“在大爆炸發生的幾分鍾後,宇宙的溫度降低到大約十億開爾文的量級,密度降低到大約空氣密度的水平。少數質子和所有中子結合,組成氘和氦的原子核,這個過程叫做太初核合成。而大多數質子沒有與中子結合,形成了氫的原子核。隨著宇宙的冷卻,宇宙能量密度的主要來自靜止質量產生的引力的貢獻,並超過原先光子以輻射形式的能量密度。在大約79萬年之後,電子和原子核結合成為原子(主要是氫原子),而物質通過脫耦發出輻射並在宇宙空間中相對自由的傳播,這個輻射的殘跡就形成了今的宇宙微波背景輻射。雖然宇宙在大尺度上物質幾乎均一分布,但仍存在某些密度稍大的區域,因而在此後相當長的一段時間內這些區域內的物質通過引力作用吸引附近的物質,從而變得密度更大,並形成了氣體雲、恒星、星係等其他在今的文學上可觀測的結構。這一過程的具體細節取決於宇宙中物質的形式和數量,其中形式可能有三種:冷暗物質、熱暗物質和重子物質。目前觀測結果表明,宇宙中占主導地位的物質形式是冷暗物質,而其他兩種物質形式在宇宙中所占比例不超過18%。另一方麵,對Ia型超新星和宇宙微波背景輻射的獨立觀測表明,當今的宇宙被一種被稱作暗能量的未知能量形式主導著,暗能量被認為滲透到空間中的每一個角落。觀測顯示,當今宇宙的總能量密度中有7%的部分是以暗能量這一形式存在的。根據推測,在宇宙非常年輕時暗能量就已經存在,但此時的宇宙尺度很而物質間彼此距離很近,因而在那時引力的效果顯著從而減緩了宇宙的膨脹。但經過了幾十上百億年的膨脹,不斷增長的暗能量開始讓宇宙膨脹緩慢加速。表述暗能量的最簡潔方法是在愛因斯坦引力場方程中添加所謂宇宙常數項,但這仍然無法回答暗能量的構成、形成機製等問題,以及與此伴隨的一些更基礎問題:例如關於它狀態方程的細節,以及它與粒子物理學中標準模型的內在聯係,這些未解決的問題仍然有待理論和實驗觀測的進一步研究。所有在暴漲時期以後的宇宙演化,都可以用宇宙學中的ΛD模型來非常精確地描述,這一模型來自廣義相對論和量子力學各自獨立的框架。如前所述,目前還沒有廣泛支持的模型能夠描述大爆炸後大約10^-15秒之內的宇宙,一般認為需要一個統合廣義相對論和量子力學的量子引力理論來突破這一難題。如何才能理解這一極早期宇宙的物理圖景是當今物理學的最大未解決問題之一。物質形成宇宙最開始,沒有物質隻有能量,大爆炸後物質由能量轉換而來(質能轉換E=),當代粒子物理學告訴我們,在足夠高的溫度下(稱為“閾溫”),物質粒子可以由光子的碰撞產生出來。下麵是宇宙物質進化的詳細過程:時標-10^-4秒宇宙從量子背景出現。時標-10^-5秒同一場分解為強力、電弱力和引力。時標-10^-5秒10萬億開,質子和中子形成。時標00001秒,溫度達幾十萬億開,大於強子和輕子的閾溫,光子碰撞產生正反強子和正反輕子,同時其中也有湮滅成光子。在達到平衡狀態時,粒子總數大致與光子總數相等,未經湮滅的強子破碎為“誇克”,此時誇克處於沒有任何相護作用的“漸進自由狀態”。宇宙中的粒子品種有:正反誇克,正反電子,正反中微子。最後,有十億分之一的正粒子存留下來。時標001秒溫度1000億開,於強子閾溫大於輕子閾溫。光子產生強子的反應已經停止,強子不再破碎為誇克,質子中子各占一半,但由於正反質子正反中子不斷湮滅,強子數量減少。中子與質子不斷相互轉化,到109秒時,溫度100億開,質子:中子=76:4時標18秒,溫度於0億開,物質被創造的任務完成。中子衰變現象出現,衰變成質子加電子加反中微子。這時質子:中子=8:17時標分46秒,溫度9億開,反粒子全部湮滅,光子:物質粒子=10億:1,中子不再衰變,質子:中子=87:1(一直到現在);這時出現了一個非常重要的演化:由個質子和個中子生成1個氦原子核,中子因受核力約束而保存下來。宇宙進入核合成時代。(如果沒有氦核產生,中子將全部衰變,也沒有以後其它的原子核)時標0萬—70萬年,溫度4000—000開,能量和物質處於熱平衡狀態。開始出現穩定的氫氦原子核,宇宙進入複合時代。在後期宇宙逐步轉變為以物質為主的時代。(光子隨著溫度的降低而可以自由穿行,即今的開宇宙背景輻射!)時標4億—5億年,溫度100開。物質粒子開始凝聚,引力逐漸增大,度過“黑暗時代”後,第一批恒星星係形成。隨著第一批恒星的形成,原子在恒星的內部發生了核聚變反應,進而出現了氦,碳、氧、鎂,鐵等元素原子核。核聚變是指由質量的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。