膨胀的宇宙
宇宙膨胀,时间加快的原因
宇宙膨胀,时间加快的原因(原创版)目录1.宇宙膨胀的概述2.宇宙膨胀对时间的影响3.宇宙膨胀的原因4.结论正文一、宇宙膨胀的概述宇宙膨胀是指宇宙中的物体在距离上的分离现象,即宇宙中的空间在不断扩大。
这一现象最早可以追溯到 20 世纪初,科学家们通过观测宇宙中的星系和星系团的运动,发现它们之间存在相互远离的现象,从而提出了宇宙膨胀的假设。
随着观测手段的不断进步,这一假设得到了越来越多的证实,并成为了宇宙学中的基本观点之一。
二、宇宙膨胀对时间的影响宇宙膨胀对时间的流逝产生了显著的影响。
根据相对论的观点,时间是与空间相互关联的,当空间发生膨胀时,时间也会相应地发生变化。
具体来说,宇宙膨胀导致空间中的物体之间的距离不断增大,而这种增大的速度随着距离的增大而加快。
因此,在远离观察者的地方,时间的流逝速度相对于观察者而言会变慢。
这种现象被称为时间膨胀。
三、宇宙膨胀的原因关于宇宙膨胀的原因,科学家们提出了多种假说,但目前尚未得到一致性的证实。
其中,最主流的观点认为宇宙膨胀是由暗能量驱动的。
暗能量是一种神秘的能量形式,它占据了宇宙总能量的大部分,并且具有负压力。
正是这种负压力使得宇宙中的物体相互远离,从而引发了宇宙膨胀。
此外,还有一种假说认为宇宙膨胀是由宇宙大爆炸后的惯性作用引起的。
根据这种观点,宇宙在诞生之初就具有一定的膨胀速度,随着时间的推移,这种速度逐渐减弱,但仍然足以驱动宇宙的膨胀。
四、结论宇宙膨胀是宇宙学中的基本现象之一,它对时间的流逝产生了显著的影响。
目前,关于宇宙膨胀的原因,科学家们提出了多种假说,但尚未得到一致性的证实。
《探索宇宙》宇宙PPT课件
03 人类对宇宙的探索
在很久以前,人类只是靠肉眼能看到的星只有6000~7000颗。
公元10世纪的中国古星图。 它是世界上现存最早的星图 之一。
பைடு நூலகம்
03 人类对宇宙的探索
1609年,意大利天文学家制作出 了第一架天文望远镜,使人们看到 了更远的天空。
我国代号为“嫦娥工程”的月球探测计划已于2004年开始实施,中国月球探测计 划分3个阶段,可以用“绕、落、回”3个字分别概括:
绕:在2007年发射一 颗月球卫星“嫦娥一 号”,绕月工作1年, 获取一些科学数据。
落:在2010年之前 发射月球探测器登陆 月球。
回:在2020年之前 登月机器人在采集月 球表面的一些样本后 返回地球。
01 膨胀的宇宙
天空中的星星它们有的也会组成类似太阳系一样的天体系统。
01 膨胀的宇宙
我们看到的天空中闪亮的银河光带,被人们称为银河系。
01 膨胀的宇宙
银河系是由千千万万颗星构成的庞大的恒星
集团。。 在银河系里,恒星的总数在1000亿颗以上。 此外还有各种类型的银河星云、星际气体和 尘埃。
01 膨胀的宇宙
人们已观测到距我们120亿光年的宇宙空间深处,而且科学家还发 现宇宙正处于膨胀之中!
02 充满活力的宇宙
宇宙中每时每刻都有许多恒星诞生,同时也有许多恒星消亡。
02 充满活力的宇宙
有些恒星自身还有节奏地膨胀和收缩……宇宙是一个充满活力的宇宙。
03 人类对宇宙的探索
在很久以前,人类只是靠肉眼来观测天象,能看到的星只有6000~7000颗。
·教 科 版 六 年 级 下 册 科 学 课 件 ·
宇宙膨胀的证据与原理
宇宙膨胀的证据与原理宇宙膨胀是宇宙学中的一个重要理论,它描述了宇宙从诞生到现在的演化过程。
通过观测和理论推导,科学家们积累了大量的证据来支持宇宙膨胀的理论。
本文将从宇宙微波背景辐射、红移、星系分布等方面介绍宇宙膨胀的证据,并解释宇宙膨胀的原理。
首先,宇宙微波背景辐射是宇宙膨胀的重要证据之一。
宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后形成的辐射,它在1965年被阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现。
这种辐射以非常均匀的方式分布在整个宇宙中,其温度约为2.7开尔文。
宇宙微波背景辐射的存在和均匀分布表明宇宙在某个时刻经历了一个巨大的膨胀过程,从而形成了现在我们所看到的宇宙。
其次,红移也是宇宙膨胀的重要证据之一。
红移是指光的波长在宇宙膨胀过程中被拉长,从而变成红色。
根据著名的哈勃定律,星系的红移与其距离成正比。
这意味着越远的星系红移越大,离我们越远。
通过观测远离我们的星系的红移,科学家们发现宇宙中的星系正在远离我们,这表明宇宙正在膨胀。
此外,星系的分布也提供了宇宙膨胀的证据。
根据宇宙膨胀的理论,宇宙中的物质应该是均匀分布的。
然而,观测发现,星系的分布并不均匀,而是呈现出一定的结构。
这种结构包括星系团、超星系团等。
这些结构的存在表明宇宙在演化过程中经历了一系列的聚集和膨胀,而不是一直保持均匀分布。
那么,宇宙膨胀的原理是什么呢?宇宙膨胀的原理可以通过爱因斯坦的广义相对论来解释。
广义相对论认为,物质和能量会弯曲时空,而时空的几何形状又会影响物质和能量的运动。
在宇宙膨胀的过程中,物质和能量的分布会导致时空的弯曲,从而影响宇宙的演化。
宇宙的膨胀速度取决于宇宙中的物质和能量的分布情况。
宇宙膨胀的原理还可以通过宇宙学常数来解释。
宇宙学常数是爱因斯坦为了使广义相对论与宇宙膨胀相一致而引入的一个常数。
宇宙学常数的存在使得宇宙在没有物质和能量的情况下仍然可以膨胀。
宇宙学常数的具体数值目前尚不清楚,但其存在对宇宙膨胀的理论和观测结果具有重要影响。
什么是宇宙膨胀?
