宇宙大爆炸
宇宙大爆炸
金融学院
卢家欢
26130223
【摘要】宇宙大爆炸是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设想。大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。宇宙大爆炸模型只适用于宇宙的大尺度上，而它也意味着宇宙是无边的。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质，形成了当今的宇宙形态，人类就是在这一宇宙演变中诞生的。
【关键词】宇宙；大爆炸；模型；理论；证据
宇宙大爆炸模型是对宇宙产生和发展过程的一种科学假设，它描述了宇宙的发展过程，是一种理论预言。它由1948年乔治·伽莫夫和他的两位研究生一起提出，是现今被普遍接受的宇宙模型，被称为标准宇宙模型。宇宙大爆炸模型指出：宇宙产生于空间奇点，时间由此开始，空间也由此不断膨胀。
1.宇宙大爆炸模型的涵义
伽莫夫等在美国《物理评论》杂志上发表了关于大爆炸宇宙学模型的文章：提出宇宙是由甚早期温度极高且密度极大，体积极小的物质迅速膨胀形成的，这是一个由热到冷、由密到稀和不断膨胀的过程，犹如一次规模极其巨大的超级大爆炸。
宇宙大爆炸模型认为，大爆炸后的10^-43秒，宇宙中还没有任何粒子，只有时间、空间和真空场。后10^-6秒，为强子时代，温度约为10^13k，夸克有条件结合成质子和中子等一类强子。大爆炸后10^-2秒，为轻子时代，温度约为10^11k，产生重子的反应停止，重子增加。4秒后，温度为10^9k，重子数目趋于稳定。3分钟后，温度降到10^6k，中子和质子结合成氘核，氘核形成氦核。这时，粒子发生反应的可能性很小，各粒子数丰度基本保持不变。40万年后，进入“退耦代”，宇宙变透明，温度40000k，原子开始形成，核反应停止。10亿年后，宇宙气态物质靠引力作用碰撞，形成星系与恒星。100亿年后，银河系，太阳，行星开始形成，构成了今天的宇宙万物。宇宙大爆炸模型是现代宇宙学中最有影响力的一种学说，比其它宇宙模型更能说明较多观测到的事实，在这个时
期，宇宙不断地膨胀，温度从热到冷，密度从密到稀，当温度为10亿左右，中子开始失去自由存在的条件，要么发生衰变，要么与质子结合，化学元素就是从这一时期开始的。[1]
2.宇宙大爆炸模型的提出
20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离人们而去。1929年哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来，总结出了著名的哈勃定律：星系的退行速度v与它的距离r成正比，即v＝Hr。
根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，物质密度一直在变稀。由此反推，宇宙的结构在某一时刻前是不存在的，它只能是演化的产物。
1948年美国物理学家伽莫夫、阿尔法、贝特等人发挥了勒梅特的思想，把宇宙的膨胀于物质的演化联系起来，提出了“宇宙大爆炸模型”。因为它能较多他说明现时所观测到的事实，所以成为目前影响最大的宇宙学说。由于伽莫夫、阿尔法和贝特三人的姓恰好是希腊字母的，因而被后人幽默的代表宇宙之始。
3.宇宙大爆炸模型的特征
3.1.科学性
假说来源于科学事实即宇宙天体红移现象和宇宙3k微波辐射背景的发现与科学理论即多普勒效应和热力学定律等，因而具有科学性。
3.2.假定性
假说推测宇宙是由甚早期温度极高且密度极大，体积极小的物质迅速膨胀形成的，这是一个由热到冷、由密到稀和不断膨胀的过程，犹如一次规模极其巨大的超级大爆炸，其推测具有假定性。
3.3.易变性
在宇宙大爆炸假说的框架上，1992年，萨莫林在前人基础上提出了宇宙自然选择学说，即母宇宙是空间闭合的，犹如一个黑洞，该黑洞在生存了一段时间后坍缩为一个奇点，奇点又会反弹爆炸膨胀为新的下一代宇宙，这体现了假说的易变性。[2]
4．宇宙大爆炸理论的证据
4.1.宇宙的年龄
如果星系目前正在彼此远离，那它们过去必定靠得更近，也就是说，较早时代的宇宙，物质密度会更高。继续这一推理就意味着过去必定存在一个时刻，那时宇宙中的物质处于极其高密的状态。按照哈勃定律将星系的距离除以各自的速度，就可估计出那一时刻距今约100—200亿年。这段时间对所有星系来说是共同的，事实上它就是哈勃常数的倒数，那一时刻通常被称为“大爆炸”时刻，也就是我们宇宙的开端。如果这一推论不错，那么宇宙中一切天体的年龄都不应超出这个“宇宙年龄”所界定的上限。
借助卢瑟福所开创的利用物质中放射性同位素含量测定其形成年代的方法，人们测量了地球上最古老的岩石、“阿彼罗11号”宇航员从月球上带回的岩石以及从行星际空间掉到地球上的陨石样本，发现它们的年龄均不超过47亿年。
恒星的年龄可以从它们的发光功率和拥有的燃料储备来估计。根据热核反应提供恒星能源的理论，人们估算出银河系中最老恒星的年龄约为100—150亿年。
用上述两种完全不同的方法得到的天体年龄竞与“宇宙年龄”协调一致，这对大爆炸宇宙模型当然是十分有力的支持。
4.2.轻元素的丰度
在大爆炸后一秒钟以前，宇宙不仅不可能存在星系、恒星，地球，甚至除氢核外也没有其他化学元素，只有处于热平衡状态下的由质子、中子、电子、光子等基本粒子混合而成的“宇宙汤”。[3]起初，中子和质子的数量几乎相等，随着温度的降低，两者的比例逐渐下降，在约3分钟时达到1:6左右。当温度降到10亿K时，中子和质子合成氘核的反应开始，类似氢弹爆炸时发生的聚变过程迅速把所有的中子合成到由两个质子和两个中子构成的氦核中。由此不难算出，氦同氢的质量比应为1:4。
天文观测表明，无论宇宙的哪个角落，无论恒星还是星际物质中，氦与氢的比例均大体与此相符。同一时期合成的氘、氚、锂、铍、硼等轻元素，尽管数量小的多，但它们的丰度也具有类似的普适性。这对大爆炸模型无疑又是一个有力的支持。
4.3.微波背景辐射
大爆炸模型的另一个重要遗迹是微波背景辐射。前面说过，大爆炸后最初几分钟，宇宙就像一个氢弹爆炸时产生的火球，处处充满了温度高达10亿k的光辐射。因为处于热平衡中，这种辐射强度随波长的分布服从普朗克分布。随着宇宙的膨胀，辐射温度不断下降，但始终保持黑体谱形和总体均勾性。按伽莫夫等人的计算，作为这种过程的遗迹，目前的宇宙中应普遍存在温度约3k的背景黑体辐射。由于这辐射的峰值波长在1毫米附近，处于微波波段，故又称为微波背景辐射。
令人遗憾的是，这一重要预言在提出后的10多年中竟未引起人们的认真关注。直到1964年，美国贝尔电话实验室的彭齐亚斯和威尔逊用一架卫星通讯天线在7.35厘米波长处探测到一种来自宇宙空间的强度与方向无关的信号时，他们起初并不清楚自己发现的意义。后来普林斯顿大学的皮伯斯等得知这一消息，才认识到这正是他们“踏破铁鞋无觅处”的宇宙背景辐射。为了最后“验明正身”，20多年来，全世界天文学家对这种辐射的谱分布和方向进行了大规模的调查，形势逐渐明朗。1989年，美国宇航局专门为此发射了宇宙背景探测者卫星，第一批测量数据表明：在从0.5毫米到5毫米的整个波段上，该辐射的谱分布与温度为2.735±0.06k的理想黑体完全相合；在扣除运动效应以后，天空不同方向的相对误差小于十万分之一。[4]这就无容置疑地证明了微波背景辐射的黑体性和普适性。它是热大爆炸模型最令人信服的证据，这一发现在现代宇宙学史上的地位只有宇宙膨胀的发现可以与之相比。
