大爆炸理論
① 什麼是大爆炸理論主要依據是什麼
1929年,天文學家哈勃公布了一個震驚科學界的發現。這個發現在很大程度上導致這樣的結論:所有的河外星系都在離我們遠去。即宇宙在高速地膨脹著。這一發現促使一些天文學家想到:既然宇宙在膨脹,那麼就可能有一個膨脹的起點。天文學家勒梅特認為,現在的宇宙是由一個「原始原子」爆炸而成的。這是大爆炸說的前身。俄裔美國天文學家伽莫夫接受並發展了勒梅特的思想,於1948年正式提出了宇宙起源的大爆炸學說。
伽莫夫認為,宇宙最初是一個溫度極高、密度極大的由最基本粒子組成的「原始火球」。根據現代物理學,這個火球必定迅速膨脹,它的演化過程好像一次巨大的爆發。由於迅速膨脹,宇宙密度和溫度不斷降低,在這個過程中形成了一些化學元素(原子核),然後形成由原子、分子構成的氣體物質。氣體物質又逐漸凝聚成星雲,最後從星雲中逐漸產生各種天體,成為現在的宇宙。
這種學說一般人聽起來非常離奇,不可思議。在科學界,也由於這個學說缺乏有力的觀測證據,因而在它剛剛問世時,並未予以普遍的響應。
到了1965年,宇宙背景輻射的發現使大爆炸說重見天日。原來,大爆炸說曾預言宇宙中還應該到處存在著「原始火球」的「余熱」,這種余熱應表現為一種四面八方都有的背景輻射 。特別令人驚奇的是 ,伽莫夫預言的「余熱」溫度竟恰好與宇宙背景輻射的溫度相當。另一方面,由於有關的天文學基本數據已被改進,因此根據這個數據推算出來的宇宙膨脹年齡,已從原來的50億年增到100—200億年,這個年齡與天體演化研究中所發現的最老的天體年齡是吻合的。由於大爆炸說比其他宇宙學說能夠更多、更好地解釋宇宙觀測事實,因此愈來愈顯示出它的生命力。
② 宇宙大爆炸理論有哪些缺陷
根據大爆炸理論,星系連同其它所有的恆星和行星都產生於一個所謂有的奇異點。這個奇異點中集中了所有宇宙最原始的物質。而科學家們對這一奇異點物理參數的評估則是:溫度為1031 K,潛藏的能量密度為1098 爾格/立方厘米(作為比較,恆星內部最高溫度為108 K,而中子星的物質密度為1015 克/立方厘米)。 我們很難想像,處於奇異點時期的宇宙到底是什麼樣。今天流行的宇宙超級結構理論認為,大爆炸後形成的微型黑洞遍及整個宇宙。這些黑洞的體積還沒有一個原子核大,但其質量卻相當於一個小行星。不久前還有信息稱,美國宇航局計劃於2007年發射一個高功率X射線望遠鏡GLAST。按照天文物理學家們的計算,該望遠鏡的敏感度足以發現微型黑洞的波動。宇宙超級結構理論將最終得到實驗證實。 「大爆炸」理論最大的缺陷就是無法回答大爆炸之前這一奇異的點來源於何方?大爆炸理論存在了100多年了,但令人驚訝的是,這一理論的發展將把人們對宇宙誕生和滅亡的認識不可避免地引向神創說。並不奇怪,教皇約安-帕維爾二世早就在其書信中稱當代的宇宙論與《聖經》中的論述不謀而合。 宇宙大爆炸從模式上是合乎邏輯的,它解釋了多普勒紅移、元素豐度和背景輻射的問題,但用「大爆炸」解釋有所不妥。 像星系的千億年壽命、類星體特殊屬性等尚有爭議的暫時排除,我們只討論比較完善的理論體系。 首先一條就是剛才所說的微波背景輻射,不管我們的測量天線對准什麼方向,輻射溫度都是相同的,精確到十萬分之一。為什麼宇宙中相隔那麼遙遠的地方會有那麼一致的溫度?我們大概自然會想到,這並不奇怪,因為今天在空中遙遙相對的兩個地方,在宇宙最初的瞬間本是緊緊相連的。由於它們源自共同的一點,留下相同的痕跡(如溫度)也就不足為奇了。 在標準的大爆炸宇宙學里,這是錯誤的。為什麼呢?兩個物體的溫度趨於相同,是因為它們有長時間穩定的相互交流作用。現在空間分布遙遠的兩點具有相同溫度,是因為它們原來曾經接觸過,有足夠的信息交流。 由於宇宙是以光速(或大於光速膨脹),雖然宇宙的兩端曾經離的很近,但空間的臨近只是一個方面,時間的間隔也要包含進去。物理學家精確計算證明,在標準的大爆炸模型中會產生這個問題。現在相隔遙遠的空間區域沒有辦法實現能量交換,從而解釋不了為什麼它們會有相同的溫度。 (所以後來出現了暴脹模型來修正現代宇宙學)還有就是關於大爆炸的奇點問題。我們利用廣義相對論可以推導出大爆炸之後幾乎所有的景象,並且氦元素23%的豐度也證明了理論的推導。但就在大爆炸之初,這個體系出現了一個小小的BUG,就是時間從0到10^-43s(普朗克時間)之間的一個時間片段,廣義相對論對此沒有任何解釋。因為在普朗克尺度下,量子力學使廣義相對論的方程失效,我們無法預知大爆炸最初的一瞬間發生了什麼,因為我們還沒有一個完備的量子引力理論。從這個角度來說,現在的大爆炸理論不能說是錯的(畢竟它還是經歷了很多考驗),至少是不完備的。 (量子力學的權威性更是不容忽視)。