什么是宇宙膨胀?随着现代科学技术的不断发展,人们逐渐了解了人类所处的宇宙。
宇宙是一个巨大又神秘的存在,它包含了所有物质和能量,而人类就生存在这个宇宙中。
而宇宙膨胀是宇宙学中的一个重要概念,那么它具体代表着什么意义呢?下面就让我们一起来了解一下。
一、什么是宇宙膨胀?宇宙膨胀指的是,宇宙中的所有物质都在不断膨胀和扩散。
这个膨胀的过程最早由比利时天文学家乔治·勒梅特尔在20世纪初提出,并在后来被哈勃和萨德曼等科学家所证实。
这个膨胀是指空间膨胀,比如在一个气球上画上一些点,当打开气球时,点之间的距离就会变大,这就是空间膨胀的模型。
二、为什么宇宙会膨胀?宇宙膨胀的原因并不是非常清楚,但是有些科学家认为是由于宇宙的开始时刻——大爆炸所引起,也就是说,宇宙是在大爆炸之后开始膨胀的。
同时,还有一些科学家认为,宇宙的膨胀是由于暗能量的存在所引起的。
无论是哪一种解释,都不能够完全解释为什么宇宙会膨胀。
但是,我们可以通过天文观测来看到宇宙的膨胀,这个证据显然是存在的。
三、宇宙膨胀将会造成什么影响?由于宇宙的膨胀是持续进行的,因此也会对宇宙产生一些影响。
首先,宇宙膨胀将会使得星系之间的距离变得更远,而且变得更快。
其次,如果宇宙膨胀没有被其他的因素所削弱,那么在未来有一个足够长的时间段内,宇宙中的所有物质都将会变得离散,不再存在于宇宙之中。
这就是宇宙的热寂现象,也就是说,宇宙将会变得非常寂静。
总而言之,宇宙膨胀是宇宙学中的一个非常重要而神秘的概念。
虽然我们无法完全了解它是如何发生的,但是我们可以通过天文观测来证明它的存在,这让我们对宇宙的认识更加清晰。
同时,宇宙的膨胀也将会带来一些影响,尽管这些影响可能在非常久远的未来才会出现。
天文学中的宇宙膨胀
天文学中的宇宙膨胀宇宙膨胀是纷繁复杂的宇宙学理论当中最重要的一个,也是人类对宇宙的探索和认识进程中的一个最重大的发现。
当人类得到宇宙膨胀理论的证实时,我们对于宇宙的理解和认识也发生了一次巨大的变化。
在科学家和天文学家们观察和研究宇宙的过程中,他们发现所有的星系都在向外远离,测量过程中对于星系的运动和位置的变化也很明显。
这证实了当我们回溯宇宙的群星运动时,它们来自于一个点并且不断扩张。
这也就是宇宙膨胀理论最基本和重要的证明。
宇宙膨胀是一个相对核心的概念,在刚成为一个概念的时候,对于它的研究也不够深入和广泛。
直到 Hubble 通过测量远距离星系的红移和运动之后才得到了初步的认知。
随后,对宇宙膨胀理论的研究才逐渐展开,形成了现在的宇宙学模型。
在宇宙学中,天文学家和科学家探寻了许多有关于宇宙演化和膨胀的问题,包括有关于宇宙膨胀过程、膨胀速度以及它影响到的宇宙结构和物质等等方面的问题。
他们提出了一系列的理论,并且通过对宇宙膨胀影响的多方面研究,证实和完善宇宙学的多个模型。
许多科学家和天文学家都在研究宇宙膨胀理论时积极尝试着去发现宇宙之中隐藏的秘密。
通过对宇宙背景辐射的研究以及其他的方法使他们得知,原来宇宙的大部分并不是由明亮物质构成的,相反都是暗物质或暗能量。
而这些暗能量和暗物质也是进一步探明宇宙膨胀理论中的关键元素。
尽管宇宙膨胀理论已经证明,但是它毕竟只是一个经验性的结果。
我们还需要知道当宇宙初始形态和演化过程中可能发生的情况,因此天文学家和科学家当中还有集体尝试去探究当宇宙初始特征和演化的条件,以决定宇宙膨胀速度、未来宇宙的状态、物质结构以及更加深入的宇宙学研究如宇宙红移等等。
最后,尽管天文学究竟会带到哪,谁填补宇宙膨胀理论中还有待探讨的空缺,现在我们还不确定。
然而,通过对宇宙膨胀现象的多样性和复杂性的解析,我们似乎可以看到前方的大门已经打开。
未来的探索会给我们带来什么惊喜,我们等待并期待着。
哈勃宇宙膨胀定律
哈勃宇宙膨胀定律哈勃宇宙膨胀定律是指宇宙中的星系相互远离,而且远离速度与它们之间的距离成正比。
这个定律是由美国天文学家爱德温·哈勃在1929年提出的,是宇宙学中的一个重要发现,对于我们理解宇宙的演化和结构至关重要。
根据哈勃宇宙膨胀定律,我们可以推断出宇宙是在膨胀的。
这意味着宇宙中的星系不仅在空间中移动,而且在时间上也在不断地向前推进。
换句话说,宇宙是在不断扩张的。
为了更好地理解哈勃宇宙膨胀定律,我们可以通过一个简单的比喻来说明。
想象一下,我们在一个气球上绘制了一些点,这些点代表着星系。
当我们吹气球时,气球会不断膨胀,这样所有的点就会相互远离。
哈勃宇宙膨胀定律告诉我们,宇宙中的星系之间的距离也是在不断地增大,就像气球上的点一样。
根据哈勃宇宙膨胀定律,我们可以推测出宇宙的起源。
宇宙的起源可以追溯到约138亿年前的一次大爆炸,即大爆炸理论。
在大爆炸之后,宇宙开始膨胀,并且膨胀的速度越来越快。
