บทนำ
ในการเริ่มต้นไม่มีอะไร จากนั้นประมาณ 13.7 พันล้านปีก่อนจักรวาลก่อตัวขึ้น เรายังไม่ทราบเงื่อนไขที่แน่นอนว่าเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้นหรือไม่และมีเวลาก่อนหน้าหรือไม่ แต่เมื่อใช้การสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์และแบบจำลองของฟิสิกส์อนุภาคนักวิจัยสามารถรวมเส้นเวลาคร่าวๆของเหตุการณ์สำคัญในชีวิตของจักรวาล ที่นี่เราจะดูช่วงเวลาทางประวัติศาสตร์ที่สำคัญที่สุดของเอกภพของเราตั้งแต่วัยทารกจนถึงการตายในที่สุด
บิ๊กแบง
ทุกอย่างเริ่มต้นที่บิกแบงซึ่ง“ เป็นช่วงเวลาไม่นานในอวกาศ” ฌอนคาร์โรลนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียกล่าวกับ Live Science โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันเป็นช่วงเวลาที่เวลาเริ่มต้นขึ้นทันทีที่นับรวม instants ทั้งหมด แม้ว่าชื่อเล่นที่รู้จักกันดี แต่บิ๊กแบงไม่ใช่การระเบิด แต่เป็นช่วงเวลาที่เอกภพนั้นร้อนและหนาแน่นมากและอวกาศก็เริ่มขยายออกไปในทุกทิศทางในทันที แม้ว่าแบบจำลองของบิกแบงระบุว่าจักรวาลเป็นจุดเล็ก ๆ ที่ไม่มีที่สิ้นสุดของความหนาแน่น แต่นั่นเป็นเพียงวิธีคลื่นมือที่บอกว่าเราไม่ทราบว่าเกิดอะไรขึ้น อินฟินิตี้ทางคณิตศาสตร์ไม่สมเหตุสมผลในสมการทางฟิสิกส์ดังนั้นบิกแบงจึงเป็นจุดที่ความเข้าใจในปัจจุบันของเราเกี่ยวกับเอกภพหยุดชะงัก
ยุคเงินเฟ้อของจักรวาล
เคล็ดลับต่อไปของจักรวาลก็คือการเติบโตที่ยิ่งใหญ่อย่างรวดเร็วจริงๆ ภายใน 0.00000000000000000000000000000000001 ครั้งแรก (นั่นคือจุดทศนิยมที่มี 30 ศูนย์ก่อน 1) วินาทีหลังจากบิกแบงจักรวาลสามารถขยายขนาดแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลโดยแยกพื้นที่ของเอกภพที่เคยสัมผัสใกล้ชิด ยุคนี้หรือที่รู้จักกันในชื่อเงินเฟ้อยังคงเป็นสมมุติฐาน แต่นักจักรวาลวิทยาชอบความคิดเพราะมันอธิบายได้ว่าทำไมพื้นที่ที่กว้างใหญ่ของอวกาศจึงมีลักษณะคล้ายกันแม้ว่าจะถูกแยกด้วยระยะทางอันกว้างใหญ่ ย้อนกลับไปในปี 2014 ทีมคิดว่าพวกเขาพบสัญญาณของการขยายตัวของแสงจากเอกภพยุคแรก แต่ผลลัพธ์ในภายหลังกลายเป็นเรื่องธรรมดาไปกว่านั้นคือการรบกวนฝุ่นระหว่างดวงดาว
พลาสมา Quark-gluon
ไม่กี่มิลลิวินาทีหลังจากเริ่มต้นเวลาจักรวาลยุคแรกร้อนแรงจริง ๆ - เรากำลังพูดคุยกันระหว่าง 7 ล้านล้านถึง 10 ล้านล้านองศาฟาเรนไฮต์ (4 ล้านล้านถึง 6 ล้านล้านองศาเซลเซียส) ร้อน ที่อุณหภูมิเช่นนี้อนุภาคมูลฐานเรียกว่าควาร์กซึ่งปกติจะถูกผูกไว้แน่นภายในโปรตอนและนิวตรอน กลูออนซึ่งมีกำลังพื้นฐานที่รู้จักกันในชื่อแรงอันยิ่งใหญ่นั้นถูกผสมเข้ากับควาร์กเหล่านี้ในของเหลวดั่งเดิมที่แทรกซึมเข้าไปในจักรวาล นักวิจัยได้สร้างเงื่อนไขที่คล้ายกันในเครื่องเร่งอนุภาคบนโลก แต่สถานะที่ยากต่อการบรรลุนั้นใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาทีในสแมชเทอร์อะตอมภาคพื้นดินและในจักรวาลยุคแรก ๆ
ยุคแรก ๆ
มีการกระทำมากมายในระยะต่อไปซึ่งเริ่มขึ้นประมาณสองสามพันวินาทีจากบิ๊กแบง เมื่อจักรวาลขยายตัวมันก็จะเย็นตัวลงและในไม่ช้าสภาพอากาศก็สงบพอที่ควาร์กจะรวมตัวกันเป็นโปรตอนและนิวตรอน หนึ่งวินาทีหลังจากบิ๊กแบงความหนาแน่นของเอกภพลดลงมากพอที่นิวตริโนซึ่งเป็นอนุภาคพื้นฐานที่เบาที่สุดและมีปฏิสัมพันธ์น้อยที่สุดสามารถบินไปข้างหน้าได้โดยไม่กระทบอะไรเลยสร้างสิ่งที่เรียกว่าพื้นหลังของนิวตริโนจักรวาล
อะตอมแรก