如果说，哈勃的发现打开了宇宙整体动力学演化研究的大门，那么彭齐亚斯和威尔逊的发现则打开了宇宙整体物理演化研究的大门。
4.4.星系演变和分布
对星系和类星体的分类和分布的详细观测为大爆炸理论提供了强有力的支持证据。理论和观测结果共同显示，最初的一批星系和类星体诞生于大爆炸后十亿年，从那以后更大的结构如星系团和超星系团开始形成。由于恒星族群不断衰老和演化，我们所观测到的距离遥远的星系和那些距离较近的星系非常不同。此外，即使距离上相近，相对较晚形成的星系也和那些在大爆炸之后较早形成的星系存在较大差异。这些观测结果都和宇宙的稳恒态理论强烈抵触，而对恒星形成、星系和类星体分布以及大尺度结构的观测则通过大爆炸理论对宇宙结构形成的计算模拟结果符合得很好，从而使大爆炸理论的细节更趋完善。
4.5.其他证据
人们通过对哈勃膨胀以及对微波背景辐射的观测，分别估算出了宇宙的年龄。虽然这两个结果彼此曾经存在一些矛盾和争议，但最终还是取得了相当程度上的一致：两者都认为宇宙的年龄要稍大于最老的恒星的年龄。两者的测量方法都是将恒星演化理论应用到球状星团上，并用放射性定年法测定每一颗第二星族恒星的年龄。
大爆炸理论预言了微波背景辐射的温度在过去曾经比现在要高，而对于位于高红移区域的气体云，通过观测它们对温度敏感的发射谱线已经证实了这个预言。这个预言也意味着星系团中苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应的强度与红移并不直接相关；这一点从目前观测来看应该是近似正确，然而由于苏尼亚耶夫·泽尔
多维奇效应的强度还和星系团的本身性质直接关联，并且星系团的性质在宇宙学的时间尺度上会发生根本的变化，因而导致无法精确检验这个猜想的正确性。
5.宇宙大爆炸理论的未来
在发现暗能量之前，宇宙学家认为宇宙的未来存在有两种图景：如果宇宙能量密度超过临界密度，宇宙会在膨胀到最大体积之后坍缩，在坍缩过程中，宇宙的密度和温度都会再次升高，最后终结于同爆炸开始相似的状态——即大挤压；相反，如果宇宙能量密度等于或者小于临界密度，膨胀会逐渐减速，但永远不会停止。恒星形成会因各个星系中的星际气体都被逐渐消耗而最终停止；恒星演化最终导致只剩下白矮星、中子星和黑洞。相当缓慢地，这些致密星体彼此的碰撞会导致质量聚集而陆续产生更大的黑洞。宇宙的平均温度会渐近地趋于绝对零度，从而达到所谓大冻结。此外，倘若质子真像标准模型预言的那样是不稳定的，重子物质最终也会全部消失，宇宙中只留下辐射和黑洞，而最终黑洞也会因霍金辐射而全部蒸发。宇宙的熵会增加到极点，以致于再也不会有自组织的能量形式产生，最终宇宙达到热寂状态。
现代观测发现宇宙加速膨胀之后，人们意识到现今可观测的宇宙越来越多的部分将膨胀到我们的事件视界以外而同我们失去联系，这一效应的最终结果还不清楚。在ΛCDM模型中，暗能量以宇宙学常数的形式存在，这个理论认为只有诸如星系等引力束缚系统的物质会聚集，并随着宇宙的膨胀和冷却它们也会到达热寂。对暗能量的其他解释，例如幻影能量理论则认为最终星系群、恒星、行星、原子、原子核以及所有物质都会在一直持续下去的膨胀中被撕开，即所谓大撕裂。
[5]
虽然在宇宙学中大爆炸模型已经建立得相当完善，在将来它仍然非常有可能被修正，例如对于宇宙诞生最早期的那一刻人们还几乎一无所知。彭罗斯－霍金奇点定理表明，在宇宙时间的开端必然存在一个奇点。但是，这些理论都是在广义相对论正确的前提下才成立，而广义相对论在宇宙达到普朗克温度之前必须失效，而一个可能存在的量子引力理论则有希望避免产生奇点。
参考文献：
[1]邓祖淦.宇宙学——人类文明的产物[J].物理科学学院报,1990,(5).
[2]李志超.中国宇宙学公理[J].中国科学技术大学学报,1999.(3).
[3]李宗诚.超越完备宇宙学的根本性假设和本原动力学模型[M].苏州大学交叉科学研究室,2005,(8).
[4]须重明.暴计数的宇宙学含义[J].南京师大学报,2000,(10).
[5]傅承启. 宇宙膨胀与宇宙学距离[J].世界科技研究与发展,2005,(5).
宇宙大爆炸
（Carl Wilhelm Wirtz）证实了绝大多数类似的星云都在退离地球。不过斯里弗尔并没有因此联想到这个观测结果对宇宙学的意义，这也是由于在当时，人们就这些“星云”是否是我们的银河系之外的“岛宇宙”这一问题存在着高度争议。在理论研究方面，1917年爱因斯坦将广义相对论理论应用到整个宇宙，发表了标志着物理宇宙学建立的论文《根据广义相对论对宇宙学所做的考察》。然而从广义相对论出发建立的宇宙模型不是静态的，这和当时相信静态宇宙的主流观点并不符合，爱因斯坦为此在场方程中加入了一个宇宙学常数来进行修正。1922年，苏联宇宙学家、数学家亚历山大·弗里德曼假设了宇宙在大尺度上的均匀和各向同性，利用引力场方程推导出描述空间上均一且各向同性的弗里德曼方程，并且在这一组方程中宇宙学常数是可以消掉的。通过选取合适的状态方程，从弗里德曼方程得到的宇宙模型是在膨胀的。1924年，埃德温·哈勃对最近的“旋涡星云”距地球的距离进行了测量，其结果证实了它们在银河系之外，本质是其他的星系。1927年，比利时物理学家、天主教牧师乔治·勒梅特在不了解弗里德曼工作的情况下独立提出了星云后退现象的原因是宇宙的膨胀。1931年勒梅特进一步指出，宇宙正在进行的膨胀意味着它在时间反演上会发生坍缩，这种情形会一直发生下去直到它不能再坍缩为止，此时宇宙中的所有质量都会集中到一个几何尺寸很小的“原生原子”上，时间和空间的结构就是从这个“原生原子”产生的。 1924年起，哈勃为勒梅特的理论提供了实验条件：他在威尔逊山天文台利用口径250厘米的胡克望远镜费心建造了一系列天文距离指示仪，这是宇宙距离尺度的前身。这些仪器使他能够通过观测星系的红移量来推测星系到地球的距离。他在1929年发现，星系远离地球的速度同它们与地球之间的距离刚好成正比，这就是所谓哈勃定律。而勒梅特在理论推测，根据宇宙学原理当观测足够大的空间时，没有特殊方向和特殊点，因此哈勃定律说明宇宙在膨胀。 二十世纪三十年代，还出现了一些尝试解释哈勃所观测到现象的非主流宇宙模型，例如米尔恩宇宙、振荡宇宙（最早由弗里德曼提出，后来的主要推广者是阿尔伯特·爱因斯坦和理查德·托尔曼）、弗里茨·兹威基的衰减光子假说。 第二次世界大战以后，宇宙膨胀的观点引出了两种互相对立的可能理论：一种理论是由勒梅特提出，乔治·伽莫夫支持和完善的大爆炸理论。伽莫夫提出了太初核合成理论，而他的同事拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼则理论上预言了宇宙微波背景辐射的存在。另一种理论则是英国天文学家弗雷德·霍伊尔等人提出的稳恒态宇宙模型。在稳恒态宇宙模型里，新物质在星系远离留下的空间中不断产生，从而宇宙在任何时候看上去都基本不变化。具有讽刺意味的是，大爆炸理论的名称却是来自霍伊尔提到勒梅特的理论时所用的称呼，他在1949年3月的一期BBC广播节目《物质的特性》（The Nature of Things）中将勒梅特等人的理论称作“这个大爆炸的观点”。之后的许多年，这两种理论并立，但射电源计数等一系列观测证据使天平逐渐向大爆炸理论倾斜。1965年，宇宙微波背景辐射的发现和确认更使绝大多数物理学家都相信：大爆炸是能描述宇宙起源和演化最好的理论。现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关，或者是它的延伸，或者是进一步解释，例如大爆炸理论的框架下星系如何产生，早期和极早期宇宙的物理定律，以及用大爆炸理论解释新观测结果等。 二十世纪九十年代后期和二十一世纪初，望远镜技术的重大发展和如宇宙背景探测者（COBE）、哈勃太空望远镜（HST）和威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）等空间探测器收集到的大量数据使大爆炸理论又有了新的大突破。宇宙学家从而可以更为精确地测量大爆炸模型中的各种参数，并从中发现了很多意想不到的结果，比如宇宙的膨胀正在加速。
