讓 夢(mèng) 飛 起 來(lái) 宇宙知識——宇宙自然選擇學(xué)說(shuō)簡(jiǎn)介 宇宙知識——宇宙自然選擇學(xué)說(shuō)簡(jiǎn)介 為什么宇宙會(huì )是我們觀(guān)測到的這副樣子?為什么它具有目前已測知的那些基本常數值?80年代初,在宇宙創(chuàng )生大爆炸框架下發(fā)展了目前最流行的暴脹宇宙模型:宇宙在大爆炸后不到1秒的時(shí)間里膨脹了大約10-30倍,大約和橘子一般大小,然后開(kāi)始以較穩定的膨脹速率,直到現在,大約150億年,成為目前的樣子。
在這個(gè)過(guò)程中,物質(zhì)“疙瘩”逐步形成了星系、恒星以及生命。這個(gè)模型暴脹期的長(cháng)短是個(gè)關(guān)鍵。
若稍短,物質(zhì)為充分散開(kāi),原生宇宙就有重新坍縮為起點(diǎn);若稍長(cháng),原生宇宙的物質(zhì)則過(guò)于分散,形不成星系和恒星,自然也就不會(huì )出現生命和人類(lèi)。因此出現了暴脹為何如此精確的問(wèn)題,按照現行的物理學(xué)基本定律,大爆炸產(chǎn)生的宇宙其“自然尺寸”應該只有亞原子大小,即普克郎長(cháng)度10 ^-35量級,而這樣的宇宙是短命的。
前蘇聯(lián)科學(xué)家林德提出“自我增殖的宇宙”概念——“最有可能的是,我們正在研究的宇宙是由早期的若干宇宙所形成的。”1987年霍金進(jìn)一步提出了“嬰兒宇宙”模型,兩個(gè)大宇宙通過(guò)一個(gè)細“管子”連接起來(lái),這個(gè)細管子稱(chēng)為“蟲(chóng)洞”,大宇宙為母宇宙,可能存在著(zhù)從母宇宙分岔出去的另一端是自由的蟲(chóng)洞,這樣的管子成為子宇宙、嬰兒宇宙。
就是說(shuō)除了我們生存的宇宙之外還可能存在著(zhù)眾多的由蟲(chóng)洞連接起來(lái)的其他宇宙。1992年,薩莫林在前人基礎上提出了宇宙自然選擇學(xué)說(shuō)。
母宇宙是空間閉合的,猶如一個(gè)黑洞,該黑洞在生存了一段時(shí)間后坍縮為一個(gè)奇點(diǎn),奇點(diǎn)又會(huì )反彈爆炸膨脹為新的下一代宇宙。這個(gè)學(xué)說(shuō)的要點(diǎn)是,子宇宙中的物理常數較之母宇宙的物理常數會(huì )有小的、或強或弱的隨機變異,新生的嬰兒宇宙在再次坍縮成奇點(diǎn)前能膨脹到幾倍普克郎長(cháng)度大小,隨機變異的物理常數有可能允許小小的暴脹,子宇宙可變的較大,當它足夠大時(shí),可分隔為兩個(gè)或更多的不同區域,每個(gè)區域又坍縮為一個(gè)新的奇點(diǎn),新奇點(diǎn)又觸發(fā)下一代的子宇宙,如此時(shí)代相傳,有的小宇宙重又坍縮,有的具有某些基本常數值的宇宙能更有效的產(chǎn)生許多黑洞,從而較具有其他某些基本常數值的宇宙留下更多的后代,借用生物進(jìn)化論的術(shù)語(yǔ),它們是被“自然選擇”下來(lái)的,經(jīng)“選擇”作用,產(chǎn)生越來(lái)越多的黑洞,也就形成了更多的宇宙。
如果宇宙確是由以前的宇宙世代經(jīng)過(guò)這種“自然選擇”而產(chǎn)生的話(huà),那么應該預期我們生存在其中的宇宙會(huì )具有所觀(guān)測到的樣子并正好具有目前測知的基本常數值。這個(gè)學(xué)說(shuō)的另一要點(diǎn)是關(guān)于恒星的存在。
在許多情況下,恒星是黑洞的前身。在氣體和塵埃云中,恒星仍在形成。
在碳塵埃微粒表面進(jìn)行著(zhù)的化學(xué)反應使氣體冷卻并促使氣云坍縮。但碳塵埃粒子是從那里來(lái)的呢?斯莫林指出碳元素是由核聚變反應產(chǎn)生的這一情況只有在質(zhì)子的質(zhì)量稍大于中子的質(zhì)量時(shí)才會(huì )發(fā)生,如果兩者質(zhì)量之差比氦核的結合能大的多,則質(zhì)子和中子不可能粘在一起形成氦核,沒(méi)有氦,聚變反應鏈在第一階段便終止了,根本形不成更重的元素,從而使恒星將少得多,自然也不會(huì )有多少黑洞,因此在任何一個(gè)宇宙中,若其中質(zhì)子與中子的質(zhì)量相差較大,將只能產(chǎn)生很少的宇宙,也就沒(méi)有什么“選擇”的余地了。
