第十讲 大爆炸与宇宙起源
宇宙大爆炸的原因
宇宙大爆炸的原因在宇宙学领域中最为著名的事件莫过于“大爆炸”了。
大爆炸是宇宙形成的基础,所有星系、恒星、行星等天体都是从大爆炸开始的。
本文将探讨大爆炸的原因和相关的一些科学理论。
一、宇宙的起源宇宙的起源仍然是个难以回答的问题。
然而,根据宇宙背景辐射的观测和理论模型的计算,我们得出了目前普遍接受的宇宙演化的理论:宇宙大爆炸理论。
据这一理论,宇宙最初的状态是一个非常热密的点,其中包含了几乎所有的物质和能量。
在极短的时间内,这个点内的物质和能量猛烈地爆炸并迅速扩散。
这个过程被称为大爆炸,且持续了约10^(-35)秒,这是时间的翻转,因为这是最小的时间单位,也是在我们所知道的自然界中最短的时间间隔。
二、宇宙大爆炸的证据目前,宇宙大爆炸的存在及其基本特征已被广泛证实。
其中最为重要的证据是宇宙背景辐射,它是大爆炸后留下的余热放射。
宇宙背景辐射是一种微波辐射,是最早由美国和英国科学家协同工作在1965年探测到的。
研究表明,宇宙背景辐射基本上是均匀的,其温度在不同的方向上只有非常小的变化。
此外,观测星系的红移也为大爆炸提供了强有力的证据。
由于宇宙正在不断扩张,因此远离地球的星系的光线会发生红移,这一效应的大小与这些星系直到我们观察到它们的时候偏离我们的距离有关。
这一观察结果的解释是:宇宙在很长一段时间都在不断膨胀,可以追溯到14亿年前的大爆炸事件。
三、宇宙大爆炸的理论原理从理论上来看,宇宙大爆炸具有以下特征:1.宇宙的持续膨胀:宇宙在大爆炸之后一直在膨胀,这一过程被称为宇宙膨胀。
目前的观测结果和理论预测表明,这种膨胀的速度正在加快。
2.温度和密度的持续下降:宇宙的初始状态是一个高温高密度的点,随着大爆炸的发生和宇宙的膨胀,宇宙的温度和密度持续下降。
3.物质的不断合成:根据物理学的理论和对宇宙学基础的观测结果,我们知道宇宙中存在大量的黑暗物质和黑暗能量,它们正在不断影响着宇宙的演化。
同时,这些物质与能量也在不断合成和分解。
宇宙的起源和演化过程是怎样的
宇宙的起源和演化过程是怎样的1、宇宙的起源11 大爆炸理论目前,被广泛接受的宇宙起源理论是大爆炸理论。
根据这一理论,大约 138 亿年前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,瞬间产生巨大压力,之后发生了大爆炸。
大爆炸使物质四散出去,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。
12 奇点大爆炸起始于一个奇点,这个奇点具有无限的密度和温度,所有的物理定律在此都失效。
关于奇点的本质和形成机制,目前仍然是物理学和宇宙学研究的前沿课题。
13 早期宇宙的演化在大爆炸后的极短时间内,宇宙经历了快速的相变和粒子生成过程。
最初的几微秒内,强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用尚未区分,物质以夸克胶子等离子体的形式存在。
随着宇宙的冷却,夸克逐渐结合形成质子和中子。
2、宇宙的演化过程21 原初核合成大爆炸后约几分钟到 20 分钟,宇宙温度降低到足以进行核聚变反应,氢核聚变成氦核,形成了宇宙早期的元素丰度。
原初核合成产生的主要元素是氢和氦,以及少量的锂。
22 物质和辐射的主导时期在宇宙演化的早期,辐射的能量密度高于物质的能量密度,宇宙的演化主要由辐射主导。
随着宇宙的膨胀,辐射的能量密度迅速下降,而物质的能量密度下降相对较慢,大约在数万年之后,物质逐渐成为宇宙演化的主导因素。
23 结构形成随着宇宙的进一步冷却和膨胀,物质在引力的作用下开始聚集形成结构。
最初形成的是小型的气体云,这些气体云逐渐合并形成更大的星系团和星系。
星系内部的恒星通过核聚变反应产生更重的元素,并在恒星演化末期通过超新星爆发等过程将这些元素抛射到星际空间,丰富了宇宙的化学组成。
24 暗物质和暗能量观测表明,宇宙中存在大量的暗物质和暗能量。
暗物质不与电磁辐射相互作用,只能通过其引力效应被探测到。
暗能量则导致宇宙加速膨胀。
目前对暗物质和暗能量的本质还知之甚少,它们是当前宇宙学研究的重点领域。
宇宙的起源;爆炸还是诞生(元宇宙的起源与诞生的背景是什么)
宇宙的起源;爆炸还是诞生
宇宙的起源一直是人类思考的课题之一,而关于宇宙的起源,目前有两种主要理论:宇宙大爆炸理论和宇宙诞生理论。
这两种理论对宇宙的起源提出了不同的解释,引发了人们对宇宙起源的深刻思考和探索。
宇宙大爆炸理论是目前被广泛接受的宇宙起源理论之一。
根据这一理论,宇宙在约138亿年前由一个极其高密度、高温的状态开始膨胀,初始时刻称为“大爆炸”。
在这个阶段,宇宙经历了急剧膨胀,从而形成了我们所知的宇宙结构和物质。
宇宙大爆炸理论得到了大量观测和实验的支持,如宇宙微波背景辐射的发现以及宇宙膨胀的观测数据等。
这些证据表明,宇宙大爆炸理论提供了一个较为合理的宇宙起源模型。
然而,除了宇宙大爆炸理论外,还有一些科学家提出了宇宙诞生理论。
这一理论认为,宇宙并非由一个起始的爆炸事件开始,而是通过一种更为神秘和复杂的机制逐渐诞生。
一些支持宇宙诞生理论的科学家声称,宇宙的诞生可能是由于多个宇宙相互作用所致,或者是由于更高维度的力量影响所导致的。
无论是宇宙大爆炸理论还是宇宙诞生理论,它们都试图解释宇宙的起源和演化。
虽然这两种理论存在着差异和争议,但它们共同展现了人类对宇宙起源的持续探索和思考。
随着科学技术的不断进步,人类对宇宙起源的认识也将不断深化和完善。