宇宙起源和演化学说简史
宇宙起源和演化学说简史 王为民（四川南充龙门中学） 今天我本想在帖吧转发我的“宇宙大爆炸的缺陷”一文，因为这篇文章刚刚见报，其兴奋之情溢于言表。 人类从牛顿时代习惯万有引力主宰宏观宇宙的现象，却对于宇宙三大力学(电磁力、强核力、弱核力)的电荷、色荷、弱荷中性视而不见。人们习惯于上帝的安排，很少去问上帝，这样安排宇宙秩序的原因是什么? 我们知道，原子是电中性的，原子核中的质子数总是等于核外电子数。问题是我们的宇宙质子数为什么也等于电子数，我们的宇宙也是电中性的。 如若不然，电力比万有引力强一万亿亿亿亿倍是不容许万有引力支配天体运动的。但事实是，牛顿万有引力和爱因斯坦的时空弯曲理论却能够很好地解释行星围绕太阳运动的轨迹。完全不需要电磁力来帮忙。 宇宙大爆炸学说好像不屑于这种解释，它的理由就是宇宙本来就是如此，甚至前一个收缩宇宙死亡以后，再次爆发都是如此，没有理由来解释这个质子数等于电子数的理由。 质子有反质子，电子有正负电子之分，每一个基本粒子都有其反粒子，光子的反粒子是它自身。 宇宙大爆炸最初正反粒子数是相等的，如果永远保持正反粒子数相等，那么正反粒子将湮灭为2～3个光子，宇宙只是光子的海洋，不会出现物质粒子。 但事实是，我们的宇宙主要是由质子、中子、电子等物质组成的，反物质的反质子、反中子、正电子在宇宙射线中有极少数来自强烈的恒星内部核聚变过程，它们遇到物质可以湮灭物质的质子、中子、电子等，并不能湮灭宇宙，因为，我们的宇宙是物质的，而不是反物质的。 在正负电子对撞机中，科学家将正电子和电子分别加速到接近光速，然后进行对撞。由于对撞能量非常高，激发真空产生更多的正负电子，同时还产生了正反π介子、正负μ子，正反质子，正反中子等。对于带电粒子，科学家用磁场将它们进行分离。 我提出的“正反王为民粒子白洞创生正反宇宙定律”能够解释所有这些问题。所以，我感到非常高兴。 按照“正反王为民粒子白洞创生正反宇宙定律”应该是正反物质的宇宙大分离。就像人类的起源。为什么我们大中华全是黄种人，欧洲是白人，非洲是黑人，东南亚是棕色种人?这就是人类起源大分离。 1922年，弗里德曼根据宇宙学原理，宇宙天体在大尺度空间分布均匀，各向同性，将罗伯逊——沃克度规代入爱因斯坦含宇宙项的引力方程得到弗里德曼方程，在此基础上，科学家建立了宇宙膨胀、收缩或震荡的各种宇宙流体演化模型。 根据“科普中国”介绍:“大爆炸宇宙论”（The Big Bang Theory）认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1927年，比利时天文学家和宇宙学家勒梅特（Georges Lema?tre）首次提出了宇宙大爆炸假说。1929年，美国天文学家哈勃根据假说提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。 现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。该理论的创始人之一是伽莫夫。1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论，认为宇宙由大约140亿年前发生的一次大爆炸形成。上世纪末，对Ia超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，因为宇宙可能大部分由暗能量组成。
浅谈宇宙大爆炸理论
浅谈宇宙大爆炸理论 机械12-1 121014122 孙静 我们从哪里来？宇宙是什么样的？这自有人类以来的永恒疑问。从西方的海龟驮大陆，到中国的天圆地方，诞生了远古的神话和宗教。十七世纪，开普勒、胡克等人继续为太阳系勾勒大概的轮廓。最终伟大的牛顿建立了完美的经典力学大厦。那时人们确信宇宙间所有的规律都已发现殆尽，所有星系的运动都可纳入牛顿力学的体系中。这一时期人们相信宇宙是无限广大和永恒的存在，也许这使人有某种安全感。但是用牛顿力学解释宇宙有个致命的疑问，如果万有引力是正确的，为什么星系不会因为万有引力聚拢到一起？无论宇宙有没有一个中心，只要时间足够长，星系总会慢慢靠拢，最后碰撞、毁灭。这给现代天文学提出了挑战，但是即使是当时最具有革命精神的人，也无法想象今后的颠覆性的发现。 大爆炸理论（Big Bang）是天体物理学关于宇宙起源的理论。根据大爆炸理论，宇宙是在大约140亿年前由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的。本理论产生于观测到的哈勃定律下星系远离的速度，同时根据广义相对论的弗里德曼模型，宇宙空间可能膨胀。延伸到过去，这些观测结果显示宇宙是从一个起始状态膨胀而来。在这个起始状态中，宇宙的物质和能量的温度和密度极高。至于在此之前发生了什么，广义相对论认为有一个引力奇点，但物理学家对此意见并不统一。 “大爆炸宇宙论”认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。[1] 1927年，比利时天主教神父勒梅特（Georges Lema?tre）首次提出了宇宙大爆炸假说。1929年，美国天文学家哈勃根据假说提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。 现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。该理论的创始人之一是伽莫夫。1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论，认为宇宙由大约200亿年前发生的一次大爆炸形成。 大爆炸一词在狭义上是指宇宙形成最初一段时间所经历的剧烈变化，这段时间通过计算大概在距今137亿（1.37 ×10^10）年前；但在广义上指当今流行的揭示宇宙起源和膨胀的理论。这一理论的直接推论是我们今天所处的宇宙同昨天或者明天的宇宙不同。根据这一理论，乔治·伽莫夫在1948年预测了宇宙微波背景辐射的存在。1960年代，这一辐射被探测到，有力地支持了大爆炸理论，从而否定了另一个比较流行的稳恒态宇宙理论。 大爆炸理论是通过实验观测和理论推导发展的。 1910年代，维斯特·斯里弗尔（Vesto Slipher）和卡尔·韦海姆·怀兹（Carl Wilhelm Wirtz）证实了大多数旋涡星系正在退离地球，不过他们并没有因此联想到这对宇宙学意味着什么，也不认为发现的星云其实是银河系外的其他星系。同时在理论上，爱因斯坦的广义相对论成功建立并推出没有稳定态宇宙。通过度量张量描述的宇宙不是膨胀就是收缩，爱因斯坦认为他自己解错了，并加入了一个宇宙学常数来进行改正。第一个不