宇宙知識——宇宙自然選擇學(xué)說(shuō)簡(jiǎn)介 為什么宇宙會(huì )是我們觀(guān)測到的這副樣子?為什么它具有目前已測知的那些基本常數值?80年代初,在宇宙創(chuàng )生大爆炸框架下發(fā)展了目前最流行的暴脹宇宙模型:宇宙在大爆炸后不到1秒的時(shí)間里膨脹了大約10-30倍,大約和橘子一般大小,然后開(kāi)始以較穩定的膨脹速率,直到現在,大約150億年,成為目前的樣子。在這個(gè)過(guò)程中,物質(zhì)“疙瘩”逐步形成了星系、恒星以及生命。
這個(gè)模型暴脹期的長(cháng)短是個(gè)關(guān)鍵。若稍短,物質(zhì)為充分散開(kāi),原生宇宙就有重新坍縮為起點(diǎn);若稍長(cháng),原生宇宙的物質(zhì)則過(guò)于分散,形不成星系和恒星,自然也就不會(huì )出現生命和人類(lèi)。
因此出現了暴脹為何如此精確的問(wèn)題,按照現行的物理學(xué)基本定律,大爆炸產(chǎn)生的宇宙其“自然尺寸”應該只有亞原子大小,即普克郎長(cháng)度10 ^-35量級,而這樣的宇宙是短命的。前蘇聯(lián)科學(xué)家林德提出“自我增殖的宇宙”概念——“最有可能的是,我們正在研究的宇宙是由早期的若干宇宙所形成的。”
1987年霍金進(jìn)一步提出了“嬰兒宇宙”模型,兩個(gè)大宇宙通過(guò)一個(gè)細“管子”連接起來(lái),這個(gè)細管子稱(chēng)為“蟲(chóng)洞”,大宇宙為母宇宙,可能存在著(zhù)從母宇宙分岔出去的另一端是自由的蟲(chóng)洞,這樣的管子成為子宇宙、嬰兒宇宙。就是說(shuō)除了我們生存的宇宙之外還可能存在著(zhù)眾多的由蟲(chóng)洞連接起來(lái)的其他宇宙。
1992年,薩莫林在前人基礎上提出了宇宙自然選擇學(xué)說(shuō)。母宇宙是空間閉合的,猶如一個(gè)黑洞,該黑洞在生存了一段時(shí)間后坍縮為一個(gè)奇點(diǎn),奇點(diǎn)又會(huì )反彈爆炸膨脹為新的下一代宇宙。
這個(gè)學(xué)說(shuō)的要點(diǎn)是,子宇宙中的物理常數較之母宇宙的物理常數會(huì )有小的、或強或弱的隨機變異,新生的嬰兒宇宙在再次坍縮成奇點(diǎn)前能膨脹到幾倍普克郎長(cháng)度大小,隨機變異的物理常數有可能允許小小的暴脹,子宇宙可變的較大,當它足夠大時(shí),可分隔為兩個(gè)或更多的不同區域,每。
關(guān)于宇宙,你必須要知道的一些知識1、宇宙誕生已有 137 億年2、只有四種自然力3、量子力學(xué)整合了三種自然作用力4、超重力論,在十一維空間統合四種作用力5、超弦,統合所有作用力和自然律6、所有理論在奇點(diǎn)處完全失效7、宇宙是平坦的8、宇宙年輕的時(shí)候是熾熱的,并且隨著(zhù)年齡的增長(cháng)變得越來(lái)越冷9、宇宙的直徑超過(guò)1500億光年10、宇宙沒(méi)有中心11、土星可以漂浮在水上12、你身體的任何一個(gè)原子,可能來(lái)自于宇宙中任意一個(gè)星球13、太陽(yáng)的大小約為130萬(wàn)個(gè)地球14、肉眼只能看到5%的宇宙15、太陽(yáng)系一直在以著(zhù)螺旋的方式離開(kāi)銀河系16、每天都有2750萬(wàn)顆恒星在誕生、消亡17、哈勃望遠鏡可以看到130億年前的光18、月球的一天是708小時(shí)19、電視出現雪花的時(shí)候,便是宇宙的嬰兒照,其中的很大一部分就是宇宙背景輻射的信號20、4億年前,地球表面全是7米高的大蘑菇21、宇宙的味道近似于“雞肉料理味的金屬”22、如果把宇宙的歷史濃縮成一年,銀河系在5月15日誕生,地球在9月21日開(kāi)始出現生物,恐龍在12月30日滅絕,12月31號23點(diǎn