宇宙的形成和演变

宇宙的形成和演变

首先，宇宙是由空间，时间，物质和能量所构成的统一体，用一切美好的形容词来形容它都不足为过。佛教认为没有东西

是永恒的，同样，宇宙是有限的而不是无限的，所有的事物都

有它自己的轮回，一轮循环，宇宙开始到结束是一轮，这一轮

有起始有终点，所以它的时空是有限的。

从人类文明的起源开始，我们就一直在追寻着关于宇宙的

奥秘，中国古代天文中有丰富的关于宇宙结构的设想，西周时

期便有了“盖天说”，即“天圆如张盖，地方如棋局”.同样，古埃及人则认为大地是漂浮在水上的，古希腊人认为大地之下有柱子

在支撑。而卧认为最特别的是印度流传的梵天，世上的所有都

是一场梦，当他醒来时，一切都不复存在，而他再次睡着后，

世界从头开始，这便是轮回的奇妙之处。

随着文明的进步和科技的发展，我们对宇宙的认识也慢慢

地步入了正轨至少得到了部分的证实，公元2世纪，托勒密提

出了一个完整的地心说，1543年，哥白尼提出了科学的日心说。1609年，开普勒发展了日心说，伽利略则用望远镜从事实的角

度证实了其的正确性。

宇宙是一个有层次结构，物质形态多样性的，不断运动发

展的天体系统，这是我们当代天文学的研究成果。

关于宇宙的形成，首先映入脑海的肯定是大爆炸理论：

大爆炸模型认为，最初的宇宙是超高温，高密度的一点。

大约180亿年前，这一点突然爆炸了，仅用了10---36秒，这

一点进行了几十个数量级的膨胀。形成了一厘米规模的宇宙，

之后经过漫长的演变，形成了今天的宇宙。

而爱因斯坦广义相对论本身也预言了：空间-----时间在大

爆炸奇点处开始，并在大挤压奇点处或在黑洞中的一个奇点中

结束。

而大爆炸理论也验证了我们思想家的直觉，正如柏拉图的“从一发散”以及《道德经》中的“一生二，二生三，三生万物”，

宇宙大爆炸伊始，只有能量。而这里的“一”便是能量。

从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来，通过几十年

的发展，我们得到了这样一部宇宙的历史：

大爆炸开始时：150亿——200亿年前，极小体积，极高

密度，极高密度。

大爆炸后10—43秒：宇宙从量子背景出现。

大爆炸后10---35秒：同一场分解为强力，电弱力和引力。

大爆炸后5—10秒：温度10万亿度，质子和中子形成。

大爆炸后0.01秒：温度有1000万亿度，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，温度和密度急剧下降。

大爆炸0.1秒后：温度300万亿度，中子质子比从1.0下

降到0.61。

大爆炸1秒后：温度100万亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足以束缚中子和质子。

大爆炸13.8秒后：30亿度，氘，氦类稳定原子核形成。

大爆炸5分钟后：温度3亿度，核过程停止，尚不能形成

中性原子。

大爆炸30万年后：3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成

密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。

但是由于大爆炸理论缺乏实验的支撑，所以也存在着许多

不同的理论，比如说多重宇宙论：

即在我们的宇宙之外，还存在着其他的宇宙，而这些宇宙

是宇宙可能状态的一种反应，而这个理论也可以解释一些诡论，比如说时间旅行。

2003年，美国的宇宙科学家max tegmark将平行宇宙分

为4类。从而衍生出了开放宇宙理论，泡沫宇宙理论和大反弹

理论。

其中大反弹理论成为大爆炸理论最强有力的竞争者。

大反弹理论认为，根据量子引力理论，每个周期开始于大

霹雳，结束于大挤压，而这个周期是轮回无限的，这个模型被

称为振荡宇宙，在大霹雳后宇宙膨胀，由于重力的作用收缩，

而每个周期中的宇宙有着不同的宇宙常数。因此不同周期的宇

宙可视为第二种平行宇宙。

那么我们宇宙的出现是偶然还是必然呢。我认为是偶然的，它是无数微观的量变的能量震荡的必然性，就像弦论，造就了

中心大爆炸的偶然性事件，大爆炸论。而且，偶然性即小概率

事件也是概率的必然性。

同样的，宇宙的演变也充满着神奇，没有人能够完全的将

宇宙解释清楚，我们能做的仅仅是通过理论推测，望远镜观察

并且使用复杂的计算机模型来模拟。

正如美国天文学家亚当斯和劳林得研究成果，将宇宙从开

始到最后分为了四个阶段：繁星期，衰落期，黑洞期和黑暗期。他们的研究建立在大爆炸理论的基础上。

繁星期：宇宙现在正处于繁星期中期，在这个时期，恒星

和星系保持较高的能量，因此夜空中呈现一片繁星闪烁的景象。当红矮星开始逐渐暗淡下去的时候，宇宙就开始进入衰落期了。

衰落期：亚当斯等人认为：宇宙的衰落期距今1000亿年

以后开始，在这个时期，宇宙到处是失去燃料的星体残骸，它

们包括白矮星,褐矮星,中子星和黑洞.这个时期的一个特点是,原

来巨大的恒星坍塌到相对较小的空间之内,可能只有原来恒星的核心部分那么大.由于这些物质无法再利用氢为原料进行核聚变,因此它们完全失去了光辉.这时的次原子微粒也失去了以往的物

理特性.

黑洞期：黑洞期是宇宙的可怕期,但这一时期距现在是相当长的时期.专家们认为,到距今大约 38个宇宙年代(即 10 的 38

次方年)以后, 恒星的残骸开始解体,这时宇宙的演变将慢慢进入

黑洞期.衰落期终结时光子开始丧失。

黑暗期：黑暗期是指整个宇宙处于一片黑暗.亚当斯等天文学家们认为, 当宇宙中最后一个黑洞也烟消云散之后,整个宇宙