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宇宙诞生的10–43秒之后,周边的环境冷却下来(大概有1034度),于是,一种独特的力量——重力逐步形成。1
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接下来的10–34秒(这也是一秒钟当中极其微小的一部分,不过其长度却超出10–43秒10亿倍)中并没有发生什么事,此刻的宇宙温度又低了一些(现在只有1029度),在这种环境下,物质以电子和夸克的形式存在。为了让一切保持平衡,反物质也应运而生了。这是一个“多事之秋”,新生力量迅速进化,当时已有三种力量:重力、强作用力2以及电弱力3。
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又过了10–10秒之后,电弱力分裂成电磁力和其他几种现代人耳熟能详的弱作用力。4
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10–5秒之后,情况变得复杂起来。温度已经下降到相对温和的一万亿度,夸克聚集起来构成了质子和中子。同样,反夸克构成了反质子。
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后来,这些物质微粒渐渐达到了平衡,但这一切究竟是如何发生的仍不得而知。至此,一切似乎都很顺利。但要是一切事物都处于平衡状态,那宇宙一定相当无趣。这样的话,生命就不会进化,我们也就可以得出这个结论——宇宙从一开始就没有存在过。
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在宇宙中,每100亿个反质子对应着100亿零一个质子。质子和反质子相互碰撞,从而产生了另外一种现象:光(光子)。因此,所有的反物质都被摧毁了,只留下物质统治着整个宇宙。(这也表明,让竞争对手占有哪怕一丁点优势都是危险的。)
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当然,如果当时反物质获胜的话,那么它们的子孙后代将把它们称为物质,而把物质称为反物质,因此,我们又得回到一切开始的地方(也许这才是当时的真实情况)。
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一秒钟之后(跟宇宙历史上的前期过程相比,一秒钟实在是很长的一段时间,因此,要注意时间框架正在呈指数型扩大),电子和正电子(也叫阳电子)追随着质子和反质子的步伐,同它们一样互相残杀,最后电子大获全胜。
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又过了一分钟,中子和质子结合成了氦、锂、重氢等质量更大的原子核。此时温度只有10亿度。
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大约30万年之后(此时的事物演变速度正极速放慢),平均温度只有3 000度,原子核规整了核外电子排布之后,第一批原子便诞生了。
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10亿年过后,这些原子构成了大片的云,渐渐盘旋上升,组成了各种星系。
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20亿年之后,这些星系里面的物质进一步合并组成了恒星,很多恒星都有自己的星系。
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30亿年后,一个普通星系中有一颗再普通不过的恒星,一颗围绕着这颗恒星运转的极其平凡的行星诞生了——我们称之为“地球”。
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在继续深入探讨之前,我们一起来看看时间进程中的一个显著特点。在宇宙诞生之初,万事万物瞬息万变。在最初的10亿分之一秒内就发生了三次进化模式的变化。而后来宇宙进化的重大事件则花费了几十亿年的时间。时间的本质在于它总是呈指数型推进——要么呈几何级数加速,要么像宇宙史一样呈几何级数减速。在这段极长的时期当中,发生的大事情不多,时间看上去就像是线性推进的。因此在大部分时间里,时间主要以线性方式流逝。但这并非时间的本质。
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这一点的意义何在呢?在风平浪静的漫长时期,这一点的重要性还体现不出来,但如果我们发现自己身处“时间曲线拐点”,就会明白其重大意义,在这些时期中,时间曲线的指数性质要么会向内激增,要么向外激增,就好像跌入了黑洞一般(在这种情况下,一个人跌入黑洞之后,时间会以指数级速度加速)。
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时间的速度
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但是稍等一下,我们凭什么说时间正在改变自身的“速度”呢?我们可以以每秒钟的进程来计算时间的速率,但是否可以说时间正在改变自身的速率呢?时间是否可以在一秒钟内完成两秒的进程呢?
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爱因斯坦对这一点做出解释——时间对体验它的一切实体来说都是相对的。5一个男人的一秒钟对一个女人来说也许是40年。爱因斯坦曾举过这样一个例子,假设一个男人以接近光速的速度走向一颗星球——假设这颗星球距离地球20光年。从地球的角度来看,这段旅程往返一趟所花费的时间差不多是40年。所以当这位男士归来的时候,他妻子已经老了40岁。但是对他来说,这却是一段非常短暂的旅程。如果他以接近光速的速度向前走,也许花费的时间还不到一秒钟(从实际角度来看,我们还要考虑一些限制条件,比如时间在不摧毁他身体的情况下加速或减速)。那么这两位究竟谁的时间框架是正确的呢?爱因斯坦认为两种框架都对,且这种正确性只能相对存在。
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有些鸟类的寿命只有几年时间。如果你仔细观察它们的快速运动,就会发现它们正在以另一个标准来体验时间。人类也有同样的经历。儿童的变化速率以及他所经历的时间和成年人是不一样的。值得一提的是,我们会发现进化进程中时间的加速度与宇宙诞生时时间的加速度是迥然不同的。
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指数级增长的本质就是宇宙中的事物在极其漫长的时间里发展得极为缓慢,但是一旦到达时间拐点,那么事物的增长就会呈现喷跃式发展。进入21世纪以后,我们对此会有更深刻的体验。
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进化:时间在加速
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太初有道……道成为血肉之躯。
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宇宙中的很多事物根本无须任何解释说明。拿大象来说,如果分子学会竞相按照自己的形象创造其他分子,那么就可以看见大象以及其他类似大象的东西遍布各地。
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——英国化学家彼得·阿特金斯
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