)59分46秒,人類(lèi)所有記載的歷史,都誕生于此23、月球的塵埃有毒24、月球的南極有冰25、太陽(yáng)系有1顆恒星,8顆行星,5顆矮行星,178顆天然衛星,3319顆彗星,670452顆小行星26、地球上所有的人類(lèi)高達1150億人27、銀河系在哈勃星系分類(lèi)中的分類(lèi)是SB28、宇宙是有限無(wú)邊的29、黑洞有質(zhì)量,但是沒(méi)有體積30、月球和太陽(yáng)的視角大小幾乎一摸一樣31、除了地球和少數星球,其余的星球環(huán)境堪比地獄32、金星一天比地球一年還要長(cháng)33、冥王星上的冰比鋼鐵還要堅硬34、在太空會(huì )長(cháng)高35、在太空心臟會(huì )變小36、寂靜的太空是沒(méi)有聲音的37、宇宙有多空曠呢?你在地球上任何一個(gè)地方向天空射出一支箭,假設它可以永遠飛下去,很有可能永遠飛下去而撞不到任何東西38、銀河系正在和人馬座矮橢球星系相撞39、我們喝的水已經(jīng)循環(huán)了幾十億年40、宇宙不是黑色的,是米黃色的41、宇宙總能量為零42、21世紀再也看不到金星凌日了43、沒(méi)有夸克星44、中子星,一個(gè)足球那么大就是22000000噸45、物質(zhì)的99%都是空的,包括人46、太陽(yáng)質(zhì)量是地球的30萬(wàn)倍大47、到目前為止,全世界只有三個(gè)人在大氣層之外喪命48、木星下鉆石雨49、在2010年4月,無(wú)線(xiàn)電天文學(xué)家發(fā)現一顆來(lái)自m82星系的不明天體,這顆天體持續的發(fā)出奇怪的無(wú)線(xiàn)電波,這是在宇宙中前所未見(jiàn)的事,對此,科學(xué)家提出了數個(gè)理論,不過(guò)至今沒(méi)有一個(gè)理論完全符合50、再過(guò)幾千萬(wàn)年就不會(huì )發(fā)生日全食了51、月球遠離地球的速度和人指甲生長(cháng)的速度差不多52、你體內的氫原子幾乎都是在宇宙誕生之初形成的53、大氣層的臭氧吸收了99%以上的太陽(yáng)照射到地球的紫外線(xiàn)54、人造衛星因為與稀薄的空氣摩擦,最終會(huì )墜入大氣層燒毀,如果沒(méi)有了大氣層,人造衛星將一直運行下去55、大約45億年前,一顆火星大小的小行星撞上了地球,迸濺而出的殘骸冷卻結合形成了月球56、芬蘭有三分之一的國土位于北極圈內,和冰島同屬世界上最北的國家,一年中有兩百多個(gè)夜晚都能觀(guān)察到北極光57、一道閃電能把空氣加熱到大約5.4萬(wàn)華氏度(3萬(wàn)攝氏度)58、每年磁極向北移動(dòng)大約40英里59、根據你在地球上的位置,你可能正在以每小時(shí)超過(guò)1000英里(1609公里)的速度旋轉60、由于地球并非正圓球體,所以赤道上的山峰離星星更近61、極光是高能帶電粒子使高層大氣分子/原子激發(fā)產(chǎn)生的,所以全球只有兩極附近的區域能看到極光62、世界上最干旱的地方并非撒哈拉沙漠而是南極63、潮汐的漲退會(huì )使冰面起伏達12米64、在北極點(diǎn),實(shí)際上是沒(méi)有極光的65、看極光最好的時(shí)間是 12 月份到 2 月份66、極光和季節無(wú)關(guān)67、在地球上,午夜12點(diǎn)看不到金星68、水星看不到流星雨69、引力波無(wú)時(shí)無(wú)刻不在穿透你的身體。
在漢語(yǔ)中,“宇”代表上下四方,即所有的空間,“宙”代表古往今來(lái),即所有的時(shí)間,宇:無(wú)限空間,宙:無(wú)限時(shí)間。
所以“宇宙”這個(gè)詞有“所有的時(shí)間和空間”的意思。 把“宇宙”的概念與時(shí)間和空間聯(lián)系在一起,體現了我國古代人民的智慧。
“宇宙”一詞,最早出自《莊子》這本書(shū),“宇”指的是一切的空間,包括東,南,西,北等一切地點(diǎn),是無(wú)邊無(wú)際的;“宙”指的是一切的時(shí)間,包括過(guò)去,現在,白天,黑夜等,是無(wú)始無(wú)終的。 在西方,宇宙這個(gè)詞在英語(yǔ)中叫cosmos,universe,space;在俄語(yǔ)中叫кocMoc ,在德語(yǔ)中叫kosmos ,在法語(yǔ)中叫cosmos。
