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宇宙是這么行成的?

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 14:47:58
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宇宙是這么行成的?熱心網(wǎng)友:宇宙的最初源頭是一個(gè)奇點(diǎn),即所謂的“宇宙蛋”,它凝聚了所有的時(shí)空質(zhì)能,孕育著未來(lái)物質(zhì)世界的一切,包括天體和生命。大約150億年以前,宇宙蛋在一場(chǎng)無(wú)與倫比

熱心網(wǎng)友:宇宙的最初源頭是一個(gè)奇點(diǎn),即所謂的“宇宙蛋”,它凝聚了所有的時(shí)空質(zhì)能,孕育著未來(lái)物質(zhì)世界的一切,包括天體和生命。大約150億年以前,宇宙蛋在一場(chǎng)無(wú)與倫比的大爆炸中猝然爆發(fā)。大爆炸震撼出時(shí)空,物質(zhì)世界破殼面出,宇宙史的紀(jì)元從此開(kāi)始。剛剛誕生的宇宙,空間從無(wú)到有并急劇猛增,僅僅10-32秒后,就暴脹到大約1光年的直徑。在1 秒鐘時(shí),由于大爆炸產(chǎn)生的極強(qiáng)高能輻射均勻地充滿(mǎn)整個(gè)空間,宇宙成為100億k高溫的熔爐,所有物質(zhì)被熬成一鍋基本粒子湯。緊接著,一場(chǎng)肆虐的原始宇宙風(fēng)暴開(kāi)始了,基本粒了之間發(fā)生猛烈撞擊,中了熔入質(zhì)子形成了氦核。這個(gè)過(guò)程延續(xù)了大約三分鐘,直至所有的中子消耗殆盡為止。有 約22%質(zhì)量的物質(zhì)聚合成氦核,余下的物質(zhì)幾乎為沒(méi)有聚合的質(zhì)子,即氫核,僅有十萬(wàn)分之幾屬于同位素氦3和氘,百億分之幾歸之于鋰。原始星云形成。星系形成構(gòu)建原始宇宙的原生物質(zhì)(主要是約78%的氫和22%的氦)的產(chǎn)生過(guò)程,在宇宙史的最初三分鐘便告完成;在此后宇宙由于膨脹面冷卻,如此大規(guī)模的核合成過(guò) 程再也不可能發(fā)生了,而小規(guī)模的核合成也只有等到恒星產(chǎn)生以后。初生宇宙的空間充斥著極強(qiáng)壯的高能輻射,熾熱驚人。原生物質(zhì)氫核和氦核均勻分布在整個(gè)太 空,它們之間的引力微弱,遠(yuǎn)不足以克服巨大的擴(kuò)散壓力和輻射壓,因此列法凝聚成團(tuán)??磥?lái)要打破這種物質(zhì)均勻分布的狀態(tài),還有竺宇宙冷卻到足夠的程度。 www.chinageog.com 光陰一分分,一年年地流逝著,30萬(wàn)年過(guò)去,宇宙的溫度溫度隱降到了4000K,然而其均勻狀態(tài)依然如故;1000萬(wàn)年過(guò)去,宇宙中高能輻射冷卻變成微波 背景輻射,氫核和擬核形成了各自的原子,原子間的引力也終于戰(zhàn)勝擴(kuò)散壓力和輻射壓,在它的作用下漸漸形成了一個(gè)個(gè)物質(zhì)密度較大的地區(qū),并繼續(xù)向中心收縮; 原始星云就這樣形成了。在宇宙誕生1000萬(wàn)年以后,由氫擬兩種元素構(gòu)成的巨大原始星云彌漫著太空,雖然非常稀薄,卻表明宇宙物質(zhì)不再處于均勻分布的狀 態(tài),這預(yù)示了宇宙星光燦爛的未來(lái)。恒星形成原始星云在引力的作用下繼續(xù)向中心聚集,并因星云間的潮汐作用開(kāi)始旋轉(zhuǎn),漸漸形成一雙凸透鏡的形狀。星云收縮使引力不斷增強(qiáng),從而促使旋轉(zhuǎn)不斷加速,而旋 轉(zhuǎn)加速又導(dǎo)致星云緣不穩(wěn)定,從而裂成兩個(gè)旋臂。旋臂上發(fā)生局部的凝結(jié),每個(gè)凝塊具有適當(dāng)體積,可以在我們所見(jiàn)的恒星狹小限度內(nèi)形成恒星。以上過(guò)程不斷進(jìn)行著,整個(gè)星云最終演化成星系。宇宙中最初形成星系的時(shí)間大約是大爆炸后十億年。