宇宙大爆炸理论大爆炸宇宙论.doc
宇宙大爆炸理论

宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论,被认为是目前解释宇宙起源的最具说服力的理论之一。
该理论认为,宇宙起源于一个巨大的爆炸,从而诞生了我们所熟知的宇宙。
一开始,宇宙是一片无边无际的混沌。
然而,在某一瞬间,整个宇宙突然发生了剧烈的膨胀,这就是宇宙大爆炸的起始点。
在这个时刻,所有的物质与能量集中到了一个极小的点上,无比的密集与炽热。
这一点被称为“奇点”,也是宇宙开始的地方。
随着宇宙的膨胀,物质和能量开始扩散,空间也得以扩张。
在宇宙膨胀的同时,温度也在逐渐下降。
最初的时刻,宇宙温度极高,几乎无法想象。
然而,随着时间的推移,宇宙冷却下来,物质开始形成。
宇宙大爆炸理论可以解释为什么我们所处的宇宙看起来是无边无际的。
由于宇宙在初始时刻进行了膨胀,空间也随之扩张,所以宇宙中的物质也得以扩散,填满了整个空间。
因此,我们看到的宇宙是如此的广袤与浩瀚。
根据宇宙大爆炸理论,我们的宇宙是在138亿年前形成的。
然而,这个理论并没有完全解释宇宙的起源。
爆炸之前,我们无法准确知道发生了什么,也无法观测到那个时刻的情景。
尽管如此,宇宙大爆炸理论已经提供了一个相对合理的解释,并且得到了越来越多的观测和实验证据的支持。
在过去的几十年里,科学家们不断深入研究宇宙大爆炸理论,试图解开宇宙的神秘面纱。
他们通过观测星系的红移现象,发现宇宙正在不断膨胀。
这使得以爆炸为基础的理论变得更加可信,并使人们对宇宙起源的研究保持持续兴趣。
然而,宇宙大爆炸理论仍然存在一些未解决的问题。
例如,宇宙为什么会经历如此剧烈的膨胀?爆炸之前是什么样的情景?这些问题还未得到完全的解答,仍然需要更多的研究与观测。
除了宇宙大爆炸理论外,还有其他一些关于宇宙起源的理论。
例如,“恒定状态理论”认为宇宙从未经历过爆炸,而是永远处于不变的状态。
另一种理论是“绳子理论”,它认为宇宙是由一系列的绳子组成的,不断地震动和扭转而形成的。
尽管有这些不同的理论,宇宙大爆炸理论仍然是最被广泛接受的解释。
宇宙大爆炸理论

宇宙大爆炸理论引言宇宙大爆炸理论是现代宇宙学中最为人所接受的关于宇宙起源和演化的科学理论。
这一理论解释了宇宙从最初的高温高密度状态开始,经过膨胀和冷却,逐渐演化成今天我们所见的广袤宇宙的过程。
宇宙的起源根据大爆炸理论,宇宙起源于大约137亿年前的一个极小、极热、极密集的状态。
在这个初始奇点,所有的物质、能量、空间和时间都集中在一个无限小的点上。
然后,在一次巨大的爆炸中,宇宙开始迅速膨胀,并持续至今。
宇宙的膨胀大爆炸后,宇宙经历了剧烈的膨胀阶段,被称为宇宙的“暴胀期”。
在这一时期,宇宙的大小呈指数级增长。
随后,膨胀速度逐渐减慢,但宇宙仍在不断扩张中。
科学家通过观测遥远星系的红移现象,证实了宇宙膨胀的事实。
宇宙的演化随着宇宙的膨胀,温度逐渐降低,使得原子核和电子能够结合形成原子。
这个过程被称为再复合,它标志着宇宙从等离子态向中性气体的转变。
此后,宇宙进入了一个相对黑暗的时期,直到第一代恒星和星系的形成,宇宙才重新被点亮。
宇宙的未来关于宇宙的未来,有多种可能的情景。
如果宇宙的质量足够大,它的膨胀最终会停止并开始收缩,最终可能回到一个与大爆炸相反的大坍塌状态。
如果宇宙质量较小,它将永远膨胀下去。
还有一种可能是宇宙的质量恰好处于临界值,膨胀将永远持续,但速度会趋近于零。
结论宇宙大爆炸理论为我们提供了一个框架,以理解宇宙的起源和发展。
虽然这一理论已经得到了广泛的支持和验证,但仍有许多未知的问题等待解答,如宇宙的精确总质量、暗物质和暗能量的本质等。
未来的研究将继续揭示宇宙的奥秘。
---请注意,本文仅提供对宇宙大爆炸理论的基本介绍,不涉及任何敏感内容或违反社区规则的信息。
宇宙大爆炸理论介绍

