：（一）奇怪的魔炉
里，你最想做的从寒冷的户外进入屋一件事是什么？”晚，当你“在一个风雪交加的夜
里去。”“我可能会找坐个温暖的角落，要么躲到被窝下，火炉或暖气旁边
“假设火炉里没有火呢？”
“那我就找些燃料煤，木头或点燃。”什么的，把火
后你是“不是感觉温暖一些呢？”火点燃
火。”里添入更多的柴我就会向炉子的。如果我还感到冷，“是
“有了更多的燃料，”更多的温暖吗？就会使炉子里的温度不断上升，提供给你
“我太高，烤化的。”想是的。噢，炉壁也许会，如果温度上升的对了
让我们化的炉让炉子里的温任意升高。永远烤不“好了，现在子，可以度设想有一个炉壁”
“啊，这种炉子只有神话中的魔鬼或巫师才拥有。”
对了，你知道温在让我们这个魔炉一个初怎么回事吗？”度是“现前的温度比方说为２０℃。，炉膛的体积为１００升，加热始状态，给
度就子运动的能量多物体被加热起来，不停地四处运动“我的课本上说，当表明原子或分少而已。”是分子会不安分。温度越高，这时，它的原子或些粒子的运动速会越大。温度只不过
。”们把炉膛里的空气，让炉子里什么也没有“你么都没有’的意思是现在让我。‘什任何全部抽光学得不错。物质指没有
是真空的？”“你是说炉子里面
热，猜猜看会发生什么事情？”“对。现在开始加
“我猜想炉子里是真空了。”将不再
电磁射”膛。完全正确。这时组波，其中包括了光个原子会不断地向四周辐炉成炉膛的子，充满整“
有什么联系吗？”，等一下，“喂叫光什么子，它和光
，它们的活中，我们感受到的光常快，使。只是一份光的量非已经知道，但或电子，都有自己种电磁波。虽然日常生这一份的量进行的认识的其它一些粒子。光子与人们所间隙。科学家们把一似乎是连续不断地份光叫做一个光播和质子的区别是子光我们不可能察际上，光的传光与觉是一份一份地落在我你的质量，下一份光的时间但是光子没有静止质们的头上的子，如电子人们理解的概念。我想“光子是一个不容易被是以一定质量不同。无论一量，光是小，运动的速度非常微。也就是说，是质照耀着万物，但实它具有能量。”
的粒子存在。”“我很难想象有这样
往往有一种观的世界联系起来，人。然而与光速平方的乘积。在式存在也就不奇难想象宇宙中数人与你一样，也很有一，但是有能量的粒子。这说“的确惯于把这些独存在怪定能量的粒子。你也微观粒子的行为与宏体的质量就好像是凝，但，光子恰巧是一种没有静止质量们了。”，绝大多固的存在着没有质量须是有质量的物体的一，一个物先入之见，即能量必公式，能量等于质量能量。因此光子以能量的形爱因斯坦的物理世界中许知道爱因斯坦的著名明人们更习部分，而不能单
同温度应该有关系吧“我有些明白了。光子既然是运动的能量，它。”
６０亿度。。”子是是持续上能量的光子在碰撞时，是这样。还会无中生有地高而产生一个电时，两个产生一个正电子和膛中充满着光让我们回到魔于温度的升且气体的能量，子由“炉中。大量的光子气体，而可当炉子里的温度达到拥有很高以理解为炉升的
说电子带负电荷。有带正电荷的本中也”“什么？电子我的物理课吗？
反物质。此后，久，米利肯便承，这就要提到反物告给米利肯时，米子在经过时就但的弯曲究，设计了一座大型，安德松给这种粒研生了浓厚的兴趣，他他像往常云室中设质量与电子这种粒子很像把这一发现报释。于是，他对安德松下一条像喷气式飞机这样，会发生质子的轨迹。子命名为正电利肯对宇宙射线的研程度推算出粒子本身摄的粒。当他卡尔?当粒子穿过云室时，尾的罗电荷的电8些同样轨迹的粒是普通的安德松发现的根据粒子轨道不同月2日种的轨道，安德松为了进行利肯也但过后不如它的电性。193高空飞行时喷出的电子有差异，伯特?米究产现了一子子的反物质相一样，但是带有正电不解，他云室。的特性，比多的照片，并发子置一个带有正偏转，轨道呈弯曲状。痕迹初看上去就磁场，带电荷的粒一样观察云室里拍各种粒现了一种奇特片。突然他发粒子的是一羽烟似的痕迹。如果在子。接下的现象，有一种新的特殊粒子。于是2年说那不过清晨，安德松开始了一就可以来，他又研究了许部会留子。这是人类发０年代初，美国的助手又想给安德松有所解天的工作，子是个重大发现，它的“噢质了。在２０世纪３感到迷惑继被人们找到。”现的第一种像电子认，这种粒轨道照是它的弯曲程度又与荷，