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科学与技术复习试题 一、选择题（每题2分，共10分） 1．自然界中一切物体的相互作用，都可能归结为四种基本的相 互作用，即引力、弹力、电磁力和(C)相互作用。A．地磁力B．分子力C强力D．结合力 2．基因是含特定遗传信息的核苷酸序列，是(D)的最小功能单位。 A ．细胞 B ．蛋白质 C ．氨基酸 D ．遗传物质 3.1996年，世界上第一只克隆羊——多利面世，这 是世界上首次利用(A)技术而培养出的克隆动物。 A. 细胞核移植 B ．细胞融合C．细胞培养 D ．细胞膜嫁 接 4．由无数恒星和星际物质构成的巨大集合体称为(A) 。 A．星系 B ．星空 C ．星云 D ．星际 5．光纤通信利用光纤来传送(C)，它是20世纪70年代发展起来的一种新的通信方式。 A．电 B ．声 C ．光 D ．机械 二、填空题（每空2分，共10分） 6．科学是技术发展的__理论__基础，技术是科学发展的手段， 他们相互依存、相互渗透、相互转化。 7 ．我国863计划中，被评选列入该纲要的8个技术群是生物技 术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、能 源技术、新材料技术和海洋技术。 8 ．新技术革命的兴起是以__信息技术为先导的。 9．板块构造说的理论是在__大陆漂移学说、海底扩张 学说的基础上发展起的。 10.1987年，世界环境与发展委员会发布了一份 题为《我们共同的未来》的报告，首次提出了“可持续 发展”的概念。 三、名词解释（每题5分，共20分） 11．核能是在原子核变化过程中，从变化前后原子核质量亏损的质量 差转化来的能量。 12. 纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级（lo-g 米），再用这种超细微粒子制造的材料。 13. 地球外部圈层结构指地球外部离地表平均800千米以内的圈 层，包括大气圈、水圈和生物圈。 14 ．物质生产力一（劳动者十劳动资料十劳动对象十管理 +??） 高科技。四、简答题（每题15分．共30分） 15．简述科学认识发展的动因。 (1)科学认识发展的外部动因（8分） 恩格斯曾经指出：“经济上的需要曾经是，而且越来 越是对自然界的认识进展的主要动力”。 一般地说，在19世纪中叶以前，科学是落后于生产和技术的， 它的发展是在生产需要的推动下进行的。而从19世纪下半叶以后，科学理论研究不仅走在技术和生产的前面，还为技术和生产的发展开辟了各种可能的途径。进入二十世纪以后，现代科学产生了空前的先行作用，科学变成了超越一般技术进步的因素。 (2)科学认识发展的内部动因（7分） 科学作为系统化的理论知识体系，有其自身的矛盾运 动和继承积累关系。科学发展的内部矛盾运动是它的内部动力。它表现为：1)新事实和1日理论的矛盾。2)各种不同观点、假说和理论的矛盾。 16．简述新材料发展的方向。 随着社会的进步，人类总是不断地对材料提出新的要求。当今新材料的发展有以下几点： (1)结构与功能相结合。即新材料应是结构和功能 上较为完美的结合。（3分） (2)智能型材料的开发。所谓智能型是要求材料本身具 有一定的 模仿生命体系的作用，既具有敏感又有驱动的双重的功能。（3 分） (3)少污染或不污染环境。新材料在开发和使用过 程中，甚至废弃后，应尽可能少地对环境产生污染。 （3分） 18世纪中叶产 生
马克思分析宇宙大爆炸
现在我们就用马克思主义检验一下宇宙大爆炸理论。 先来认识一下什么是宇宙大爆炸理论。 “宇宙大爆炸学说”作为现代天文学宇宙论中的一个学派, 是研究回答宇宙的发生和发展的问题的。这个学说, 是在1 9 4 8 —1 9 4 9 年间, 阿尔法、贝特和伽莫夫以及赫曼等人共同发展的一种宇宙论。由于这几位创始人的姓名偶然地和希腊字母a 、β、r 谐音, 所以又称为a 一β一r 的理论。这个学说的主要观点认为, 我们的宇宙曾有过一段从密到稀, 从热到冷的演变史。在这个时期内, 宇宙体系在不断地膨胀, 而且这一膨胀过程, 开始时十分迅猛, 如同一次规模巨大的爆炸。具体说, 大约在l的多亿年前, 宇宙升始发生大爆炸。其过程是: 在宇宙的早期, 温度10 0 亿度以上, 物质处于高密状态, 宇宙间只有电子、光子、中微子和少量的中子，质子等基本粒子形态的物质。由于整个体系在膨胀, 所以温度很快下降。当温度降到10 亿度左右时, 化学元素从这一时期开始形成。当温度降到1 0 万度后, 早期形成化学元素的过程结束, 宇宙间的主要物质是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到儿千度时, 电子与氢核组成原子, 这样组成的气体在引力的作用下凝聚成气云, 最后逐渐形成今日宇宙里各种各样的星系和恒星。 从物质方面分析: 1:按照马克思唯物主义，根本就没有什么造物主或者上帝，客观世界都是物质的，任何现象都可以用物理定律来解释，科学唯物主义可以解释宇宙中大部分现象，日月星辰，人体动物、力学光学等!宇宙大爆炸学说, 既然认为宇宙是因为其本身体积、温度的变化而产生的爆炸,并且爆炸产生以后, 它的发生、发展只受其物理学规律的支配, 神或上帝并不能进行干预, 因此这个学说与辩证唯物主义的宇宙观念是一致的, 它在一定程度上支持了世界是统一的物质世界的观点。 2:物质是守恒的, 即物质不能创生, 不能消灭, 整个世界就是物质的世界, 根本不存在物质世界之外的一个什么东西。物质世界从宇观上说是至大无外的, 而从微观上说是至小无内的。整个物质世界也无所谓开端和结束.很多人认为宇宙大爆炸是一切世间物质的起源,我们小组不大同意这个观点.根据宇宙大爆炸学说,物质从头到尾都是存在的.它并没有提及一个从无到有的诞生过程.只是解释了物质如何密度从低稀到高密,从电子,光子发展到中子，质子的过程.从这一点来说,它符合了物质的守恒性.
《宇宙探秘》教案
四、宇宙探秘 码头中学王国武 教学目标： （1) 了解人们对宇宙的认识过程以及不同时期主要的观点和理论 （2）知道太阳系组成和宇宙组成，了解宇宙大爆炸模型及其基本知识 （3）常识性了解宇宙和航天事业的发展和未来 教学重点、难点 一、重点：了解太阳系的组成和人类探索太阳系及宇宙的历程 二．难点：认识宇宙的起源 教学方法：观察法，讲授法 教学用具：自制多媒体课件 一．新课引入 视频导入 问：你对宇宙有哪些疑问？ 讨论，学生回答后得到新课课题 二．人类探索宇宙的历程 1、关于宇宙的起源东西方有各种说法，我们中国人认为是盘古创造了世界 你还知道哪些关于宇宙、天地等的传说？ 学生回答 2、对宇宙的认识，中国古代有盖天说： 天圆如张盖，地方如棋局。 人们通过观察星空发现日月星辰似乎围绕着我们地球旋转，宇宙到底如何运行？ 看书并讨论
古希腊天文学家托勒密提出地心说 地心说对吗？地球是怎么运动的？ 文艺复兴时期，天文学家哥白尼提出日心说 哥白尼提出日心说，掀起一场认知革命，使我们开始了对宇宙的科学审视 学生讨论关于对宇宙的了解，回答 三．科学的宇宙观 人类对神秘宇宙的认识已经远远超越了哥白尼时代。 展示各种图片反映当今宇宙，从而知道太阳系组成和宇宙组成 小练习 1、银河系的形状是__________________ 2、距离银河系最近的星系是_______ ...... 观看视频，地球在宇宙中的位置,知道光年的概念：光在真空中传播一年所经过的距离 提出问题：宇宙是否有过去？宇宙是怎么来的？ 观看视频，得出宇宙起源于大爆炸 四．实现飞天梦 宇宙是如此之大，以至于人们不能满足于用肉眼和望远镜观察宇宙，人们早已冲出地球走向太空 简单介绍人类在宇宙探索方面的成就 观看有关神五视频 五．小结本节知识点并布置作业