在未来,随着更多的观测数据和实验结果的积累,相信我们对宇宙的起源将有更清晰和全面的认识。
或许,当我们揭开宇宙起源的神秘面纱时,会发现真相远比我们想象的更加奇妙和壮丽。
无论是宇宙大爆炸还是宇宙诞生,它们都是人类对宇宙起源进行探索和思考的重要一步,也必将激励着我们不断向前,探索未知的宇宙之谜。
宇宙起源大爆炸与星系形成
宇宙起源大爆炸与星系形成人类对于宇宙的起源一直以来都充满了好奇和追问。
在现代天文学的研究中,宇宙大爆炸理论被广泛接受并被认为是宇宙起源的最有力解释。
宇宙大爆炸理论认为,宇宙的起源始于一个巨大的爆炸事件,由此产生了时空和所有的物质与能量。
而星系的形成则是在宇宙大爆炸之后,经过了一个漫长的过程才得以形成。
据宇宙大爆炸理论,宇宙诞生于约138亿年前,它起源于一种无有色无味无臭的物质,我们称之为奇点,存在于超高密度、超高温度的状态下。
在相对论和量子力学的框架下,我们可以描绘奇点的物理特性。
然而,我们仍然无法回答“奇点是从何处来的?”这个问题。
爆炸发生后,所产生的物质和能量开始不断地膨胀,形成了宇宙的框架。
在大爆炸发生后的宇宙演化中,由于密度的涨落和物质的引力作用,造成物质的聚集和形成。
这些物质的聚集逐渐形成了星系。
星系是宇宙中最大的结构单位,它们由恒星、行星、行星际物质、黑洞等构成。
星系的形成是一个漫长而复杂的过程。
初始时,宇宙中存在着微弱的物质波动,这些波动通过引力作用逐渐增大。
当物质达到足够的密度时,引力开始对物质进行吸引,使得物质互相靠近。
这种引力导致了物质的坍缩和旋转,为星系的形成奠定了基础。
在宇宙的演化过程中,星系的形成经历了三个主要阶段:原初星系、原始星系和现代星系。
原初星系是宇宙大爆炸后最早形成的星系,它们的特点是非常年轻、质量很小、亮度很低。
这些原初星系在宇宙膨胀的过程中逐渐演化为原始星系,其质量和亮度增加。
而现代星系是我们目前所看到的大部分星系,它们形成于过去几十亿年的时间内。
现代星系的形成主要依赖于吸积和合并过程,既有新星系的诞生也有旧星系的消失。
在星系形成的过程中,宇宙中的物质也在不断地变化。
初期宇宙中的物质主要是氢和少量的氦,随着恒星的诞生和死亡,更多的元素被合成出来。
这些经过恒星的核融合反应合成出来的元素被喷射到星系中,成为新一代恒星的构建材料。
恒星的形成与星系的演化密切相关,恒星的寿命决定了星系的进化方向。
宇宙大爆炸起源及演化
宇宙大爆炸起源及演化宇宙大爆炸是宇宙起源和演化的关键事件之一,也被称为宇宙诞生的引爆点。
本文将介绍宇宙大爆炸的起源以及其演化过程。
宇宙大爆炸指的是宇宙起源于约138亿年前的一个极度高温、高密度和高能量的状态。
据现代宇宙学理论,宇宙大爆炸源自于一个称为“奇点”的极大能量密度中心。
在奇点处,尺度为零,物质和能量密度无限大。
根据大爆炸理论,宇宙在大爆炸之后迅速膨胀,物质和能量开始向四面八方扩散。
随着时间的推移,宇宙逐渐冷却下来,物质开始聚集形成原子、星系和星系团。
据科学家的研究,宇宙的膨胀和冷却过程持续了约38亿年,直到形成现在我们熟悉的宇宙模样。
宇宙大爆炸之后,宇宙经历了几个重大的演化阶段。
首先是宇宙的膨胀阶段,这是宇宙的最初阶段,宇宙以极快的速度膨胀,而且膨胀的速度还在加快。
随着宇宙的膨胀,温度和能量密度逐渐下降,初始高能量的粒子以及相互作用不断发生变化。
在膨胀过程中,宇宙温度逐渐下降到约十亿度时,宇宙开始进入核合成阶段。
这个阶段持续了约三分钟,此时宇宙已经膨胀得足够大,使得核反应可以进行。
在核合成过程中,氢、氦和微量的锂等元素开始形成。
这个过程的具体物理机制是核反应,通过这些反应,氢核和氦核聚变,释放出巨大的能量。
膨胀过程接下来是宇宙射线时代。
在宇宙温度下降到大约30万度时,正负粒子对开始形成,并迅速与辐射中的光子发生相互作用形成电子和光子撞击平衡态。
此外,宇宙射线也迅速与物质产生相互作用,释放出大量的能量。
随着宇宙继续膨胀和冷却,宇宙射线逐渐衰减,光子和电子的作用也变得不再频繁。
宇宙进入了宇宙微波背景辐射时代。
宇宙微波背景辐射是宇宙早期的热辐射残余,是宇宙大爆炸的重要遗迹之一。
宇宙微波背景辐射的存在被认为是宇宙大爆炸理论的支持之一,其温度为2.7 开尔文,是宇宙现在可观测到的最早的光。
最后,宇宙进入了恒星和星系的形成时代。
宇宙中的物质开始通过引力作用逐渐聚集形成原子、星系和星系团。
恒星形成是在巨大的气体云中,由引力作用和分子碰撞引发的。
大爆炸理论宇宙的起源
大爆炸理论宇宙的起源大爆炸理论是现代宇宙学的基石之一,它提供了关于宇宙起源和演化的理论框架。
该理论认为,宇宙起源于一个极其高温高密度的初始状态,随后经历了膨胀、冷却和演化的过程,最终形成了我们所见到的宇宙。
1. 初始状态根据大爆炸理论,宇宙最初处于一个高度集中的状态,被称为宇宙奇点。
在宇宙奇点之前,我们无法用物理定律描述宇宙的状态,因为时间和空间的概念在这个奇点之前就失去了意义。
这个宇宙学奇点是宇宙起源的起点。
2. 大爆炸宇宙奇点之后,随着时间的推移,宇宙经历了一次大爆炸。
这个大爆炸使得宇宙开始膨胀,并开始形成物质和能量。
在这个初始的膨胀阶段,宇宙的温度极高,空间也在迅速膨胀。
物质和能量被均匀地分布在整个宇宙中。
3. 冷却和演化随着宇宙的膨胀,温度逐渐下降,物质也逐渐冷却。
一开始,只有轻微的不均匀性存在,但随着时间的推移,这些微小的不均匀性逐渐增大,形成了宇宙中的物质密度波动。
这些波动为日后星系和星系团的形成奠定了基础。
