宇宙起源簡介 宇宙是怎麼誕生的?
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宇宙是怎麼誕生的?關於宇宙誕生有哪些說法?馬上為你介紹:
宇宙簡介
宇宙是廣袤空間和其中存在的各種天體以及瀰漫物質的總稱。宇宙起源是一個極其複雜的問題。 宇宙是物質世界,它處於不斷的運動和發展中。千百年來,科學家們一直在探尋宇宙是什麼時候、如何形成的。直到今天,許多科學家認為,宇宙是由大約137億年前發生的一次大爆炸形成的。宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起,並濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大,瞬間產生巨大壓力,之後發生了大爆炸,這次大爆炸的反應原理被物理學家們稱為量子物理。大爆炸使物質四散出去,宇宙空間不斷膨脹,溫度也相應下降,後來相繼出現在宇宙中的所有星系、恆星、行星乃至生命。
宇宙誕生到底有多少種說法?
當人類第一次仰望蒼穹,看到了廣闊無垠的天空和閃閃發光的星星,不禁想知道這一切究竟是怎樣產生的。各個民族、各個時代都有種種關於宇宙形成的傳說。不過那都是建立在想象和幻想基礎上的優美的神話故事。在今天,科學技術的日益發展,使人類有了強大的認識自然的工具,但關於宇宙的成因卻還沒有定論,還處在假說階段。人們總結了一下,大致有以下幾種假說。
第一種假說是“宇宙永恆論”。這種假說認為,宇宙並不是動盪不定的,宇宙中的星體、星體的數目和分佈以及它們的空間運動從開天闢地時開始,就一直處於一種穩定狀態,宇宙是永恆的。持這種假說的天文學者把宇宙中的物質分門別類,分成了恆星、小行星、隕石、宇宙塵埃、星雲、射電源、脈衝星、類星體、星際介質等幾大類,認為在大尺度範圍內,這些物質處於一種力和物質的平衡狀態。也就是說,一些星體在某處湮滅了,另一些新的星體一定會在另一處產生。宇宙在整體範圍內是穩定的,即使發生了變化,也只是區域性的變化。
第二種假說是“宇宙分層論”,這一觀點認為宇宙的結構是分層次的,恆星是一個層次,恆星集合組成星系是一個層次,若干個星系結合在一起組成的星系團是一個層次,一些星系團再組成超星系,成為一個更高的層次。
第三種假說就是到目前為止許多科學家都比較贊同的“宇宙大爆炸”理論。這一觀點是由美國著名天體物理學家加莫夫和弗裡德曼提出來的。他們認為,大約在200億年以前,我們今天所看到的天體的物質都集中在一起,形成一個密度極大、溫度高達100億度的原始火球。
這個時期的天空中,到處充滿了輻射,恆星和星系並不存在。後來因為某種未知的原因,這個原始火球發生了大爆炸,組成火球的物質被噴發到四面八方,並逐漸冷卻下來,密度也開始降低。爆炸發生2秒鐘之後,質子和中子在100億度的高溫下產生了,隨後的11分鐘之內,自由中子衰變,進而形成了重元素的原子核。
大約1萬年以後,氫原子和氦原子產生。在這1萬年的時間裡,散落在空間中的物質開始在區域性聯合,這些物質凝聚成了星雲、星系的恆星。大部分氣體在星雲的發展中變成了星體,因受星體引力的作用,其中一部分物質變成了星際介質。
宇宙誕生之謎
此後,科學家建造了太空望遠鏡,並以“哈勃”命名,希望能夠借它來確定哈勃常數。哈勃常數是以“哈勃”命名的宇宙膨脹率,多年以來成為宇宙中最為重要的數字。哈勃常數的物理意義就是星體互相拋離的速度和距離之比。常數數值越大,表示宇宙擴張到今天的大小所需的時間就越短,宇宙就越年輕。它與宇宙現在的年齡有關,不但涉及宇宙的過去,還將決定宇宙的未來。宇宙有一個開始,是否一定會有一個結束?宇宙產生於“無”,是否最後的歸宿也是“無”呢?
從一開始,人們就圍繞哈勃常數展開了激烈的爭論。按照哈勃本人測得的數值可以推算出宇宙的年齡約為20億歲,但是地球就有40億歲,這顯然是不可能的。很顯然,宇宙應該比在它其中的星球誕生得更早。科學家們自20世紀70年代開始,不斷地採用各種手段測算哈勃常數,並得出了不同的結果。但是人們從這些數值出發,推算出的宇宙年齡卻是大相徑庭的。
科學家們一方面圍繞著哈勃常數展開喋喋不休的爭論,而另一方面,科學家們對某些星體年齡的測定卻更為準確。現階段,天文學家們已經測知,銀河系中一些最古老的星系的年齡約為160億歲。按這樣推測,大爆炸只能在160億年以前發生,而根據科學家們最近用哈勃望遠鏡得到的一些觀測結果分析,推算出宇宙的年齡約為120億歲。這個結論證明:宇宙確實比存在於它其中的古老星系更年輕。
如果測算結果是正確的,那麼只能說明原先的假設出現了錯誤,宇宙可能不是從爆炸中誕生的。
宇宙的年紀這麼“小”,再度讓自己的身世在人們眼中變得神祕起來。
1999年9月,印度著名天文學家納爾利卡爾等人對大爆炸理論發起挑戰,並提出了一種新的宇宙起源理論。他們把自己的研究成果命名為“亞穩狀態宇宙論”,這是納爾利卡爾和另外3名科學家共同提出的新概念中最重要的觀點。
他們認為,宇宙不是由一次大爆炸形成的,而是由若干次小規模爆炸共同形成的。這種新理論認為,宇宙在最初的時候是一個巨大的能量庫,被稱為“創物場”,而大爆炸理論所描述的是沒有時間和空間的起點。在這個能量場中,接二連三的爆炸逐漸形成了宇宙的雛形。此後小規模的爆炸還在不斷地發生,導致區域性空間的膨脹,區域性膨脹時快時慢,綜合在一起便形成了整個宇宙範圍的膨脹。
以前,人們認為宇宙在時間上是無始無終的,在空間上是無窮無盡的,是無限的。後來在觀測中人們發現宇宙仍在膨脹,但速度卻慢了下來,這就形成了一個全新的宇宙有限觀,這一觀點幾乎將宇宙無限的舊觀念完全代替了。宇宙學家根據觀測,推算宇宙在超空期中的一個小點上爆炸,先膨脹再收縮,到最後死亡消散,大約要經過800億年。
現在大約只過了160億年,宇宙間的一切在以後的600億年中將逐漸向中心一點集攏,當時空都到了盡頭,宇宙也就不復存在了。就像超巨星在熱核燃燒淨盡,引力崩潰,所有物質瞬間向中心收縮,形成我們至今仍不可見的黑洞一樣,成為存在而不可見的超物質,也許這就是宇宙死亡的模型。
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