宇宙大爆炸概论
学院：数学学院学号：20120510293 姓名：陈椿文 简述大爆炸宇宙学所描述的宇宙演化过程大爆炸理论（Big Bang）又称大爆炸宇宙学，是当代关于宇宙起源的理论。也是现代宇宙学中最有影响的一种学说。与其他宇宙模型理论相比，大爆炸宇宙学更能说明一些观测事实。其主要观点是，认为我们的宇宙曾经有过一段从热到冷的演化过程。宇宙并非静止的，而是在不断地膨胀，物质密度从密到稀，就如同一次巨大的爆炸一样。 1927年，比利时天文学家乔治〃勒梅特首次提出了“大爆炸”的概念，认为宇宙开始于一个极小的原始“超原子”（现称为“原始火球”）的灾变性爆炸。1948年，美籍俄裔天体物理学家乔治〃伽莫夫将广义相对论引入到宇宙理论中，提出了宇宙起源的大爆炸模型，其理论出发点是埃德温〃哈勃发现的星系退行速度与距离的关系。既然各星系目前正在彼此退离，那么它们过去必然是彼此互相靠近的。照此追溯下去，大约150亿年（近年来修正为137亿年）前的某一时刻，一个密度极大、温度为10（32次方）K、尺度为10（负36次方）的“原始火球”爆炸，这个无限小点称为“奇点”。从这里诞生了时间和空间、质量和能量，于是宇宙从“无”中诞生。而爆发之“前”，时间和空间毫无意义，因为时间和空间是从奇点开始的。在10（负34次方）秒的极短时间内，宇宙膨胀了10（100次方）倍。极大热能的一部分转化为物质和反物质，包括夸克、反夸克、电子、反电子等基本粒子。物质和反物质碰撞而湮灭并放出光。由于物质远远多于反物质，在10（负5次方）秒后，剩余的物质随着膨胀减速和温度下降，夸克凝聚成中子和质子，进而形成氢核与氦核。此后的30万年间，温度继续下降至5000～4000K，原子核捕捉到曾经无序飞散的电子，构成原子。宇宙变得不透明，进入黑暗时代，这样持续了大约9亿年。此时的宇宙大体上是均匀的，但也存在大约10万分之一的不均匀度。这导致物质凝聚，形成恒星，聚集成星系，星系集结成星系团，更进而聚合成超星系团以及介于其间的超级空洞。现在我们能够通过各种手段观测到的距离100多亿光年宇宙深处的天体，就是宇宙大爆炸后形成的原始天体。 大爆炸学说能较好地解释一些观测事实，也显示了一定的生命力，并且成为目前关于宇宙形成、演化的主流学说。因而取代了另一个比较流行的稳恒态宇宙理论。
科幻说·宇宙大爆炸篇(700字)作文
精选作文:科幻说·宇宙大爆炸篇(700字)作文 我们生活的地球，在银河系这一庞大星系中是非常渺小的，这也启发者人类对宇宙的探索，随即一些谜题涌现出来。宇宙好比一座发电厂，有一定的负荷，如果超负荷运转，难免会有一场大爆炸。多年来，人们在不断的大胆猜测。1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个原始原子中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中，提出了热大爆炸宇宙学模型：宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度超过几十亿度，随着温度的继续下降，宇宙开始膨胀。1965年，彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙背景辐射，后来他们证实宇宙背景辐射是宇宙大爆炸时留下的遗迹，从而为宇宙大爆炸理论提供了重要的依据。他们也因此获1978年诺贝尔物理学奖。20世纪科学的智慧和毅力在霍金的身上得到了集中的体现。他对于宇宙起源后10-43秒以来的宇宙演化图景作了清晰的阐释。宇宙大爆炸所产生的威力是不可想象的，也不容我们想象，有这样一种假设：如果小行星脱离地心引力，而到了同地球同一轨道，运行速度远远超过了地球，那会不会对地球造成威胁呢？这种假设也不能完全被否定。宇宙的温度逐渐升高，宇宙是由一个极小的点爆炸而形成的，并处于不断膨胀中。这个爆炸的点是个密度超级大，体积超级小的点，一般人是难以想象的。如果宇宙真的发生爆炸，那我们全人类将如何躲避呢？霍金预言：宇宙会在2020年发生大爆炸，而人类只能移民，最好的去处就火星。我们这一代人，要勇于探索神秘的宇宙，敢于发现，大胆设想。通过近年来人们的努力，宇宙的神秘面纱一一被揭开，不久将会公诸于世。爆炸是一个什么概念？可不仅仅是爆炸，它的威力可比三四十万座核电站爆炸还恐怖，其危害可想而知。宇宙离我们不远了。初二:逍遥先森 篇一：科幻作文 我的小发明 2025年，我发现树木、水大量减少，垃圾却越来越多，“我们人类命苦呀!该增加的减少了，不该增加的却增加了!”我抱怨着，“怎样才能让水、树变多呢?”这个问题我想了三天三夜，终于发明出了“环境保卫队”。 首先由它们的头领——树苗复制机上场，我把5棵树苗放进它的肚子里，只听“轰隆隆”几声，5棵树苗变成了5000棵树苗，我开心极了，把4000棵树苗交给“植树机器人”，“植树机器人”带着许多树苗去了一座山，它4秒钟就挖了4000个坑，又用4分钟的时间把4000棵树都种完了。这时它拿出我给它的通迅器对三号说：“喂，三号，快来一号秃山。”“来了，来了!”这时三号已经站在种植机器人面前了，三号是一台生产水的机器，它给小树们用了“快速生长药水”让4000棵小树变成参天大树。“主人，主人，顺利完成任务!”种植机器人向我报告，“嗯，你先休息会儿吧!” “产水机”的工作还没完呢!它又去了黄河，把黄河的脏水排了出去，又把清水放进了黄河，哈哈!黄河变成了“清河”了! “扫地机器人”只要用30秒的时间就能打扫完一个城市，可是，人们每天都乱扔垃圾，我真担心把它累坏了。于是，我又发明了“机器克隆仪“，还配了一个表，这个表虽小，五脏俱全。晚上，所有的机器都会变小，缩进表里，让它们好好地休息。 “思思起床了!“我睁开眼，原来是妈妈在叫我，唉?我不是在未来世界吗?原来，这是一场梦呀!但我相信，只要
第三章-宇宙的起源与宇宙大爆炸
第三章宇宙的起源与宇宙大爆炸 教学目的：了解古今描述宇宙的模型，掌握银河系和宇宙膨胀的发现，理解大爆炸的证据 教学重点：宇宙的起源，宇宙的演化，宇宙大爆炸 教学难点：宇宙的起源 课时分配：一、人类对宇宙的认识0.5课时 二、宇宙的起源0.5课时 三、宇宙的演化0.5课时 四、宇宙大爆炸0.5课时 课后讨论：1．叙述“哈勃定律”的内容和公式，谈谈它的作用和意义。 2．简述发现宇宙膨胀的原理及途径。 3．试论述从现代宇宙理论的创立到宇宙大爆炸模型的建立过程及重要人物。 一、人类对宇宙的认识 1．宇宙的概念 早在2300多年前，我国战国时代的思想家庄子（大约公元前369—前286年）就浪漫激情地幻想“旁（傍）日月，挟宇宙”。其实中文的“宇”、“宙”二字原指“屋檐”和“栋梁”，都是指人居住的地方，后来才延伸为“天地四方（空间）、古往今来（时间）的总称。它超越了东西南北的方位，无边无际；超越了一朝一夕的时间，无穷无尽。与“宇宙”混用的“世界”二字则出于佛教的说法，也是时间（世代）和空间（边界）的合称。 在西方，以英语为例也有两个词表达“宇宙”，即cosmos和university。cosmos原意指秩序，引申为“有秩序的宇宙体系”；university则表示包罗万象、无所不容的宇宙全体。 2．人类对宇宙的认识 (1).局限于太阳系的宇宙说──地心说 古代的人们首先注意到的宇宙现象，如昼夜交替、月亮圆缺、日食月食、天体位置随季节的变化以及行星在星空背景上的移动等等，实际上只是太阳、地球、月亮、行星等太阳系天体运动的反映。