这意味着宇宙中的星系之间的距离也在不断增大。
哈勃宇宙膨胀定律还揭示了宇宙的演化过程。
随着时间的推移,宇宙中的星系之间的距离越来越大,宇宙也变得越来越冷。
这也意味着宇宙的能量密度在不断减小,宇宙中的物质也在不断稀疏。
而随着宇宙的膨胀,星系之间的引力作用也在减弱,这使得星系之间的距离更加远离。
哈勃宇宙膨胀定律还对宇宙学的研究产生了深远的影响。
它使得科学家们能够更好地理解宇宙的结构和演化。
通过观测星系的红移现象,科学家们可以推断出宇宙的膨胀速度,并且进一步研究宇宙的起源和结构。
总结起来,哈勃宇宙膨胀定律是宇宙学中的一个重要发现,它揭示了宇宙的膨胀和演化过程。
通过研究宇宙中的星系之间的距离和速度关系,我们可以推断出宇宙的起源和结构。
哈勃宇宙膨胀定律的发现对于我们理解宇宙的奥秘有着重要的意义,也为宇宙学的研究提供了重要的线索和方法。
通过不断深入研究,我们相信宇宙的奥秘将会逐渐揭开,人类对宇宙的认识也将变得更加深入和全面。
宇宙膨胀定律
宇宙膨胀定律宇宙膨胀定律是宇宙学中的一个重要概念,它描述了宇宙的膨胀现象。
据观测数据显示,宇宙正在以加速度膨胀,这意味着宇宙中的所有物体都在相互远离。
本文将从宇宙膨胀的背景、证据和原因等方面进行阐述。
一、宇宙膨胀的背景宇宙膨胀定律最早由比利时天文学家乔治·勒梅特尔提出,后来被美国天文学家爱德温·哈勃通过观测得到了证实。
哈勃观测到了远离地球的星系的红移现象,这意味着这些星系正在远离我们,从而证明了宇宙的膨胀。
二、证据支持宇宙膨胀定律得到了大量的观测证据的支持。
首先,通过观测到的星系的红移现象可以推断出宇宙正在膨胀。
其次,宇宙背景辐射的存在也是宇宙膨胀的证据之一。
宇宙背景辐射是宇宙早期的遗留物,它是由于宇宙膨胀而冷却产生的微弱辐射。
最后,宇宙膨胀定律还可以解释宇宙中星系的分布和演化规律。
三、宇宙膨胀的原因关于宇宙膨胀的原因有多种理论。
其中最广为接受的是暗能量理论。
暗能量是一种未知的能量形式,它具有负压,可以推动宇宙的加速膨胀。
暗能量的存在可以解释宇宙膨胀的加速现象。
此外,宇宙的初始条件也是宇宙膨胀的原因之一。
据大爆炸理论,宇宙在初始时刻是一个非常高温高密度的状态,随着时间的推移,宇宙开始膨胀。
四、宇宙膨胀的影响宇宙膨胀对宇宙中的物体分布和结构产生了深远的影响。
首先,宇宙膨胀导致了星系的远离,使得宇宙中的物体分布变得稀疏。
其次,宇宙的膨胀还影响了宇宙中的星系团和超星系团的形成和演化。
此外,宇宙膨胀还对宇宙中的宇宙微波背景辐射产生了影响,使其呈现出温度不均匀的特征。
五、宇宙膨胀的未来根据观测数据和理论模型,科学家预测宇宙的膨胀将继续加速。
这意味着宇宙将来的演化将更加迅速,宇宙中的物体将远离得更远。
在极远的未来,宇宙膨胀可能会达到一种极限状态,这被称为“大撕裂”或“大冲散”。
宇宙膨胀定律是宇宙学中的重要发现,它揭示了宇宙的膨胀现象。
通过观测数据和理论模型的支持,我们对宇宙膨胀的背景、证据和原因有了更深入的了解。
宇宙膨胀学说
宇宙膨胀学说
宇宙膨胀学说是现代天文学的基础之一,它是描述宇宙演化的重要理论。
它认为,宇宙是从一个非常小、非常热、非常密集的点开始,经过一系列的演化过程,逐渐扩大、冷却、稀疏,形成了我们所看到的宇宙。
宇宙膨胀学说最早由比利时天文学家乔治·勒梅特尔在1927年提出,他通过观测到星系的红移现象,发现宇宙正在膨胀。
这个理论在1931年被美国天文学家埃德温·哈勃进一步证实,他通过观测到更多的星系,发现它们的红移速度与它们的距离成正比。
根据宇宙膨胀学说,宇宙的膨胀速度是与距离成正比的,这个比例关系由哈勃定律描述。
哈勃定律表明,一个星系的红移速度与它与我们的距离成正比,即:
v = H0 ×d
其中,v是星系的红移速度,d是星系与我们的距离,H0是哈勃常数,它描述了宇宙的膨胀速度。
宇宙膨胀学说还涉及到宇宙的年龄、密度和形态等问题。
根据宇宙膨胀学说,宇宙的年龄约为138亿年,宇宙的密度与膨胀速度有关,如果宇宙的密度超过一个临界值,宇宙将会在未来某个时刻停止膨胀并开始收缩,形成一个“大坍缩”;
如果宇宙的密度低于这个临界值,宇宙将会一直膨胀下去。
宇宙膨胀学说还涉及到宇宙的形态问题。
根据宇宙膨胀学说,宇宙的形态可以分为三种:平坦型、开放型和闭合型。
平坦型宇宙的密度等于临界密度,宇宙将一直膨胀下去;开放型宇宙的密度小于临界密度,宇宙将一直膨胀下去,但膨胀速度会越来越慢;闭合型宇宙的密度大于临界密度,宇宙将在未来某个时刻停止膨胀并开始收缩。
总之,宇宙膨胀学说是现代天文学的基础之一,它为我们理解宇宙演化提供了重要的理论基础。
(NEW)宇宙中的膨胀会导致宇宙的毁灭吗?