它們都源自希臘語(yǔ)的κoσμoζ,古希臘人認為宇宙的創(chuàng )生乃是從渾沌中產(chǎn)生出秩序來(lái),κoσμoζ其原意就是秩序。但在英語(yǔ)中更經(jīng)常用來(lái)表示“宇宙”的詞是universe。
此詞與universitas有關(guān)。在中世紀,人們把沿著(zhù)同一方向朝同一目標共同行動(dòng)的一群人稱(chēng)為universitas。
在最廣泛的意義上,universitas 又指一切現成的東西所構成的統一整體,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意義,所不同的是,前者強調的是物質(zhì)現象的總和,而后者則強調整體宇宙的結構或構造。
"宇"指空間,"宙"指時(shí)間.宇宙就是在空間上無(wú)邊無(wú)際,時(shí)間上無(wú)始無(wú)終的,按客觀(guān)規律運動(dòng)的物質(zhì)世界. 宇宙概括 宇宙是由空間、時(shí)間、物質(zhì)和能量,所構成的統一體。 宇宙是萬(wàn)物的總稱(chēng),是時(shí)間和空間的統一。
宇宙是物質(zhì)世界,不依賴(lài)于人的意志而客觀(guān)存在,并處于不斷運動(dòng)和發(fā)展中。宇宙是多樣又統一的;多樣在物質(zhì)表現狀態(tài)的多樣性;統一在于其物質(zhì)性。
分層次的認識宇宙 從哲學(xué)的觀(guān)點(diǎn)看。人們認為宇宙是無(wú)始無(wú)終,無(wú)邊無(wú)際的。
不過(guò),對這個(gè)深奧的概念我們不打算做深入的探討,還是留給哲學(xué)家們去研究。我們不妨把眼光縮小一些,講一講利用我們現有的科學(xué)技術(shù)所能了解和觀(guān)測的宇宙,人們把它稱(chēng)為“我們的宇宙”或“總星系”。
從最新的觀(guān)測資料看,人們已觀(guān)測到的離我們最遠的星系是130億光年。也就是說(shuō),如果有一束光以每秒30萬(wàn)千米的速度從該星系發(fā)出,那么要經(jīng)過(guò)130億年才能到達地球,當然也就是130億年前發(fā)出的。
這130億光年的距離便是我們今天(2009年)所知道的宇宙的范圍。再說(shuō)得明確一些,我們今天所知道的宇宙范圍,或者說(shuō)大小,是一個(gè)以地球為中心,以130億光年的距離為半徑的球形空間。
當然,地球并不真的是什么宇宙的中心,宇宙也未必是一個(gè)球體,只是限于我們目前的觀(guān)測能力,我們只能了解到這一程度。 在這個(gè)以130億光年為半徑的球形空間里,目前已被人們發(fā)現和觀(guān)測到的星系大約有1250億個(gè),而每個(gè)星系又擁有像太陽(yáng)這樣的恒星幾百到幾萬(wàn)億顆。
因此只要做一道簡(jiǎn)單的數學(xué)題,你就不難了解到,在我們已經(jīng)觀(guān)測到的宇宙中擁有多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中,真如滄海一粟,渺小得微不足道。
一直以來(lái), 天文學(xué)家和我們一樣,想知道宇宙究竟有多大。最近,美國的太空網(wǎng)報道,經(jīng)過(guò)艱苦的計算工作,天文學(xué)家發(fā)現宇宙超乎尋常的大,其長(cháng)度至少為1560億光年。
“這樣一個(gè)有關(guān)宇宙大小的發(fā)現,顯然是以‘宇宙是球形的,是有限無(wú)邊的’為前提條件的。這個(gè)假設是愛(ài)因斯坦最早提出的。”
中國國家天文臺的研究員陳大明在接受記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)說(shuō),“長(cháng)期以來(lái),宇宙學(xué)研究領(lǐng)域一直有這樣一個(gè)爭論,宇宙究竟是球形的、馬鞍形的、還是平坦的。”北京師范大學(xué)副教授張同杰說(shuō):“國際主流宇宙學(xué)普遍認為宇宙是平坦的,是無(wú)限的。”