因此，以这些现象为基础建立起来的宇宙理论，无论是中国古代“天圆如张盖，地方如棋局”的盖天说，“天体圆如弹丸，地如鸡子中黄”的浑天说，还是古希腊以地球为中心，依次排列月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星、恒星等“九重天“的地心说，都没超出太阳系的范围。恒星在这些宇宙理论中的地位，只不过是个一成不变的布景或陪衬。 (2).局限于太阳系的宇宙说──日心说 16世纪哥白尼提出的日心说虽然仍末超出太阳系的局限，但却把地球从居于宇宙中心的特殊地位降为一颗绕太阳旋转的普通行星，正确地反映了太阳系的实际情况。这不仅直接为以后开普勒总结出行星运动定律，伽利略、牛顿建立经典力学体系铺平了道路，而且从根本上动摇了人类中心论等宗教教义不可冒犯的神话。它作为自然科学第一次从神学桎梏下解放出来的“独立宣言”，在人类思想史以至社会发展史上作出了不可磨灭的贡献。 (3).从太阳系到广阔的恒星世界 18，19世纪是太阳系天文学发展的鼎盛时期。借望远镜的帮助，人们不仅发现了天王星、大量的小行星、行星卫星等太阳系成员，还根据天王星实际观测位置与理论计算位置的偏差，用天体力学理论准确地预言了海王星的存在和位置，并最终发现了海王星、冥王星，从而有力地证明了当时的宇宙理论同太阳系的客观实际是相符的。与此同时，人类的视野也逐渐由太阳系扩展到更为广阔的恒星世界。 17l8年，哈雷将自己的观测同1000多年前托勒玫时代的观测结果相比较，发现有几颗恒星的位置已有明显变化，首次指出所谓恒星不动的观念是错误的。 1837年，斯特鲁维测定了织女星的周年视差（由于地球绕日公转而产生的天体方向变化）为0.125角秒，这意味着它与太阳的距离为日地距离（1．5亿公里）的165万倍，远远超出了太阳系的边界（日地距离的40倍）。 1912年，勒维特发现造父变星（其亮度由于星体的膨胀收缩运动而发生周期性变化的一类变星）的光变周期同光度之间存在确定的关系，使测定包含这类变星的遥远恒星集团的距离成为可能。 6年后，沙普利分析当时已知的100多个球状星团的距离和视分市资料，得出银河系是一个直径达10万光年的庞大的透镜形天体系统，太阳并不处于其中心的正确结论。
宇宙大爆炸 观后感
从宇宙大爆炸，认识宇宙 红河学院生命科学与技术学院 人类对宇宙的认识是一个漫长的过程，随着人们对宇宙的认识加深，对人类自己的认识也在逐步加深。只能说生命的存在是宇宙制造的奇迹，人，这一智能生物的存在发展更是生命的奇迹，在浩瀚的宇宙中人是那么渺小，再与宇宙漫长的演变过程相比，人的生命又是那么短暂。在漫长的进化过程中多少的生物在自然地选择下逐步退出了生物进化的舞台，而现在生存下来的都是经过自然自然选择洗礼的强者，“我们就是那些勇往直前的后代，我们的身体中都是勇敢者的基因”这也许就是生命的意义。我只能敬畏生命的顽强。敬畏宇宙的神秘。 宇宙的演变是一个漫长的过程，似乎人们已知道宇宙如何诞生，但谁又知道宇宙最终的结局，在宇宙的“一生中”诞生了生命这一奇迹，这是谁也无法预料的，生命诞生的概率不知道是几千万分之一，需要太阳这样提供能源的恒星，也需要地球这样苛刻的条件的行星作为条件。不可断言是否存在地外文明，或除地球以外的存在生命的星球，但在浩瀚的宇宙中又会有多少？我们不得而知。比之人的一生何尝又不是如此，从呱呱坠地的那天起就注定了这一生的不平凡，我们不知道自己的终点在何处，但我还得顽强的活下去，因为谁也不知道自己的一生会创造出怎样的奇迹，就像宇宙一样，或许它也不知道他何时会孕育出生命，更甚至人。宇宙是在不断发展的，我们也不能停
止前进的步伐。 如果说生命的诞生是宇宙的奇迹，那么人或许就是生命的奇迹了，人类的发展历程不过短短几百万年，但在这短短的几百万年里人类的发展已达到一种连人类自己都感到震撼的程度，在了解自己的基础上已将自己的目光发展到地球以外的宇宙世界。人类的发展历程是艰难的，曾经有多少生物和我们站在同一起跑线上，人类以自己顽强的生命力及惊人的创造力最终赢得了这场竞赛的胜利。这是我们祖先给予我们的宝贵精神财富，活着就要不断奋斗拼搏，否则就将被自然所淘汰，物竞天择，适者生存，这是永恒的真理。 仰望星空，璀璨的繁星，见证了宇宙的浩瀚，我们还不能了解宇宙的全部，但我们跟宇宙一样，都在发展，都在向着更大更远的方向进步，也许宇宙没有尽头，我们的追求也没有尽头，这就是人——生命的奇迹，宇宙的奇迹。这也是浩瀚的宇宙给予我们的启示！
《宇宙大爆炸》观后感
以小识大 ——《宇宙大爆炸》观后感通过视频《宇宙大爆炸》，让我认识了宇宙的起源，对宇宙的演变认识有了深入的认识。我明白了人类对宇宙的认识是逐渐探索发现的过程，经过古今中外诸多的天文学家、天体物理学家长时期的观察、假设、探索、研究、计算、推理、发现，经过这一系列繁琐、深奥的过程。我们才知道了“大爆炸”这一回事。视频《宇宙大爆炸》包括四个部分，分别有《何处是中心》、《给我证据》、《宇宙的密码》、《宇宙的模样》。下面我就选取前两个部分介绍以及谈谈我的感受。 何处是中心 在浩瀚的宇宙之中，何处是宇宙中心呢？这个问题从古至今一直被人们讨论、探索着。在中国三国时期徐整提出了盘古开天辟地的神话故事，天地渐渐的分开了，盘古在天地之间渐渐的长高了，这说明了宇宙在膨胀。宇宙刚刚大爆炸远远不到一秒钟的时间，就产生了许多短寿命粒子，之所以说它们是短寿命粒子，是因为它们一产生就以极快的速度互相湮灭掉，只剩下微量夸克。现在有的科学家认为，在大爆炸发生后，宇宙比一个原子核还小，所以宇宙没有爆心。爆炸发生在宇宙的每一个角落。宇宙爆炸就像荷兰艺术家M.C.埃舍尔的一幅抽象画一样。无论你站在那一个方块上，都以为自己是“爆心”。通过上述种种的证据，证实了地球不是宇宙的中心，太阳也不是宇宙的中心。我想：这就像我们每一个人，在认识世界、认识物质时，总习惯于以自己为中心，用自己的眼光、自己的思维来对待。何处是宇宙的中心，就让我们继续去探索吧！ 给我证据 世间万物存在的某种联系、某种现象不是凭空可以想象的，都要有理有据。对于宇宙的探索发现也要有充足的证据。 空间中的氢原子，受引力逐渐凝聚到一起，形成了恒星在恒星越来越大时，引力产生的内部压力也越来越高。这种压力使氢原子产生聚变反应，形成氦。当氢燃烧完后，恒星内的氦可以再聚变为氧和碳，如此持续，合成越来越重的原子，直到铁的产生。比铁更重的元素，则可以在恒星演化晚期的超新星爆发中产生。因此组成我们身体的碳、氧、铁等重元素，都是先在恒星中产生，所以说我们每个人都曾经是某颗恒星中的一部分，生命，也由此产生。 说到星球，星球分恒星和行星。恒星可以给宇宙增添光彩，但是我们光用肉眼观测宇宙是远远不够的。就像一名钢琴家，他的琴只有八个键，想演奏一首小夜曲，是不可能的。比如说大名鼎鼎的天狼星吧，但是你们不知道天狼星是两颗恒星，一颗星是白矮星，另一颗星是耀眼的恒星，可如果用射线望远镜看的情况正好相反。因为白矮星更“耀眼”。这又让我想到了，我们在认识一个人，对待一件事时，要像观测宇宙一样，不能只看表面现象，要深入了解，才能认识到真面目！ 宇宙的演变是一个漫长的过程，似乎人们已知道宇宙如何诞生，但谁又知道宇宙最终的结局，在宇宙的“一生中”诞生了生命这一奇迹，这是谁也无法预料的，生命诞生的概率不知道是几千万分之一，需要太阳这样提供能源的恒星，也需要地球这样苛刻的条件的行星作
宇宙起源
