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宇宙是如何形成的？
“正常”的东西是可选择的 。
想要尝试解开宇宙中最大的谜团吗?让我们从探索宇宙学的基础开始 ， 从而研究我们整个宇宙 。 是的 ， 这是一份真实的工作——当然 ， 你也能理解它 。
如果你想“烘焙”一个宇宙 ， 你需要两种必要的材料和一种可选择的原料 。 为了得到我们了解的宇宙 ， 你需要大概25%的暗物质和70%的暗能量 。 暗物质是一种完全看不见的物质;无论它是什么 ， 都不会和光相互作用 。 我们不知道暗物质到底是由什么组成的 ， 但我们知道它存在于那里 ， 并且通过它的引力机制与其他一切事物发生相互作用 。
天文学家通过暗物质对其他物体的引力间接绘制出暗物质的地图 。 (图片来源:美国国家航天局、欧洲航天局、D. Coe (美国国家航天局喷气推进实验室/加州理工学院和太空望远镜科学研究所 ， CC BY)
除了暗物质 ， 你还需要许多更神秘的暗能量 。 暗能量是我们赋予所观察到的宇宙加速膨胀的名称——也就是说 ， 宇宙每天都在以更快的速度变大 。 我们怀疑暗能量与时空本身的真空有关 。 换句话说 ， 如果你有一个空盒子 ， 没有所有的物质和辐射 ， 你实际上有一个充满暗能量的盒子 。 但除了这些微不足道的怀疑 ， 我们被难住了 。
基本上就是这样:只要有足够的暗物质和暗能量 ， 你就可以占据宇宙历史中所有物质的95% 。 那么 ， 可选的成分是什么呢？这就是所有的正常物质——宇宙学家称之为“重子”的物质——像质子和中子 。 它是组成所有原子和分子、人类和行星、恒星和星系的物质 。 宇宙中所有可见的物质都不重要 。 但它确实会在夜空中产生漂亮的光 ， 所以这是一个不错的奖赏 。
暗网
这就是现在的宇宙:少量的正常物质 ， 大量的暗物质和暗能量 。 暗能量忙于将宇宙撕裂 ， 但除此之外没有真正参与到日常的宇宙生活中 。
暗物质聚集在一起形成一个巨大的、复杂的、像网一样的图案——被称为“宇宙网” 。 有直径超过100万光年的巨大的暗物质球 。 暗物质的长绳或细丝在这些球之间伸展 。 有一些令人难以置信的荒漠地带——宇宙的虚空——里面几乎什么都没有 。 但除了提供宇宙结构的支柱作用外 ， 暗物质并没有做其他任何事情 。 毕竟 ， 它是黑暗的——不能与光相互作用——所以它只是停在那里 。
少量正常物质被困在那张暗物质组成的网中 。 小团的暗物质 ， 被称为光环 ， 承载一个单独的星系 。 而巨大的暗物质球承载着多个星系——我们称之为星系团 。 这些细丝是穿越数光年的星系链的家园 。
宇宙网是自然界中发现的最大的单一模式 ， 充满了整个可观测宇宙(其实可能还有一些 ， 当然 ， 我们看不到更多了) 。 你可能会问 ， 可观测宇宙到底有多大？目前的估计 ， 它的直径约为900亿光年 ， 尽管宇宙的真实大小可能要比这宏大得多 。
背后的故事
那么现在的宇宙是如何变成现在的宇宙的呢?我们是如何得出所有的暗物质是分布在一个巨大的宇宙网中的呢？一百年前 ， 我们有一个重大发现 ， 在那之前我们还不知道所有的暗物质在发生：即宇宙正在膨胀 。
每天 ， 星系之间的距离都在变得越来越远（平均而言 ， 偶尔发生星系崩溃是完全有可能的）这意味着宇宙和过去完全不同 ， 在远古时期更是大不相同 。 宇宙学家可以追溯到宇宙中的一切都被压缩成一个非常小、不太安分的点的时候:137.7亿年前 ， 整个可观测宇宙只有桃子那么大 ， 它的温度却超过了一千万亿度 。 多么了不起的说法!我们怎么可能从地球上了解宇宙中如此强大的东西呢？我们可以这么说因为我们有证据证明它 。
例如 ， 我们知道 ， 如果过去的宇宙很小 ， 现在却如此之大 ， 那么过去的宇宙一定要热得多(因为所有和现在相同的物质都挤在一个更小的体积里) 。 在宇宙历史的某个发展阶段 ， 整个宇宙一定是个等离子体 ， 微小的电子从它们的原子家园中被释放出来 。 但在某个临界点 ， 宇宙必须变得足够大、足够冷 ， 才能形成第一个原子 ， 在这个过程中释放出大量的白热辐射 。 这种辐射直到今天依然存在 ， 它让宇宙置身于一种强度小得多的微波辐射中 。
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