那么,圍繞宇宙的爭論從何而來(lái)?理?yè)卧冢恳环N最為普遍的觀(guān)點(diǎn):在大爆炸之后,宇宙誕生了。“根據現代宇宙學(xué)中最有影響的大爆炸學(xué)說(shuō),我們的宇宙是大約137億年前由一個(gè)非常小的點(diǎn)爆炸產(chǎn)生的,目前宇宙仍在膨脹。”
陳大明研究員說(shuō),“這一學(xué)說(shuō)得到大量天文觀(guān)測的證實(shí)。”這一學(xué)說(shuō)認為,宇宙誕生初期,溫度非常高,隨著(zhù)宇宙的膨脹,溫度開(kāi)始降低,中子、質(zhì)子、電子產(chǎn)生了。
此后,這些基本粒子就形成了各種元素,這些物質(zhì)微粒相互吸引、融合,形成越來(lái)越大的團塊,這些團塊又逐漸演化成星系,恒星、行星,在個(gè)別的天體上還出現了生命現象,能夠認識宇宙的人類(lèi)最終誕生了。宇宙是球形的、有限無(wú)邊的?“認為宇宙是球形的觀(guān)點(diǎn)在很長(cháng)時(shí)間內存在著(zhù),盡管不是國際宇宙學(xué)界的主流。”
陳大明介紹說(shuō),“它的每一次提出,都會(huì )引起人們的關(guān)注,就是因為這一觀(guān)點(diǎn)很奇特。”一個(gè)最為明顯的例子就是不久前,由美國數學(xué)家杰弗里·威克斯構建的宇宙模型:一個(gè)大小有限、形狀如同足球的鏡子迷宮。
“形如足球”的模型令科學(xué)界震驚,因為這一學(xué)說(shuō)宣稱(chēng),宇宙之所以令人產(chǎn)生無(wú)邊無(wú)界的“錯覺(jué)”,是因為這個(gè)有限空間通過(guò)“返轉”效應無(wú)限重復映現自身。威克斯認為,人們之所以感覺(jué)宇宙是無(wú)限的,是因為宇宙就像一個(gè)鏡子迷宮,光線(xiàn)傳過(guò)來(lái)又傳過(guò)去,讓人們發(fā)生錯覺(jué),誤以為宇宙在無(wú)限伸展。
這一驚人推斷后來(lái)被《新科學(xué)家》雜志收錄,同時(shí)作為一種“奇談”在民間廣為流傳著(zhù)。[編輯本段]【宇宙年齡】 宇宙年齡定義 宇宙年齡(universe,age of)宇宙從某個(gè)特定時(shí)刻到現在的時(shí)間間隔。
對于某些宇宙模。
夏日夜空,繁星閃爍,不禁使人陷入對宇宙的遐想之中。20世紀10~20年代,天文學(xué)家發(fā)現遠星系光譜線(xiàn)的頻率隨著(zhù)它離我們距離的遠近而有規律地變比,即譜線(xiàn)紅移。1929年哈勃總結出譜線(xiàn)紅移的規律是:對遙遠星系,紅移量與星系離我們的距離成正比,比例系數H叫哈勃常數,這紅移叫宇宙學(xué)紅移。此后,在紅外及整個(gè)電磁波波段都觀(guān)測到了這個(gè)規律。它被解釋為是由星系系統地向遠離我們的方向運動(dòng)時(shí)的多普勒效應產(chǎn)主的。這就像火車(chē)遠離我們行駛時(shí)汽笛的聲調(即頻率)比靜止不動(dòng)時(shí)的聲調更低一樣,由此得出星系都在做遠離我們的運動(dòng),離我們越遠運動(dòng)速度越快的結論。這就好像是摻有葡萄干的面包在烤箱中膨脹起來(lái)一樣。這個(gè)模型叫宇宙膨脹模型或大爆炸模型。近年來(lái)在宇宙膨脹的基礎上又提出了爆脹宇宙等多種改進(jìn)模型。
