无机化学/原子结构

从大爆炸到原子

根据大爆炸模型，宇宙从一个极度致密和高温的状态膨胀而来，并且至今仍在膨胀。一个常见的比喻解释说，空间本身正在膨胀，带着星系一起膨胀，就像充气气球上的斑点一样。上面的图形方案是艺术家对扁平宇宙的一部分膨胀的构想。

大爆炸，大约在13.75 ± 0.11 十亿年前发生的巨大爆炸，被认为是创造了我们的宇宙。这个想法基于对我们宇宙正在膨胀的观察，所以如果我们回溯时间，它可能曾经是一个单一的点。

在大爆炸后大约10^-6秒，夸克和胶子结合形成重子，如质子和中子，而反夸克和反胶子形成了反质子和反中子。夸克和胶子比它们的对应反粒子略微过剩，导致重子比反重子略微过剩。后来，宇宙冷却到无法产生胶子、夸克、反胶子和反夸克的程度。这导致了宇宙质量的急剧下降：物质和反物质相互‘吞噬’，仅留下10¹⁰个质子和中子中的一个幸存下来，没有一个反粒子存活。这就是为什么宇宙现在是一个物质环境，而不是反物质环境的原因 :)

在大爆炸后一秒钟，电子和正电子（正电子是反电子）也发生了类似的事情。

在大爆炸后几分钟，温度约为10⁹ K。能量仍然很高。质子和中子还没有结合。当宇宙冷却下来，强力（一种强大的但作用范围很短的力）占据优势，将质子和中子结合在一起，形成了原子核。在379000年后，电磁力（一种微弱但作用范围很长的力）占据优势，使电子首先与原子核结合。第一个原子诞生了，它由一个原子核（质子、中子）和一个或多个电子组成。