物质是什么呢?现在的科学家们认为,物质就是能量的一种形式,不过是被高度压缩过的形式。大多数科学家都认可宇宙起源于大爆炸的说法,大爆炸后,宇宙的温度非常高,变成充满能量的海洋。在温度下降的过程中,能量又转化为四种不同形式,就是今天所说的四种基本作用力:引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用。我们主要说说引力和电磁力:引力把茫茫宇宙中的物质聚在一起,形成天体;而电磁力安排电子和原子核的配对关系,形成原子和分子。
星辰大海是怎么来的呢?这个过程要归功于引力。引力把宇宙中大量原子吸引到一起,这时候原子们觉得很拥挤,就会很烦躁,就像高峰期的地铁车厢。车厢里温度上升,情况变得很不稳定。原子的核心,也就是质子,再也留不住自己身边的电子,电子就开始体会“放纵”的滋味。而电子放纵起来,又吸引到很多其他的粒子,结果就是温度和密度都越来越高。当温度超过1000万摄氏度时,质子们再也无法忍受了,放弃了“红杏出墙”的电子,宁愿自己组成一对儿。当质子和质子结合在一起变成氦原子核,会失去一丁点质量,爆发出惊人的能量。这片空间中的巨大能量就像一座燃烧的熔炉,而且还在不断扩张。扩张的力量对抗着引力,这就是宇宙的第一颗恒星。某一片空间中的恒星越来越多,就形成了星系。最终,就出现了星辰大海。
再来说说电磁力的功劳。在分子的形成过程中,要大大仰仗电磁力。我们知道,电子在不同的轨道上围绕质子转动,每个电子都更喜欢靠近质子的轨道,因为最近的轨道是最省力的。不过质子身边的空间是有限的,呆在外层的电子很不安分,看到别的质子身边有位置,就会投怀送抱。但是电子这一走,原来的位置就空出来了,电磁力会安排有多余电子的原子过来,填补空位。有时候,电磁力会让两个原子核共享外层电子,像氢原子和氧原子就是这么形成水分子的。分子就是原子们各取所需、皆大欢喜的结果。
有这么多分子后,宇宙中就有了冰,有了土,有了金属。这些东西形成了围绕恒星的行星,和行星自己的卫星,也就是我们的地球和月球。