從宇宙膨脹的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),利用哈勃公式反推到過(guò)去宇宙中所有天體應該聚集于一點(diǎn),由于某種原因在它內部產(chǎn)生了"大爆炸"。誕生了現在的宇宙,從而得出了時(shí)間是有開(kāi)端,空間是有限的結論。宇宙從大爆炸到現在究竟經(jīng)過(guò)了多少時(shí)間,即宇宙的年齡是多少,這取決于哈勃常數H的大小。最初哈勃常數僅500(公里/秒/百萬(wàn)秒差距),這樣算出的宇宙年齡比地球的45億年的年齡小很多。以后改為50~100之間。若取100,宇宙的年齡只有100億年,而銀河系的球狀星團的年齡是150億年,矛盾很大。若取50,宇宙年齡為200億年,矛盾不那么明顯,因此被大爆炸宇宙論者所贊同,但在觀(guān)測上,這個(gè)數值有些勉強。究竟是多少,一直沒(méi)有定論。近年來(lái)用哈勃太空望遠鏡觀(guān)測的結果傾向于取80。這樣算出的年齡為120億年,矛盾還很明顯。宇宙將來(lái)是一直膨脹下去還是又收縮回來(lái),這要取決于宇宙的平均密度。而宇宙平均密度究竟是多少目前還不能確定,因為觀(guān)測的距離越遠,平均密度越小,下限有沒(méi)有還不能確定。1965年發(fā)現了宇宙空間的2.7K微波背景輻射,被大爆炸論者解釋為大爆炸時(shí)期的光經(jīng)過(guò)上百億年后的遺跡,是大爆炸宇宙的一大證據,但這種解釋并不是唯一的,因為宇宙空間中充滿(mǎn)介質(zhì),2.7K微波背景輻射具有黑體輻射的性質(zhì),可以解釋為宇宙空間中介質(zhì)發(fā)出的溫度是2.7K的熱輻射。
仔細分析起來(lái),問(wèn)題可能出在將光譜線(xiàn)的紅移都解釋為星系運動(dòng)的多普勒效應上。過(guò)去,人們曾用多普勒效應解釋了銀河系內恒星的光譜線(xiàn)移動(dòng),從而成功地確定了星系內存在自轉現象。但現在天文觀(guān)測中卻發(fā)現一些紅移現象,若用運動(dòng)的多普勒效應解釋就存在許多困難,這促使人們考慮到必然還有其他機制能產(chǎn)生紅移.
宇宙是所有時(shí)間、空間與其包含的內容物所構成的統一體;它包含了行星、恒星、星系、星系際空間、次原子粒子以及所有的物質(zhì)與能量,宇指空間,宙指時(shí)間。目前人類(lèi)可觀(guān)測到的宇宙,其距離大約為93 * 109光年,最大為27,160百萬(wàn)秒差距;而整個(gè)宇宙的大小可能為無(wú)限大,但未有定論。
物理理論的發(fā)展與對宇宙的觀(guān)察,引領(lǐng)著(zhù)人類(lèi)進(jìn)行宇宙構成與演化的推論。根據歷史記載,人類(lèi)曾經(jīng)提出宇宙學(xué)、天體演化學(xué)與科學(xué)模型,解釋人們對于宇宙的觀(guān)察。最早的理論為地心說(shuō),由古希臘哲學(xué)家與印度哲學(xué)家所提出。
數世紀以來(lái),逐漸精確的天文觀(guān)察,引領(lǐng)尼古拉斯·哥白尼提出以太陽(yáng)系為主的日心說(shuō),以及經(jīng)約翰內斯·開(kāi)普勒改良的橢圓軌道模型;最終艾薩克·牛頓的重力定律解釋了前述的理論。后來(lái)觀(guān)察方法逐漸改良,引領(lǐng)人類(lèi)意識到太陽(yáng)系位于數十億恒星所形成的星系,稱(chēng)為銀河系;隨后更發(fā)現,銀河系只是眾多星系之一。
在最大尺度范圍上,人們假定星系的分布平均,且各星系在各個(gè)方向之間的距離皆相同,這代表著(zhù)宇宙既沒(méi)有邊緣,也沒(méi)有所謂的中心。透過(guò)星系分布與譜線(xiàn)的觀(guān)察,產(chǎn)生了許多現代物理宇宙學(xué)的理論。20世紀前期,人們發(fā)現到星系具有系統性的紅移現象,表明宇宙正在膨脹;借由宇宙微波背景輻射的觀(guān)察,表明宇宙具有起源。
最后,1990年代后期的觀(guān)察,發(fā)現宇宙的膨脹速率正在加快,顯示有可能存在一股未知的巨大能量促使宇宙加速膨脹,稱(chēng)做暗能量。而宇宙的大多數質(zhì)量則以一種未知的形式存在著(zhù),稱(chēng)做暗物質(zhì)。
擴展資料
性質(zhì)
宇宙的時(shí)空通常以歐幾里得的觀(guān)點(diǎn)解析,也就是三維空間加上時(shí)間維度的“四維空間”。時(shí)間與空間可結合成一個(gè)流形,稱(chēng)作閔考斯基時(shí)空;物理學(xué)家以此簡(jiǎn)化了大量的物理理論,并使用更統一的方式,描述包含超星系與次原子層次的宇宙運作機制。