宇宙大爆炸理论介绍宇宙是如何起源的?自古以来一直是人类最感爱好和不懈探究的问题.历史上曾经显现过各种各样的神话传奇,但宇宙的起源本身却是一个科学问题.20世纪以来,由于科学技术的进展,人们在对宇宙观测中取得了越来越多的重大发觉,从而逐步建立起科学的宇宙模型棗大爆炸宇宙学模型.一、提出大爆炸宇宙学模型的背景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,第一发觉了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离人们而去.1 929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,总结出了闻名的哈勃定律:星系的退行速度v与它的距离r成正比,即v=Hr.依照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刻内一直在膨胀,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.因而1948年伽莫夫等人第一提出了大爆炸宇宙学模型.二、大爆炸宇宙学模型1948年,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,不断膨胀的过程,尤如一次规模极其庞大的超级大爆炸.依照这一学说,在宇宙的最早期,即距今大约150亿年前,今天所观测到的全部物质世界统统都集中在一个专门小的范畴内,温度极高,密度极大.大爆炸开始后0.01秒,宇宙的温度约为1000亿摄氏度,其物质的要紧成分为轻粒子(如光子、电子或中微子),而质子和中子只占十亿分之一.所有这些粒子都处于热平稳状态.由于整个体系在快速膨胀,因此温度专门快下降.大爆炸后0.1秒,温度下降到300亿摄氏度,中子与质子之比从原先的1下降到0.61.1秒钟后,温度已下降到100亿摄氏度.随着密度的减小,中微子不再处于热平稳状态,开始向外逃逸.电子棗正电子对开始发生湮没反应,中子与质子之比进一步下降到0.3.但这时温度还太高,核子仍不足以把中子和质子束缚在一起.大爆炸后13.8秒,宇宙温度下降到30亿摄氏度.这时质子和中子已可形成像氘、氦那样稳固的原子核.化学元素从这时候开始形成.35分钟后,宇宙温度进一步下降到3亿摄氏度,核形成停止了.氦和自由质子的质量之比大致保持在0.22~0.28这一范畴内.由于温度还专门高,质子仍不能和电子结合起来形成中性原子.中性原子大约是在大爆炸发生后30万年才开始形成的,这时的温度已降到300 0摄氏度,化学结合作用已足以将绝大部分自由电子束缚在中性原子中.到这一时期,宇宙的要紧成份是气态物质,随着温度的进一步降低,它们慢慢地凝聚成密度较高的气体云,到109年后,进一步形成各种星系,1010年形成恒星系统.这些恒星系统又经历了漫长的演化,才形成了我们今天所看到的宇宙.三、大爆炸宇宙学模型的成就宇宙早期的温度极高,今天的温度已降到极低(绝对温度3K).如此庞大的温度跨度是任何实验室条件都无法办到的.然而人们能够把已有的关于粒子物理、核物理、等离子体物理以及其他的物理知识应用于不同的宇宙演化时期来预言各种宇宙学效应.例如,大爆炸核合成及微波背景辐射等.通过多年的天文观测,这些预言已逐步被证实,从而成为大爆炸宇宙模型的有力证据.1.大尺度的平均和各向同性这是大爆炸宇宙模型的基础,对宇宙大尺度结构的观测结果差不多证实宇宙学原理的正确性.即宇宙在大尺度上一定是平均各向同性,1989年发射的COBE卫星对微波背景辐射的周密测量进一步说明在10-4精度内宇宙是各向平均、同性的.2.哈勃定律从哈勃定律得到启发建立的大爆炸宇宙模型反过来能够预言这种定律.它已被28000个星系的红移(或退行速度)与距离的关系的观测数据所证实.3.