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③ 宇宙大爆炸理論
從宇宙大爆炸到原子的形成-內部結構圖文解
圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特(qubit)
(名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源於比特 It from bit
量子信息研究興盛後,此概念升華為,萬物源於量子比特)
註:位元即比特
④ 什麼是大爆炸理論
到目前為止,已有許多解釋宇宙起源的理論。但比較容易被人們所接受的首推大爆炸理論,該理論認為,大約150億年前,宇宙間所有的一切物質與能量濃縮在一個不到一角硬幣的空間之內。從這個微小而無限緻密與灼熱的一點,宇宙開始膨脹並逐漸冷卻。
出現在新宇宙中的首批物質,是微小的亞原子質點,它們是一切物質的基石。這些質點很快形成兩種最輕元素的原子,即氫與氦。宇宙過去與現在一直在膨脹,氫與氦的氣體聚集成為巨大的雲層,並最終形成星系。第一批恆星就誕生於這些星系之中。
我們所呼吸的空氣,飲用的水,站立的石頭,製作工具用的金屬,總而言之,我們這個世界的一切東西都從氫與氦演變而來。在垂死恆星的高度緻密、高度灼熱的核心部分,氫與氦聚變出一大批化學元素。其他元素的存在對科學家來說是一個線索,表明在太陽誕生以前,許多恆星已經出生或死亡。
⑤ 什麼是大爆炸理論
#宇宙大爆炸學說
1948年,美國物理學家伽莫夫提出了宇宙大爆炸學說。他認為:我們所觀測到的宇宙始於150億前的一次爆炸事件。
爆炸之初,宇宙是一個極度高溫、高密度的「輻射地獄」,物質只能以中子、質子、電子、光子和中微子等基本粒子形態存在。宇宙爆炸之後不斷膨脹,導致溫度和密度很快下降。隨著溫度的下降,逐步形成原子核、原子、分子,並復合成通常的氣體。氣體逐漸凝聚成星雲,星雲進一步形成各種各樣的恆星和星系,形成現在我們所看到的宇宙。
#宇宙大爆炸學說的主要證據
(1) 星系距離越遠,退行速度越大(紅移)
(2) 3K宇宙微波背景輻射(1978年諾貝爾物理獎)
(3) 宇宙氦豐度(76%的氫和24%的氦)
這是我的地理筆記,希望能幫你
⑥ 世界大爆炸理論的內容
大爆炸理論
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(重定向自大爆炸)
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根據大爆炸理論,宇宙是由一個緻密緻熱的奇點膨脹到現在的狀態的。大爆炸理論是宇宙物理學(physical cosmology)關於宇宙起源的理論。根據大爆炸理論,宇宙是在大約140億年前由一個密度極大且溫度極高的狀態演變而來的。本理論產生於觀測到的哈勃定律下星系遠離的速度,同時根據廣義相對論的弗里德曼模型(Friedmann model),宇宙空間可能膨脹。延伸(Extrapolate)(數學上同插值(intepolation)相反)到過去,這些觀測結果顯示宇宙是從一個起始狀態膨脹而來。在這個起始狀態中,宇宙的物質和能量的溫度和密度極高。至於在此之前發生了什麼,廣義相對論認為有一個引力奇點(gravitational singularity),但物理學家對此意見並不統一。
大爆炸一詞在狹義上是指宇宙形成最初一段時間所經歷的劇烈變化,這段時間通過計算大概在距今137億(1.37 × 1010)年前;但在廣義上指當今流行的揭示宇宙起源和膨脹的理論。這一理論的直接推論是我們今天所處的宇宙同昨天或者明天的宇宙不同。根據這一理論,喬治·蓋莫夫(George Gamow)在1948年預測了宇宙微波背景輻射的存在。1960年代,這一輻射被探測到,有力地支持了大爆炸理論,從而否定了另一個比較流行的穩恆態宇宙理論(steady state theory)。
目錄 [隱藏]
1 發展歷史
2 理論
3 證據
3.1 哈勃定律和宇宙膨脹
