乔治·伽莫夫与其合作者提出的热大爆炸宇宙模型是现代宇宙学的基础之一。该模型描述了宇宙从一个高温高密度状态开始膨胀和冷却的过程。在宇宙的早期,温度和密度极高,使得物质以基本粒子形态存在。随着宇宙的膨胀,温度下降,使得原子核和电子可以结合形成稳定的原子。
热大爆炸宇宙模型解释了宇宙中轻原子的存在。在宇宙的最初几分钟内,宇宙经历了一个称为“核合成”的过程。在这个过程中,由于温度和密度的下降,质子和中子开始结合形成轻原子核,如氦-4和氘(重氢)。由于氦-4核非常稳定,它在核合成过程中占主导地位,而其他轻元素如锂和铍的产生量相对较少。这个过程解释了为什么宇宙中氢和氦是主要的元素,并且氦-4的丰度特别高。
此外,热大爆炸宇宙模型还预测了宇宙微波背景辐射的存在,这是大爆炸后遗留下来的热辐射。这一预测后来通过观测得到了证实,为热大爆炸宇宙模型提供了强有力的证据。
总的来说,伽莫夫的热大爆炸宇宙模型不仅解释了宇宙的膨胀,还解释了轻原子的存在,是现代宇宙学的基石之一。