宇宙的年龄宇宙既然是在一次大爆炸中产生,那就能够谈论它的年龄.大爆炸宇宙学预言宇宙今天的年龄约为150亿年,宇宙中的结构,例如恒星、星系等,差不多上在宇宙形成以后逐步形成的,因此它们的年龄必须小于宇宙年龄.近年来,人们通过采纳多种不同的方式来测定星系和恒星的年龄,例如测量放射性元素及其衰变产物在星体中的丰度等,最后得到的结果是完全一致的.即星系和恒星的年龄,都在几十亿年的数量级,这与宇宙的年龄是相容的.4.大爆炸的核合成大爆炸宇宙学认为最初的宇宙中,既没有分子,也没有原子.第一批原子核是在大爆炸后10-2秒到3分钟这一时刻内,由质子和中子组合而成并遗留至今的.因而预言了宇宙中轻元素的丰度(如氦的丰度约为25%,氢的丰度约为75%).多年来人们对天体范畴内的轻元素丰度的观测结果,正好与大爆炸的预言相一致.从而成为大爆炸宇宙学的最早证据.5.微波背景辐射大爆炸宇宙学模型认为温度降低到3000K左右时,中性原子将大量形成,光子与他们失去耦合,从而作为宇宙中的一个独立组分存留下来.伽莫夫预言,这种作为历史遗迹的背景光子应当能够在今天观测到,并估量出大约温度为10K.1964年就在物理学家们打算用辐射计观测这种背景辐射的时候,美国贝尔实验室的两位工程师,彭齐亚斯和威尔逊在安装调试卫星天线的过程中,发觉天空各个不同方向上都存在一种不变的相当于3.5K的黑体辐射背景(即微波背景辐射).他们因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖.后来,1989年发射的COBE(宇宙背景探测者)卫星则最终测定出在10-4精度内宇宙背景辐射是各向同性的,且测得背景光子的温度为2.7K,因此从理论上预言的,在4×105年时留下的遗迹终于被实测充分证实了,这也成为大爆炸宇宙学的最强有力的证据.大爆炸宇宙学模型进展至今,专门是关于轻元素丰度的说明和微波背景辐射的测量,说明大爆炸宇宙学模型正在走向成熟.但这并不能说明该理论无可挑剔.相反,大爆炸理论存在诸多包括视界问题、平坦性问题(现已被暴涨理论所说明)、奇性问题、磁单极子问题、重子不对称问题、暗物质问题和宇宙常数等困难,这些有待于进一步研究.相信对这些问题的不断解决,必将进一步完善大爆炸宇宙学模型.。
宇宙大爆炸理论解析

宇宙大爆炸理论解析宇宙是一个令人着迷的存在,远离我们的日常生活,我们对它的了解仍然很有限。
然而,宇宙大爆炸理论给我们提供了一个可以窥探宇宙起源的窗口。
本文将详细解析这一理论,并尽力用通俗易懂的语言进行解释。
什么是宇宙大爆炸理论?宇宙大爆炸理论,也被称为“宇宙起源理论”,是一种关于宇宙起源和演化的科学理论。
该理论认为,整个宇宙起源于一个非常热、非常致密的状态,经历了一次巨大的爆炸,从而产生了我们现在所知的宇宙。
为什么是大爆炸?你也许会想,为什么要用“大爆炸”来形容宇宙的起源呢?这是因为根据现有的证据和理论计算,宇宙在诞生时确实经历了一次巨大的爆炸式膨胀。
这个爆炸产生了宇宙中所有物质和能量的初触形态,也是我们现在所观察到的宇宙的基础。
爆炸之后发生了什么?在大爆炸之后,宇宙经历了持续的膨胀和冷却。
当宇宙膨胀到足够稀薄的程度之后,物质开始凝聚形成原子,这个过程被称为“宇宙再电离”。
随着时间的推移,原子开始聚集形成恒星和星系,最终演化成我们熟悉的宇宙景象。
证据和支持宇宙大爆炸理论不仅是一种理论,还有大量的观测数据和实验证据来支持。
其中,关键的证据之一是宇宙微波背景辐射(CMB)的发现。
CMB是由大爆炸后释放出来的热辐射,在宇宙各个角落都可以观测到。
这一发现为宇宙大爆炸理论提供了强有力的支持。
超新星爆发的奥秘除了CMB,还有其他的观测证据也支持了宇宙大爆炸理论。
例如,科学家通过观测到遥远恒星爆发变成超新星的现象,发现了宇宙中的物质正在以加速的速度远离我们。
这表明了宇宙正在不断膨胀,并且膨胀的速度正在不断增加。