宇宙的膨胀是一个非常有趣的现象,它是指宇宙中的物质在不断地扩散和移动。
这个过程可以追溯到大爆炸之后,当时宇宙中的所有物质都集中在一个非常小的空间内。
随着时间的推移,宇宙开始膨胀,物质也开始分散开来。
虽然宇宙的膨胀看起来非常平静,但是一些科学家担心它可能会导致宇宙的毁灭。
我们需要了解宇宙的膨胀是如何影响宇宙中的物质的。
由于宇宙的膨胀速度越来越快,物质之间的距离也越来越远。
这意味着物质之间的相互作用会变得越来越弱,最终可能导致它们完全分离开来。
这种现象被称为“冷暗物质”。
冷暗物质是一种假设存在的物质形式,它们不会与光子发生相互作用,因此无法被直接观测到。
我们可以通过观测它们对星系运动的影响来推测它们的存在。
如果冷暗物质真的存在,那么它们将会加速宇宙的膨胀速度,从而使宇宙的未来变得更加不稳定。
除了冷暗物质之外,宇宙中的其他因素也可能会导致宇宙的毁灭。
例如,如果宇宙的膨胀速度变得太快,那么它可能会吞噬所有的物质,包括恒星和行星。
这种情况被称为“大撕裂”。
另一个可能导致宇宙毁灭的因素是“黑洞”。
黑洞是一种非常密集的天体,它的引力非常强大,甚至连光也无法逃脱。
如果一个黑洞靠近了我们的太阳系,那么它可能会吞噬整个太阳系,甚至包括地球。
尽管存在这些潜在的危险因素,但是目前的观测数据并没有显示出宇宙正在走向毁灭的迹象。
事实上,根据最新的研究结果,宇宙的未来可能是非常稳定的。
科学家们认为,如果我们能够继续观测宇宙并收集更多的数据,我们将能够更好地了解宇宙的未来演化趋势。
虽然宇宙的膨胀可能会导致一些问题,但是目前来看,这些问题并不足以导致宇宙的毁灭。
相反,我们应该继续探索宇宙的奥秘,以便更好地了解它的未来演化趋势。
宇宙加速膨胀的原因与证据
宇宙加速膨胀的原因与证据宇宙加速膨胀是一个引人入胜且备受争议的话题,它揭示了宇宙的进化和未来的命运。
本文将探讨宇宙加速膨胀的原因以及支持这一理论的证据。
首先,我们需要了解宇宙加速膨胀的概念。
根据宇宙学原理,宇宙是无限的、均匀的、各向同性的。
然而,20世纪90年代的观测数据表明,宇宙的膨胀速度正在加速。
这意味着宇宙中的物质和能量正在以一种我们尚未完全理解的方式相互作用。
那么,宇宙加速膨胀的原因是什么呢?目前,有两种主要的理论来解释这一现象:暗能量和修正引力理论。
暗能量是一种假设的能量形式,它具有负压强,可以推动宇宙的加速膨胀。
根据暗能量理论,宇宙中存在着一种未知的能量,它填满了空间并产生负压强,对宇宙的膨胀起到了推动作用。
这种能量被称为暗能量,因为它无法直接观测到。
暗能量的存在和性质仍然是一个谜团,科学家们正在通过观测和实验努力揭示其本质。
另一种解释宇宙加速膨胀的理论是修正引力理论。
根据爱因斯坦的广义相对论,引力是由物质和能量的分布所产生的。
然而,在极端的条件下,如宇宙尺度和能量密度的情况下,广义相对论可能需要修正。
修正引力理论试图通过改变引力的行为来解释宇宙的加速膨胀。
这些理论提出了一种新的引力模型,其中引力在大尺度上变得更强或更弱,从而导致宇宙的加速膨胀。
那么,有哪些证据支持宇宙加速膨胀的理论呢?首先,观测数据显示,宇宙微波背景辐射的各向异性和温度涨落与宇宙加速膨胀的理论预测相符。
宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后残留下来的辐射,它的分布和特征可以提供关于宇宙的重要信息。
观测数据表明,宇宙微波背景辐射的各向异性和温度涨落与暗能量和修正引力理论的预测相吻合,这为这两种理论提供了一定的支持。
其次,超新星观测也提供了宇宙加速膨胀的证据。
超新星是爆发的恒星,它们的亮度可以用来测量宇宙的距离。
通过观测超新星的亮度和红移,科学家们可以确定宇宙的膨胀速度。
观测数据显示,超新星的亮度与红移之间的关系与宇宙加速膨胀的理论预测相符,这进一步支持了暗能量和修正引力理论。
[讲解]膨胀宇宙
宇宙如何膨胀?——所有的星系都在离我们远去导读:1915年,爱因斯坦发表了他的广义相对论,此后这一直是我们理解宇宙的基础。
按照广义相对论,宇宙只能收缩或者膨胀,不可能稳定不变。
但事实刚好相反:宇宙正在膨胀。
观测到的宇宙膨胀,在理论计算中其实已经被人提出过了。
宇宙的膨胀始于140亿年前的大爆炸,但在最初几十亿年里,宇宙膨胀的速度是越来越慢的。
但最终,它开始加速膨胀。
这种加速被认为是由暗能量驱动的,这种暗能量起初只占宇宙的一小部分。
但随着物质在宇宙膨胀过程中逐渐稀释,暗能量变得越来越显著。
1、宇宙的膨胀来自超新星的大爆炸超新星(即大质量恒星)爆炸的概念是1934年由茨维基和巴德提出的。
他们猜测当一些恒星寿命结束时将会塌缩,然后发生爆炸,其亮度可达到十亿甚至百亿个太阳的亮度,巴德和茨维基也观测到了一些超新星。
宇宙中其实有两种不同的超新星:一种是茨维基最早提出的核塌缩超新星,另一种其爆炸机理不同,现在一般认为是白矮星(质量比较低的恒星比如太阳在燃尽核燃料后就会变成白矮星)从其伴星中吸积(吸积是围绕年轻恒星的星盘入面的碎片渐渐变大,最后形成行星的过程;即是天体通过引力“吸引”和“积累”周围物质的过程。
)物质,到一定程度后再发生核爆炸。
但有趣的是,茨维基和巴德最早观测到的超新星都是后面这种他们所未曾想到过的类型,他们把这种发生爆炸的白矮星称为“Ia型超新星”。
2、如何发现宇宙中的“超新星”?尽管我们上面超新星非常亮,但放在浩瀚的宇宙之中,也只是微弱的一点。
如何寻找超新星?这意味着研究团队必须彻查整个天空,来寻找遥远的超新星。
诀窍就在于,比较同样的一小块天空拍摄于不同时间的两张照片。
这一小块天空的大小,就相当于你伸直手臂时看到的指甲盖大小。
第一张照片必须在新月之后拍摄,第二张照片则要在3个星期之后,抢在月光把星光淹没之前拍摄。
接下来,两张照片就可以拿来比对,希望能够从中发现一个小小光点,即CCD图像中的一个像素——这有可能就是遥远星系中爆发了一颗超新星的标志。
宇宙膨胀与大爆炸理论