3.2 宇宙微波背景輻射
3.3 原始物質豐度
3.4 星系演變和分布
4 疑點和反對意見
5 這意味著怎樣的未來?
6 哲學和宗教意義
7 外部鏈接
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發展歷史
大爆炸理論是通過實驗觀測和理論推導發展的,在實驗觀測方面,1910年代,維斯特·斯里弗爾(Vesto Slipher)和卡爾·韋海姆·懷茲(Carl Wilhelm Wirtz)證實了大多數旋渦星雲正在退離地球,不過他們並沒有因此聯想到這對宇宙學意味著什麼,也不認為發現的星雲其實是銀河系外的其他星系。同時在理論上,愛因斯坦的廣義相對論成功建立並推出沒有穩定態宇宙。通過度量張量(metric tensor)描述的宇宙不是膨脹就是收縮,愛因斯坦認為他自己解錯了,並加入了一個宇宙學常數(cosmological constant)來進行改正。第一個不使用宇宙學常數,而真正認真將廣義相對論運用到宇宙學中的是亞歷山大·弗里德曼(Alexander Friedmann),他的方程所描述的宇宙稱為Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker宇宙,時間是1922年。1927年,比利時天主教牧師Georges Lemaître獨立推導出Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker方程,並在螺旋星雲後退現象的基礎上提出了宇宙是從一個「初級原子」「爆炸」而來的—這就是後來所謂的大爆炸。
1929年,愛德文·哈勃為Lemaître的理論提供了實驗條件。哈勃證明這些旋渦星雲其實是星系,並通過觀測仙王座δ(Cepheid variable)的星體測算出了他們之間的距離。他發現,星系遠離地球的速度同它們與地球之間的距離剛好成正比,這就是所謂哈勃定律。根據宇宙學的原理,當觀測足夠大的空間時,沒有特殊方向和特殊點,因此哈勃定律說明宇宙在膨脹。這一觀點存在兩種互相對立的可能性:一種是由Lemaître提出,喬治·蓋莫夫(George Gamow)支持和完善的大爆炸理論;另一種則是霍伊爾(Fred Hoyle)的穩恆態宇宙模型(steady state model)。在穩恆態宇宙模型里,新物質在星系遠離留下的空間中不斷產生,從而宇宙基本不變化。其實這個理論的提出是出於諷刺Lemaître的大爆炸理論的,最開始是在1949年通過BBC廣播節目形式傳播的,論文《物質的自然》(The Nature of Things)發表於1950年。
之後的許多年,這兩種理論並立,但觀測事實開始支持一個演變子熱密狀態的宇宙。1965年宇宙微波背景輻射的發現使人們認為大爆炸理論是宇宙起源和演變最好的理論。1970年以前,很多宇宙學家認為宇宙可能在膨脹以前先收縮,這樣可以避免從弗里德曼模型推出一個無限緻密的「荒謬」的奇點。比較有代表性的是Richard Tolman的脈動宇宙模型(oscillating universe)。1960年代末,史蒂芬·霍金等人證明這個假設行不通,因為奇異點是愛因斯坦引力理論的直接和重要推論。之後大多數宇宙物理學家開始接受廣義相對論所描述的宇宙在時間上是有限的。但是,由於對於量子引力規律缺乏認識,現在還不能斷定這個奇異點到底是真正集合意義上的無限小點,還是物理收縮過程可以無限進行下去,從而間接達到宇宙在時間上無限。
現在宇宙物理學的幾乎所有研究都與宇宙大爆炸理論有關,或者是它的延伸,或者是進一步解釋,例如大爆炸理論下星系如何產生,大爆炸時發生的物理過程,以及用大爆炸理論解釋新觀測結果等。90年代後期和二十一世紀初,由於望遠鏡技術的發展和人造探測器收集到大量數據,大爆炸理論又有了新的巨大突破。大爆炸時期宇宙的情況和數據可以計算得更加精確,並產生了很多意想不到的結果,比如宇宙的膨脹在加速。(參看:暗能量(dark energy)。)
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理論