通過(guò)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,可以發(fā)現(xiàn)在我們星系以外的遙遠(yuǎn)空間里 正在形成的其它星系,那正是幾十億年前形成這些星系的情形。目前用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的星系總數(shù)須以10億來(lái)計(jì)算,我們所在的銀河系只是其中的普通一員而已。 這些星系都是龐大的恒星集團(tuán),且距離我們極其遙遠(yuǎn),因此稱(chēng)之為“島宇宙”。十幾個(gè)或幾十個(gè)星系由引力維系在一起,組成星系團(tuán);隨著宇宙的膨脹,星系團(tuán)間正 彼此遠(yuǎn)離?!≡?50億年前,整個(gè)宇宙一片黑暗。突然有一天,宇宙發(fā)生了驚天動(dòng)地的大爆炸。宇宙怎么會(huì)爆炸呢?科學(xué)家把宇宙比喻為一只球,構(gòu)成這只球的物質(zhì)是一種密度非常非常大的物質(zhì),它的溫度極高。如果把現(xiàn)在生成的地球比喻為一只乒乓球,那么宇宙的圓球直徑就好比足球場(chǎng)。此時(shí)宇宙中只有中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態(tài)的物質(zhì),由于高溫和這些物質(zhì)極不穩(wěn)定,宇宙這只“球”在不斷膨脹著,就像吹的大氣球會(huì)“呼呼呼”地脹大起來(lái)。當(dāng)宇宙年齡為10-44秒時(shí),溫度高達(dá)1032℃,在這以后一剎那間,即經(jīng)過(guò)10-34秒后,宇宙突然“暴脹”,就像大氣球突然被人猛烈一吹那樣,宇宙發(fā)生了巨大的爆炸,爆炸使宇宙在剎那間擴(kuò)大了1029倍。 它爆炸的威力和速度是驚人的,溫度也隨著宇宙球體爆炸膨脹而迅速下降;大爆炸以后0.01秒,宇宙溫度下降為1011℃;0.1秒后,溫度降到300億度;在13.8秒后溫度進(jìn)一步降到30億度;35分鐘時(shí),溫度已下降到3億度。等大爆炸后30萬(wàn)年,溫度已下降到3000℃,宇宙開(kāi)始變得透明了,在這期間也開(kāi)始形成了化學(xué)元素。 150億年來(lái),宇宙在不斷膨脹,溫度在逐漸降低,與此同時(shí),產(chǎn)生和繁衍了生物。這就好像按比例尺畫(huà)地圖那樣,將這150億年的宇宙進(jìn)行歷程濃縮在一年里,使我們得到了一個(gè)極為直觀有趣的“宇宙日歷”: 1月10日,大爆炸,宇宙脫穎而出;5月1日,浩瀚的銀河系誕生;9月9日,太陽(yáng)系問(wèn)世;9月14日,地球形成。9月24日,地球上出現(xiàn)了原始生命;11月12日,綠色植物破土而出;12月26日,更高級(jí)的哺乳動(dòng)物出現(xiàn)。12月31日0時(shí)22分30秒,原始人類(lèi)站在地球上;23分46秒,北京猿人創(chuàng)造了火;23分59秒,中國(guó)歷史衍續(xù)到春秋……宋代;24分,全球進(jìn)入了迄今在繼續(xù)的現(xiàn)代化社會(huì)??梢?jiàn)人類(lèi)歷史只是宇宙歲月中極其短暫的一瞬。

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大爆炸

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我預(yù)感到有某種超智慧存在,他們?cè)O(shè)計(jì)制造了一個(gè)超級(jí)矩陣系統(tǒng)SMS,并在該平臺(tái)上開(kāi)發(fā)編寫(xiě)了一套多維空間虛擬程序TT-DVRA,正是這套程序的開(kāi)啟運(yùn)行,虛擬造就了我們這個(gè)世界——宇宙。所有的物質(zhì),以及它們的相互作用與對(duì)應(yīng)關(guān)系,都是由程序事先寫(xiě)好的,可以說(shuō)這是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)教煲聼o(wú)縫的精妙體系。因?yàn)樗幸?guī)律了,以至於我們這些被虛擬出來(lái)的智慧生命,每每想到這里都由衷發(fā)自?xún)?nèi)心地贊嘆,這一切似乎太不可思議了!