宇宙膨胀与大爆炸理论宇宙,是一个神秘而广袤的存在,我们所处的星球地球只是宇宙中微小的一粒尘埃。
那么,宇宙是如何形成的呢?这就要提到宇宙膨胀与大爆炸理论。
这个理论既让人充满好奇,又让人感叹宇宙的伟大与壮丽。
大爆炸的起源大爆炸理论是目前被广泛接受的宇宙起源理论,它描绘了宇宙从一个高度炽热、高度密集的状态开始,经历漫长的膨胀过程,逐渐形成我们所见到的宇宙景象。
这个理论的最初概念起源于二十世纪二三十年代,由天文学家乔治·勃尔吉和爱德温·哈勃建立。
宇宙膨胀的过程根据大爆炸理论,宇宙膨胀是由于爆炸事件使得整个宇宙从一个极端高温高密度的状态向外膨胀而逐渐冷却。
这个过程中,宇宙中的物质和能量不断扩散,形成了星系、星云、行星等各种天体。
观测与验证由于大爆炸在时间尺度上过于遥远,而且发生在没有人类观测的宇宙早期阶段,因此天文学家主要依赖于宇宙背景辐射和不同星系的运动等现象来验证这一理论。
通过对背景辐射的测量,科学家们发现宇宙在各个方向上的微波辐射呈现出极其均匀的分布,这与大爆炸理论的预期非常吻合。
宇宙的未来根据目前的观测数据和理论推测,宇宙膨胀的速度正在加快,这意味着未来的宇宙会进一步扩大,星系间的距离会变得更加遥远。
在这个过程中,恒星将燃尽能量,行星将逐渐冷却,宇宙将进入一种更为孤独和静谧的状态。
宇宙膨胀与大爆炸理论揭示了宇宙的起源和发展轨迹,让我们对宇宙的奥秘有了更深入的理解。
从微观的粒子到宏观的星系,宇宙中的一切都在按照既定的规律运行,我们只是这个宇宙中微弱的存在,而每一个星体、行星、生命体都在宇宙的长河中扮演着独特的角色。
在这无垠的宇宙中,我们能做的,也许只是默默地感叹宇宙的伟大,思考我们在这个宇宙中的意义。
宇宙膨胀与大爆炸理论为我们揭开了宇宙的神秘面纱,让我们更加热爱和珍惜这个美丽而神秘的星球地球。
愿人类能够在宇宙的壮丽面前保持谦卑与尊重,探索宇宙奥秘,感受宇宙的伟大与无限可能。
宇宙的膨胀速度为何宇宙在加速扩张
宇宙的膨胀速度为何宇宙在加速扩张宇宙的膨胀速度为何宇宙在加速扩张宇宙,是我们所处的广袤无垠的空间,包含了一切有形无形的物质与能量。
在宇宙的演化历程中,我们发现了一个令人惊奇的现象——宇宙的膨胀速度正在加速扩张。
那么,为何宇宙的膨胀速度会加速呢?这是一个备受关注的问题,本文将从宇宙膨胀的观测、暗能量及引力的作用等方面来探讨宇宙膨胀速度加速的原因。
一、宇宙的扩张观测在20世纪初,物理学家观测到了宇宙的膨胀现象。
通过观测银河系以及其他星系的运动,科学家发现宇宙中的星系正在远离我们,而越远的星系离我们越快。
这就意味着宇宙正在膨胀。
二、暗能量的作用在解释宇宙的膨胀速度加速时,暗能量是一个重要的因素。
暗能量是一种未知的能量形式,它占据了宇宙总能量的约70%。
暗能量具有反重力的特性,它的存在使得宇宙膨胀速度加速,而非减速。
暗能量的具体性质尚不清楚,但据研究表明,它可能与真空能量有关。
在量子物理学中,真空被认为是不空无物的,而是涌动着各种粒子和场。
这种涌动产生了真空能量,即虚拟粒子的能量。
真空能量的存在导致了暗能量的产生,从而促使宇宙加速膨胀。
三、引力的作用另一个解释宇宙膨胀速度加速的原因是引力。
根据爱因斯坦的广义相对论,物质和能量会使时空弯曲,曲率较大的地方引力比较强。
在宇宙中,由于存在大量的物质和能量,引力导致的总质量和能量越来越强。
当宇宙开始膨胀时,引力会阻碍其膨胀的速度。
然而,随着宇宙的不断膨胀,物质和能量在空间中分布稀疏,引力的作用减弱。
与此同时,暗能量的存在使得引力的作用越来越小,从而导致宇宙膨胀速度加速。
四、宇宙膨胀速度加速的启示宇宙膨胀速度加速的发现给我们带来了许多启示和挑战。
首先,它揭示了宇宙的最终命运可能是“大撕裂”或“大冻结”,即整个宇宙将变得离散且寒冷。
其次,它要求我们重新审视我们对宇宙的认识和理解。
在此基础上,科学家们提出了许多理论来解释宇宙膨胀速度加速的原因,如暗能量的性质、引力的强度等。
宇宙膨胀的原因与证据
宇宙膨胀的原因与证据宇宙是一个无限的星空,充满着各种生命体和能量。
然而,随着科学技术的发展,我们越来越多地了解到了宇宙中的奥秘。
其中一个重要的发现是,宇宙正在不断地膨胀。
那么,究竟是什么原因导致了宇宙的膨胀呢?我们该如何证明宇宙膨胀的事实呢?宇宙的膨胀原因想要了解宇宙膨胀的原因,我们需要回到上个世纪。
那时,天文学家们发现了一些引力逸散星系,也就是离我们越来越远,速度越来越快的星系。
他们推断,这些星系的离开是因为宇宙正在膨胀。
而事实上,宇宙的膨胀是由于“大爆炸”所引起的。
在13.8亿年前,整个宇宙都集中在一个极小的点上。
随着时间的推移,这个点爆炸了,宇宙就开始了膨胀。
这种膨胀是不断加速的,导致所有的星系不断离开彼此,直至成为现在的样子。
因此,宇宙膨胀的速度越来越快。
宇宙膨胀的证据宇宙的膨胀是天文学中的重要问题之一。
科学家们已经通过多种方式来证明它。
以下是其中几种比较重要的证据。
1. 红移现象据观测,星系和星云的光普遍呈现红移现象。
红移是天文学中的术语,它表示的是光源接近或远离我们的程度。
当一颗星体与我们越来越远时,其光波长就会被拉伸,从而呈现红色;相反,当一颗星体接近我们时,其光波长就会被压缩,呈现蓝色。
这种红移现象就是宇宙在不断地膨胀所产生的。
2. 宇宙微波背景辐射宇宙微波背景辐射是宇宙学的重要证据。
这是一种由大爆炸产生的辐射,是宇宙早期的残留热辐射。
它在宇宙的各个方向上都均匀分布,且辐射强度与频率呈现黑体辐射规律。
这一证据表明,宇宙在早期是一片非常热的区域,并支持宇宙的起源于“大爆炸”理论。
3. 宇宙大尺度结构宇宙的大尺度结构也是一种证据。
宇宙大尺度结构是指宇宙中巨大的结构,如星系团、超星系团、和漩涡结构等。
这些结构的形成需要宇宙膨胀的背景,它们的特点是大而复杂。
因此,它们的存在也支持了宇宙的膨胀理论。
总结对于宇宙膨胀的原因与证据,本文从引力逸散星系、大爆炸、红移现象、宇宙微波背景辐射、宇宙大尺度结构等方面进行了分析。
(NEW)宇宙中的膨胀是否会导致宇宙的撕裂?
