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深度揭秘宇宙大爆炸理论发现和演变!

时间:2016-12-20 作者:693295245 浏览:    手机版

宇宙大爆炸是现代天文学中最有影响的一种学说之一,也是宇宙起源学说的一种假设之一,许多科学家都在研究宇宙大爆炸理论,因为这与人类探索宇宙提供者更有用的信息。下面奇闻网带您去看看:深度揭秘宇宙大爆炸理论发现和演变!

宇宙大爆炸理论是谁提出来的

1948年前后,伽莫夫第一个建立了热大爆炸的观念。这个创生宇宙的大爆炸不是习见于地球上发生在一个确定的点,然后向四周的空气传播开去的那种爆炸,而是一种在各处同时发生,从一开始就充满整个空间的那种爆炸,爆炸中每一个粒子都离开其它每一个粒子飞奔。事实上应该理解为空间的急剧膨胀。"整个空间"可以指的是整个无限的宇宙,或者指的是一个就象球面一样能弯曲地回到原来位置的有限宇宙。

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宇宙大爆炸理论之父伽莫夫

根据大爆炸宇宙论,早期的宇宙是一大片由微观粒子构成的均匀气体,温度极高,密度极大,且以很大的速率膨胀着。这些气体在热平衡下有均匀的温度。这统一的温度是当时宇宙状态的重要标志,因而称宇宙温度。气体的绝热膨胀将使温度降低,使得原子核、原子乃至恒星系统得以相继出现。

宇宙大爆炸理论观测数据

大爆炸理论的科学性令人不得不信服。最直接的证据来自对遥远星系光线特征的研究。20年代,天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)研究了维斯托·斯里弗(Vesto Slipher)所作的观测。他注意到,远星系的颜色比近星系的要稍红些。哈勃仔细测量了这种红化,并作了一张图。他发现,这种红化是系统性的,星系离我们越远,它就显得越红。光的颜色与它的波长有关。在白光光谱中蓝光位于短波端,红光位于长波端。

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宇宙大爆炸的证据

遥远星系的红化意味着它们的光波波长已稍微变长了。在仔细测定许多星系光谱中特征谱线的位置后,哈勃证实了这个效应。他认为,光波变长是由于宇宙正在膨胀的结果。哈勃的这个重大发现就奠定了现代宇宙学的基础。膨胀中宇宙的性质使许多人困惑不解。从地球的角度来看,好像遥远的星系都正飞快地远离我们而去。但是,这并不意味着地球就是宇宙的中心。平均而言,宇宙不同地方的膨胀图像都是相同的。

可以说每一点都是中心,又没有一点是中心(解释得最好的是一幅画:三维空间的切割)。我们最好把它想象成星系间的空间在伸长或膨胀,而不是星系在空间中运动。这一点与我们日常生活中见到的源于一点的爆炸不同。空间可以伸长这一事实看上去似乎离奇古怪,不过这却是1915年爱因斯坦广义相对论发表以来科学家们早就熟知的概念。广义相对论认为,引力实际上是空间(严格地说是时空)弯曲或变形的一种表现。从某种意义上来说空间是有弹性的,可以按某种方式弯曲或伸长,具体情况取决于物质的排列。这个思想已为观测所充分证实。

宇宙大爆炸理论的问题

对于大爆炸后最初的几分钟,相关的观测严重缺乏,最早期宇宙物质——能量的实际形式很大程度上仍只是猜测。大一统理论预测了特定类型的粒子(如难以捉摸的磁单极子),而超弦、超对称、超引力以及其他多维理论都预测了各自原初粒子及作用力。物质对反物质的绝对优势也是一个需要透彻说明的经验性事实。其他主要问题都与暗物质和暗能量的产生和本质有关(通常认为量子真空是二者的主要提供方)。

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宇宙大爆炸的初始阶段还是观测不到

大爆炸是否会变成一个无法预测的理论?科学家认为我们虽然知道宇宙曾经历了大爆炸,但是宇宙大爆炸可能无法获得验证,如果稳定的膨胀速率得到维持,那么至少在1万亿年的时间内我们无法获得关于宇宙大爆炸的信息。宇宙微波背景辐射的发现使得宇宙起源有了新的进展,科学家同时也发现该辐射信息存在各向同性的特点,这个信息极大支持了宇宙大爆炸假说,这说明宇宙大爆炸后微波背景辐射仍然留存在宇宙空间中。

大爆炸之前是什么?暴涨抹去了许多关于宇宙大爆炸的信息,因此我们无法完全回答这个问题,宇宙在开始时非常热,以至于现在物理理论和方程无法用于解释宇宙当时的状态。如果宇宙在大爆炸之前还有某种形式,那么我们的宇宙是否是从一个原始宇宙演化而来的呢?这仍然是个迷。科学家通过对全新的宇宙微波背景辐射分布图的研究,使得宇宙起源的调查有了一些进展。

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宇宙大爆炸之前的宇宙是怎么样的

宇宙大爆炸之后不久是否曾经普遍存在过生命?科学家研究发现在宇宙大爆炸后1500万年左右的时间内,其温度适合生命的存在,这个时间可持续数百万年之久,时间上可以满足一些微生物的出现,但不太可能是复杂的高级生物。

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