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熱心網(wǎng)友:從唯物論講,宇宙是由物質(zhì)組成的。

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熱心網(wǎng)友:宇宙誕生的各種理論: 穩(wěn)恒態(tài)觀: 觀點(diǎn): 此一論點(diǎn)是認(rèn)為,宇宙在根本上隨時(shí)間不變,即是說(shuō),人們相信宇宙是穩(wěn)恒的??墒牵@一觀點(diǎn)從一開(kāi)始就值得懷疑,熱力學(xué)第二定律和牛頓的引力定律都暗示了宇宙只可能運(yùn)行有限的時(shí)間并且不可能處于穩(wěn)恒狀態(tài)。然而,穩(wěn)恒宇宙的思想的影響是如此之深,以至于在20世紀(jì)之前,都沒(méi)有人提到過(guò),宇宙是在膨脹還是在收縮。就是那些意識(shí)到宇宙不可能保持穩(wěn)恒的人,也總是試圖去修正牛頓的理論,而不去考慮宇宙有可能是變化的。牛頓本人是知道這個(gè)問(wèn)題的,但是,他相信大致均勻的分布在無(wú)限空間中的無(wú)限天體足以讓宇宙保持穩(wěn)恒。甚至是愛(ài)因斯坦也沒(méi)有意識(shí)到宇宙的變化。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論本身預(yù)言了宇宙不是在膨脹就是在收縮,然而,愛(ài)因斯坦對(duì)穩(wěn)恒宇宙的思想是如此的執(zhí)著,以至于要在他的公式中加入一個(gè)宇宙常數(shù)用以抗衡引力。 這個(gè)局面直到哈勃發(fā)現(xiàn)各星系正在以驚人的速度不斷分散之后才受到致命的打擊。尤其是在大爆炸理論推斷出奇點(diǎn)的存在,也就是宇宙必然存在一個(gè)開(kāi)端,這個(gè)理論才逐漸銷(xiāo)聲匿跡。 相關(guān)學(xué)說(shuō): 連續(xù)創(chuàng)生論 因?yàn)榇蟊ɡ碚摬](méi)有被證明是真理,所以并不是每個(gè)人都會(huì)同意大爆炸理論。在近代宇宙學(xué)史上曾經(jīng)和大爆炸理論抗衡的宇宙形成理論還有連續(xù)創(chuàng)生論。 1948年,兩位奧地利天文學(xué)家邦迪和戈?duì)柕绿岢鲆环N理論,承認(rèn)膨脹宇宙但否定大爆炸。后來(lái)英國(guó)天文學(xué)家霍伊爾發(fā)展并普及了這個(gè)理論,在星系散開(kāi)的過(guò)程中,星系之間又形成新的星系;形成新星系的物質(zhì)是無(wú)中生有的,而且運(yùn)動(dòng)的速度非常緩慢,用現(xiàn)在的技術(shù)無(wú)法測(cè)出。結(jié)論是,宇宙自始至今基本上保持著同一狀態(tài)。在過(guò)去無(wú)數(shù)個(gè)紀(jì)元中,它看上去就是現(xiàn)在這個(gè)樣;在未來(lái)的無(wú)數(shù)個(gè)紀(jì)元中,它看上去還是現(xiàn)在這個(gè)樣子,因此既沒(méi)有開(kāi)始也沒(méi)有結(jié)束。 這種理論被稱(chēng)為連續(xù)創(chuàng)生論,由此形成一個(gè)穩(wěn)恒態(tài)宇宙。在十多年的時(shí)間里,大爆炸和連續(xù)創(chuàng)生論的爭(zhēng)論非常激烈,但沒(méi)有實(shí)際的證據(jù)來(lái)決定哪一個(gè)對(duì)。 1949年,伽莫夫指出,假若大爆炸曾經(jīng)發(fā)生,伴隨而生的輻射在宇宙膨脹過(guò)程中應(yīng)該損失能量,而現(xiàn)在應(yīng)該以射電輻射的形式存在,作為一個(gè)均質(zhì)背景從天空的四面八方射來(lái)。