4. 星系与星系团的形成在宇宙的演化过程中,物质通过引力相互吸引,逐渐形成了星系和星系团。
这些星系和星系团通过引力相互作用,进一步形成了宇宙中的大尺度结构,如超星系团和宇宙网状结构。
5. 观测证据大爆炸理论的建立不仅仅是一种理论框架,它还得到了大量的观测证据的支持。
例如,宇宙背景辐射就是一项重要的证据。
宇宙背景辐射是在大爆炸发生后,宇宙冷却到足够低温时留下的微弱辐射。
这项观测给出了宇宙膨胀的直接证据,也提供了对宇宙早期状态的重要线索。
总结:大爆炸理论提供了宇宙起源和演化的理论框架。
从宇宙奇点到大爆炸,再到冷却和演化过程,这一理论描述了宇宙从高温高密度状态到宇宙的形成和演化的过程。
观测证据进一步支持了这一理论。
大爆炸理论的建立不仅丰富了我们对宇宙的认知,也推动了宇宙学领域的发展。
宇宙大爆炸的起源霍金的宇宙学理论
宇宙大爆炸的起源霍金的宇宙学理论宇宙大爆炸的起源:霍金的宇宙学理论在科学领域中,宇宙大爆炸理论是一个备受关注的话题。
这一理论获得了霍金的支持和提出,并成为了现代宇宙学中的核心理论之一。
本文将探讨宇宙大爆炸的起源,并介绍霍金的宇宙学理论。
一、宇宙的起源关于宇宙的起源,有多种不同的观点和理论。
早期的宇宙学理论通常认为宇宙是静态存在的,而不是一个起源于某一点的爆炸现象。
然而,20世纪初的观测数据揭示出宇宙正在膨胀,并意味着宇宙可能起源于某一刹那的爆炸事件。
二、宇宙大爆炸理论的提出霍金的宇宙学理论起源于20世纪60年代,当时他与罗杰·彭罗斯一起工作。
他们的工作表明,宇宙曾经处于一个非常高密度和高温的状态,被称为“奇点”。
在这个奇点之前,宇宙是不存在的,时间和空间也无法被定义。
根据宇宙大爆炸理论,时间、空间和一切物质都源于这个奇点。
起初,宇宙是极其微小的,但随着时间的推移,它经历了快速的膨胀,创造了我们现在所知的宇宙。
三、宇宙的演化霍金的宇宙学理论认为,宇宙的演化是由引力主导的。
根据爱因斯坦的广义相对论,物体的质量会扭曲时间和空间,形成引力场。
类似地,宇宙中的物质也会产生引力,从而使得宇宙的演化受到引力的影响。
在宇宙的早期,物质的分布不均匀,存在微小的产生引力的不规则性。
这些微小的不规则性逐渐增长并形成物质团块,进而形成星系和其他结构。
宇宙大爆炸理论解释了宇宙的起源和演化,以及我们所观测到的宇宙结构的形成过程。
四、对宇宙大爆炸理论的支持和挑战宇宙大爆炸理论得到了大量的观测和实验证据的支持。
例如,背景辐射的存在与宇宙大爆炸的理论预测相符合。
背景辐射是宇宙大爆炸后剩余的微波辐射,可以追溯到宇宙诞生的时期。
然而,宇宙大爆炸理论仍然面临一些挑战和未解决的问题。
其中之一是“暗能量”的问题,即目前宇宙加速膨胀的原因。
另外,对于宇宙形成时刻的详细了解以及奇点之前的情况也仍然存在困难。
五、未来的探索随着科技的不断进展,人类对于宇宙的认知也在不断扩展。
时间简史宇宙的起源与时间的奥秘
时间简史宇宙的起源与时间的奥秘时间简史:宇宙的起源与时间的奥秘宇宙,是一个神秘而广阔的存在。
从远古到现在,人类一直在探索宇宙的起源和时间的奥秘。
本文将探讨宇宙的起源理论,以及时间在宇宙中的存在和演化。
1. 大爆炸理论与宇宙起源大爆炸理论是目前广泛接受的宇宙起源理论。
根据这个理论,宇宙起源于约138亿年前的一次巨大爆炸,从而产生了空间、时间和物质。
科学家认为,在大爆炸之前,宇宙处于极高的温度和密度下,一种称为“奇点”的状态。
大爆炸将奇点中的一切物质和能量释放到宇宙中,形成了宇宙的初始状态。
2. 宇宙膨胀与暗能量在大爆炸之后,宇宙开始进行膨胀。
宇宙膨胀的速度相对于物质的存在形态而言是不同的,这也是宇宙的演化过程。
据观测数据显示,宇宙的膨胀速度正在不断加快。
科学家推测,这种加速膨胀的原因可能是由于暗能量的存在。
暗能量被认为是一种未知的能量形式,它具有反重力的特性,推动着宇宙的膨胀。
3. 时间的起源和演化时间是宇宙中一个基本的维度,它和空间一起构成了四维时空。
在宇宙诞生后,时间开始从无到有,伴随着宇宙的演化逐渐流逝。
根据广义相对论,时间的流逝是相对的,取决于观察者的运动状态和引力场的强弱。
因此,在不同的情况下,时间会有不同的流逝速度和存在方式。
4. 时间箭头与熵增时间箭头是指时间流逝的单向性,即时间从过去流向未来。
科学家认为,时间箭头和熵增密切相关。
熵是一个物理学概念,衡量了系统的无序程度。
根据热力学第二定律,系统的熵总是趋向于增加。
因此,时间箭头与熵增的趋势一致,时间不可逆。
5. 时间黑洞和奇点在宇宙中,时间黑洞被认为是时间存在的一种特殊形式。
当物质被极端的引力压缩到无穷大的密度时,会形成时间黑洞。
时间黑洞内部的时间和外部的时间存在巨大的差异。
奇点是宇宙演化过程中的一个极端状态,时间和空间在奇点中失去了意义。
黑洞中心和大爆炸前的奇点都是时间存在的极限状态。
总结:时间简史揭示了宇宙的起源和时间的奥秘。
大爆炸理论解释了宇宙的起源,而宇宙的膨胀和暗能量推动了宇宙的演化。
宇宙起源大爆炸理论
宇宙起源大爆炸理论宇宙起源大爆炸理论,也被称为宇宙大爆炸理论,是目前被广泛接受的关于宇宙起源的理论。
该理论表明,宇宙起源于一个巨大的爆炸,即所谓的“大爆炸”。
这一理论提供了对宇宙形成、发展和演化的解释,并成为了现代宇宙学的基石之一。
在20世纪初,天文学家开始观察到宇宙的膨胀现象,他们发现远离地球的物体都在以相对速度远离我们,这意味着宇宙正在膨胀。
通过对这一膨胀现象进行逆推,科学家们提出了宇宙起源于一个巨大爆炸的理论。
