大爆炸一个关于宇宙起源的故事(宇宙起源大爆炸国语)

游客投稿 科学探索 2023-06-22 11:52

宇宙的起源是由一定的空间、时间、物质和主要能量组成的统一体。它是所有空间和时间的总和。一般来说,宇宙是指人类存在的一个时空连续系统,包括其中所有的物质、能量和重大事件。这个系统的整体解释构成了宇宙学。几千年来,科学家们一直在探索宇宙是何时以及如何形成的。直到今天,许多科学家认为宇宙是由大约137亿年前发生的一次性大爆炸形成的。当宇宙中所有的物质和主要能量聚集在一起,凝聚成一个很小的体积时,它的温度极高,密度也极高,所以会在瞬间产生很大的压力,然后就会发生大爆炸。这种大爆炸的反应原理被物理学家称为量子物理。通过大爆炸,物质会分散到不同的方向,空间会继续膨胀,温度也会相应下降。后来,它会出现在宇宙中所有的星系、恒星、行星甚至生命中。

宇宙的起源是在爆炸之前,宇宙中储存的所有物质和能量聚集在一起,凝聚成一个很小的体积,其温度极高,密度也极高(称为奇点)。通过瞬间产生的巨大压力,发生大爆炸,这种大爆炸的反应原理被物理学家称为量子物理(尚未解决)。大爆炸也会使物质开始散开,空间继续膨胀,温度相应下降。后来宇宙中相继出现的所有星系、恒星、行星甚至生命,都是在这个不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的物体。然而,由大爆炸引起的宇宙理论并不能准确地给出合理的解释。在储存的物质和能量聚集在一点之前存在什么?《生活大爆炸》是加莫夫在1946年创立的。

宇宙起源

宇宙的起源是空间和时间的本质。这是什么?这是2000多年前从古代哲学家到现代天文学家一直在困惑的问题。在哥白尼、赫歇尔、哈勃从太阳系、银河系、河外星系探索宇宙的三部曲之后,宇宙学不再是深奥抽象的哲学思辨,而是建立在天文观测和物理实验基础上的现代科学。

宇宙的起源直到20世纪,出现了两种比较有影响的宇宙模型。一个是稳态理论,一个是大爆炸理论。20世纪20年代末,埃德温& middot哈勃发现了一些红移,表明宇宙正在膨胀。20世纪60年代中期的人,Arno & middot彭齐亚斯和罗伯特& middotRobertWilson发现了宇宙微波背景辐射。这两个发现为大爆炸理论提供了非常有力的支持。

最有影响力的宇宙起源理论,也被称为大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它可以解释更多的观点。它的主要观点是,我们的宇宙曾经有过一个从热到冷的演化过程。在此期间,宇宙的系统不是静止的,而是不断膨胀的,使得物质的密度从稠密演化到稀疏。这个从热到冷,从稠密到稀薄的过程就像一次大规模的爆炸。所以根据大爆炸宇宙学中的一些主要观点,大爆炸的整个过程是在宇宙早期,温度会比较高,至少在100亿度以上。

宇宙起源的物质密度也是相当大的,所以整个宇宙体系会达到一定的平衡。宇宙中只有一些基本粒子,如中子、质子、电子、光子、中微子等。但由于整个系统在不断膨胀,温度很快就会下降。当温度下降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的一些主要条件,于是要么衰变,要么与质子结合形成重氢、氦等元素;正是从这个时期开始,化学元素开始形成。当温度进一步下降到100万度时,一些化学元素形成的早期过程也将结束(见元素合成理论)。宇宙中的物质主要由质子、电子、光子和一些较轻的原子核组成。

宇宙起源

宇宙大爆炸理论声称所有的恒星都是在一定的温度下降后诞生的,所以任何天体的年龄都应该比温度下降到今天的时期短,也就是不到200亿年。对各种天体年龄的测量证明了这一点。观测到的河外天体有系统性的谱线红移,红移与距离成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙不断膨胀的主要反映。所以氦在各种天体上的丰度是相当大的,大部分都是30%。恒星核反应的机制不足以解释为什么会有这么多氦。但是根据宇宙大爆炸理论,早期的高温导致了氦产生的高效率,可以解释这个事实。根据宇宙的膨胀速度和氦丰度,可以详细计算出各个历史时期的宇宙主要温度。大爆炸理论的创始人之一加莫夫也预言,今天的宇宙已经非常寒冷,绝对温度只有几度。1965年在微波波段探测到一些具有热辐射谱的微波背景辐射,温度约为3 K。

宇宙起源于一个单一的无量纲点,即一个在时空上没有尺度但包含了宇宙所有物质的奇点。至少在120-150亿年前,宇宙和空间本身就是在这个点上爆炸形成的。