這種輻射在絕對(duì)溫度5K(-268℃)時(shí)應(yīng)該是天體的特征。美國(guó)物理學(xué)家迪克進(jìn)一步發(fā)展了這一觀點(diǎn)。 大多數(shù)天文學(xué)家認(rèn)為,射電波背景的發(fā)現(xiàn)為大爆炸理論提供了結(jié)論性的證據(jù)?,F(xiàn)在一般天文學(xué)家都接受大爆炸理論,而放棄了連續(xù)創(chuàng)生論的觀點(diǎn)。所以,連續(xù)創(chuàng)生論已是明日黃花了。 大爆炸理論: 觀點(diǎn): 大爆炸理論是關(guān)于宇宙形成的最有影響的一種學(xué)說(shuō),英文說(shuō)法為Big Bang,也稱(chēng)為大爆炸宇宙論。大爆炸理論誕生于20世紀(jì)20年代,在40年代得到補(bǔ)充和發(fā)展,但一直寂寂無(wú)聞。直到50年代,人們才開(kāi)始廣泛注意這個(gè)理論。 大爆炸理論的主要觀點(diǎn)是認(rèn)為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個(gè)時(shí)期里,宇宙體系并不是靜止的,而是在不斷地膨脹,使物質(zhì)密度從密到稀地演化。這一從熱到冷、從密到稀的過(guò)程如同一次規(guī)模巨大的爆發(fā)。根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)的觀點(diǎn),大爆炸的整個(gè)過(guò)程是:在宇宙的早期,溫度極高,在100億度以上。物質(zhì)密度也相當(dāng)大,整個(gè)宇宙體系達(dá)到平衡。宇宙間只有中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態(tài)的物質(zhì)。但是因?yàn)檎麄€(gè)體系在不斷膨脹,結(jié)果溫度很快下降。當(dāng)溫度降到10億度左右時(shí),中子開(kāi)始失去自由存在的條件,它要么發(fā)生衰變,要么與質(zhì)子結(jié)合成重氫、氦等元素;化學(xué)元素就是從這一時(shí)期開(kāi)始形成的。溫度進(jìn)一步下降到100萬(wàn)度后,早期形成化學(xué)元素的過(guò)程結(jié)束(見(jiàn)元素合成理論)。宇宙間的物質(zhì)主要是質(zhì)子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當(dāng)溫度降到幾千度時(shí),輻射減退,宇宙間主要是氣態(tài)物質(zhì),氣體逐漸凝聚成氣云,再進(jìn)一步形成各種各樣的恒星體系,成為我們今天看到的宇宙。 但是,大爆炸理論無(wú)法回答現(xiàn)在的宇宙在大爆炸發(fā)生之前到底是什么樣,或者說(shuō)發(fā)生這次大爆炸的原因是什么?按照大爆炸理論,宇宙沒(méi)有開(kāi)端。它只是一個(gè)循環(huán)不斷的過(guò)程,從大爆炸到黑洞的周而復(fù)始,便是宇宙創(chuàng)生與毀滅并再創(chuàng)生的過(guò)程。 這只是一個(gè)設(shè)想,并不是一個(gè)完美的理論。 在2000年12月份的英國(guó)《自然》雜志上,科學(xué)家們稱(chēng)他們又發(fā)現(xiàn)了新的證據(jù),可以用來(lái)證實(shí)宇宙大爆炸理論。 長(zhǎng)期以來(lái),一直有一種理論認(rèn)為宇宙最初是一個(gè)質(zhì)量極大,體積極小,溫度極高的點(diǎn),然后這個(gè)點(diǎn)發(fā)生了爆炸,隨著體積的膨脹,溫度不斷降低。