根据宇宙起源大爆炸理论,大约在138亿年前,整个宇宙都被压缩在一个极为高温、高密度的“奇点”中。
这个奇点随着时间的推移,以极快的速度膨胀,释放出巨大的能量,形成了我们今天所看到的宇宙。
大爆炸之后,宇宙开始不断膨胀和冷却,原子核和电子逐渐结合形成了氢和氦等原始元素。
在宇宙起源大爆炸之后,宇宙经历了一系列的演化过程。
最开始的几百万年中,由于宇宙密度非常高,光无法穿过宇宙,因此宇宙处于黑暗中,并且没有可观测到的星系和行星。
随着宇宙膨胀的进行,宇宙逐渐冷却,光子和物质分离,光子开始自由传播,形成了可观测的宇宙背景辐射。
约10亿年后,宇宙开始形成了第一代恒星和星系,这标志着宇宙的第二个时代。
随着时间的推移,宇宙的膨胀速度逐渐下降,同时引力的作用使得星系间的距离逐渐增大。
关于宇宙的膨胀速度和演化过程,科学家提出了很多模型和理论,其中最为著名的是爱因斯坦的广义相对论。
广义相对论提供了解释宇宙膨胀的基本框架,但仍然存在许多未解之谜。
宇宙起源大爆炸理论对宇宙的研究有着重要的意义。
通过对宇宙的观测和研究,科学家们可以了解宇宙的起源、结构和演化过程。
例如,通过观测宇宙背景辐射,科学家们可以了解宇宙起源后的最早时期,并推断出宇宙的年龄和成分。
此外,宇宙大爆炸理论还为研究黑洞、暗物质、暗能量等宇宙学难题提供了基础。
总的来说,宇宙起源大爆炸理论是关于宇宙起源和演化的重要理论之一。
通过对宇宙膨胀现象的观测和研究,科学家们提出了这一理论,并通过实验证据的支持逐渐建立了它的地位。
时间简史宇宙的起源与人类的探索
时间简史宇宙的起源与人类的探索宇宙的起源是人类一直以来探索的重要课题之一。
随着科学技术的不断进步,我们对宇宙起源和发展的认识也越来越深入。
本文将从大爆炸说起,逐步介绍宇宙的起源和演化,以及人类对宇宙的探索。
一、大爆炸与宇宙起源宇宙的起源可以追溯到大约138亿年前的一次大爆炸。
大爆炸理论认为,宇宙最初是一个无边无际的高度集中的物质点,因某种原因发生了爆炸。
在这次爆炸中,宇宙开始膨胀,并逐渐形成了我们所看到的宇宙景象。
二、宇宙的演化与发展自大爆炸起,宇宙开始不断膨胀和冷却。
在这个过程中,物质逐渐聚集形成了恒星、星系以及其他各种物质结构。
恒星的形成和消失、星系的碰撞合并,都是宇宙演化中的重要过程。
三、人类对宇宙的探索人类对宇宙的探索可以追溯到古代。
古代的天文学家通过观测天象,建立了一些关于宇宙的基本认识。
然而,直到近代,随着望远镜和其他科学工具的发展,人类才能够更加深入地观测宇宙,并提出了更多关于宇宙的理论。
四、相对论与宇宙学相对论是描述宇宙中引力和时空结构的理论。
爱因斯坦的相对论为人们理解宇宙提供了全新的框架。
宇宙学则是研究宇宙整体性质和演化的学科。
通过相对论和宇宙学,人类对宇宙的认识得到了极大的拓展。
五、宇宙的命运与人类的未来宇宙的命运一直是科学家们关注的问题。
目前,我们知道宇宙正在以加速度膨胀,但对于宇宙最终的命运,科学家们还没有达成共识。
人类作为宇宙的一部分,也面临着自身的未来命运。
探索宇宙不仅仅是了解宇宙本身,更是为了更好地认识人类自身。
六、结语宇宙的起源与人类的探索是一项充满挑战和魅力的事业。
随着科学技术和人类思维的不断进步,我们相信,对于宇宙的认识会越来越深入,人类对宇宙的探索也会取得更大的成果。
通过对宇宙起源和人类探索的介绍,我们可以更好地了解宇宙的奥秘,同时也感受到科学的无穷魅力。
宇宙是一个令人惊叹的存在,而人类探索宇宙的历程更是充满了无数的奇迹和发现。
在未来的道路上,让我们一同追寻宇宙的奥秘,探索更加广阔的知识领域。
宇宙的起源;爆炸还是诞生(宇宙的起源和演化)
宇宙的起源;爆炸还是诞生
宇宙的起源一直是人类探索的一个重大命题,关于宇宙的起源有着各种不同的理论和观点。
其中最广为人知的理论就是“大爆炸理论”,也被称为宇宙起源的“宇宙大爆炸模型”。
然而,在这个理论之外,也存在着其他的假设,其中最为引人注目的就是“宇宙的诞生”理论。
“大爆炸理论”认为,宇宙起源于一个极度高温高密度的奇点,随后在大约138亿年前发生了一次巨大的爆炸,从而形成了我们今天所看到的广阔宇宙。
这个爆炸导致了宇宙的膨胀和演化,形成了恒星、星系、行星等各种天体结构。
这一理论得到了现代宇宙学观测数据的支持,被广泛接受并成为主流理论。
相比之下,“宇宙的诞生”理论则认为,宇宙并非起源于一个爆炸,而是通过某种更为神秘的方式诞生而来。
支持这一理论的人认为,宇宙可能是由于量子涨落或者其他未知的物理过程而诞生,而非简单地由一个爆炸所导致。
这一观点挑战了传统的宇宙起源理论,提出了一种全新的思考方式。
无论是“大爆炸”还是“诞生”,都在一定程度上解释了宇宙的起源。
而随着科学技术的不断进步,我们或许有朝一日能够更深入地了解宇宙的起源之谜。
或许,在未来的研究中,我们会发现更多关于宇宙起源的线索,也许能够揭开“宇宙大爆炸”或“宇宙诞生”的真正面纱,带给我们更深层次的宇宙认知。
无论是哪种理论,它们都激发了人类对宇宙起源的好奇心和探索欲望。
宇宙的起源之谜仍然摆在我们面前,等待着人类不断地去探索和解答。
或许,正是这份永无止境的追求与探索,让宇宙起源的奥秘变得更加神秘而美丽。
宇宙起源;大爆炸的真相(宇宙大爆炸的起源是什么)
宇宙起源;大爆炸的真相
标题:探寻宇宙起源之谜:大爆炸的真相
人类对宇宙的起源一直充满着好奇和追求。
在科学界,大爆炸理论被广泛认可,被视为宇宙诞生的一种可能解释。
那么,什么是大爆炸?它究竟是如何发生的?这一理论的支持者们又有哪些观点呢?