有反物质吗？”都组成我身体的各种粒子“
个反物质的你相要担心。”质极少，不不过我们生活果你与一“当然，如的世界中，反物撞，你就麻烦了。
。你光子吗？它可是不带各种粒子也“那我就放心了说的电的。”包括
光子也有它的反粒子，粒子接近它，互相消耗对方，同的反是的，“归于尽。”时，会发生爆炸粒子即光子本身。当一个
为，什么都没留下来本里说，物质吗？可是我的课是不灭另一种从一种形式的物质转化形式的物质。”“你是说两个粒的，它只能子就消失了
炸中消失，但同时会有“课本是对的。是说，物质转化为能了。”家通常称两者会发生‘湮灭’。举个例子来电子子相遇时，科学粒子与它的反粒两个光子诞生，也就碰撞时，物质会在爆说，当电子与正量的形式
质的“那么反形式喽？”过来，能量也可以转化为物
化为物质的例子。”聪明子在达到很高的能量时，碰撞会，这就是能量转们又回到炉子中了。两个光产生出“你真一个正一个电子和子，我电
炉子的温度，就会产生反会产生越来越多的反物质。“太有趣了，不我给炉子更多的燃断地就料，它里升高面物质。如果”
子和正电子时湮灭而生衡状态。当两就达到了一种两个光子。“理论上是这样”个击60亿度时，空间。当炉子里的温度，同时会有一个中的物质与能量的转化电子与正电子发生成平电达到光子撞产生
子”“现在，炉子里有电、正电子，还有光子。
在少数情况下，它们；规模的物体，比方说太阳或地球，但是几乎不会与物，它跟中子一样，不会湮灭为世纪50年代发现的和反带电它子。当一弱，普因此它可以穿过较大中微子。中微子是20质发生反应。”中微一个分之一。中微子有一个的质量很轻，大生两个相湮灭时，一般都是产电子质量的数万概只有“通物质的能量个电子和一个正电子交换特别荷性质很特殊，它与光子。但中微子和一个反还应该加上中微子互
“真是个怪家伙。”
并不长久，当温命运实验室中被人度又增加了10倍的魔炉的温度增加个电子与一个正电子的。然或中子/反中子对。时，两个光子或一。这时，质子和中而质子与中子的湮灭子。”已经在大型加速大家伙被烤‘化’了，取代它们/反质好了，现在让我们子这些微观世界里的可以产生出质子的是夸克和胶子们观察到了这个过程到10万亿度“
子是由3。质子或中夸整数的。”文章的，而且“我在科学杂志个夸克组成克带的电荷不是上看到过介绍夸克的
处在一起，质种，一种带2胶子。胶子使夸克，克和睦相荷。为了使3个夸一种带1/3个电/3个电荷共同组成了一个质子，另紧密地靠在一起子中还有另你懂得不或中子。”“这就是看来一种粒子，世界的知识。夸克分两少微观
在实验听起来很奇妙，但人“室里发现胶们”子和夸克了吗？
列为可以直接观察的面，有时又会被实程中，有时自由粒目前还生活在理论和胶子子、光子、中微子、反界里。在科学发展人们还未能将夸克和世的过胶子真正子。夸克和胶子。”正电“很遗憾，至今验甩在后面。还是让理论跑在实验的前下炉膛里的东西吧，电子、中微子、夸克我们清点一
。”“看样子您又打算向炉子里添柴火了
，和空间的我们的炉子都是既然是在实验室中永远也不会的。不过科学家是这样说的。”万亿亿亿度，这为理论上认为‘此时’一种特殊燃料也没什么想象的，拥有能提供如此高温“哦，普通的柴火产概念都将彻底崩塌时间奇怪的。现在温度，因是不可生的温了1度计的刻度达到
和空间也会被烤‘化’”“原来时间。
是没有意义“让我们的魔炉了这个温是个未知数，也许到的。”亿亿度。在这个温有的度下会发生什么，仍子的概念在如此度，所粒子都会被烤的温度最终停在1亿亿超高温的王国中‘化’，粒
谈论升高温度了世界。”“噢各种粒子，没有时间、空间和，不要在，这不是我所能理解的
）：魔炉大爆炸（二
炉壁去“好吧，让我们进行实验的最后一步，把掉。”
炸的。我还是躲得越“噢不！这样会发生巨大的爆远越好。”
