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Cosmology

宇宙学

从可见宇宙的整体结构出发,沿尺度由大到小展开:超星系团、星系群、太阳系、行星与天体。 跨尺度的平滑动画下钻与科学准确的位置关系。

宇宙尺度层级

宇宙演化史

t = 0

大爆炸

宇宙从一个极度高温高密的奇点诞生,所有物质和能量在这一刻开始膨胀。

10⁻³⁶ – 10⁻³² s

暴胀

宇宙在极短时间内指数级膨胀,解决了视界问题和平直性问题。

~38 万年

再结合

宇宙冷却到约 3000 K,电子与质子结合成中性氢,光子首次自由传播,形成宇宙微波背景辐射。

38 万年 – ~2 亿年

黑暗时代

宇宙中没有恒星发光,只有中性氢气体在引力作用下缓慢聚集。

~2 亿年

第一代恒星

第一批大质量恒星(星族 III)点燃,照亮了宇宙,开始合成重元素并再电离中性氢。

~3 – 10 亿年

星系形成

暗物质晕合并增长,气体在其中坍缩形成第一批星系,宇宙大尺度结构开始显现。

~100 亿年

恒星演化

恒星在分子云中诞生,经历主序星、红巨星等阶段,通过超新星爆发将重元素归还星际介质。

138 亿年

今天

暗能量驱动宇宙加速膨胀,我们生活在一个由暗能量、暗物质和普通物质共同构成的宇宙中。

宇宙尺度

拖动滑块,从普朗克长度漫游到可观测宇宙

人体

1.7 m

普朗克长度质子原子DNA 分子细胞沙粒人体山脉地球太阳系银河系可观测宇宙10⁰ m

尺寸对比

原子
1010× 更小
DNA 分子
108× 更小
细胞
105× 更小
沙粒
103× 更小

黑洞可视化

引力模拟

宇宙距离阶梯

Mission Layer

从宇宙结构走向可抵达的世界

宇宙学不只回答「宇宙如何演化」,也把问题推到更近的尺度:人类如何离开地球, 如何在月球与火星建立长期探索能力,又如何在系外行星和冰卫星上寻找生命迹象。

地球轨道
月球南极
火星转移
宜居世界

探索方式