大爆炸理论,也被称为宇宙起源理论,认为宇宙是由一个极端高温高密度状态开始,并在约138亿年前经历了一次急剧膨胀的过程,创造了我们今天所看到的宇宙。
这个理论最早由比利时物理学家乔治·勒马特在1927年提出,后来在1965年由美国天文学家阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊的背景辐射发现进一步得到证实。
根据大爆炸理论,宇宙起源于一个极其高温高密度的奇点,即“奇点爆炸”,随后宇宙开始膨胀并冷却,形成了今天我们所看到的多样化宇宙结构。
这一理论得到了很多实验和观测数据的支持,例如宇宙微波背景辐射、星系的分布和运动等都与大爆炸模型相符。
然而,大爆炸理论也存在着一些问题和争议。
例如,对于“奇点爆炸”的真实性以及宇宙起源之前的情况,目前还没有完全统一的理论。
一些科学家提出了其他的宇宙起源假设,例如超弦理论、量子泡沫理论等,试图解释宇宙形成的更早时期。
总的来说,大爆炸理论是目前最被广泛接受和支持的宇宙起源理论之一,但它仍然存在许多未解之谜和挑战。
随着科学技术的不断进步和人类对宇宙的探索不断深入,相信我们对宇宙起源之谜的理解将会越来越深入,揭开更多关于宇宙起源的真相。
大爆炸理论与宇宙起源的关系
大爆炸理论与宇宙起源的关系宇宙是一个神秘而广袤的存在,人类对宇宙起源的探索一直是科学界的重要课题。
在这个领域中,大爆炸理论被广泛接受,并成为了解宇宙起源的主要理论之一。
大爆炸理论不仅提供了关于宇宙起源的解释,还揭示了宇宙的演化过程和构成。
大爆炸理论是20世纪20年代提出的,它认为宇宙起源于一个极度高温、高密度的奇点,随着时间的推移,宇宙经历了膨胀和冷却的过程。
这个理论的提出得到了强有力的证据支持,其中最重要的是宇宙微波背景辐射的发现。
宇宙微波背景辐射是宇宙早期的余辉,它的存在与大爆炸理论的预测非常吻合,为这个理论提供了巨大的支持。
大爆炸理论不仅解释了宇宙起源的问题,还提供了对宇宙演化过程的理解。
根据大爆炸理论,宇宙在初始的高温、高密度状态下开始膨胀,随着时间的推移,宇宙逐渐冷却,物质开始聚集形成了星系、恒星和行星等天体。
这个过程中,物质的相互作用和引力的作用起到了重要的作用。
通过观测宇宙中的星系和恒星,科学家们可以研究宇宙的演化历史,并进一步验证大爆炸理论的准确性。
除了宇宙的起源和演化,大爆炸理论还揭示了宇宙的构成。
根据这个理论,宇宙主要由普通物质、暗物质和暗能量组成。
普通物质包括我们所熟悉的物质,如星系、恒星和行星等。
暗物质是一种不与电磁波相互作用的物质,它的存在通过对宇宙的引力作用进行观测得到。
暗物质对宇宙的演化和结构形成起到了重要的作用。
暗能量是一种未知的能量形式,它具有反重力的性质,正是暗能量的存在使得宇宙加速膨胀。
这些构成宇宙的成分的研究不仅揭示了宇宙的本质,也为我们理解宇宙的演化提供了重要线索。
大爆炸理论不仅是宇宙起源的理论,也是宇宙学的基石。
通过对宇宙微波背景辐射的观测,科学家们可以研究宇宙的演化历史、宇宙的结构形成以及宇宙的构成等问题。
同时,大爆炸理论也激发了科学家们对宇宙起源的更深入研究。
例如,现代宇宙学中的研究重点之一是了解宇宙膨胀的加速过程,这与暗能量的性质有关。
科学家们通过观测宇宙的膨胀速度和结构形成等现象,试图揭示暗能量的本质。
宇宙的起源;大爆炸还是上帝创世(宇宙的起源到底是什么)
宇宙的起源;大爆炸还是上帝创世
宇宙的起源一直是人类历史和哲学探索中的热门话题。
在这个问题上,两种观点引起了广泛的争论:大爆炸理论和上帝创世论。
大爆炸是目前公认的关于宇宙起源的主流学说。
该理论认为,在约138亿年前,整个宇宙处于一个高密度、高温度状态下,突然发生了一次爆炸,从而引发了宇宙的膨胀与演化。
这个理论得到了大量实验证据的支持,包括宇宙微波背景辐射和宇宙红移等现象。
尽管大爆炸理论并不能解释宇宙的完整演化,例如暗物质和暗能量的存在,但它仍然是目前最被广泛接受的宇宙起源理论。
相比之下,上帝创世论则认为宇宙的起源来自于一位全能的创造者,上帝。
这个观点主要基于宗教信仰,而非科学实证。
虽然在某些宗教中上帝创世论被广泛接受,但在科学界,它被视为无法证明的信仰观点。
尽管大爆炸理论和上帝创世论在宇宙起源问题上存在很大的分歧,但它们并不完全互相排斥。
事实上,许多科学家和宗教领袖都认为两者可以共存。
例如,有些人认为上帝创造了宇宙,并通过大爆炸理论来展示它的奇妙之处。
还有人认为,大爆炸是上帝用来创造宇宙的手段。
无论是对于大爆炸理论还是上帝创世论,我们都需要持开放的态度。
我们不应该将它们看做彼此对立的观点,而是应该理解它们各自的意义和价值。
在探索宇宙起源的道路上,我们需要遵循科学方法,并保持谦虚和敬畏之心。
宇宙起源与大爆炸理论
宇宙起源与大爆炸理论宇宙是我们生活的环境和存在的起源,其起源与演化一直备受科学家们的研究与关注。
大爆炸理论,也被称为宇宙起源理论,是科学家们对宇宙起源的一种解释。
本文将探讨宇宙的起源以及大爆炸理论的基本原理和支持证据。
一、宇宙的起源人类对宇宙起源的探索几乎贯穿了整个科学史。
根据观测和研究,科学家们认为宇宙的起源可以追溯到138亿年前的一次巨大爆炸,即所谓的“大爆炸”。
大爆炸之前,整个宇宙都集中在一个无限小、无限热和高密度的状态中,被称为“奇点”。
在奇点迸发的瞬间,宇宙开始膨胀并出现了物质和能量,随后经历了演化的过程。
二、大爆炸理论的基本原理大爆炸理论是一种描述宇宙起源的学说,其基本原理包括以下几点:1. 宇宙扩张:大爆炸理论认为,起初的宇宙是一个紧凑的、高度集中的状态,而随着时间的推移,宇宙开始不断地膨胀和扩张。
这种扩张的速度是逐渐减慢的,但目前宇宙的膨胀仍在持续进行。
2. 物质起源:根据大爆炸理论,大爆炸发生后,宇宙中出现了大量的物质和能量,这些物质和能量经过演化形成了我们今天所见的星系、恒星和行星等天体。
这也是宇宙演化的过程。
3. 宇宙背景辐射:大爆炸理论预测,大爆炸发生后,宇宙中会留下一种遥远而微弱的辐射,被称为宇宙背景辐射。
这一辐射可以作为证据来支持大爆炸理论,并且经过观测也得到了验证。
三、支持大爆炸理论的证据大爆炸理论得到了大量观测和研究的支持,以下是一些支持大爆炸理论的证据:1. 宇宙背景辐射观测:科学家们使用空间望远镜和探测器观测到了宇宙背景辐射的存在,其频谱和强度与大爆炸理论的预测相符。
2. 星系的红移现象:观测到的星系都呈现出红移的特征,这说明宇宙正在膨胀,并支持宇宙起源于大爆炸的理论。
3. 天体元素的丰度与分布:宇宙中的元素丰度和分布也符合大爆炸理论的预测,例如氦元素丰度与大爆炸模型非常吻合。
四、对大爆炸理论的进一步研究与展望尽管大爆炸理论已经得到了广泛的认可和证实,但科学家们对它的研究仍在不断进行,力求解释更多的宇宙现象和细节。
宇宙大爆炸;创世之初的宇宙起源(宇宙大爆炸从何而来)
宇宙大爆炸;创世之初的宇宙起源
宇宙大爆炸是人类关于宇宙起源的最具代表性的理论之一,也是现代物理学的基石之一。
它描述的是一个由无限小到无限大的宇宙的起源,以及它的演化历程。
宇宙大爆炸理论最初由比利时天文学家乔治·勒梅特尔和俄国天文学家亚历山大·弗里德曼于1920年提出,这一理论认为整个宇宙最初是一团无限小、无限热、无限密集的物质,然后在13.8亿年前发生了一次巨大的爆炸,将宇宙物质喷射到了四面八方,从而形成了我们今天所看到的宇宙。
在宇宙大爆炸之后不久,宇宙经历了一个极其重要的时期,这个时期被称为宇宙的膨胀期。