ในช่วง 3 นาทีแรกของชีวิตของจักรวาลโปรตอนและนิวตรอนหลอมรวมกันกลายเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจนที่เรียกว่าดิวเทอเรียมเช่นเดียวกับฮีเลียมและลิเทียมที่มีน้ำหนักเบาที่สุดถัดไป แต่เมื่ออุณหภูมิลดลงกระบวนการนี้ก็หยุดลง ในที่สุดหลังจากบิ๊กแบง 380,000 ปีสิ่งต่าง ๆ ก็น่าสนใจพอที่ไฮโดรเจนและฮีเลียมจะรวมตัวกับอิเล็กตรอนอิสระทำให้เกิดอะตอมเป็นกลางขึ้นเป็นครั้งแรก โฟตอนซึ่งก่อนหน้านี้วิ่งเข้าไปในอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้โดยปราศจากการรบกวนสร้างพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล (CMB) ซึ่งเป็นที่ระลึกจากยุคนี้ซึ่งถูกตรวจพบครั้งแรกในปี 1965
ยุคมืด
เป็นเวลานานมากไม่มีอะไรในจักรวาลที่ให้แสงสว่าง ช่วงนี้ซึ่งกินเวลาประมาณ 100 ล้านปีเป็นที่รู้จักกันในยุคมืดจักรวาล ยุคนี้ยังคงยากมากในการศึกษาเพราะความรู้ของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับจักรวาลมาจากแสงดาวเกือบทั้งหมด หากไม่มีดาวดวงใดมันก็ยากที่จะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้น
ดาวดวงแรก
ประมาณ 180 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบงไฮโดรเจนและฮีเลียมเริ่มยุบตัวเป็นทรงกลมขนาดใหญ่ทำให้เกิดอุณหภูมิในแกนกลางที่สว่างจนกลายเป็นดาวดวงแรก จักรวาลเข้าสู่ช่วงเวลาที่รู้จักกันในชื่อ Cosmic Dawn หรือ reionization เนื่องจากโฟตอนร้อนที่แผ่ออกมาจากดาวฤกษ์และกาแลกซี่ในช่วงแรกแตกอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกลางในอวกาศระหว่างดวงดาวสู่โปรตอนและอิเล็กตรอนซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าไอออนไนซ์ นานแค่ไหนที่จะบอกว่าการรีออไนเซชั่นนั้นยากที่จะพูด เพราะมันเกิดขึ้นเร็วมากสัญญาณของมันถูกบดบังด้วยแก๊สและฝุ่นในภายหลังดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ที่ดีที่สุดสามารถพูดได้ว่ามันผ่านไปประมาณ 500 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง
โครงสร้างขนาดใหญ่
นี่คือที่ที่จักรวาลเข้าสู่การทำธุรกิจหรืออย่างน้อยก็เป็นธุรกิจที่เราคุ้นเคยในปัจจุบัน กาแลคซียุคแรกขนาดเล็กเริ่มรวมตัวกันเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่และประมาณ 1 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงหลุมดำมวลมหาศาลที่ก่อตัวขึ้นในใจกลางของพวกมัน ควาซาร์ที่สว่างซึ่งสร้างสัญญาณบีคอนที่รุนแรงซึ่งสามารถมองเห็นได้จากระยะเวลา 12 พันล้านปีแสง
ปีกลางของจักรวาล
จักรวาลวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องในอีกหลายพันล้านปีข้างหน้า จุดที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจากเอกภพยุคแรกดึงดูดสสารด้วยตัวเอง สิ่งเหล่านี้เติบโตอย่างช้าๆเป็นกระจุกกาแลคซีและก๊าซและฝุ่นที่มีความยาวทำให้เกิดใยจักรวาลที่สวยงามซึ่งสามารถมองเห็นได้ในปัจจุบัน
กำเนิดระบบสุริยะ
ประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อนในกาแลคซีแห่งหนึ่งโดยเฉพาะเมฆก๊าซที่ยุบตัวลงสู่ดาวสีเหลืองด้วยระบบวงแหวนรอบตัวมัน วงแหวนเหล่านี้รวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์แปดดวงรวมถึงดาวหางหลายดวงดาวเคราะห์น้อยดาวเคราะห์แคระและดวงจันทร์ก่อตัวเป็นระบบดาวฤกษ์ที่คุ้นเคย ดาวเคราะห์ดวงที่สามจากดาวฤกษ์ศูนย์กลางสามารถกักเก็บน้ำไว้ได้หนึ่งตันหลังจากกระบวนการนี้หรือมิฉะนั้นดาวหางก็ส่งน้ำแข็งและน้ำมาในภายหลัง