大爆炸理論測算出宇宙的年齡是137±2億年,這一計算是通過對Ia型超新星的觀測,對宇宙背景輻射強度的測量,以及對星系相關函數(correlation function)的測量得出的。這三個獨立測算所得到的結果一致,從而被認為是所謂更詳細描述宇宙中星系性質的Lambda-CDM model的強有力證據。早期的宇宙充滿了同源同性的物質,其溫度壓強能量都極高。隨著膨脹和冷卻,宇宙物質經歷了相變,這種相變與蒸氣冷卻時的凝結過程和水的凝固過程相似,不同之處在於前者發生在更基本的粒子層面上。
普朗克時期(Planck epoch)之後大約10 − 35秒,相轉變引起宇宙產生指數級增長,稱為暴脹(cosmic inflation)。之後暴脹停止,此時宇宙的物質形式是誇克-膠子等離子體(quark-gluon plasma)(同時也具有其他粒子,例如可能含有最近實驗發現的誇克-膠子液體(quark-gluon liquid)),這些物質的運動都符合相對論。宇宙繼續在空間上膨脹,溫度繼續下降。在某一溫度下,一種至今未知的所謂重子相變(baryogenesis)的相變產生,誇克和膠子組成重子,就是質子和中子,同時還在物質和反物質之間產生了不對稱性,這種不對稱性已經被實驗證實。隨著溫度進一步降低,更多無對稱的相變發生,形成了現在的基本粒子和基本相互作用。之後,一些質子和中子結合,組成氘和氦的原子核,這個過程叫做大爆炸核合成(Big Bang nucleosynthesis)。隨著宇宙的冷卻,物質不再依照相對論理論運動,而靜止質量的能量密度以引力形式存在,並超過輻射形式的能量密度。在大約30萬年之後,電子和原子核結合成為原子(主要是氫原子),而物質通過脫耦(decouple)發出輻射並在宇宙空間中相對自由的傳播,這就是今天德宇宙微波背景輻射。
隨著時間的前進,在幾乎是均勻分布的物質空間中,密度稍微大一點兒的區域通過引力作用吸引附近的物質,從而變得密度更大,並形成今天的氣體雲(gas cloud)、恆星、星系和其他天文學觀測到的結構。具體過程決定於宇宙物質的形式和數量,其中形式可能有三種:冷暗物質、熱暗物質和重子物質(baryonic matter)。
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證據
一般來說,大爆炸宇宙學理論有三個觀測基礎:
星系紅移為基礎的哈勃膨脹;
宇宙微波背景的細致測量;
輕物質豐度(參見大爆炸核合成(Big Bang nucleosynthesis))。
另外,觀測到的宇宙大尺度結構(large-scale structure of the cosmos)的相關函數(correlation function)符合標准大爆炸理論。
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哈勃定律和宇宙膨脹
參見哈勃定律。
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宇宙微波背景輻射
參見宇宙微波背景輻射。
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原始物質豐度
參見大爆炸核合成(Big Bang nucleosynthesis )。
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星系演變和分布
參見宇宙大尺度結構。
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疑點和反對意見
宇宙大爆炸理論在其發展的過程中產生了一些疑點和問題,其中有些隨著觀測和理論的不斷完善得到了解決,而成為了歷史,但也有一些問題至今沒有圓滿解決,諸如環形尖點問題(Cuspy halo problem)、冷暗物質的矮星系問題(dwarf galaxy problem)等。有些人認為這些問題並不是大爆炸理論的致命問題,通過大爆炸理論的進一步發展可以得到解決。
大爆炸理論的主要疑點和問題有:
視野問題(horizon problem);
均勻度問題(flatness problem);
磁單極問題(Magnetic monopoles);
重子不對稱(Baryon asymmetry);
球狀星雲的年齡(Globular cluster age);
暗物質;
暗能量。
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這意味著怎樣的未來?