在这个时期,宇宙正在快速地扩张,宇宙中的所有物质都处于高温高压的状态,这些物质逐渐冷却下来,形成了原子、星云和星系等各种各样的天体。
宇宙大爆炸理论的提出和发展,对于人类认识宇宙的起源、演化和结构等方面产生了深远的影响。
它不仅推动了物理学、天文学等领域的发展,还对哲学、神学等各个领域产生了影响。
同时,它也激发了人们对于宇宙最基本的问题——“我们从哪里来,我们到哪里去”的思考和探索。
尽管宇宙大爆炸理论已经成为了宇宙起源的权威理论之一,但是仍然有很多未解之谜需要我们去探索和解决。
例如,在宇宙大爆炸之前,宇宙存在什么?宇宙中的暗物质和暗能量等问题也仍然没有得到完全的解决。
总之,宇宙大爆炸作为宇宙起源的一种理论模型,为人类认识宇宙起源和演化提供了重要的线索和方法。
我们相信,在不久的将来,人类会更深层次地理解宇宙大爆炸理论,并且在这个基础上进一步探索宇宙的奥秘。
大爆炸和宇宙的起源
大爆炸和宇宙的起源众所周知,宇宙是由大爆炸开始的。
但是我们对大爆炸的起源和具体过程了解有限,所以本文将对大爆炸和宇宙的起源进行探讨。
一、大爆炸的起源大爆炸是在138亿年前发生的,但是大爆炸的起源却是个谜。
一些科学家认为,大爆炸是因为微小的量子波动引起的,即在宇宙诞生之际,量子波动引发宇宙膨胀,这个过程就是大爆炸。
另一些科学家则认为,大爆炸是由黑洞引起的。
在宇宙深处,有着许多的黑洞,当这些黑洞密度过高,甚至接近无穷大时,它们撞在一起并且爆炸,就是大爆炸的原因。
至于到底是哪种说法正确,目前还没有定论。
二、大爆炸的过程大爆炸是宇宙诞生的过程,它持续了数百万年,被称为宇宙的初创时期。
在大爆炸发生后,宇宙开始膨胀,早期宇宙强大、高能的辐射场使得物质凝聚成为原子和分子,并最终形成了星系和宇宙。
这个过程可以分为三个阶段:1. 宇宙膨胀期大爆炸后,宇宙以极高的速度膨胀,这个速度比光速还要快。
这个阶段可以称为宇宙的过早期。
2. 原子核形成期在宇宙膨胀的过程中,原子核开始形成,包括质子和中子以及其他粒子,这个期间持续了约60秒。
3. 原子形成期最后一个阶段是原子形成期。
在这个时期,宇宙已经膨胀得足以使原子核和电子结合成为原子。
这个过程从大爆炸后的几百年开始,持续到约38万年。
三、宇宙膨胀和暗物质宇宙其实是在持续膨胀的,而这个膨胀速度还在不断加快。
那么宇宙的膨胀是为了什么呢?宇宙的加速膨胀,是由大量的暗物质所造成的。
暗物质,是指不与光子发生相互作用的物质,也就是说,我们无法直接探测到它的存在,但是可以通过引力的效应来证明。
暗物质的存在,可以用物理学上的量子力学、万有引力等理论来解释。
它在宇宙大爆炸后就已经存在了,是宇宙中不可或缺的物质。
四、彗星和超新星爆炸除了大爆炸之外,彗星和超新星爆炸也是宇宙中的重要现象。
彗星是由太阳系内部和外部空间中的物质组成的,它们通常由冰和尘埃组成。
这些发射物是给彗星美丽尾巴的主要因素之一。
宇宙大爆炸理论的起源和发展
宇宙大爆炸理论的起源和发展宇宙大爆炸理论是现代宇宙学的基石之一,它试图解释宇宙的起源和演化过程。
这一理论的提出和发展经历了漫长的历史,涉及到许多著名科学家的贡献和研究。
本文将从宇宙大爆炸理论的起源开始,逐步介绍其发展的历程和重要里程碑,带领读者一窥这一伟大理论的奥秘。
**宇宙大爆炸理论的起源**宇宙大爆炸理论最早可以追溯到20世纪初爱因斯坦的相对论。
1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,这一理论描述了引力场的性质和物质在引力场中的运动规律。
爱因斯坦的相对论为后来宇宙学的发展奠定了基础。
然而,直到1920年代,宇宙的性质和起源仍是一个谜。
1927年,比利时天文学家乔治·勒梅特尔首次提出了宇宙膨胀的概念。
他认为,宇宙是在膨胀的,这一观点为后来宇宙大爆炸理论的发展奠定了基础。
此后,美国天文学家爱德温·哈勃通过观测星系红移现象,进一步证实了宇宙的膨胀。
这些研究成果为宇宙大爆炸理论的确立提供了坚实的实验依据。
**宇宙大爆炸理论的发展**20世纪中叶,宇宙大爆炸理论逐渐成为主流的宇宙学理论。
1948年,俄罗斯物理学家乔治·申哥尔提出了宇宙大爆炸理论的基本框架,他认为宇宙曾经处于极高密度和温度的状态,随后经历了一次大爆炸,从而诞生了我们所知的宇宙。
这一理论被后来的观测数据所证实,逐渐得到了广泛的认可。
1965年,美国天文学家阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊在进行宇宙微波背景辐射观测时,发现了宇宙微波背景辐射的存在。
这一发现被认为是宇宙大爆炸理论的又一重要证据,宇宙微波背景辐射被视为宇宙大爆炸后留下的“余烬”,为宇宙学家提供了研究宇宙起源的重要线索。
**宇宙大爆炸理论的进一步发展**随着科学技术的不断进步,宇宙大爆炸理论也在不断发展和完善。
20世纪末至21世纪初,宇宙学家提出了许多关于宇宙起源和演化的新理论和模型。
其中,暗能量和暗物质的概念被引入宇宙学,以解释宇宙加速膨胀和星系旋转速度等现象。
揭秘宇宙起源:大爆炸理论解析
揭秘宇宙起源:大爆炸理论解析当我们凝视夜空中闪烁的繁星时,是否曾思考过这样一个问题:这浩瀚无垠的宇宙是如何形成的?几个世纪以来,科学家们一直在探索这个问题。
20世纪初,一个划时代的理论——宇宙大爆炸理论,为我们提供了一种解释宇宙起源的可能路径。
宇宙大爆炸理论认为,宇宙始于约138亿年前的一个极热、极密集的状态。
这个状态包含了所有物质、能量、时间和空间的起点。
从这一初始奇点开始,宇宙经历了急剧膨胀的过程,也就是我们所说的“大爆炸”。
在最初的几秒钟内,宇宙的温度和密度迅速下降,形成了宇宙的基本粒子,如夸克和电子。
几分钟后,这些粒子开始组合形成最简单的原子,即氢和氦。
随着时间的推移,这些原子在重力的作用下聚集成恒星和星系,最终形成了我们今天所见的广袤宇宙。
支持大爆炸理论的证据之一是宇宙背景辐射的发现。
这是一种遍布整个宇宙的微波辐射,被认为是大爆炸发生后留下的余烬。
其高度均匀的性质表明,早期的宇宙处于一个非常同质且高温的状态。
此外,观测到的宇宙膨胀现象也与大爆炸理论的预言相吻合。
通过对遥远星系的光谱分析,我们发现它们正以惊人的速度远离我们,这表明宇宙正在不断扩张。
尽管大爆炸理论为宇宙的起源提供了一种解释框架,但仍有许多未解之谜。
例如,关于大爆炸前宇宙的状态、暗物质和暗能量的本质、以及宇宙膨胀的速度是否会持续加速等问题,都是当前科学界研究的热点。
未来的观测设备和实验,如新一代的空间望远镜和粒子加速器,将有助于我们揭开这些谜团。
宇宙大爆炸理论不仅揭示了宇宙的过去,还影响着我们对未来的理解和探索。
通过深入研究这一理论,我们不仅能更好地了解宇宙的结构和演化,还能进一步探索生命在宇宙中的分布以及我们对宇宙的认知极限。
随着科技的进步和知识的积累,我们对宇宙起源的理解将会更加深入,也许有一天,我们能够解开宇宙最深远的秘密。
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遨游太空的 哈勃望远镜
直径2.4米,长 米 直径 13米,重9.98 米 吨。1990年由 年由 发现者” “发现者”号送 上天空。 上天空。
耀眼的星体
美丽的星空
3.大爆炸宇宙论的提出 3.大爆炸宇宙论的提出
星系红移( 星系红移(redshift) ) 逆向思维: 逆向思维:在过去的 某一时刻, 某一时刻,宇宙中所 有物质应该是彼此紧 密地聚集在一点的! 密地聚集在一点的!
