宇宙是是什么是什么_宇宙大爆炸后，出现的物质是什么形态，最“初”的物质又是什么

物质探索是宇宙学家一直以来的事情。 他们想知道大爆炸后出现的物质是什么样的形状。 科学界迄今为止创造了这么高的能量，创造了第一批物质。 有些科学家慢慢地开始追踪基本粒子的细节。

我们知道基本粒子有很多种类。 在本文中，是构成物质(氢、氮等化学元素)的基本粒子。 这也是古代哲学家的话题，可以追溯到很久以前。 公元前450年左右，古希腊哲学家德莫克里斯特说，世界上的所有物质都是由微小的粒子构成的。 他称之为原子，原子再也分离不开了。

近代物理学也以原子为物质的最小单位，由原子核和电子构成。 20世纪30年代，发现原子核中含有质子和中子。 当时，这些粒子被称为基本粒子。 20世纪60年代，科学家通过一系列的实验感觉质子有可能有内部构造。 由于高能电子碰撞，质子内部的电荷具有一定的分布图，半径为0.7×10-13厘米的线度。 1964年，盖曼和茨威克从理论上计算了这种深物质的存在，命名为夸克，具有分数的电荷。

之后，理论界确认夸克有6种，其为上夸克、下夸克、特异夸克、魅力夸克、底夸克、顶夸克。 参与物质的构成主要是上夸克和下夸克。

地球上有100多种元素，最简单的是氢，氢是在大爆炸后立即生成的，重元素出现在恒星核燃烧和超新星爆炸时。 氢的结构最简单，原子的中心是原子核，核中有质子，核周围有电子。 其他元素的原子核内有质子和中子，前者是电正的，后者是电中性的，两者统称为核。

目前，一些科学家对核心抱有很大希望。 他们抓住复杂性，可以说明物质宇宙是如何存在和运行的，进一步进入先进的技术领域，如研究新型激光和储能材料等。

原子核是原子中最厚的部分，质子和中子除了电的不同以外，质量上也有点不同。 前者为938.3兆伏特，后者稍大，为939.6兆伏特。 两者的质量差距仅为0.14%，这些差距使宇宙复杂。 质子与电子结合，形成电中性、结构性原子，不使世界成为无特性的中子半流体。

粒子物理学家scratcher表示:“质子比中子重的话，整个宇宙就会有很大的不同。 质子是稳定的，所以原子和我们是稳定的。 ’这与质量有关。 现在阳子的半衰期至少是1032年，宇宙到现在为止的年龄也只有1010年。 也就是说，我从未在宇宙中看到过质子的崩溃。

质子与中子的质量差异稍大，会影响更复杂的重元素形成，遇到难以克服的能垒，无法形成重元素，宇宙只有氢元素。

如果两者的质量差别稍小，在恒星形成之前，氢会自发变成不生气的氦，宇宙会变成停滞的世界。

德国的理论物理学家福尔德说，这些都得出了必然的结论，也就是说如果质子和中子的质量不是现在这样的话，人是不存在的。

我们知道核不是基本粒子。 质子由2个上夸克(具有2/3电荷)和1个下夸克(具有负的1/3电荷)构成，因此具有正电荷的中子由2个下夸克和1个上夸克构成，因此为电中性。 下夸克比上夸克重一点，但不能说质子和中子的质量差。 两夸克的质量都很小，夸克一次也没见过，不能准确地说有多大的差别。 总体而言，这些夸克合计仅占质子和中子质量的极小一部分。

像所有的素粒子一样，夸克也是有粘性的，在走过整个空间的希格斯场(基于希格斯粒子)的作用下得到了质量。 但是，要说明由多个夸克组成的物质，需要添加其他的方法。

最终的答案来自量子色动力学( QCD )。 带电粒子像带电荷一样，决定对电磁力的反应，夸克带有颜色电荷(这个“颜色”不是我们日常所说的颜色，只是借用这个词来表现夸克的属性)。 QCD是描述强核力的基本理论。