值得注意的是,不同質量的恒星能引發的核聚變程度不同,太陽主要為氫—氦聚變,重一點的會引發碳—氧—鎂聚變,再重的會引發下一輪聚變。總的順序簡略依次為:氫—氦—碳—氧—鎂—矽—鐵。但無論恒星多重,最終的聚變結果隻能是鐵,恒星內部不能產生比鐵更重的原子核!凡是元素周期表上有的(除人造元素外),都是在恒星大煉爐裏形成的,鐵以後的原子核,隻能在超新星爆中產生。大爆炸理論的建立基於了兩個基本假設:物理定律的普適性和宇宙學原理。宇宙學原理是指在大尺度上宇宙是均勻且各向同性的。這些觀點起初是作為先驗的公理被引入的,但現今已有相關研究工作試圖對它們進行驗證。例如對第一個假設而言,已有實驗證實在宇宙誕生以來的絕大多數時間內,精細結構常數的相對誤差值不會超過10^-5。此外,通過對太陽係和雙星係統的觀測,廣義相對論已得到了非常精確的實驗驗證;而在廣闊的宇宙學尺度上,大爆炸理論在多個方麵經驗性取得的成功也是對廣義相對論的有力支持。假設從地球上看大尺度宇宙是各向同性的,宇宙學原理可以從一個更簡單的哥白尼原理中導出。哥白尼原理是指不存在一個受偏好的(或者特別的)觀測者或觀測位置。根據對微波背景輻射的觀測,宇宙學原理已經被證實在10^-5的量級上成立,而宇宙在大尺度上觀測到的均勻性則在10%的量級。廣義相對論采用度規來描述時空的幾何屬性,度規能夠給出時空中任意兩點之間的間隔。這些點可以是恒星、星係或其他體,它們在時空中的位置可以用一個遍布整個時空的坐標卡或“網格”來明。根據宇宙學原理,在大尺度上度規應當是均勻且各向同性的,唯一符合這一要求的度規叫做弗裏德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾克度規(FLR度規)。這一度規包含一個含時的尺度因子,它描述了宇宙的尺寸如何隨著時間變化,這使得我們可以選擇建立一個方便的坐標係即所謂共動坐標係。在這個坐標係中網格隨著宇宙一起膨脹,從而僅由於宇宙膨脹而發生運動的體將被固定在網格的特定位置上。雖然這些共動體兩者之間的坐標距離(共動距離)保持不變,它們彼此間實際的物理距離是正比於宇宙的尺度因子而膨脹的。大爆炸的本質並不是物質的爆炸從而向外擴散至整個空曠的宇宙空間,而是每一處的空間本身隨著時間的膨脹,從而兩個共動體之間的物理距離在不斷增長。由於FLR度規假設了宇宙中物質和能量的均勻分布,它隻對宇宙在大尺度下的情形適用——對於像我們的星係這樣局部的物質聚集情形,引力的束縛作用要遠大於空間度規膨脹的影響,從而不能采用FLR度規。大爆炸時空的一個重要特點就是視界的存在:由於宇宙具有有限的年齡,並且光具有有限的速度,從而可能存在某些過去的事件無法通過光向我們傳遞信息。從這一分析可知,存在這樣一個極限或稱為過去視界,隻有在這個極限距離以內的事件才有可能被觀測到。另一方麵,由於空間在不斷膨脹,並且越遙遠的物體退行速度越大,從而導致從我們這裏發出的光有可能永遠也無法到達那裏。從這一分析可知,存在這樣一個極限或稱為未來視界,隻有在這個極限距離以內的事件才有可能被我們所影響。以上兩種視界的存在與否取決於描述我們宇宙的FLR模型的具體形式:我們現有對極早期宇宙的認知意味著宇宙應當存在一個過去視界,不過在實驗中我們的觀測仍然被早期宇宙對電磁波的不透明性所限製,這導致我們在過去視界因空間膨脹而退行的情形下依然無法通過電磁波觀測到更久遠的事件。另一方麵,假如宇宙的膨脹一直加速下去,宇宙也會存在一個未來視界。基於上一自然段落所述,所以現今有多元宇宙之。即多重宇宙和並行宇宙學。本視界之外仍有另一或多重宇宙體係,我們通常所的宇宙隻是我們現在還沒有“望到”“邊際”的仍在膨脹之中的“本宇宙”(即以地球人觀測極限為半徑的範圍內)而已。而不是其它的另一或多重宇宙。也就是,這種“大爆炸”如果是在一個奇點上發生,那麼,這種“大爆炸”是否是多重“爆炸”的某一“層次”,或是同時有視界內外的多重宇宙模型圖“幾個”“炸點”並存?正像有人懷疑現在的地球生物曾經發生過多次滅絕與複活一樣。這裏也可以引入一個“宇宙盒”的概念來理解多元宇宙的概念,即“盒子”總比被“盒子”“盛放”的物質要大。即宇宙盒是用來盛放宇宙的盒子,總會比宇宙本身要大的。這就明盡管宇宙無限大,但總大不過盛放它的盒子的。我們現在所的宇宙隻不過是宇宙盒中所盛放的其中的“這一個”“宇宙”而已。“宇宙大爆炸”理論是建立在人類依據觀測通過計算得到的數據基礎上的。不能以人們的觀測極限來判定宇宙的大。“宇宙大爆炸”理論即推翻了“宇宙無限大”理論的同時也證明了“‘宇宙’的無限性”。隻是此“‘宇宙’”非彼“宇宙”也。”。