宇宙是如何形成的？

“正常”的東西是可選擇的。

想要嘗試解開宇宙中最大的謎團嗎?讓我們從探索宇宙學的基礎開始，從而研究我們整個宇宙。是的，這是一份真實的工作——當然，你也能理解它。

如果你想“烘焙”一個宇宙，你需要兩種必要的材料和一種可選擇的原料。為了得到我們瞭解的宇宙，你需要大概25%的暗物質和70%的暗能量。暗物質是一種完全看不見的物質;無論它是什麼，都不會和光相互作用。我們不知道暗物質到底是由什麼組成的，但我們知道它存在於那裡，並且通過它的引力機制與其他一切事物發生相互作用。

除了暗物質，你還需要許多更神秘的暗能量。暗能量是我們賦予所觀察到的宇宙加速膨脹的名稱——也就是說，宇宙每天都在以更快的速度變大。我們懷疑暗能量與時空本身的真空有關。換句話說，如果你有一個空盒子，沒有所有的物質和輻射，你實際上有一個充滿暗能量的盒子。但除了這些微不足道的懷疑，我們被難住了。

基本上就是這樣:只要有足夠的暗物質和暗能量，你就可以佔據宇宙歷史中所有物質的95%。那麼，可選的成分是什麼呢？這就是所有的正常物質——宇宙學家稱之為“重子”的物質——像質子和中子。它是組成所有原子和分子、人類和行星、恆星和星系的物質。宇宙中所有可見的物質都不重要。但它確實會在夜空中產生漂亮的光，所以這是一個不錯的獎賞。

暗網

這就是現在的宇宙:少量的正常物質，大量的暗物質和暗能量。暗能量忙於將宇宙撕裂，但除此之外沒有真正參與到日常的宇宙生活中。

暗物質聚集在一起形成一個巨大的、複雜的、像網一樣的圖案——被稱為“宇宙網”。有直徑超過100萬光年的巨大的暗物質球。暗物質的長繩或細絲在這些球之間伸展。有一些令人難以置信的荒漠地帶——宇宙的虛空——裡面幾乎什麼都沒有。但除了提供宇宙結構的支柱作用外，暗物質並沒有做其他任何事情。畢竟，它是黑暗的——不能與光相互作用——所以它只是停在那裡。

少量正常物質被困在那張暗物質組成的網中。小團的暗物質，被稱為光環，承載一個單獨的星系。而巨大的暗物質球承載著多個星系——我們稱之為星系團。這些細絲是穿越數光年的星系鏈的家園。

宇宙網是自然界中發現的最大的單一模式，充滿了整個可觀測宇宙(其實可能還有一些，當然，我們看不到更多了)。你可能會問，可觀測宇宙到底有多大？目前的估計，它的直徑約為900億光年，儘管宇宙的真實大小可能要比這宏大得多。

背後的故事

那麼現在的宇宙是如何變成現在的宇宙的呢?我們是如何得出所有的暗物質是分佈在一個巨大的宇宙網中的呢？一百年前，我們有一個重大發現，在那之前我們還不知道所有的暗物質在發生：即宇宙正在膨脹。

每天，星系之間的距離都在變得越來越遠（平均而言，偶爾發生星系崩潰是完全有可能的）這意味著宇宙和過去完全不同，在遠古時期更是大不相同。宇宙學家可以追溯到宇宙中的一切都被壓縮成一個非常小、不太安分的點的時候:137.7億年前，整個可觀測宇宙只有桃子那麼大，它的溫度卻超過了一千萬億度。多麼了不起的說法!我們怎麼可能從地球上了解宇宙中如此強大的東西呢？我們可以這麼說因為我們有證據證明它。

例如，我們知道，如果過去的宇宙很小，現在卻如此之大，那麼過去的宇宙一定要熱得多(因為所有和現在相同的物質都擠在一個更小的體積裡)。在宇宙歷史的某個發展階段，整個宇宙一定是個等離子體，微小的電子從它們的原子家園中被釋放出來。但在某個臨界點，宇宙必須變得足夠大、足夠冷，才能形成第一個原子，在這個過程中釋放出大量的白熱輻射。這種輻射直到今天依然存在，它讓宇宙置身於一種強度小得多的微波輻射中。

我們可以用微波望遠鏡看到微波輻射，截至目前，它仍是宇宙唯一的最大的光源。它是大爆炸(我們給這個過去的小宇宙模型起的名字)的遺蹟，就在空中，日復一日，夜復一夜。

沒錯，釋放那些輻射與正常物質有關。所以，儘管正常物質只是宇宙中非常小的一部分，但它仍然非常重要。

BY:Paul Sutter

FY: Hope Sun