其他宇宙起源的理论虽然宇宙大爆炸理论是目前普遍接受的理论,但也有其他一些理论试图解释宇宙的起源。
例如,宇宙暗能量理论和宇宙膨胀理论等。
这些理论采用不同的假设和模型来解释宇宙的起源和演化,但仍需要进一步的观测和实验证据来验证。
宇宙大爆炸理论是目前被广泛接受的关于宇宙起源和演化的科学理论。
通过观测数据和实验证据的支持,我们可以窥探宇宙的起源和发展。
宇宙大爆炸理论

宇宙大爆炸理论
宇宙大爆炸是著名的宇宙学假说,由比利时物理学家史蒂芬·霍金于1965年提出。
它说明了宇宙的起源,以及物质和能量如何发展到现在的形态的。
它的原理是,在宇宙的
最初阶段,由于极强的重力,宇宙里的物质及能量都聚集在一个点上,被称为奥卡姆剃刀
理论,即空间就代替了时间,变成一个超大型原子核。
然后,它开始迅速扩大,使宇宙中
的物质和能量开始分散,进而聚为宇宙中星系、云、星云、星际空间等物质,以及宇宙射线、微波等能量。
在宇宙大爆炸开始到现在的漫长旅程中,有很多科学家研究了它的细节,进一步丰富了这个理论,使其变得更加完善。
宇宙大爆炸的基本原理是,在宇宙的最初时刻,它是一个超高密度和高温的超新星,
大约拥有一号特殊的天体,名叫原始黑洞,它是一个使物质和能量封闭起来的超强磁场。
然后,当原始黑洞的能量开始迅速释放时,它引发了一个不可抗拒的爆炸,即宇宙大爆炸,自此,宇宙便开始了持续扩展。
它在几何倍数中不断放大,不断地把宇宙中的物质分散下去,而这些物质聚合而成的物质又创造了各种奇妙的现象,从而使宇宙成为今天的样貌。
宇宙大爆炸的重要意义在于,它改变了人们对宇宙形成的认识,它改变了千百年来对
宇宙起源的传统观念,同时也对宇宙中物质和能量的结构有了新的认识。
它也使我们有机
会更加深入地观察、研究和理解宇宙。
它不仅证明了宇宙的真实起源和发展,还为许多宇
宙学家乃至后来者提供了一个台阶,让他们得以更深入地研究宇宙的未知领域。
宇宙大爆炸理论

宇宙大爆炸理论的起源和发展宇宙大爆炸理论,也被称为宇宙起源理论或宇宙演化理论,是关于宇宙起源和发展的主要科学理论之一。
该理论揭示了宇宙的起源、演化和结构,并提供了解释宇宙各种现象的基本框架。
以下是宇宙大爆炸理论的起源和发展的主要内容:起源和初始观点•宇宙大爆炸理论最早的雏形可以追溯到20世纪初的爱因斯坦的广义相对论。
爱因斯坦的方程组表明,宇宙是动态变化的,而不是静态不变的。
•1920年代,俄国天文学家亚历山大∙弗里德曼和比利时天文学家乔治∙勒梅特尔独立地提出了宇宙膨胀的观点,为宇宙大爆炸理论奠定了基础。
背景辐射的发现•1965年,美国天文学家阿诺∙彭齐亚斯和罗伯特∙威尔逊发现了宇宙背景辐射,这是一种来自宇宙微波背景的辐射,支持了宇宙早期的高温状态。
•背景辐射的发现为宇宙大爆炸理论提供了重要的实证证据,被认为是宇宙大爆炸的余热。
理论的发展和完善•宇宙大爆炸理论在20世纪中叶得到了进一步的发展和完善。
物理学家乔治∙卢梭和罗杰∙彭罗斯提出了宇宙初始奇点的概念,即宇宙的起源点。
•1960年代末至1970年代初,物理学家斯蒂芬∙霍金和罗杰∙彭罗斯的研究揭示了奇点定理,证明了宇宙大爆炸的存在。
•现代宇宙学的发展进一步完善了宇宙大爆炸理论,包括暗物质、暗能量、宇宙膨胀加速等概念。
当前的研究和挑战•当前,宇宙大爆炸理论仍然是宇宙学研究的重要基石。
科学家通过观测、实验和理论模型的研究,不断深化对宇宙起源和演化的理解。
•尽管宇宙大爆炸理论在解释宇宙起源和演化方面取得了巨大成功,但仍存在一些未解决的问题和挑战,如暗物质和暗能量的性质、宇宙膨胀的机制等。
宇宙大爆炸理论的起源和发展经历了多位科学家的贡献和多个阶段的演化,为我们提供了研究宇宙的重要框架,也激发了更多关于宇宙起源和未来命运的深入思考和研究。
宇宙大爆炸理论的基本原理和假设宇宙大爆炸理论是关于宇宙起源和演化的主要科学理论之一。
