宇宙初始物质的组成

据我国古代的《尚书·洪范》记载：水、火、木、金、土为五行，是组成自然万物的最基本的物质。由于这五种物质的运动变化，从而构成了丰富多彩的物质世界。这虽然是无稽之谈，但是古人就是这样粗俗地认识宇宙初始的物质组成。

直到18世纪末叶欧洲工业革命，现代科学技术兴起，发明创造了大量的科学仪器设备。人们开始按学科应用各种仪器，详细地观察研究不同物质的形态、成分、特性、质量和结构等物质所具有的属性。所有学科都取得了丰硕的研究成果。天文学方面发明了射电天文望远镜，建立了银河星系和太阳系；地质学方面建立了地球发展演化的地质年表；化学方面建立了化学元素的周期表，确定了元素的同位素，建立了原子结构理论；物理学方面建立了万有引力定律，发现了粒子和原子能；生物学方面建立了生物进化纲目。这些科研成果使人们认识到大自然物质的演化存在有发展规律。综合这些规律，加以科学的逻辑推理，高度地归纳，可以建立起这样的物质演化概念。现在的物质是由过去的物质演化而来的，过去的物质是由更早的物质演化而来的；复杂的、高级的物质是由简单的、低级的物质演化而来的；简单的、低级的物质是由更简单、更低级的物质演化而来的。这样无限地推演下去，可以得出这样的结论：现在的复杂的、高级的物质是由宇宙初始物质经过长期历史演化而来的。宇宙初始物质应该是成分结构最简单的物质。

从化学家建立化学元素周期表和原子结构以来，许多人认为一切物质都是由化学元素组成，化学元素由原子组成，原子是不可分的。而认定宇宙的初始物质为化学元素的原子。可是，按照近代物理学的研究成果，确定原子由粒子构成的，原子可以进一步分离出粒子。宇宙初始的物质应该是由成分结构最简单的粒子组成的。

粒子可以分为具有质量效应的重粒子和质量几乎可以忽略不计的轻粒子。

除了以消耗自身的质量释放核能量的放射性物质外，其他物质一般均遵循物质质量不灭定律。物质不能创造，也不能消灭。由此可知，宇宙初始物质的总质量应该大体上相当于现在物质的总质量。说明宇宙初始物质即存在有巨大的质量。构成宇宙初始如此巨大质量的物质，显然质量可以忽略不计的轻粒子是不可取的，唯一可取的是有质量效应的重粒子。

重粒子包括中子和质子。两者的质量分别为（千克）：

n中子 1.6749272×10-27

p质子 1.6726217×10-27

在重粒子之中，中子是质量最重的粒子。

中子是原子核的组成部分之一，不带电。1932年英国物理学家查德威克（James Chadwick）首次发现，中子质量为电子的1836.69倍。

按照粒子实验资料，中子和质子有内部结构，存在夸克。但是还不能说明夸克是独立粒子，因此不能将夸克确定为宇宙的初始物质。按照中子实验资料，中子不稳定，可衰变为带正电的质子和带负电的电子及反中微子，并产生核能。因此可以认为中子是质子和电子的母体，中子出现于质子和电子之前。这样，便可以确定，宇宙初始物质应该是无电性的中子。

按照物质不灭定律，在宇宙初始空间分布相当于现在宇宙物质总量的中子。一切物质都处于运动之中。因此可以确定在茫茫无际的宇宙初始空间分布的中子，为呈运动状态的中子云。