宇宙的膨胀是指宇宙中所有物质都在不断地向外扩散,这种扩张的速度越来越快。
虽然宇宙的膨胀是普遍存在的,但一些科学家担心它可能会导致宇宙的撕裂。
在宇宙的早期,所有的物质都集中在一个非常小的空间内,密度极高。
随着时间的推移,宇宙开始膨胀,物质逐渐分散开来。
这个过程中,如果宇宙膨胀的速度足够快,那么物质之间的距离就会变得越来越大,最终可能会超出我们所能想象的范围。
当物质之间的距离变得足够远时,它们之间的引力就会变得非常微弱。
这意味着即使它们仍然相互吸引,也无法阻止它们继续远离彼此。
这种情况被称为“引力透镜效应”,它可以使光线偏转并产生一些奇怪的现象,例如星系中的星云和超新星等。
这种“引力透镜效应”并不会导致宇宙的撕裂。
相反,它只是揭示了宇宙中物质分布的一个微妙细节。
事实上,即使没有这种效应,宇宙也不会撕裂。
因为即使物质之间的距离变得非常远,它们仍然会受到其他因素的影响,例如宇宙微波背景辐射、暗物质和暗能量等。
这些因素可以减缓物质之间的分离速度,从而防止宇宙的撕裂。
宇宙的膨胀速度也并不是无限制的。
根据当前的理论模型,宇宙的膨胀速度将会逐渐减缓,最终会停止。
这意味着宇宙中的物质不会永远地扩散下去,而是会在某个时刻停止扩张并重新聚集在一起。
即使宇宙的膨胀会导致物质之间的分离,最终的结果也会是一个更加稳定和有序的宇宙结构。
尽管宇宙的膨胀可能会导致物质之间的分离,但它不会导致宇宙的撕裂。
相反,它揭示了宇宙中物质分布的一个微妙细节,并且最终会导致一个更加稳定和有序的宇宙结构的形成。
物理学中的宇宙膨胀是什么
物理学中的宇宙膨胀是什么宇宙膨胀是指整个宇宙的空间在时间上的不断扩张。
这个概念最早由比利时天文学家乔治·勒梅特尔提出,在此后的几十年中,宇宙膨胀的理论逐渐成为现代宇宙学的核心观点。
宇宙膨胀的发现被认为是20世纪最重要的科学发现之一,它使我们对宇宙的演化和结构有了更深入的认识。
1. 大爆炸理论宇宙膨胀的理论基础是大爆炸理论,也被称为宇宙起源理论。
根据这一理论,宇宙起源于约138亿年前的一个极端高温高密度的初始状态,随后发生了一次巨大的爆炸,将物质和能量喷射到宇宙中。
这个事件被称为大爆炸,也是宇宙膨胀的起点。
2. 宇宙膨胀的证据宇宙膨胀的证据主要有两个方面:红移和宇宙微波背景辐射。
首先,由于宇宙的膨胀,光源在传播过程中会发生红移现象,即光的波长会变长而偏向红色。
这被解释为物体相对于我们的运动速度导致的多普勒效应。
其次,宇宙膨胀还会导致宇宙微波背景辐射的存在。
这是宇宙初始阶段的残余辐射,它被认为是大爆炸后剩余的高温辐射。
3. 宇宙膨胀的加速在过去的几十年中,天文观测表明,不仅宇宙在膨胀,而且这个膨胀的速度正在加速。
这个发现打破了传统的理论框架,引入了暗能量的概念。
暗能量是一种特殊的能量形式,它具有负压强,并且在宇宙中占据着很大比例。
暗能量的存在是解释宇宙加速膨胀的关键因素之一。
4. 宇宙膨胀的未来关于宇宙膨胀的未来,目前有几种可能的发展情况。
一种可能性是宇宙膨胀会持续加速,最终导致宇宙无限膨胀,被称为“大撕裂”。
另一种可能性是宇宙的膨胀会逐渐减缓,并最终停止,进入一个稳定的状态。
这个状态被称为“热寂”,宇宙将变得冷清且没有活动。
但这些只是目前的理论推测,还需要更多的观测和研究来验证。
总结起来,宇宙膨胀是整个宇宙空间在时间上的不断扩张。
它是基于大爆炸理论的,而宇宙膨胀的证据包括红移和宇宙微波背景辐射。
宇宙膨胀的加速和暗能量的存在给我们带来了新的认识,而宇宙膨胀的未来则仍有待进一步的研究。
通过研究宇宙膨胀,我们可以更好地理解宇宙的起源、结构和演化,这将对我们对宇宙的认知产生深远的影响。
宇宙膨胀速度定义
宇宙膨胀速度定义你知道吗?宇宙就像一个超级大的气球,一直在慢慢地膨胀呢!这就涉及到了一个很重要的概念——宇宙膨胀速度定义。
想象一下,我们生活的宇宙就像是一个巨大的气球,各个星系就像是气球表面上的小点。
随着气球的膨胀,这些小点之间的距离也在逐渐增大。
而宇宙膨胀速度,简单来说,就是描述这个“气球”膨胀快慢的一个指标。
在宇宙学中,这个膨胀速度可不是随随便便就能确定的哦。
科学家们通过对遥远星系的观测和研究,发现这些星系都在远离我们。
而且,距离我们越远的星系,远离的速度似乎就越快。
这就好像气球上离我们远的点比离我们近的点移动得更快一样。
为了更准确地测量宇宙膨胀速度,科学家们使用了一种叫做“标准烛光”的神奇工具。
标准烛光就像是一盏已知亮度的灯,通过观测它在不同距离处的亮度变化,我们就能算出距离。
而结合星系的红移现象(就像汽车喇叭声音变低一样,星系发出的光波长也会变长),就能得出宇宙膨胀的速度啦。
那这个宇宙膨胀速度定义在实际中有什么用呢?这用处可大啦!比如说,它能帮助我们更好地理解宇宙的演化历史。
就像我们通过看一个人的成长照片能了解他的成长历程一样,通过研究宇宙膨胀速度的变化,我们可以推测出宇宙在不同时期的状态。
再比如,它对研究暗能量也非常重要。
暗能量就像是宇宙这个大“气球”里的神秘“吹气力量”,推动着宇宙不断膨胀。
了解宇宙膨胀速度,能让我们对暗能量有更深入的认识。
在日常生活中,虽然我们可能感觉不到宇宙膨胀速度的直接影响,但它其实就像一个隐藏在幕后的大导演,默默地影响着宇宙的一切。
想象一下,如果宇宙不膨胀,那我们看到的星空会一直是那个样子,不会有新的星系出现,也不会有那么多神奇的宇宙现象等着我们去探索。
而且,宇宙膨胀速度的研究也让我们对时间和空间有了更深刻的思考。
它提醒着我们,宇宙是如此的广阔和神秘,我们所知道的只是冰山一角。
总之,宇宙膨胀速度定义是宇宙学中一个非常重要的概念。
它就像一把钥匙,帮助我们打开宇宙奥秘的大门。
宇宙黑暗能量;解密宇宙膨胀的力量(宇宙中的黑暗是什么)
宇宙黑暗能量;解密宇宙膨胀的力量在宇宙的浩瀚无垠中,隐藏着许多神秘的力量和现象,其中之一便是黑暗能量。
黑暗能量是一种未知的物质或力量,据信占据着宇宙绝大部分的能量比例,同时也是造成宇宙膨胀加速的主要原因之一。
黑暗能量的存在对我们理解宇宙的演化过程和结构形成起着至关重要的作用。
首先,让我们梳理一下宇宙的膨胀历史。
大约在138亿年前的大爆炸(Big Bang)中,宇宙从一个极度高温高密度的状态开始膨胀扩张。
在过去的几十年里,天文学家们通过观测到的星系红移现象以及宇宙背景辐射等数据,确认了宇宙正在不断地膨胀。
然而,令人惊讶的是,20世纪末的观测结果表明,宇宙的膨胀并非匀速进行,而是在加速膨胀。