在發現暗能量之前,宇宙學家認為宇宙有兩種未來。如果宇宙物質密度(density)超過臨界密度(critical density),宇宙會在膨脹到最大體積之後收縮,在收縮過程中,宇宙的密度和溫度都會再次升高,最後終結於同爆炸開始相似的狀態——一個緻密緻熱的小球。或者如果宇宙物質密度等於或者小於臨界密度,膨脹會逐漸減速,但永遠不會停止。造星運動會隨宇宙密度減小而逐漸停止,而宇宙的溫度會趨近於絕對零度。黑洞被氣化,宇宙的熵會增加到極點,再也不會有有組織的能量形式產生,這叫做熱寂說(heat death)。如果質子衰變(proton decay)存在,宇宙最後甚至連氫原子這種最基本最多的重子物質都會消失,而只剩下輻射。
但現在在發現加速膨脹宇宙(accelerated expansion )之後,人們有了新的推測:現今可觀測的宇宙將離開我們的視野(event horizon)而同我們失去聯系,最終結果還不清楚。Lambda-CDM model宇宙模型認為宇宙的暗能量以宇宙常數形式存在,並提出只有諸如星系等重力支配系統的物質會聚集,從而同樣推出宇宙膨脹和冷卻到最後將是熱寂說。對暗能量的其他解釋,例如幻影能量理論(phantom energy)則認為星系群甚至星系都會在大分離過程中被「撕」開。
參見宇宙最終歸宿(Ultimate fate of the universe)
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哲學和宗教意義
哲學上,有一些對大爆炸理論詮釋完全主觀和超越科學。一些詮釋企圖解釋大爆炸的原因(第一因),被自然主義的哲學家批評為現代的世界起源神話。一些人相信大爆炸理論支持傳統的世界起源觀點,譬如在創世記所載的,另一些人認為所有大爆炸理論都與傳統觀點不合。
大爆炸理論本身是純粹的科學理論,不與宗教關連。一些基本教義派的詮釋與大爆炸理論所描述的宇宙歷史不相符合,但較接近於自由派的詮釋則沒有沖突。
以下是不同宗教對大爆炸理論的詮釋:
道教的《道德經》中有「道生一,一生二,二生三,三生萬物。萬物負陰而抱陽,沖氣以為和」(42章)的語句。這可以解釋為「道」即宇宙,開始於「一」個奇異點,之後生出正反物質(「二」),從而產生了構成萬物的質子、電子和中子。 萬物都是由於正反粒子相互作用而通過大爆炸的形式產生的。
佛教中宇宙的概念沒有起始點。但是大爆炸理論並不與其觀念相矛盾,因為在大爆炸理論基礎上可以假設一個永恆的宇宙,例如不少禪宗哲學家對脈動宇宙(oscillating universe)特別感興趣。
一些伊斯蘭教學者認為《古蘭經》關於宇宙起源問題的內容與大爆炸理論相符合:「不相信的人不是看到在我們分開天堂和地球之前,它們是相連並一起被創造出來嗎?」(Do not the unbelievers see that the heavens and the earth were joined together as one unit of creation, before We clove them asunder?)(21章30節)而且古蘭經還描述了一個膨脹的宇宙:「我們用能力(power)建造天堂,我們也正在擴大(expand)它。」(The heaven, We have built it with power. And verily, We are expanding it)(51章47節)。在古蘭經里還發現有同宇宙大收縮以及脈動宇宙向符合的經文:「如同我們開始創造天堂一樣,當有一天我們像捲起書卷一樣捲起天堂的時候,我們會再造它。這是一個承諾,一定會這樣的。」