時(shí)空的事件并非絕對限定于空間與時(shí)間上,而是觀(guān)測者的已知相對運動(dòng)。閔考斯基空間非常接近宇宙的無(wú)重力狀態(tài);廣義相對論的偽黎曼流形描述了物質(zhì)與重力在內的時(shí)空。弦理論則假設宇宙存有額外的維度。
在4種基本相互作用中,重力于宇宙中星系與大尺度結構等大規模范圍中,具有主導地位。重力的影響可以累積;相對地,正電荷與負電荷的影響則會(huì )相互抵消,使得電磁作用于宇宙大尺度結構中的影響力變低。至于弱相互作用與強交互作用的影響力,則會(huì )隨著(zhù)距離增加而大幅下降,因此它們主要作用于次原子尺度。
宇宙中有著(zhù)物質(zhì)比反物質(zhì)多的現象,這種不對稱(chēng)可以從CP破壞的觀(guān)察中得到。宇宙既沒(méi)有動(dòng)量,也沒(méi)有角動(dòng)量;假設宇宙有限,就會(huì )遵循公認的物理定律
參考資料來(lái)源:百度百科-宇宙
宇宙概括 宇宙是由空間、時(shí)間、物質(zhì)和能量,所構成的統一體。
宇宙是萬(wàn)物的總稱(chēng),是時(shí)間和空間的統一。宇宙是物質(zhì)世界,不依賴(lài)于人的意志而客觀(guān)存在,并處于不斷運動(dòng)和發(fā)展中,。
宇宙是多樣又統一的;多樣在物質(zhì)表現狀態(tài)的多樣性;統一在于其物質(zhì)性。 分層次的認識宇宙 從哲學(xué)的觀(guān)點(diǎn)看。
人們認為宇宙是無(wú)始無(wú)終,無(wú)邊無(wú)際的。不過(guò),對這個(gè)深奧的概念我們不打算做深入的探討,還是留給哲學(xué)家們去研究。
我們不妨把眼光縮小一些,講一講利用我們現有的科學(xué)技術(shù)所能了解和觀(guān)測的宇宙,人們把它稱(chēng)為“我們的宇宙”或“總星系”。 從最新的觀(guān)測資料看,人們已觀(guān)測到的離我們最遠的星系是130億光年。
也就是說(shuō),如果有一束光以每秒30萬(wàn)千米的速度從該星系發(fā)出,那么要經(jīng)過(guò)130億年才能到達地球。這130億光年的距離便是我們今天(2009年)所知道的宇宙的范圍。
再說(shuō)得明確一些,我們今天所知道的宇宙范圍,或者說(shuō)大小,是一個(gè)以地球為中心,以130億光年的距離為半徑的球形空間。當然,地球并不真的是什么宇宙的中心,宇宙也未必是一個(gè)球體,只是限于我們目前的觀(guān)測能力,我們只能了解到這一程度。
在這個(gè)以130億光年為半徑的球形空間里,目前已被人們發(fā)現和觀(guān)測到的星系大約有1250億個(gè),而每個(gè)星系又擁有像太陽(yáng)這樣的恒星幾百到幾萬(wàn)億顆。因此只要做一道簡(jiǎn)單的數學(xué)題,你就不難了解到,在我們已經(jīng)觀(guān)測到的宇宙中擁有多少星星。
地球在如此浩瀚的宇宙中,真如滄海一粟,渺小得微不足道。 一直以來(lái), 天文學(xué)家和我們一樣,想知道宇宙究竟有多大。
最近,美國的太空網(wǎng)報道,經(jīng)過(guò)艱苦的計算工作,天文學(xué)家發(fā)現宇宙超乎尋常的大,其長(cháng)度至少為1560億光年。“這樣一個(gè)有關(guān)宇宙大小的發(fā)現,顯然是以‘宇宙是球形的,是有限無(wú)邊的’為前提條件的。”
中國國家天文臺的研究員陳大明在接受記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)說(shuō),“長(cháng)期以來(lái),宇宙學(xué)研究領(lǐng)域一直有這樣一個(gè)爭論,宇宙究竟是球形的、馬鞍形的、還是平坦的。”北京師范大學(xué)副教授張同杰說(shuō):“國際主流宇宙學(xué)普遍認為宇宙是平坦的,是無(wú)限的。”