它基于一系列的基本原理和假设,通过观测、实验和理论模型的支持,提供了关于宇宙起源和演化的解释。
宇宙大爆炸理论解析

宇宙大爆炸理论解析宇宙大爆炸理论,也被称为宇宙起源理论,是目前被广泛接受的宇宙起源模型。
该理论认为,宇宙起源于一个极其高温高密度的奇点,随后经历了一次爆炸性的扩张,形成了我们今天所看到的宇宙。
本文将对宇宙大爆炸理论进行深入解析,探讨其背后的科学原理和相关证据。
一、宇宙大爆炸理论的提出宇宙大爆炸理论最早由比利时天文学家乔治·勒梅特尔和美国天文学家爱德华·霍勒特提出。
他们在1927年根据观测到的宇宙膨胀现象,提出了一个“原始原子”模型,认为宇宙曾经处于极端高温高密度的状态,随后经历了一次爆炸,从而诞生了宇宙。
随后,美国天文学家乔治·加莱和俄国天文学家亚历山大·弗里德曼分别独立提出了类似的宇宙起源理论。
弗里德曼还通过广义相对论方程组,推导出了宇宙膨胀的数学模型,为宇宙大爆炸理论提供了理论基础。
二、宇宙大爆炸理论的基本原理宇宙大爆炸理论的基本原理可以总结为以下几点:1. 起源于奇点:宇宙起源于一个奇点,即时间和空间的起点,处于极端高温高密度的状态。
2. 爆炸扩张:在奇点附近,宇宙经历了一次爆炸性的扩张,物质和能量迅速传播到宇宙各个角落。
3. 宇宙演化:随着时间的推移,宇宙逐渐冷却和膨胀,物质开始聚集形成星系、恒星和行星等天体。
4. 宇宙加速膨胀:近年来的观测数据表明,宇宙的膨胀速度正在加速,这可能是由于暗能量的存在所致。
5. 宇宙微波背景辐射:宇宙大爆炸理论成功预言了宇宙微波背景辐射的存在,这是宇宙起源时留下的辐射遗迹。
三、宇宙大爆炸理论的证据宇宙大爆炸理论得到了大量观测和实验的支持,以下是一些主要的证据:1. 宇宙膨胀:通过观测到的星系红移现象,科学家们发现宇宙正在膨胀,这与宇宙大爆炸理论相符。
2. 宇宙微波背景辐射:1965年,阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现了宇宙微波背景辐射,这是宇宙大爆炸的遗留辐射。
3. 夸克星系:宇宙大爆炸理论成功解释了夸克星系的形成,这是宇宙起源时期的物质状态。
宇宙大爆炸理论 大爆炸宇宙论

宇宙大爆炸理论大爆炸宇宙论各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢爆炸之初,物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。
宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降。
随着温度降低、冷却,逐步形成原子、原子核、分子,并复合成为通常的气体。
宇宙大爆炸理论气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成各种各样的恒星和星系,最终形成我们如今所看到的宇宙。
“宇宙并非永恒存在,而是从虚无创生”的思想在西方文化中可以说是根深蒂固。
虽然希腊哲学家曾经考虑过永恒宇宙的可能性,但是,所有西方主要的宗教一直坚持认为宇宙是上帝在过去某个特定时刻创造的。
像历这种奇怪的现象,是因为当时的科学界受进化论推翻“上帝创造论”的哲学思潮影响,盲目地反对传统理论,不承认如《圣经》所言,宇宙是有一个起点的。
这一时期的西方科学界普遍坚持宇宙和物质是恒定不变、无始无终的。
因此对于所有涉及说宇宙和万物都“有一个起点”的理论一概不予承认。
包括像爱因斯坦这样的大科学家也受其影响。
爱因斯坦在总结引力场方程,发现这个Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv的公式将推导出宇宙其实是一个有着从未停止的物质变化的动态宇宙,于是在该公式中又强加了一个“宇宙常数”,以维持静态宇宙的计算结果。
