰整個膨脹中的宇宙，便能觀察到整個太空順著這些藍色波紋形成，從大爆炸中心以能量波的形式向外傳送。不到百萬分之一秒，宇宙已膨脹成等同我們太陽系的大小，密度卻猶如太陽核心，一眨眼的光景馬上膨脹成兩倍，外緣不斷形成空間，因為在這些物質波外毫無空間。外緣同時彎曲摺疊，與宇宙的膨脹同步，至於宇宙究竟是在何處膨脹科學家們並沒有共識，在那裡，時間和空間並不存在，因此我們是在描繪無法描繪的現象。但如果我們能看到大爆炸發生過後一瞬間的膨脹過程，以下是其中一個可能的推論。

空間與時間就是如此在混亂中形成的，在邊緣，我們看到了宇宙的基本構造，逐漸從無到有。當空間與時間正在邊緣形成時，在分子層次，我們將觀察到成群的粒子。隨著溫度降到十億度，若能靠得更近觀察，便能看到氫和氦原子核。宇宙的溫度降到適合原子生成，而原子也的確出現了。

當然，想在這個階段看到宇宙是不可能的，從數分鐘到數小時，從數小時到數年，從數年到數世紀，宇宙仍是一團熱騰騰的電漿與輻射，但依舊在持續冷卻。隨著宇宙持續冷卻與膨脹數十萬年，密度逐漸降低，如同岩石碎裂一般，這個階段就在恆星與星系誕生之前，持續了數百萬年。

在我們探究恆星如何誕生進而點亮整個太空之前，我們先來看看宇宙實際上是如何膨脹的。在宇宙的各種劇烈演化中，唯一不變的是它持續膨脹。想像一個立體氣球緩慢充氣，隨著氣球膨脹，恆星和星系越來越遠，遠離大爆炸中心，整個太空也越長越大，但恆星和星系則維持相同大小。

我們所知的宇宙現在仍在不斷膨脹，雖然完全比不上大爆炸的威力，但宇宙中仍有一些力量完全顛覆我們的想像，和時空的起源同樣讓我們驚異。大爆炸後的數億年，宇宙中仍沒有恆星，但宇宙不斷演練形成恆星的方式，這些早期恆星的種子植入綿密的氫氣雲中，密度越來越大，引爆了猶如核彈與氫彈般的爆炸，閃亮但壽命短暫的巨大星體誕生，比我們的太陽還大一百倍，亮度更是一百萬倍。

雖然這些原恆星在短短的百萬年間便會燒盡，但宇宙從此改觀，宇宙的黑暗時期結束。我們今天所能看到和觸摸到的都來自這些早期的恆星。我們的太陽系在46億年前就是這樣從超新星的殘骸中開始成形。星際的氣體和星塵開始集結，形成分子雲，稱為「太陽星雲」，當這朵雲崩塌，中心形成灼熱迴旋的核子火，我們的太陽終於誕生！