【搜狐科学消息】据英国新科学家杂志报道，我们人类所生存的地球，仅是环绕一颗普通恒星——太阳的小行星而已，这种情况在宇宙而言是非常普遍的现象。但是从早期宇宙的混乱到地球成长过程中所遭受的磨难，以及地球生命所经历的曲折进化历程，可以证明人类能够幸存至今是一个奇迹！目前，英国《新科学家杂志》列举了对人类进化具有转折性意义的十大“宇宙机遇事件”： 137亿年前宇宙大爆炸后宇宙迅速膨胀 如果我们生存星球所处的宇宙区域密度小于宇宙大爆炸之后混乱状态期间的平均密度，地球人类将不可能存在。依据137亿年前宇宙大爆炸之后的宇宙爆炸理论，新诞生的宇宙充满了“膨胀场”，驱使宇宙膨胀指数为10-32秒一个周期，幸运的是当时人类并不存在，如果宇宙密度低于平均密度，人类就不可能存在。 137亿年前宇宙反物质倾覆 137亿年前宇宙大爆炸之后，宇宙意想不到地炽热，混合着大量的微粒——电子、正电子、夸克、反夸克等，微粒间稳定的结合可能形成恒星和行星，但生命的形成仍有一定差距。
46亿年前太阳诞生 氢气、氦气和星际灰尘是太阳系形成的组成部分，伴随着宇宙逐渐冷却，稳定的原子和分子很快形成，宇宙大爆炸后1亿年，首颗恒星诞生，这是一颗氢气和氦气构成的巨大恒星，这些宇宙早期恒星生命很短暂，最终以剧烈的爆炸结束生命，并向宇宙播撒重元素“种子”，大量的恒星和星系相继诞生。 45亿年前“火星”星球碰撞地球 大约45亿年前，一颗火星大小的星球碰撞在地球，大量的岩石残骸位于邻近轨道上，最终形成月球。这对于地球人类的存在有什么影响呢？由于月球的大小提供稳定的引力，使地球保持稳定的倾斜角度，从而避免太阳对地球表面的加热导致极端的气候变迁，这对于地球人类后期的出现具有重要意义。 39亿年前太阳系“猛烈轰炸”为地球带来生命元素 39亿年前太阳系内小行星“猛烈轰炸”地球，很可能为地球带来水资源，并为孕育地球生命诞生提供了条件。“阿波罗号”宇航员从月球上采集的月球样本发现一个奇特的事实：月球表面上存在较大陨坑的历史可追溯至39亿年前，并且这些同时期陨坑遍布月球表面。这表面这一时期月球所遭受的小行星猛烈碰撞事件，地球也难以避免。这一时期的小行星猛烈碰撞更直接地影响地球生命起源，可以想像小行星碰撞地球形成像非洲大陆大小的“溶化岩石池”，伴随着逐渐冷却，碰撞弹坑将很可能成为生命起源的理想区域。 20亿年前地球单细胞有机生物出现 大约25亿年前，第一个有机生物出现在地球上刚形成的水环境中，当时最早的有机生物非常小，经过10亿年的进化，单细胞有机生物出现变体、繁殖，并大量生存于海洋中。光合作用对于单细胞有机生物具有创新意义，从25亿年前海洋细菌释放氧气，使地球大气层充满大量的氧气。
论宇宙大爆炸 (1)
论宇宙大爆炸 北大资源中学初一（4）孙巍摘要:宇宙大爆炸是一种学说，是根据天文观测后得到的一种设想，大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了大爆炸。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。大爆炸之后，所有的物质开始向外大膨胀，就形成了我们今天看到的宇宙。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质，形成了当今的宇宙形态，人类就是在这一宇宙演变中诞生的。 宇宙大爆炸模型是对宇宙产生和发展过程的一种科学假设，它描述了宇宙的发展过程，是一种理论预言。它由1984年乔治·伽莫夫和他的两位研究生一起提出，是现今被被普遍接受的宇宙模型，被称为标准宇宙模型。宇宙大爆炸模型指出：宇宙产生于空间奇点，时间由此开始，空间也由此不断膨胀。 1.宇宙大爆炸模型的含义 伽莫夫等在美国《物理评论》杂志上发表了关于宇宙大爆炸学模型的文章：提出宇宙是由甚早期温度极高且密度极大，体积极小的物质迅速膨胀形成的，这是一个由热到冷、由密到稀和不断膨胀的过程，犹如一次规模及其巨大的超级大爆炸。 宇宙大爆炸模型是现代宇宙学中最有影响力的学说，比其他宇宙模型更能说明较多观测到的事实，在这个时期，宇宙不断地膨胀，温度由热到冷，密度由密到稀，当温度为10亿左右，中字开始失去自
由存在的条件，要么发生衰变，要么与质子结合，化学元素就是从这一时期开始的。 2.宇宙大爆炸模型的特征 2.1.科学性 假说来源于科学事实，即宇宙天体红移现象和宇宙3k微波辐射背景的发现与科学理论即多普勒效应和热力学定律等，因而具有科学性。 2.2.假定性 假说推测宇宙是由甚早期温度极高且密度极大，体积极小的物质迅速膨胀形成的，这是一个由热到冷、由密到稀和不断膨胀的过程，犹如一次规模及其巨大的超级大爆炸，其推测具有假定性。 2.3.易变性 在宇宙大爆炸假说的框架上，1992年，萨莫林在前人的基础上提出了宇宙自然选择学说，即母宇宙是空间闭合的，犹如一个黑洞，该黑洞在生存了一段时间后坍缩为一个奇点，奇点又会反弹爆炸膨胀为新的下一代宇宙，这体现了假说的易变性。 3.宇宙大爆炸理论的证据 3.1.宇宙的年龄 如果星系目前正在彼此远离，那它们过去必定靠的更近，也就是说，较早时代的宇宙，物质密度会更高，继续这一推理就意味着过去必定存在一个时刻，那时宇宙中的物质处于极其高密的状态。按照哈勃定律将星系的距离除以各自的速度，就可估计出那一时刻距今
论文 - 浅谈宇宙大爆炸理论
行政管理系 浅谈宇宙大爆炸 “大爆炸”本是相当深奥的宇宙论术语，如今却已经成为大众媒体上出现频率很高的词语。遗憾的是，由于大众媒体的报道大多属于科技新闻性质，对于大爆炸，往往只告诉读者“宇宙诞生自一次大爆炸”这样一个结论，结果使得公众越发感到科学神秘莫测，甚至引发一些对科学的误解。
浅谈宇宙大爆炸 摘要：“大爆炸”本是相当深奥的宇宙论术语，如今却已经成为大众媒体上出现频率很高的词语。遗憾的是，由于大众媒体的报道大多属于科技新闻性质，对于大爆炸，往往只告诉读者“宇宙诞生自一次大爆炸”这样一个结论，结果使得公众越发感到科学神秘莫测，甚至引发一些对科学的误解。 关键词：宇宙大爆炸起源证据影响 从盘古开天辟地的传说，到亚里士多德和托勒密的地心说和哥白尼的日心说，再到今天迅速流行开来的宇宙大爆炸理论，人们对宇宙起源的探索从来就没有停止过。 常常有人这样问：“什么引起了大爆炸？”“大爆炸以前发生了什么？”“大爆炸以前宇宙是什么样的？”对热爆炸宇宙理论来说，不存在“大爆炸以前”这样一个时间观念，大爆炸是空间、时间、能量和物质等一切的开端和起源，或者说，在大爆炸之前，没有空间、没有时间，也没有能量和物质。时间是标识宇宙时间的坐标，在时空流行之前，时间不具备任何意义，不在时间中的事件，也没有任何意义，在没有时间的地方，就没有任何常识中的因果关系，时空概念不能外推到大爆炸之前。因此，事先并不存在使大爆炸得以发生的空虚的事件和原因，反过来说发生于大爆炸之前的虚拟的事件不能有后果，因为时间是从大爆炸开始的。倒推着说也可以，时间到大爆炸奇点便停滞了，科学定律失去了意义，可预见性到大爆炸出失效了。人们不能用大爆炸前存在的事件去确定那以后所要发生时间，也不能用大爆炸后发生的事件去确定这之前发生的事件。 一、宇宙的起源 我们的宇宙是如何形成的，原始状态如何?有着许多不同的学说，比较公认的是“大爆炸形成”。 所谓大爆炸理论，就是认为宇宙起源于一次“大爆炸”。这只是一种形象的说法，并不同于我们通常意义上理解的爆炸。这一理论有一个基本出发点：宇宙在不断地演化，且具有一个起点。宇宙的起点，也可以说是宇宙的零点，此时的宇宙没有时间，没有空间，没有任何目前
宇宙大爆炸的过程