这种加速膨胀的原因正是黑暗能量的存在。
黑暗能量被认为是一种均匀填充整个宇宙的能量形式,具有负压强度,可以产生排斥力,推动宇宙的膨胀。
虽然我们对黑暗能量的本质了解甚少,但其存在却被广泛接受。
在宇宙学模型中,黑暗能量被描述为宇宙的一个固有属性,与物质和辐射一同构成了宇宙的“能量内容”。
黑暗能量的存在和性质给我们带来了许多挑战和思考。
首先,黑暗能量对宇宙的命运产生了深远的影响。
如果黑暗能量持续主导宇宙的膨胀,那么宇宙最终可能会进入“大撕裂”(Big Rip)的状态,即宇宙膨胀到足够快的程度,导致整个宇宙结构被撕裂。
其次,黑暗能量的性质也挑战着我们对物理学的理解,激发了许多物理学家和天文学家的研究热情,希望能揭开这个神秘力量的面纱。
总的来说,黑暗能量是宇宙中一个令人着迷的谜团,它驱动着宇宙的膨胀加速,塑造着宇宙的结构和演化历程。
尽管我们对黑暗能量的了解仍然有限,但随着科学技术的不断发展和观测方法的改进,相信将来我们能够更深入地解密这个宇宙膨胀的力量,揭开宇宙更深层次的奥秘。
解析宇宙加速膨胀的现象
解析宇宙加速膨胀的现象宇宙加速膨胀是当前天文学领域中的一个重要研究课题,其研究结果将直接影响我们对于宇宙演化历史的理解。
在本文中,我们将对这一现象进行一番深入剖析。
首先,让我们正式介绍一下宇宙加速膨胀的概念。
在宇宙学中,膨胀是指太空中物体的相对速度在加大,这意味着宇宙正在变得更大、更稀疏。
常说的宇宙膨胀,指的是其体积不断增大。
而加速膨胀则表示,随着时间的推移,宇宙扩展的速度正在不断增加,而非保持恒定状态。
宇宙加速膨胀的发现,归功于1998年美国高能物理实验室的Supernova Cosmology Project和另外一个名为High-z Supernova Search Team的天文学家合作进行的观测。
他们通过测量遥远超新星爆炸的光谱红移值(即光的频率降低的程度——笔者注),发现其令人意外的放缓,意味着宇宙正在逐渐加速膨胀,而不是像原本的宇宙膨胀理论预测一样,按照线性发展而变化的。
那么,问题来了:为什么宇宙会加速膨胀呢?研究人员提出的一个理论是,这可能跟宇宙中存在的“暗能量”有关。
暗能量指的是宇宙中一种理论上存在但无法直接探测的能量,可以视作是一种新的能量形态。
据估计,暗能量占据着宇宙总能量的近七成,但它无法与我们所熟知的四种基本相互作用(即强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用)产生任何联系。
这里的引力相互作用是暗物质的基础。
基于这个假设,暗能量在宇宙中的作用会导致引力场中的重力斥力逐渐增强,让宇宙加速膨胀。
这个理论,经过多次数值模拟,基本上被天文学界所认可。
此后,人们把这种对物质的引力产生反作用的能量形态归为暗能量。
根据观测数据,暗能量密度相当于宇宙平均密度的70%,可以说这是当前宇宙学研究领域中最为神秘和复杂的问题之一。
还有一种可能是,这种现象是由于我们对宇宙膨胀的理解存在问题,宇宙可能根本就没有加速膨胀。
这一观点得到了一些科学家的支持,但众多研究数据似乎仍在这个问题上支持前者的观点。
时间简史膨胀的宇宙主要内容
时间简史膨胀的宇宙主要内容《时间简史》是英国物理学家史蒂芬·霍金的一本流行科学书籍。
该书系统介绍了宇宙、时间、黑洞等物理学上的重要概念,并探讨了现代物理学的发展历程、未来展望等内容。
其中,关于宇宙主题的讨论尤为引人入胜,其中涉及到了宇宙的膨胀模型。
首先,我们需要了解什么是宇宙。
宇宙是由所有物质和能量组成的总体,包括我们所在的地球、太阳系、银河系、各种星系、星云等。
在观测和研究宇宙的过程中,人们发现宇宙不是静态存在的,而是在不断的演化之中。
早期宇宙是非常热、非常致密的,之后随着宇宙的膨胀,温度和密度逐渐降低。
然而,在物理学家看来,宇宙的膨胀并不是均匀的,而是存在不同的膨胀速度。
随着观测和实验技术的提高,物理学家们越来越发现,宇宙的膨胀速度与宇宙中的物质和能量的分布有关。
根据对宇宙微波背景辐射和星系红移的观测数据分析,物理学家提出了宇宙膨胀的主要模型:大爆炸模型与恒定膨胀模型。
大爆炸模型认为,宇宙最早是一个单点,随着时间不断膨胀、同时温度下降之后就形成了我们如今的宇宙。
大爆炸是一个宏观的过程,它可以解释一些观测事实,例如宇宙的均匀性和物质组成。
当然,这个模型还有很多需要解释的问题,例如暗物质和暗能量。
而恒定膨胀模型则假定宇宙的膨胀是匀速的,即宇宙的扩张速度始终保持不变。
这个模型相比大爆炸模型更加简单,因此被很多物理学家所接受。
而根据观测数据,物理学家们发现这个模型并不是完美的。
因为在恒定膨胀模型下,宇宙因为相应速度越来越快,会变得更混沌、更难以理解。
随着物理学家对宇宙膨胀的研究逐渐深入,他们发现宇宙膨胀的加速也许是因为黑暗能量,它是理论模型中还未被证实的能量形式,可以解释一些观测到的现象。
黑暗能量的存在将使得恒定膨胀模型得到解释并为之提供一个更好的模型。
然而,黑暗能量的性质和来源目前都还不是十分清楚。
总之,关于宇宙的膨胀模型,我们还有很多问题需要解答。
随着科学技术的不断进步,相信我们很快就可以揭示宇宙的奥秘。
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球状星团的 赫罗图
三.大爆炸宇宙学诞生 爱因斯坦宇宙的局限
• 爱因斯坦宇宙是一个静态的宇宙,不随时 间变化。假如某个时刻经受了一个微笑的 扰动,比如某种原因使宇宙略微变小一点, 即宇宙中所有物质之间距离略微变短,从 而引力增强,又促使进一步收缩;反之非 常微小的膨胀,必将一直膨胀下去。这个 宇宙无法稳定。
爱 因 斯 坦 有 限 无 边 的 宇 宙
爱因斯坦宇宙用二维语言来说不再是 一个平面,而是一个球面,它是一个 三维球的二维球面。球面就是宇宙整 体,球面的内部与外部是没有定义的。 显然,球面的总面积是有限的,宇宙 即是有限而无边界的,球面上的所有 位臵都是一样的,没有中心。这个有 限宇宙模型,巧妙回答了宇宙无限论 者提出的责难。 实际的爱因斯坦宇 宙是一个四维球的三维球面,这可以 由数学来表达,而不可以画出,球面 上的线元: dl2=R2{dr2/(1-r2)+r2dθ2+r2sin2dφ2} R在某种意义上相当于有限宇宙的半 径;r=ς/R, ς为平面上的投影长度
一.无限与有限之争
1.如果宇宙有限,它总是有个边界;那 么,边界在哪里,边界之外又是什么?
