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宇宙:从大爆炸到膨胀
宇宙:从大爆炸到膨胀
10/5/2017 10:12:03 AM | 浏览:574 | 评论:0

 

  宇宙:从大爆炸到膨胀  

宇宙

       宇宙大爆炸

       众多的天文学理论一致认为,宇宙来源于150亿年前的“创世大爆炸”。

       宇宙大爆炸理论指出:宇宙最初只是一个体积极小、能量和物质密度却大到无法想象的“粒子”,之后这个“粒子”突然发生了大爆炸,并且向四周无限扩展,各种射线呈放射状散开,随后逐渐凝固成质点,在大爆炸发生之初,物质只能以粒子的形态存在,之后宇宙不断膨胀,温度和密度也不断下降。温度下降并且逐渐冷却之后,会逐步形成原子、原子核及分子,最后复合成通常的气体;气体又逐渐凝聚成星云,而星云会形成各种恒星及星系,最终经过150亿年的演化才变成了今天的宇宙模样。

     

宇宙:从大爆炸到膨胀

 宇宙大爆炸决定性证据

       宇宙正在不断膨胀

       我们在很多天文书籍中都看到过这样的描述:宇宙就像一个彩色的大气球,气球上的斑斑点点就是宇宙中的星系,随着气球被吹胀,气球上的斑点也越离越远。这便是宇宙不断膨胀的理论。人类是如何知道宇宙正在膨胀呢?宇宙膨胀是由美国天文学家哈勃最早观测出来的,1929年他发现遥远的星系似乎正在离我们而去,为此哈勃还提出了体积概念。

       那么,哈勃体积是什么呢?哈勃做出一个假设:如果你正站在一个球形气泡的中央,在气泡所包围的区域里,所有的特体都会远离你而去,那么它们离去的速度将小于光速;而在哈勃体积之处,所有特体远离的速度则会超过光速。按照宇宙大爆炸理论,宇宙的加速膨胀会让各种星系及其他天体彼此离得越来越远,宇宙物质及密度也会变得越来越稀疏,这样一来,宇宙是不是会变得“空空荡荡”呢?

       这时候又有另一种天文学理论横空出世:如果宇宙的持续膨胀使得星系之间的距离变得足够“巨大”,那么就会有其他的全新物质从“虚无”中被创造出来,从而填补出现的宇宙“间隙”,以维护宇宙物质应有的密度。当然,还有天文学家提出了“暗物质”理论,他们认为,“暗物质”能够促使宇宙在膨胀时受到自身引力的作用影响,从而形成特定的结构。

       宇宙的最终结局

       现代天文学飞速发展,天文学家对于宇宙大爆炸及其结局都有了一定的了解,不过宇宙的最终命运仍然是一个很棘手的问题,它会在“大撕裂”中四分五裂?还是在“大挤压”中无限坍缩呢?或者一直膨胀下去,直到所有的宇宙能量都逐渐消逝?

       宇宙膨胀何时才会结束,这和宇宙平均密度的大小有着密切的联系。如果宇宙的平均密度比临界密度大,那么宇宙引力将开始占上风,膨胀也就此宣告结束,接下来宇宙将开始收缩。这时候的情况就像电影回放一样,大爆炸发生后的所有变化都会反演,所有相互远离的星系将开始相互靠拢,宇宙也会变得越来越稠密、越来越炽热。在坍缩过程中,星系会彼此并合,恒星之间的碰撞也会越来越频繁。

       当然,以上只是天文学家的设想,而且只考虑到引力的作用。现实的情况却可能更为复杂,甚至超出了现代人类的认知范围。

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