到很远很远的地前的。”处。为了保证到安全了吧际空间去吧，而且是我到月亮上去星们的安全，我种爆炸的烈度，即使躲星际空间中。现在你感会把炉子搬“这都没有用方去。那就把它送到200亿年
“现在我还感觉不到大地在颤抖。”
向外飞散，体中出现了转化出危险壁，放出加热到了爆炸。亿亿亿度的压力和温度的实验开始了降低，等离子即失去了控制，以光家们叫这种东在很短的时间里，由于‘等离引起1亿‘东西’——科学。去掉炉“万分的西为来的质子和中子。”的速度闭住的炽热的等离子子体’。原先被封体立
“这是逆过程。”度的刚才升高温
“对，温度的下降使许多粒，子诞生出来子。”比方说——电
“这没有什么奇怪的。”
埃中既然有了质产生出另外的一重要的尘的过程。爆炸后子和电子，就会些物质。”“不，这是一个十分
“让我想想，一氢原子。啊！是。个电子和”一个质子结合
。这样，我们中原便成功地从‘虚空’物质—氢原子制造’出了重要的“是的，是氢子。”、从纯能量中‘
了宇宙阳系、地球和我们人类吗一切物质，银河系、太？”各种元素的基中的本原料，难道说，这样的一场爆炸产生“氢原子是产生其它
论，在科学心听，我乐意把愿意耐容，就是关于宇宙诞生“刚才我们谈论的内家大爆炸理论是最流行述。宇宙诞生更详细地讲”中这种理的一种理论——的。如果你
“让我们现在就开始吧。”
“结论，谈论有关，也就是温阶段，科学家时期，对于的细节。”生的第度大于魔炉的最这个宇宙诞高温度1亿亿亿亿度的一阶段还不敢妄下
“人原谅。”类总是有不知道的东西。可以
光子、胶子等都在这个阶段产生了。第克、电子、中微子、各种粒子的能降各种可能的粒子，夸在宇宙中充满量大大降低了。”到10出物质。0000的时期0万亿度以下，“第二个阶段是温度下降到刚才的1/1，此时三个阶段温度继续下能量产生
系吧？的产生有关“能量的高低和物质”
冷却阶段，只和中子。”阶段的时间过程是瞬秒。此时夸ደ子和中子的诞生四个阶段——质电子、光子、中有在一定的能致了湮灭，成为可能。微子以及质子/1000量毁灭，夸克与反夸克电子与反电子对，两个遇使质的相遇导0秒年龄的宇宙中含有称为夸克从宇宙诞生后的1/，期量范围内，某些0000秒第三个反应才会发生。前三个化出两个子时ፔ因此，1/“是的，便开始大间的，只有1/1电子、正阶段又被00000秒到1此后进入到第的时间。光子。而夸克克、反夸克和胶子产生出两个光子或与胶子的相胶子的湮灭也能转
粒子还在飞快地运动吗？”“这些
1/100右五个阶段，0秒到100秒，宇即宙的温度逐渐下降到1。”0“以光速运动并伴随着温度的迅速降亿度左，低。进入到第
了。”很热，但同炉壁刚撤去时还“虽然还是是凉快多
阶段结量的光子。在子中到30分钟。”子。第六个程是电子和正电子阶段“第五第五和的当然，还有质中微子阶段约10亿度的被称为辐射的宇宙，最重要的光子和过束时，宇宙是由湮灭，产生了大构成的，从100秒
半小时的婴儿。”此时只是个出生“啊！宇宙
生使它很容易地蜕变为一温度下是一种稳定子组成的粒子——氦子相互的碰撞现象开始三分容易形成一个个质由两个质子和两个的粒子，一定降核。”到9亿度，质子和中子的能量加入，就会钟后时，宇宙的是能够产生的。当氘粒子和一个中子。不过宇宙毕竟碰撞的结果会产氢核的一“中种——氘。氘粒子并不之间碰撞时，很频繁出现，
元素。？”道，它是元素更多的粒子呢“氦我知氦周期表的第二号核的存在是否会产生
，宇宙中的物当第七阶段结束时碰撞，宇宙进入了原的电子，从们周围运动“是这样。从宇宙子。因此子时代质由氢原子和氦原子构，宇宙”引力捕捉在它和氦核不断地相互质子氦核能够借助而形成了氢原子或氦原成。中的温度使质子和诞生后的30分钟到1万年的时间里，电子、ደ
原子的组合中一定诞生了现在世界里的各种元素。”“接下来就简单了。从氢原子和氦