带电粒子通过交换无质量的光子而结合，同样，带有色素电荷的夸克通过交换胶体而构成物质(质子、中子等)。 胶着子无质量但有能量，根据爱因斯坦的着名公式，E=mc2，能量变成多种夸克泡，通常在质子和中子中。 根据量子理论测量不准确的原理，这些多馀的粒子不断从真空中飞出，很快消失，一直处于这种状态。

过去40年来，物理学家一直试图解开这个谜。 他们提出了一种称为晶格QCD的理论，可以说明核的全面运动，但其数学计算非常复杂且耗时。

研究于2018年突破，科学家终于得到了两个核质量936兆电子伏，了解夸克能量与饺子的相互作用，构成了核质量的大部分。 但是，这个计算还不准确，很难发现质子和中子的所有重要区别。

另外，该计算忽略了电荷效应。 电荷是另一种能量，具有相同的品质。 核中瞬间消失的夸克和反夸克带有电荷，为粒子的质量做出了更大的贡献。 不考虑这些效果，讨论核质量问题成了空谈。 威尔切克说，讨论某复杂粒子的质量差是毫无意义的模仿。 笔者认为，既然核是原子结构中最厚的部分，正确地说，不仅是核的质量，所有原子的质量都是活的、变动的。

质子和中子的质量之差无法测量。 解决这个难题的方法不是QCD方程，而是量子力学( QED )方程，是处理电磁相互作用的理论。 虽然最好的方法是把QCD和QED放在同一个框架中，但是这是极其困难的，不能直接计算电磁场自身的能量。 这种能量在晶格模拟中变得无穷大，其数学效应不能解方程式。

福尔德等人付出了巨大努力，质子和中子质量差。 他们得到的数字与其他理论计算值一致，可能的误差约为20%，但科学家仍认为是里程碑。

威尔切克说:“令人兴奋的是，现在我们有能力计算宇宙运行的基础条件，过去做不到。 巨大恒星的内部活动(超新星爆炸等)首次在宇宙中播种了重元素。 QED不能与QCD相结合意味着不能指明初始重要元素发生的时刻。 其条件极端，实验室无法模拟。 韦尔切克说，现在我们有信心计算

2012年，大型强子对撞机发现了希格斯玻色子，但仍存在许多难题。 比如，创造性大爆炸之后，为什么会出现比反物质更多的物质？ 为什么质子和电子的电荷这么完美，前者的构造复杂，后者是单一的呢，福尔德的合作者说:“我们需要新的物理学，在标准物理理论之外寻找隐藏的东西。”

目前，大型水力冲击机重新启动，探讨粒子在更高能量标记中的相互作用。 科学界希望发出新事物的清晰信号。 “但是，人们必须理解这个新理论(指给予的新信号的基础)。

这听起来有点夸张，还是值得考虑的。 因为现代技术理解物质的深层次。 一个世纪前，我们正好抓住了原子。 在理解这一点的基础上，我们发明了电脑和激光技术，进一步洞察了原子核，带来了核电站和原子弹等新技术。

我们进入质子和中子的世界，意味着科学研究又深入了一个层面。 在与色素电荷的相互作用中，胶着子更具有激发性(与光子和电磁力的相互作用相比)，因此可以操作带色素电荷的粒子，在原子尺度上产生更大的能量。

饺子不像光子，它本身相互作用，被绑在扭转的能量柱上。 如果能更直接的控制，也许能得到利用能量储藏的好方法。 确立QCD理论并获得诺贝尔奖的韦尔切克说:“核能将能量之山储存在一个小空间里。 如果不是偶然成功的实验，而是能够通过计算正确地模拟核化学实验，那将是一个巨大的成功。 这将引导我们探索密集的能源储藏方面”。

现在这些还是梦想，至少物理学家可以考虑到这些梦想。 科学界认为，我们已进入夸克时代