無機化學/原子結構

從大爆炸到原子

根據大爆炸模型，宇宙從一個極度緻密和高溫的狀態膨脹而來，並且至今仍在膨脹。一個常見的比喻解釋說，空間本身正在膨脹，帶著星系一起膨脹，就像充氣氣球上的斑點一樣。上面的圖形方案是藝術家對扁平宇宙的一部分膨脹的構想。

大爆炸，大約在13.75 ± 0.11 十億年前發生的巨大爆炸，被認為是創造了我們的宇宙。這個想法基於對我們宇宙正在膨脹的觀察，所以如果我們回溯時間，它可能曾經是一個單一的點。

在大爆炸後大約10^-6秒，夸克和膠子結合形成重子，如質子和中子，而反夸克和反膠子形成了反質子和反中子。夸克和膠子比它們的對應反粒子略微過剩，導致重子比反重子略微過剩。後來，宇宙冷卻到無法產生膠子、夸克、反膠子和反夸克的程度。這導致了宇宙質量的急劇下降：物質和反物質相互‘吞噬’，僅留下10¹⁰個質子和中子中的一個倖存下來，沒有一個反粒子存活。這就是為什麼宇宙現在是一個物質環境，而不是反物質環境的原因 :)

在大爆炸後一秒鐘，電子和正電子（正電子是反電子）也發生了類似的事情。

在大爆炸後幾分鐘，溫度約為10⁹ K。能量仍然很高。質子和中子還沒有結合。當宇宙冷卻下來，強力（一種強大的但作用範圍很短的力）佔據優勢，將質子和中子結合在一起，形成了原子核。在379000年後，電磁力（一種微弱但作用範圍很長的力）佔據優勢，使電子首先與原子核結合。第一個原子誕生了，它由一個原子核（質子、中子）和一個或多個電子組成。