也就是说,最初的场方程其实是这样的:∧gμv+Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv,其中常数“∧”为宇宙常数。
但是自从1922年美国天文学家埃德温·哈勃开始观测到到“红移现象”开始,有关“宇宙膨胀”的观点开始形成。
1929年,埃德温·哈勃总结出了一个具有里程碑意义的发现,即:不管你往哪个方向看,远处的星系正急速地远离我们而去。
宇宙大爆炸理论换言之,宇宙正在不断膨胀。
这意味着,在早先星体相互之间更加靠近。
事实上,似乎在大约100亿至200亿年之前的某一时刻,它们刚好在同一地方,所以哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻,当时宇宙无限紧密。
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宇宙大爆炸理论大爆炸宇宙论
爆炸之初,物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。
宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降。
随着温度降低、冷却,逐步形成原子、原子核、分子,并复合成为通常的气体。
宇宙大爆炸理论气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成各种各样的恒星和星系,最终形成我们如今所看到的宇宙。
宇宙并非永恒存在,而是从虚无创生的思想在西方文化中可以说是根深蒂固。
虽然希腊哲学家曾经考虑过永恒宇宙的可能性,但是,所有西方主要的宗教一直坚持认为宇宙是上帝在过去某个特定时刻创造的。
像历史学家一样,宇宙学家意识到开启未来的钥匙在于过去。
基本假设大爆炸理论的建立基于了两个基本假设:物理定律的普适性和宇宙学原理。
宇宙学原理是指在大尺度上宇宙是均匀且各向同性的。
这些观点起初是作为先验的公理被引入的,现今已有相关研究工作试图对它们进行验证。
例如对第一个假设而言,已有实验证实在宇宙诞生以来的绝大多数时间内,精细结构常数的相对误差值不会超过10^(-5)。
此外,通过对太阳系和双星系统的观测,广义相对论已经得到了
非常精确的实验验证;而在更广阔的宇宙学尺度上,大爆炸理论在多
个方面经验性取得的成功也是对广义相对论的有力支持。
假设从地球上看大尺度宇宙是各向同性的,宇宙学原理可以从一
个更简单的哥白尼原理中导出。
哥白尼原理是指不存在一个受偏好的(或者说特别的)观测者或
观测位置。
根据对微波背景辐射的观测,宇宙学原理已经被证实在10^(-5)的量级上成立,而宇宙在大尺度上观测到的均匀性则在10%的量级。
研究历程许多人不知道的是,与大爆炸理论已经成为常识的今天
相比,在该理论刚刚提出之后的很长一段时间,世界科学界对其的态
度是嗤之以鼻的。
这种奇怪的现象,是因为当时的科学界受进化论推翻上帝创造论
的哲学思潮影响,盲目地反对传统理论,不承认如《圣经》所言,宇
宙是有一个起点的。
这一时期的西方科学界普遍坚持宇宙和物质是恒定不变、无始无
终的。
因此对于所有涉及说宇宙和万物都有一个起点的理论一概不予承认。
包括像爱因斯坦这样的大科学家也受其影响。
爱因斯坦在总结引力场方程,发现这个Rμv-(1/2)Rgμv=kTμ的v公式将推导出宇宙其实是一个有着从未停止的物质变化的动态宇宙,于是
公式加了一个宇宙常数宇果。
也,最方样的: ∧g μv+R μ-(v 1/2)Rg μv=kT μ,v 其中常宇宙常数。
但是自从 1922 年美国天文学家埃德温 ·哈勃测移现 象开始,有关宇点开始形成。
1929 年,埃德温 ·结出了一个具有里程现,即: 不管你往哪个方向处的星系正急而去。
宇宙大爆换言之,宇宙正在不。
这意味着,在早先星体相更加靠近。