宇宙是无限的吗? 宇宙是无限的吗?
两个悖论 如果宇宙是无限大的,其中就有无数个恒星, 如果宇宙是无限大的,其中就有无数个恒星,按 照牛顿万有引力定律,宇宙空间中任何给定两点 照牛顿万有引力定律, 的引力就可能很大或无限大,因此, 的引力就可能很大或无限大,因此,任意一点的 引力势就无法确定。 西利格之谜 引力势就无法确定。—西利格之谜 如果宇宙是无限的,并且恒星的数量也是无限的, 如果宇宙是无限的,并且恒星的数量也是无限的, 那么黑夜则不复存在, 那么黑夜则不复存在,因为你向任何一个方向望 总能看到一个恒星。 奥伯斯之谜 去,总能看到一个恒星。—奥伯斯之谜
膨胀宇宙
“给我一个原子,我就可以用它 给我一 Nhomakorabea原子, 给我一个原子 建造出一个宇宙” 勒梅特 建造出一个宇宙”—勒梅特
1932年,比利时的主教、天文学与宇宙学 年 比利时的主教、 家勒梅特根据哈勃的发现, 家勒梅特根据哈勃的发现,提出了原始原子 爆炸的宇宙模型,他认为, 爆炸的宇宙模型,他认为,现在观测到宇宙 是由一个极端压缩状态的巨大的原始原子通 过一系列相继的裂变过程而形成的。 过一系列相继的裂变过程而形成的。这一过 程经历了三个膨胀阶段:快速膨胀期、 程经历了三个膨胀阶段:快速膨胀期、慢速 膨胀期、加速膨胀期。描述了一个膨胀着的、 膨胀期、加速膨胀期。描述了一个膨胀着的、 物质分布均匀的、各项同性的宇宙。 物质分布均匀的、各项同性的宇宙。
一个预言
伽莫夫预言: 伽莫夫预言:现今宇宙背景中应当留有当初大爆 炸残留下来的热辐射。 炸残留下来的热辐射。 伽莫夫的学生阿尔弗和核物理学家赫尔曼经过推 算指出: 算指出:早期宇宙遗留下来的背景辐射至今已经 很微弱了,其谱分布大体对应于绝对温度为5K 很微弱了,其谱分布大体对应于绝对温度为 的黑体辐射—“坑灰虽冷,余烬犹在”!。 坑灰虽冷, 的黑体辐射 坑灰虽冷 余烬犹在” 但是,人们对这一预言并没有在意, 但是,人们对这一预言并没有在意,就是作者本 人也没有继续走下去! 人也没有继续走下去!而两位与此毫不相干的无 线电通讯工程师却发现了, 线电通讯工程师却发现了,并因此而获得诺贝尔 奖!
又是一个挑战! 又是一个挑战!
我们生活于其中的宇宙会不断的膨胀, 我们生活于其中的宇宙会不断的膨胀,或 者到了一定的时候还会收缩, 者到了一定的时候还会收缩,由此意味着 宇宙有个开端,或者还有末日! 宇宙有个开端,或者还有末日!这实在是 太奇妙了。 太奇妙了。 爱因斯坦认识到弗里德曼工作的重要意义, 爱因斯坦认识到弗里德曼工作的重要意义, 认为自己在引力方程中引入“宇宙项” 认为自己在引力方程中引入“宇宙项”的 做法是最愚蠢的。 做法是最愚蠢的。 但是,这种“膨胀的宇宙” 但是,这种“膨胀的宇宙”如何能得到证 明呢? 明呢?
4.他们听到了 他们听到了…… 他们听到了
20世纪 年代,为了实现通过人造卫星进行无 世纪60年代 世纪 年代, 线电通讯的目的, 线电通讯的目的,美国贝尔电话实验室研制低噪 声接受系统, 声接受系统,首先要找出空间中存在的各种可能 干扰通讯的噪声源。 干扰通讯的噪声源。 实验室中的两位工程师彭齐亚斯和威尔逊的工作 任务就是如何降低来自各种可能的噪声,为此, 任务就是如何降低来自各种可能的噪声,为此, 他们改进了一个喇叭形无线电接受器, 他们改进了一个喇叭形无线电接受器,并使其保 持在绝对温度在4K的温度下 这样, 的温度下, 持在绝对温度在 的温度下,这样,电路各部 件的噪声温度大大降低,从而提高了测量的精度。 件的噪声温度大大降低,从而提高了测量的精度。
2.历史转折: 2.历史转折:哈勃发现星系红移 历史转折
大概从1910年起, 大概从1910年起,天文学家们在研究河外星系 1910年起 的光谱时,发现有系统的红移现象。 1917年 的光谱时,发现有系统的红移现象。到1917年, 事情变得很清楚, 事情变得很清楚,除了少数几个离地球近的星 所有其他星系都显示出红移现象。 系,所有其他星系都显示出红移现象。星系越 红移越显著。1929年美国天文学家哈勃提 远,红移越显著。1929年美国天文学家哈勃提 出了著名的“哈勃定律” 出了著名的“哈勃定律”,宣布星系的退行速 度与距离大致成线性关系V=H 度与距离大致成线性关系V=H0D,H0称为哈勃常 现在确定其值为50公里/ 50公里 数,现在确定其值为50公里/(秒·百万秒差 百万秒差 距)。
1.简短的历史回顾 1.简短的历史回顾
中国: 中国:盘古开天辟地 印度: 印度:“象-龟”模型 龟 希腊: 希腊:地球在水上浮动 基督教: 基督教:上帝的创生
上帝在创造宇宙之前做什么? 上帝在创造宇宙之前做什么?