那么,圍繞宇宙的爭論從何而來(lái)?理?yè)卧冢恳环N最為普遍的觀(guān)點(diǎn):在大爆炸之后,宇宙誕生了。“根據現代宇宙學(xué)中最有影響的大爆炸學(xué)說(shuō),我們的宇宙是大約137億年前由一個(gè)非常小的點(diǎn)爆炸產(chǎn)生的,目前宇宙仍在膨脹。”
陳大明研究員說(shuō),“這一學(xué)說(shuō)得到大量天文觀(guān)測的證實(shí)。”這一學(xué)說(shuō)認為,宇宙誕生初期,溫度非常高,隨著(zhù)宇宙的膨脹,溫度開(kāi)始降低,中子、質(zhì)子、電子產(chǎn)生了。
此后,這些基本粒子就形成了各種元素,這些物質(zhì)微粒相互吸引、融合,形成越來(lái)越大的團塊,這些團塊又逐漸演化成星系,恒星、行星,在個(gè)別的天體上還出現了生命現象,能夠認識宇宙的人類(lèi)最終誕生了。宇宙是球形的、有限無(wú)邊的?“認為宇宙是球形的觀(guān)點(diǎn)在很長(cháng)時(shí)間內存在著(zhù),盡管不是國際宇宙學(xué)界的主流。”
陳大明介紹說(shuō),“它的每一次提出,都會(huì )引起人們的關(guān)注,就是因為這一觀(guān)點(diǎn)很奇特。”一個(gè)最為明顯的例子就是不久前,由美國數學(xué)家杰弗里·威克斯構建的宇宙模型:一個(gè)大小有限、形狀如同足球的鏡子迷宮。
“形如足球”的模型令科學(xué)界震驚,因為這一學(xué)說(shuō)宣稱(chēng),宇宙之所以令人產(chǎn)生無(wú)邊無(wú)界的“錯覺(jué)”,是因為這個(gè)有限空間通過(guò)“返轉”效應無(wú)限重復映現自身。威克斯認為,人們之所以感覺(jué)宇宙是無(wú)限的,是因為宇宙就像一個(gè)鏡子迷宮,光線(xiàn)傳過(guò)來(lái)又傳過(guò)去,讓人們發(fā)生錯覺(jué),誤以為宇宙在無(wú)限伸展。
這一驚人推斷后來(lái)被《新科學(xué)家》雜志收錄,同時(shí)作為一種“奇談”在民間廣為流傳著(zhù)。宇宙年齡定義 宇宙年齡(universe,age of)宇宙從某個(gè)特定時(shí)刻到現在的時(shí)間間隔。
對于某些宇宙模型,如牛頓宇宙模型、等級模型、穩恒態(tài)模型等,宇宙年齡沒(méi)有意義。在通常的演化的宇宙模型里,宇宙年齡指宇宙標度因子為零起到現在時(shí)刻的時(shí)間間隔。
通常,哈勃年齡是宇宙年齡的上限,可以作為宇宙年齡的某種度量。根據大爆炸宇宙模型推算,宇宙年齡大約200億年。
年齡推算 宇宙年齡為一百二十五億年 【宇宙的不斷膨脹】 科學(xué)家認為它起源為137億年前之間的一次難以置信的大爆炸。這是一次不可想像的能量大爆炸,宇宙邊緣的光到達地球要花120億年到150億年的時(shí)間。
大爆炸散發(fā)的物質(zhì)在太空中漂游,由許多恒星組成的巨大的星系就是由這些物質(zhì)構成的,我們的太陽(yáng)就是這無(wú)數恒星中的一顆。原本人們想象宇宙會(huì )因引力而不在膨脹,但是,科學(xué)家已發(fā)現宇宙中有一種 “暗能量”會(huì )產(chǎn)生一種斥力而加速宇宙的膨脹。
大爆炸后的膨脹過(guò)程是一種引力和斥力之爭,爆炸產(chǎn)生的動(dòng)力是一種斥力,它使宇宙中的天體不斷遠離;天體間又存在萬(wàn)有引力,它會(huì )阻止天體遠離,甚至力圖使其互相靠近。引力的大小與天體的質(zhì)量有關(guān),因而大爆炸后宇宙的最終歸宿是不斷膨脹,還是最終會(huì )停止膨脹并反過(guò)來(lái)收縮變小,這完全取決于宇宙中物質(zhì)密度的大小。
理論上存在某種臨界密度。如果宇宙中物質(zhì)的平均密度小于臨界密度,宇宙就會(huì )一直膨脹下去,稱(chēng)為開(kāi)宇宙;要是物質(zhì)的平均密度大于臨界密度,膨脹過(guò)程遲早會(huì )停下來(lái),并隨之出現收縮,稱(chēng)為閉宇宙。
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