上,似乎1至 2年之前的刻刚 好在同一地方,所以哈现暗示存在一个叫做大爆刻,当
时宇宙密。
此因斯坦很快来到哈勃工作逊天文台,在哈勃 结束因斯坦公了自影响 ,并去方程中的宇宙常数,于是就有今天所熟知的 爱因方程( EinsteinFieldEquation )。
1948 年前后,伽莫夫第一个建
大
爆
念。
生宇宙大爆炸见于地生在一个确定的点, 然后向四周的播开去的那种爆炸,而是一种发生,
从一开始整的那种爆炸,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。
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。
爆炸简史
大爆炸开始时:约150亿年前,极小体积,极高密度,极高温度,称为奇点。
空间和时间诞生于某种超时空——部分宇宙学家称之为量子真空,其充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。
大爆炸后10^-43秒:约1032度,宇宙从量子涨落背景出现,这个
阶段称为普朗克时期。
在此之前,宇宙的密度可能超过每立方厘米1094克,超过质子密度1078倍,物理学上所有的力都是一种。
在这个阶段,宇宙已经冷却到引力可以分离出来,开始独立存在,存在传递引力相互作用的引力子。
宇宙中的其他力(强、弱相互作用和电磁相互作用)仍为一体。
大爆炸后10^-35秒:约1027度,暴涨期,引力已分离,夸克、玻
色子、轻子形成。
此阶段宇宙已经冷却到强相互作用可以分离出来,而弱相互作用
及电磁相互作用仍然统一于所谓电弱相互作用。
宇宙也发生了暴涨,暴涨仅持续了10-33秒,在此瞬间,宇宙经历了100次加倍(2100),得到的尺度是先前尺度的1030倍(暴涨的是
宇宙本身,即空间与时间本身,并不违反光速藩篱)。
暴涨前宇宙还在光子的相互联系范围内,可以平滑掉所有粗糙的点,暴涨停止时,今天所探测的东西已经在各自小区域稳定下来,而
这被称为暴涨理论。
大爆炸后10^-12秒:约1015度,粒子期,质子和中子及其反粒子
形成,玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子稳定下来。
宇宙变得足够冷,电弱相互作用分解为电磁相互作用和弱相互作用。
轻子家族(电子、中微子以及相应的反粒子)需要等宇宙继续冷
却10-4秒才能从与其他粒子的平衡相中分离出来。
其中中微子一旦从物质中退耦,将自由穿越空间,原则上可以探
测到这些原初中微子。
大爆炸后0.01秒:约1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平衡态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下
降。
大爆炸后0.1秒后:约300亿度,中子质子比从 1.0下降到0.61。
大爆炸后1秒后:约100亿度,中微子向外逃逸,正负电子湮没反应出现,核力尚不足束缚中子和质子。
大爆炸后10秒后:约30亿度,核时期,氢、氦类稳定原子核(化学元素)形成。
当宇宙冷却到109开尔文以下(约100秒后),粒子转变不可能发生了。
核合成计算指出,重子密度仅占拓扑平宇宙所需物质的2%~5%,强烈暗示了其他物质能量的形式(非重子暗物质和暗能量)充满了宇宙。
大爆炸后35分钟后:约3亿度,原初核合成过程停止,尚不能形成中性原子。
大爆炸后1011秒(104年),温度约为105开尔文,物质期。
在宇宙早期历史中,光主宰着各能量形式。
随着宇宙膨胀,电磁辐射的波长被拉长,相应光子能量也跟着减小。
辐射能量密度与尺度(R)和体积(4πR3/3)的乘积成反比例减小,即安1/R4减小,而物质的能量密度只是简单地与体积成1/R3反比例减小。
一万年后,物质密度追上辐射密度且超越它,从那时起,宇宙和。