有人问奥古斯丁: 有人问奥古斯丁:上帝在创造宇宙之 前做什么? 前做什么? 奥古斯丁的回答: 奥古斯丁的回答: — “他正在为问这个问题的人准备地 他正在为问这个问题的人准备地 狱!”
德国哲学家康德1755年 德国哲学家康德1755年, 1755 他的著作《 他的著作《自然通史和天 体论》出版, 体论》出版,在该书中他 提出了太阳系演化的星云 假说。后来, 假说。后来,为拉普拉斯 修正和完善。至今,这个 修正和完善。至今, 假说仍被视为对哲学和自 然科学有巨大影响和推动 作用的学说。 作用的学说。 (Immanuel Kant,1724-1804)
圆极限
图中所有 的天使、 的天使、 所有的 魔鬼在 非欧度 量下都 是全等 的!
非欧几何 的庞加莱 模型
“宇宙常数项是没有必要的” 宇宙常数项是没有必要的” 宇宙常数项是没有必要的
1922年苏联科学家弗 年苏联科学家弗 里德曼重新求解了爱因 斯坦的引力方程, 斯坦的引力方程,认为 爱因斯坦引入的“ 爱因斯坦引入的“宇宙 常数项”完全没有必要, 常数项”完全没有必要, 并建立了“ 并建立了“弗里德曼宇 宙模型” 宙模型”,认为宇宙的 演化与宇宙物质的平均 密度和临界密度有关。 密度和临界密度有关。
一个著名的传说
相传罗素在作过一次关于宇宙的演讲后, 相传罗素在作过一次关于宇宙的演讲后, 听众中的一位老年妇女站起来, 听众中的一位老年妇女站起来, 老夫人说: 你说的这些全是废话, 老夫人说:“你说的这些全是废话,这 个世界是驮在乌龟背上的一块平板! 个世界是驮在乌龟背上的一块平板!” 罗素问道: 罗素问道:“那么这只乌龟站在什么地 方呢? 方呢?” 老夫人说: 年轻人,你很聪明!不过, 老夫人说:“年轻人,你很聪明!不过, 这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟塔 啊!”
爱因斯坦的失误
1917年,爱因斯坦在“根据广义相对论对宇宙 年 爱因斯坦在“ 学所作的考查” 学所作的考查”一文中通过求解广义相对论引 力场方程,引入了宇宙常数项 宇宙常数项, 力场方程,引入了宇宙常数项,建立了一个 静态、有限、无界”的宇宙模型。 “静态、有限、无界”的宇宙模型。 静态:从大尺度来考察, 静态:从大尺度来考察,宇宙空间中的物质基 本上是静止不动的; 本上是静止不动的; 有限无界:宇宙空间是三维的,它的大小有限, 有限无界:宇宙空间是三维的,它的大小有限, 光线在这个空间中沿着弯曲路径传播, 光线在这个空间中沿着弯曲路径传播,始终不 会有它的终点,即这个空间没有边界。 会有它的终点,即这个空间没有边界。
弗里德曼的膨胀曲线
开:双曲型开放宇宙, 双曲型开放宇宙, 宇宙曲率为负 开 平 闭 平:欧几里得型平直 的开放宇宙, 的开放宇宙,曲率为 零; 闭:没有边界、体积 没有边界、 有限的闭合宇宙, 有限的闭合宇宙,宇 宙空间曲率为正。 宙空间曲率为正。
开放的宇宙永远膨胀, 开放的宇宙永远膨胀,闭宇宙膨胀后会再次收缩
多普勒效应对应于光波也是正确的
哈勃的伟大发现
哈勃是继哥白尼以后 最伟大的天文学 他发现了星系, 家……他发现了星系, 他发现了星系 指出它们具有宇宙大 规模尺度的特征。 规模尺度的特征。后 来又发现了宇宙的膨 胀,这些都是非常伟 大的里程碑, 大的里程碑,也确定 了他在历史上的位置。 了他在历史上的位置。
多普勒效应(Doppler Effects) 多普勒效应
多普勒效应 速 度和波长的关系; 度和波长的关系; 日常经验: 日常经验:飞驰 而来的火车, 而来的火车,音 调升高, 调升高,当背你 而去时, 而去时,音调降 音调: 低。音调:波长 (波峰之间的距 和频率( 离)和频率(每 秒钟的波动数目) 秒钟的波动数目)
笛卡尔的“漩涡学说” 笛卡尔的“漩涡学说”
宇宙空间充满了物质 微粒—“以太”,以 以太” 微粒 以太 太的漩涡运动促使物 质向中心聚集, 质向中心聚集,从而 形成太阳, 形成太阳,其余物质 慢慢形成了地球和其 他行星, 他行星,残余的物质 则形成了透明的天空。 则形成了透明的天空。
康德-拉普拉斯的“星云假说” 康德 拉普拉斯的“星云假说” 拉普拉斯的
第十讲 大爆炸与宇宙起源
亘古不衰的问题
蓝天白云,碧空广袤浩瀚; 蓝天白云,碧空广袤浩瀚; 群星璀璨,河汉深不可测; 群星璀璨,河汉深不可测; 宇宙为何是这个样子?它从何处而来? 宇宙为何是这个样子?它从何处而来?又 向何处而去?宇宙会有开端吗? 向何处而去?宇宙会有开端吗?时间会有 终结吗? 终结吗?
Edwin Hubble,1889-1953
“诺贝尔奖”的遗憾 诺贝尔奖” 诺贝尔奖
20世纪 年代和 年代初,由于哈勃在天 世纪40年代和 年代初, 世纪 年代和50年代初 文学方面的巨大贡献和影响, 文学方面的巨大贡献和影响,有人倡议授予 哈勃诺贝尔物理学奖。 哈勃诺贝尔物理学奖。但诺贝尔奖评委会中 一些保守者说,获奖学科不能随便跨越。 一些保守者说,获奖学科不能随便跨越。于 哈勃终于与诺贝尔奖无缘。 是,哈勃终于与诺贝尔奖无缘。但是到了 1953年哈勃去世后,瑞典的评委会却追悔 年哈勃去世后, 年哈勃去世后 莫及:哈勃不能获奖不但是他本人的遗憾, 莫及:哈勃不能获奖不但是他本人的遗憾, 也是诺贝尔奖的遗憾。但去世的人不能得奖, 也是诺贝尔奖的遗憾。但去世的人不能得奖, 这个原则又是不能改变的。 这个原则又是不能改变的。