中国现阶段官民之间矛盾之所以比较突出,是由中国特定的社会转型背景条件所决定的。一方面,民众对于政府有着一种心理和行为的惯性依赖。应当承认,在中国现阶段,法律制度的建设比较滞后,民众的法治意识比较淡漠,而且社会组织的发展也比较滞后。在这样的情形下,作为一种没有办法的理性选择,同时也是作为民众传统心理的一种延续或者是一种路径依赖,民众自然就会向政府表达大量的甚至是各种各样的利益诉求。实际上,这是民众对政府的一种错位行为,即:该找的事情去找政府,不该找的事情也去找政府。2006年全国综合社会调查数据显示,当问及被调查者在遭遇不公平对待时最想上诉的部门,前三位的选择分别是:4912%的人选择了本地政府,1610%的人选择了法院,1416%的人选择了本单位领导。[6](P190)另一方面,政府对于民众承担了大量的、几乎可以说是难以胜任的无限责任。本来,现代社会当中政府的合理定位应当是公共服务型政府,但是由于中国的现代化进程是政府推动型的,政府对于整个现代化进程起着别的国家和地区所不具有的巨大作用,对于社会的方方面面有着力度较大的干预力。这些干预力有的是十分必要的,有的是特定时期不得已而为之,有的则是越过了公共利益的边界成为一种有害的行为。后两者或者是缺乏必要的法理依据,或者是会程度不同地损害民众的利益。基于前述两个方面的分析,可以看到:既然民众对于政府有着 一种过度的依赖,依靠政府解决问题的期望值很高,同时政府在法理的框架内难以有效、全面地解决民众的各方面要求,而且政府不恰当的
干预力会直接损害民众的合理利益,因此,在这样的情形下,官民之间的矛盾必然会凸显。 虽然中国现阶段的社会矛盾涉及面广泛、种类齐全,但是,从社会矛盾形成部位的角度看,中国现阶段社会矛盾的形成多集中在与基础民生或民众切身物质利益直接相关的部位。同中国改革开放以前的30年、改革开放初期以及别的国家和地区相比,这一点是很不相同的。中国改革开放以前的30年,民生问题亦即民众的基本生计问题不被重视,禁欲主义的生活方式盛行。当时的时代中心是阶级斗争,围绕着绝对的、整齐划一的意识形态问题,基于特定的阶级观念和政治路线,往往会产生或人为制造出许多社会矛盾。在改革开放初期,社会矛盾多为浅层次的问题,多表现为社会治安方面的问题。对于大多数发展中国家和地区来说,围绕着民主化,民众的政治诉求往往是整个社会所关注的主要问题,由此会产生大量的社会矛盾。而对于许多发达国家来说,改善环境生态、维持较高的社会福利水准以及有效妥善地处理好种族纠纷等问题是公众关注的重点事情,这一类问题如若处理不好,则往往成为引
宇宙大爆炸理论中的哲学问题
生物技术世界 ２０１２年第５期 总第５４期 134 在关于宇宙起源的众多假说中，当前最有影响的是“宇宙大爆炸理论”。按照这个理论，宇宙起源于200亿年前一个极高温极高密度的“原始火球”的大爆炸。如果对这一理论进行仔细的分析，可以发现其中包含有多方面的哲学问题。现就如下几个方面进行具体的阐述。 1 关于世界的本原 在关于世界本原的哲学理论中，有一种观点认为世界由“无”中产生，而宇宙大爆炸理论就包含有这样的哲学观点。 纵观人类的哲学史，关于世界产生于“无”的观点，可见于很多哲学家的论述中。这其中，最有代表性的是中国古代的哲学家老子和德国古典哲学家黑格尔。老子提出“道”这个范畴，认为“道”是世界万物的本原，而“道”即是“无”，因此他得出一个结论：“天下万物生于有，有 生于无。”[1] 即世界万物由“无”产生。黑格 尔提出“绝对”这个范畴，认为“绝对”是世界万物的本原，由于“绝对”的第一个解释也即最基本的含义是“纯有”，而“纯有” 又“直接地说来，也就是无”，[2]因而，世界 产生于“无”也就是不言而喻的结论。 这种世界产生于“无”的观点应该怎么理解呢？这里所说的“无”，并不是绝对空虚的“无”，自身实际上也是一种“有”，只是由于它处于最高抽象层次上，没有任何的具体规定性，没有形体，无从感觉，不可名状，因而与有具体规 定性的实际事物相对而言，也就表现为“无”。这就是说，所谓世界由“无”产生，也就是由这种无规定性的“有”产生。换言之，整个世界发展的勃勃生机，即表现于这种无中生有的过程中。 我们再来看看宇宙大爆炸理论对于宇宙产生过程的描述：在“原始火球”大爆炸的开始阶段，也即从1秒开始持续到104年，宇宙内容以辐射为主，实物只占次要地位。104年后，温度下降到105 K ，形成稳定的原子，宇宙中辐射退居次要地位，实物占据主要地位。之后，宇宙中稀疏的气态物体开始形成原始星云，进而形成星系团，再从星系团分化出星系（如银河系）。这里，“辐射”是一种以“场”的形态存在的物质，没有具体的重量和形体，也即是“无”；而“实物”是一种以“实体”形态存在的物质，有具体的重量和形体，也即是“有”。由此也就反映出，宇宙大爆炸理论所描述的宇宙的生成过程是从无到有的过程，也即包含着世界由“无”中产生的哲学道理。 2 关于世界与时空的关系 客观世界与时间空间之间的关系，历来是哲学所考察的重要问题，宇宙大爆炸理论也涉及到了这个问题。 在客观世界与时间空间的关系问题上，哲学史上历来存在着两种截然相反的观点。一种观点认为时空与客观世界相脱离。这种观点以牛顿为代表。他认为：“绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何 事物无关而永远是相同的和不动的”；“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而均匀地，与任何其 他外界事物无关的流逝着。”[3] 另一种观点 认为时间与空间是物质存在的方式，与客观世界不可分离。持这种观点的哲学家很多。如费尔巴哈说：“空间和时间是一切实 体的存在形式。”[4]在这方面，最有说服力 的是爱因斯坦的相对论，它以“时空的性质由物质质量的分布所决定”的结论，彻底动摇了牛顿关于时间空间与物质相脱离的理论，从科学的角度确立了时空与客观世界不可分离的观念。 再看看宇宙大爆炸理论对于时空问题的描述：在原始火球爆炸之前，它的质量无限大，时间和空间都为零，而只有在原始火球爆炸之后，随着宇宙的急剧膨胀，才有了时间和空间。也就是说，时间和空间是和宇宙一起产生，它们是紧密地结合在一起的。由此也就反映出，宇宙大爆炸理论认为，时间和空间与客观世界之间处于一种紧密联系而不可分割的的关系。 3 关于世界的演化发展 无数事实证明，客观世界是演化发展着的，但人们关于世界演化发展的观念，则有一个逐渐形成的过程。在中世纪，以牛顿力学为基础的形而上学自然观认为：自上帝的“第一推动力”起作用以后，自然界从来就如此并永远这样运行下去，自然界没有历史，没有演化发展 宇宙大爆炸理论中的哲学问题 张 威 （陕西铁路工程职业技术学院思想政治理论教学科研部 陕西渭南 ７１４０００） 摘要：本文通过对宇宙大爆炸理论的分析，揭示出该理论中蕴涵着丰富的哲学思想。在这些哲学思想中，有不少观点是很深刻的，诸如世界产生于“无”的观点、世界与时间和空间密切联系不可分割的观点、世界演化发展的观点等，这些都应当予以充分的肯定。然而，该理论中也难免有一些不足之处，如世界有限论以及由此可能导致的变相的“上帝创世论”等，也应该予以客观公正的批评与评价。 关键词：宇宙大爆炸 本原 时空 演化发展 无限性 基金项目：陕西铁路工程职业技术学院研究生科学研究基金项目“科学技术哲学的相关原理与应用研究”（２０１２－０２）． 作者简介：张威（１９７６—），男，陕西西安人，硕士，陕西铁路工程职业技术学院思想政治理论教学科研部，研究方向：科技与当代社会发展。