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宇宙誕生約10000分之一秒（10的負4次方秒）后，原來只有基本粒子飛來飛去的宇宙出現了重大變化。這時候的宇宙由于膨脹變大，溫度下降到一萬億度，原來在宇宙中飛來飛去的基本粒子“夸克”開始互相結合，在強相互作用力的影響下，結合在一起，宇宙在誕生后，第一次產生了由夸克組成的“質子”和“中子”。
我們知道一個質子其實就是一個氫原子核，這意味著宇宙最早生成的元素是“氫”。不過這時候的氫原子核周圍還沒有電子圍繞，只是一個氫原子核，還不是氫原子。
氫是元素周期表上的第一號元素，原子序列號為1，是最輕的元素。宇宙中剛誕生物質的時候，宇宙里只有氫元素，沒有元素周期表上的其它元素。
宇宙誕生3分鐘后，宇宙的溫度下降到10 億度，這時候開始生成氫以外的其它元素，宇宙里開始了合成元素的核聚變。
核聚變反應是原子核和其它原子核，還有原子核里包含的質子和中子互相發生碰撞和結合的一種反應。在這時候的的宇宙里飛來飛去的質子和中子互相結合成原子核，原子核再與其它原子核結合成更大的原子核，形成新的元素。
宇宙誕生20分鐘后，核聚變反應結束，發生核聚變反應必須的條件是超高的溫度和超高的壓力密度，因為原子核帶正電荷，原子核之間是互相排斥的，隨著宇宙的膨脹，宇宙中的溫度持續下降，原子核間的斥力阻止了原子核的碰撞，已經滿足不了核聚變的條件了，所以核聚變停止了。
這時候的宇宙除了氫元素外，已經有了氦元素，氦元素原子序列號2。還有極少數的鋰元素出現，鋰元素原子序列號3。在宇宙誕生后的3億年間，宇宙中只有：氫、氦、鋰三種元素存在。
宇宙誕生后，通過核聚變反應誕生出氫原子核后，宇宙的溫度仍然太高，原子核和電子只能獨立在宇宙空間里飛來飛去，而不能形成 原子。到了宇宙誕生38萬年后，宇宙的溫度隨著宇宙的膨脹，空間的擴大，已經下降到3000度左右。
溫度的下降意味著在宇宙空間飛行的原子核和電子的速度減慢，原子核帶正電荷，電子帶負電荷，于是速度變慢的電子受到原子核的吸引被原子核俘獲，開始圍繞原子核運動，原子誕生了。
這時候宇宙發生了另一個重大變化：原來不透明的宇宙變成了透明的宇宙。
在原子誕生之前，光子（電子）在宇宙中飛行時總要碰撞到其它光子，所以光不可能直線飛行。就像在濃霧里一樣：光在濃霧里飛行總能被霧里大量的小水滴阻擋，光在宇宙誕生后的38億年里，就像飛行在濃霧里一樣。
原子誕生后，宇宙中飛來飛去的電子被原子核俘獲，光才可以直線飛行，就像霧散天晴，宇宙這時候才變的透明，被稱為“宇宙放晴”。