2.如果宇宙有限,它就会有个中心,那 么宇宙的中心又在那里?很难回答。
宇 宙 有 限 论 的 证 据
1.奥伯斯佯缪:1823年甚至更早,奥伯斯捡起 一个司空见惯,却意想不到的问题,即“夜空 为什么是黑的?”夜空天空是黑暗的是个不争 的事实。但是,无论我们从哪个方向看,最终 都会看到一个发光的恒星;越远的物体越弱, 但距离越远,恒星数越多;所以每个球壳都有 相同的亮度;如果宇宙是无限的,夜空应该是 亮的。
n х 10-5
其他元素的数目比:3He /H≈ nх 10-5 , 7Li /H ≈(1.0— 1.4) х 10-10
观 测 事 实 之 四 宇 宙 年 龄
直接测量宇宙年龄很难,但可通过测 宇宙中一些天体的年龄,如地球,太 阳,恒星,星系;宇宙年龄应大于任 一个天体的年龄。 目前的进展是:通过放射性核素测 得的太阳年龄的上限是66亿年,通 过赫罗图法测得的银河系球状星团 的年龄至少为114亿年。
观 测 事 实 之 一
对测定了距离的星系,E.Hubble观测和研究了他 们的光谱,于1929年发现光谱线向红端移动,即 光谱线的波长增长了,且与距离d成正比: Z= ( )/ H D / c
0
0
0
H
0
=100h km/sec•Mpc,其中,0<h<1,取h=0.75
膨胀的宇宙
程福臻
中国科学技术大学天体物理中心 Fzhen@
一.无限与有限之争 二.四个观测事实
目 录
1.系统性红移 2.3k微波背景辐射 3.普适氦丰度 4.最古老天体的年龄
三.大爆炸宇宙学诞生 四.最初三分钟 五.暴涨宇宙学 六.暗物质与暗能量 七.其他宇宙论
宇 宙 无 限 论 的 证 据
这就是著名的哈勃定律 如果用Doppler效应解释,即星系远离我们 而去。 H Z≈V/C V ≈ 0 D 类星体Z>6,说明它们是遥远的天体,这样一种 星系散开的图像,即宇宙膨胀!
观 测 事 实 之 二 微 波 背 景 辐 射
二十世纪六十年代初,美国科 学家彭齐亚斯和R.W.威尔逊为 了改进卫星通讯,建立了高灵 敏度的接收天线系统。1964年, 他们用它测量银晕气体射电强 度时,发现总有消除不掉的背 景噪声,他们认为,这些来自 宇宙的的波长为7.35厘米的微 波噪声相当于3.5K的热辐射。 1965年他们又将其修正为3K, 并将这一发现公布,为此获得 了1978年的诺贝尔物理学奖。 目前认为背景辐射起源于 热宇宙的早期。这是对大爆炸 宇宙学的强有力支持。右图为 cobe和wmap卫星探测到的辐射 分布。
费利得曼-----勒梅特宇宙
费利德曼(Friedmann,A)1922年假设宇 宙在膨胀,星系与星系之间距离在不断 增大,分离速度也越大,观测到越远的 星系退行速度越大; 勒梅特(Lemaitre,G)1927年进一步指出, 当时已发现的星系谱线普遍有红移,用 多普勒效应来解释就意味着星系在退行, 这就是宇宙膨胀的表现,这预言被哈勃 1929年证实;这就是费利得曼-----勒梅 特宇宙
2.西利格之谜:如 果宇宙中存在无限 多的恒星,作用于 任一物体上的引力 将会是无限大,在 这样大的力的作用 下,物体应该有无 限大的加速度,可 事实不是这样。
弯曲的时空
爱因斯坦认为,一个物 体受另一个物体的引力 作用,其实是因为另一 个物体由于其质量而改 变了周围的空间,使空 间弯曲,而物体处在弯 曲空间中,所以会运动。
曲率指数k
K=+1则r<1,宇宙是 闭合的,有限的 K=0,宇宙的几何是平 直的,宇宙是无限的, 静止的,实际上就是 爱因斯坦宇宙。 K=-1,r可取任意值, 宇宙不再有半径,是 开放的,无限的。
观 测 事 实 之 三 宇 宙 原 初 丰 度
宇宙中现存的重元素都是在恒星演化过程中的核反应生成 的。而在原初状态,即恒星星系还未形成的状态,重元素 还远未形成。 但对氦元素,恒星演化过程中产生的量与现在的观测 值相比微乎其微,如太阳100亿年新生成的氦元素也不足5%, 因此,氦丰度主要由宇宙原初产生,因而是宇宙原初特征 的极好代表者。 4He丰度从宇宙各处取得的数据均十分接近,常记为 Y, 观测结果为0.22≦ Y≦ 0.24;此外,氢原子质量占75%,其 他重元素的总和只占不足1%。 D是H的一种同位素,很容易在恒星核过程中被破坏, 故其原初含量不容易,对宇宙演化很敏感,其数目比:D/H≈
费利得曼-----勒梅特宇宙的优点
费利得曼-----勒梅特宇宙是爱因斯坦宇 宙的发展,除掉了静止的限制,让常数R 变为R(t),称为罗伯逊俄尔克标度因子; 满足宇宙学原理的普遍形式允许将分母 上的(1-r2)改作(1-kr2),k称为曲率指 数。 费利得曼-----勒梅特宇宙线元为 dl2=R2{dr2/(1-kr2)+r2dθ2+r2sin2dφ2}