우주생성과정 급해요

대통일 시대(대폭발 이후 10^-43초 에서 10^-36초 사이)

우주의 팽창과 냉각이 시작되면서, 중력은 기본적인 게이지 상호작용(전자기력과, 강하고 약한 상호작용)으로부터 분리된다. 이 시기에서의 물리적 현상은 대통일 이론으로 설명한다. 대통일은 강한 상호작용이 약전자기력으로부터 분리되면서 깨지게 되는데, 이 현상은 급팽창 직후에 일어난다. 이 시기에 우주는 빛보다 빠른 속도로 거의 10^50배까지 팽창하였다. 이 시기의 온도는 10^32 켈빈 정도로 추정된다.


쿼크 시대 (대폭발 이후 10^-12초에서 10^-6초 사이)

약한 상호작용과 전자기 상호작용이 서로 분리되고, 또한 힉스 메커니즘을 통하여 쿼크와 렙톤이 질량을 얻는다. 중력, 전자기 상호작용, 강한 상호작용, 약한 상호작용 등의 기본 상호작용은 이제 그들의 현재 모습을 갖추게 되지만, 우주의 온도는 아직 너무 높기 때문에, 쿼크가 서로 뭉쳐 하드론을 형성할 수는 없다.


강입자 생성(대폭발 이후 10^-6초에서 1초 사이)

양성자와 중성자 같은 중입자를 포함하여, 강입자가 형성될 수 있을 때까지 우주가 식어가는 동안, 우주는 쿼크-글루온 플라스마로 이루어져 있다. 대폭발 약 1초 뒤, 대폭발 중성미자가 분리하고 공간을 자유롭게 이동하기 시작한다.


렙톤 시대 (대폭발 이후 1초에서 10초 사이)

강입자 시대의 마지막에 강입자와 반강입자의 대부분이 소멸되고, 렙톤과 반렙톤이 우주의 지배물질로 남는다. 대폭발 이후 약 10초 정도 이후, 우주의 온도는 더욱 낮아져 더 이상 새로운 렙톤/반렙톤이 생성되지 않게 되며, 대부분의 렙톤과 반 렙톤은 대소멸 작용에 의해 사라지고 아주 적은 양의 렙톤만이 남게 된다.


광자의 시대(대폭발 이후 10초에서 377,000년 사이)

렙톤 시대가 렙톤-반렙톤 쌍소멸로 끝나면, 우주의 대부분의 에너지는 쌍소멸로 인해 발생하는 광자(전자기파)의 형태로 바뀐다. 우주의 온도는 원자핵이 형성될 수 있는 정도로 식게 되고, 핵자(양성자와 중성자)는 핵융합 반응으로 원자핵을 이루기 시작한다. 이를 대폭발 핵합성이라고 한다. 이는 약 17분 정도 걸리는 것으로 추정된다. 대폭발 핵합성에 의하여 생성되는 원소는 수소와 헬륨 및 극소량의 리튬과 베릴륨이며, 수소가 헬륨-4보다 3배가량 많게 된다. 이 시기 우주의 전자기파는 대전 입자와 상호작용으로 관측하기 힘든데, 이 때문에 이 시기를 암흑 시대라고 부른다.


재결합과 암흑 시대의 종말(약 377,000년)

우주가 충분히 팽창하여, 원자핵과 전자가 원자로 결합할 수 있을 정도로 우주가 식게 된다. 이 과정이 끝나면 우주의 물질은 전기적으로 중성인 원자로 이루어지게 되므로, 전자기파는 대전 입자와 상호작용하지 않고 비교적 자유롭게 움직일 수 있다. 즉, 우주가 투명해지게 된다. 분리시기 이후 전자기파는 오늘날 우주 마이크로파 배경으로 관측 가능하다.