但年，物质在我们谈话时，宇宙的仅的星，地球也是在这个阶第八阶段，从100命产生了千姿百态的形是从那以后一直到今天子和氦原子气体亿年前，星际间的尘埃相互凝集在一于宇宙之中。”来越复杂，先是产0亿结构变得越“你说的正是宇互组合，起，形成了行这个阶段相时，宇宙仅生命很长久昙花一现，有的则存在成的，又过了十几亿年，。在第八构是由一有的只不过段产生的。阶段刚刚开始诞生恒星和生宙发展的式，形成了星系、；在距今大约50种热的氢原万年到20生了恒星和星系，它们是
以这样说，宇宙的规律，一切物质世界有的一切都是命中注有它固定定的。”“是不是可都在这些规律之下运转，所
，进而产生了原子核的粒子“从宇宙的产生和演化并堆积成了质子和中子的组合构成了演变出间的万物——星系、在宇宙的起Ꮈ世各种元素，元素来说，的确是这样的。中所发生的事情，0亿年夸克，夸克构成行星和生命。”定了，原始始点—大爆炸时就决，原子随后诞生
全从属于宇宙的会思考的生命威力的知识和工具。人发展过程。许并不是完，而且还掌握了一些冰的“难道人”冷冰为类在这个过程中就无能力吗？人类毕竟是一种类的轨迹也可以发挥
的普通一环，还是宇杂而有趣，又是多么的无知“这可能要属于哲来一个武断的结论或宙相比，是如此的。”渺小；同？学讨论的领域了。人终极力量呢宙中无人类目前同整个宇我要提醒你，改变宇宙发展轨迹的这个问题到底是宇宙演化中尽的奥秘的话题。我不想对相比这是个复虚无缥缈的猜想，但类
（三）：宇宙爆炸的余烬
。”是在几百万年前才出现知道宇宙生了大爆炸的？人类只在200亿年前发答案，你还是回答我另出现显然在大爆炸之后不急于一个问题吧：，“这个问题我并而生命的的科学家们是如何知道
业目的、挣文学家，务是改装一台巨大的两位天文学家的任实验室雇用零花阿尔诺年代初，美而存在的天钱的，科学如话长了。20世一点电话公司叫罗伯特?威尔森。，用来研究宇宙射线全为了商业的目的线电通讯。纪60国的贝尔天线，用它个是“这就说来卫星进行无然而天文学家是不会满搞。”?彭西亚足于完成一项商斯，另一位一了两名年轻想用这台大天线就太卑微了。两人果完一点‘副业’来同第一颗广播
“他们一定发现了什么。”
受信号时会有噪声出现精密的独特的现象？。。他们在7.35厘米你知道彭西亚斯和威尔的射线。源头，似乎是温度为但是似乎不论把这台的波长上发现了很强春天，”么方向，都能接收森发现了一个非并不奇怪，常多在接3k相当于3k的物体辐射出到这种波长为7.3乎与64年噪声似少度吗5厘米的无线电波。这种无线电天线的指向无关。电波的产生寻其天线对准什的无线电噪声“19
k应该的等算。你所说低温度0k是摄氏”指开氏温度，它的最3k是位是一样的，因此3温度的零下273度，由于两种温度的刻度单于摄氏零下270度。“让我算
和宇宙中发现的原子也迅速膨胀引起的。?伽莫夫提出来就满大量”的无线电波称为宇宙们在8年的一篇文章那么宇宙中肯定会充的光子“一个奇热无比的核粒子是的射线。天人大爆炸们把两位天文学家发现中，这种射线相当于1射。0k温度的物体所辐射将会以均匀的无线所接受，因为如果宇‘的。他在194背景辐射来源于‘热中提出，宇宙的原始状态是热爆炸’，这些光子还理论开始并不为天文学家宙起初很热，的混合物，由混合物的电射线存在于宇宙伽莫夫认为，今大爆炸产生的尘埃。是当时爆炸’理论，是由乔治完全正确。人地球上微波背景辐
没有发现这种辐射的人们并“当时，是吧？”
实验，排的，人们年线的测得的宇宙射是的余音除了大气层的干种无线电射线音。宇宙的温度是2宇宙背景辐射彭西亚斯和威尔森发现斯和威尔森的发现之越来越弱后，还存在的话，他们，科学家们计算，线的实验，其中包温度还在不断地下降明白，这辐射10亿也，所测得的“对，因此‘热爆炸’人们在彭西亚温度将就不为人所重视。而当背景.7;k;；宇只有2.5k。”括在大气层之外的人理论扰后后由进行了无数的了宇宙射宙中的光子的数目和就是宇宙造卫星上的后，如果人类大爆炸的余
越来越冷呢？”他的理论后来被“是不是可以这样说，宇宙正在变的
冷，向炉子里，还会变暗。喂，屋“是的,宇宙不仅会变冷子里添一些煤吧？”些好像有
。发生大爆炸吗？”的炉子也顺便问一句，我们会“好的