宇宙通俗演義

豌豆皮

上回書說到，彌漫在整個宇宙中的帶電粒子終于正負兩兩婚配，變成了電中性的原子，于是光子從帶電粒子的海洋中掙脫出來，宇宙發(fā)起的“光子解放戰(zhàn)爭”大獲全勝。這些在一百多億年前被解放出來的光子，無拘無束地在宇宙中穿行。從那時起，它們在宇宙中飛行了137億年，從未與其他物質(zhì)發(fā)生任何作用，直到今天。這種“跳出三界外，不在五行中”的逍遙狀態(tài)，天文學(xué)家有個行話叫“解耦”。

而在這個過程中，宇宙不斷地在膨脹。要知道在那個階段，宇宙還是一個超級均勻的熱源，它的輻射符合標(biāo)準(zhǔn)的黑體輻射規(guī)律。黑體輻射的最大特點，就是輻射體溫度越低，它輻射的波長就越長。

對于宇宙來說，膨脹與降溫是分不開的，所以隨著宇宙持續(xù)膨脹，它變得越來越高冷，輻射的波長也越來越長，直到到達3000K這個臨界溫度。在黑體輻射的光譜中，3000K時散發(fā)的輻射波呈現(xiàn)紅光，也就是可見光里頻率最小，波長最長的一部分。

隨著宇宙溫度進一步降低，它的輻射波長就跌出了可見光的范疇，一路奔著光譜中紅外光的方向而去。在這個階段，宇宙“拉燈”了——當(dāng)輻射波長位于可見光譜之外時，宇宙失去了光源，幾乎變得一片黑暗，史稱宇宙的“黑暗時代”。不過這并不意味著那時的宇宙完全不能被觀測到。到了今天那時的輻射波也變成了微波。這些宇宙最早期輻射的微波又被天文學(xué)家們稱為宇宙的“微波背景輻射”，簡稱CMB，其溫度已經(jīng)降到了2.7K，上一回中提到的宇宙童年留影，都是在這個波段上拍到的。

列位看官也不用太擔(dān)心，“黑暗時代”畢竟只是宇宙要經(jīng)歷的一個小小低潮。在這片黑暗中，宇宙正憋著大招要放呢。

這個大招的準(zhǔn)備過程相當(dāng)辛苦，而且漫長。宇宙需要把它的物質(zhì)慢慢集中起來，捏合成團，達到足夠的密度。妨礙它達成這個目標(biāo)的因素主要有兩個：第一，宇宙在膨脹;第二，它的物質(zhì)和能量分布都太均勻了，不同地點的密度相差不超過十萬分之一。想象你在案板上均勻地撒了一層面粉，然后需要把這些面粉收集起來做成面團，但這個案板卻還在不斷變大，讓面粉變得更加稀疏。宇宙面對的情況與此類似，但是它有一項大大超越你我的優(yōu)勢：它有很多很多的耐心和時間。

要想知道宇宙接下來如何集中這些物質(zhì)，我們下次接著講。