婴儿期的宇宙

宇宙在第10-12秒时，弱电作用分解为电磁力与弱核力。随着这两种力（支配轻子的反应）的相互分离，电子和中微子独立开来。电磁相互作用开始在所有带电粒子之间发生，光子开始大量地生成。

宇宙在这一阶段的组成部分都处于稳定地产生并相撞的状态中。物质粒子与它们的反粒子碰撞，随即湮灭并产生一对高能光子。这些光子很快地又衰变回粒子——反粒子对，于是碰撞——湮灭的过程又重新开始。这种物质与能量间的循环转换是可能发生的，因为这时的宇宙十分致密且灼热：大爆炸后不到一百万分之一秒内，温度高于10万亿开。在这种环境下，夸克可以作为独立粒子而存在，因为它们与其他夸克之间建立的任何连接不久就会被碰撞所破坏。

当宇宙年龄到达1微秒时，它充分地膨胀与冷却，以至于像以前一样在那么大范围内自发产生新物质不再可能。此时，粒子与它们的反粒子相碰撞所产生的光子不再重新转变成物质。随着宇宙的冷却，强核力把夸克拉在一起组成质子与中子。其中的大部分粒子都在与它们相对的反物质的碰撞中湮灭了。然而，由于宇宙中有着虽然小但仍可测量的趋势，并且创造出反物质更多的物质，一些基本粒子残留了下来。每10亿对粒子——反粒子对中，就有1个粒子在没有相对的反物质的条件下产生。这些残余的物质粒子就构成了我们今天所发现的每一个原子核。到那时为止，中微子和反中微子就处于一个恒定地与宇宙其他物质相碰撞的状态中。随着宇宙到达诞生后第1秒，它们停止了与其他粒子反应。这个过程称为中微子的去耦，可能是大爆炸后最早的可探测事件之一。

更早的可能被探测到的事件是引力子的去耦，这被认为发生在大爆炸后的第10-12秒。引力子的去耦比中微子去耦更为不确定：与中微子不同，人们至今没有证明引力子的存在。

→在非常早期的宇宙中，空间的密度很高，以至于光子经常碰撞。这导致它们自发地转变成为物质粒子以及相对的反物质。物质与反物质也会相碰撞，它们互相湮灭，并且再次产生一对光子。这个过程就是对生，它在现代宇宙中适当的条件下仍在发生。物质粒子在没有相对的反物质的条件下产生的情况每10亿次里面有1次。这就通过粒子“种下”了宇宙，因为它们没有使它们重新变回带能量的光子相应的反物质。

↑宇宙中的所有物质（包括图中所示开放星团NGC3293中的恒星）都是由没有伴随的相应反物质生成的物质粒子所组成。光子占据了宇宙内物质粒子中的大多数，其比例为109：1。宇宙中最早的恒星是仅由氢与氦组成的。更重的元素还没能合成，因为这些过程只能在大质量恒星的中心进行。只有当第一代的恒星到达了它们生命的尽头时，它们才能在宇宙中留下比氦更重的元素。星系被认为在大爆炸后大约10亿年开始形成，对于这些星体的探测是现代天文学的一个重心。