至今,宇宙中還有大爆炸初期殘留的稱(chēng)為“宇宙背景輻射”的宇宙射線。 科學(xué)家們?cè)诜治隽擞钪嬷幸粋€(gè)遙遠(yuǎn)的氣體云在數(shù)十億年前從一個(gè)類(lèi)星體中吸收的光線后發(fā)現(xiàn),其溫度確實(shí)比現(xiàn)在的宇宙溫度要高。他們發(fā)現(xiàn),背景溫度約為-263. 89攝氏度,比現(xiàn)在測(cè)量的-273.33的宇宙溫度要高。 雖然已有上述證據(jù)存在,但是宇宙是否起源于大爆炸學(xué)說(shuō),仍然缺乏足夠多的令人信服的證據(jù)。 受到的質(zhì)疑: 大爆炸學(xué)說(shuō)在最近開(kāi)始受到嚴(yán)厲的挑戰(zhàn)和質(zhì)疑。如果大爆炸理論是正確的,那么這個(gè)空間里所有的物質(zhì)應(yīng)該生于大爆炸之后,這是個(gè)因果關(guān)系。雖然愛(ài)因斯坦的相對(duì)論原則上不需有絕對(duì)的時(shí)間和空間,但是如果宇宙有一個(gè)起源,它就有一個(gè)絕對(duì)時(shí)間的原點(diǎn),破壞了時(shí)間的相對(duì)性,所以這個(gè)因果律便是一個(gè)絕對(duì)的定律。最近美國(guó)的哈伯太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到一些現(xiàn)象,顯示這個(gè)絕對(duì)的因果律出了問(wèn)題。也就是說(shuō)宇宙可能沒(méi)有起源,就像相對(duì)性的空間一樣,時(shí)間也是沒(méi)有原點(diǎn),時(shí)間也不是絕對(duì)的。 哈伯太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)顯示,如果宇宙真是由大爆炸所造成的,那么爆炸距現(xiàn)在的時(shí)間是小于很多老星球的年齡。最老星球的年齡可達(dá)一百六十億年,但觀測(cè)顯示爆炸的時(shí)間頂多是一百二十億年前而已。 結(jié)論: 從二十世紀(jì)初以來(lái),包括愛(ài)因斯坦在內(nèi)的大部分天文物理學(xué)家都相信,宇宙是由大爆炸所產(chǎn)生;由于質(zhì)能互換原理,爆炸的能量最后轉(zhuǎn)為物質(zhì)。這個(gè)學(xué)說(shuō)建立于三個(gè)重要的基石上。第一個(gè),由數(shù)學(xué)上證明廣義相對(duì)論只容許唯一的解,這個(gè)數(shù)學(xué)解就是在時(shí)間的原點(diǎn),整個(gè)宇宙的大小是一個(gè)點(diǎn),大爆炸炸開(kāi)了一個(gè)三度空間。由于空間以一定的速率不斷的膨脹,因此整個(gè)空間瞬間的大小也給了時(shí)間一個(gè)指針和定義。第二個(gè)基石是,美國(guó)天文學(xué)家哈伯在愛(ài)因斯坦發(fā)明了相對(duì)論的二十年后,發(fā)現(xiàn)了宇宙是在膨脹,并且越遠(yuǎn)的星系膨脹的速度越快。這個(gè)發(fā)現(xiàn)大致吻合相對(duì)論的數(shù)學(xué)解。第三個(gè)基石最具關(guān)鍵性,在七十年代,美國(guó)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙的背景輻射。由于宇宙的膨脹,大爆炸時(shí)的熱能目前應(yīng)已降到絕對(duì)溫度數(shù)度左右,符合觀測(cè)結(jié)果2.7度。從此,天文物理學(xué)家發(fā)展了一套標(biāo)準(zhǔn)模型,來(lái)解釋這個(gè)膨脹的空間里一切物質(zhì)的起源。