(On the day when We will roll up the heavens like the rolling up of the scroll for writings, as We originated the first creation, (so) We shall reproce it; a promise (binding on Us); surely We will bring it about.)(21章104節)
一些基督教教會,包括羅馬天主教教會(Roman Catholic Church)已經接受大爆炸理論,把它作為哲學上宇宙起源的一種描述。庇護十二世教皇(Pope Pius XII)對推廣大爆炸理論很熱心,盡管當時的理論並不完善。
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外部鏈接
宇宙學模型(英文)
取自"http://wikipedia.cnblog.org/wiki/%E5%A4%A7%E7%88%86%E7%82%B8%E7%90%86%E8%AE%BA"
⑦ 什麼是宇宙大爆炸理論
我們都聽說過宇宙大爆炸理論,並且知道我們的宇宙是在不斷膨脹的。但是,還有沒有一些別的理論呢。是否有一些有爭議的理論,能夠更好的幫助我們理解我們從何而來。或者說,能否讓我們的想像力更奔放一些。好吧,讓我們一起來看看,好嗎。
這五種頗具爭議的宇宙理論可能讓你大吃一驚:
1.循環周期宇宙說這一理論認為我們的宇宙在不斷的自我重復。每幾萬億年,宇宙爆發形成生命,有點像宇宙大爆炸理論,但是它並不是只爆炸一次。它是一個不斷循環往復的「重生—毀滅」的過程,被稱為「循環宇宙理論」。它能夠解釋為什麼宇宙沒有像「大爆炸理論」設想的那樣快速膨脹。
事實上,它也能夠解釋愛因斯坦早期提出的一個「宇宙常數」理論。愛因斯坦把宇宙描述為一個不膨脹的靜態空間。這個常數曾被稱為「λ常數」,但是當埃德溫.哈勃發現宇宙確實在膨脹之後,它就被遺棄了。循環周期宇宙說認為這個常數隨著時間的推移而衰減,從而形成了宇宙「重生—毀滅」的周期性。
2.我們的宇宙是全息圖什麼是全息宇宙。好吧,我們不是生活在一個黑客帝國,而是生活在一個多維空間。天體物理學家研究了大爆炸後留下的,宇宙背景雜訊中的異常現象。他們找到了支持全息宇宙案例的證據。
我們生活在三維空間,但科學家們提出我們實際上處於2D狀態。很難想像,但只要想想你的信用卡或借記卡以及上面的全息圖。它是把3D圖像放在2D平面。或者說在2D電視上觀看3D電影。當我們在平面屏幕上觀看某些內容時,我們的大腦會把它處理成3D信息,盡管我們知道它是平的。
我們全息宇宙的不同之處在於我們可以觸摸,感受,嗅覺和品味。
3.弦理論弦理論是爭議最少但是同樣有奇特之處的宇宙理論之一。它也考慮了空間和時間的維度但是弦理論認為我們的宇宙只是一個更大的多宇宙的一小部分。這個多宇宙是九維的,但我們只能看到三個維度。
此外,我們的宇宙看起來很平坦,就像一張紙。這意味著其他宇宙可能位於我們之下或頂部,它們可能在時間,空間或大小方面有所不同。這表明每個宇宙都與我們所在的宇宙不同。
例如,有些可能與我們的宇宙幾乎相同,而其他有些可能根本不存在。相信這一理論的科學家認為,如果我們旅行得足夠遠,我們最終可能會遇到我們宇宙的並行版本。
4.泡泡宇宙說我們在真空中開始討論這個有爭議的宇宙理論。真空中有能量存在。這種能量在整個空間里來回彈跳。事實上,想像真空是一盆水,在爐子上煨,能量是水加熱過程中產生的氣泡。其中一些氣泡蒸發,另一些氣泡相互碰撞,一些氣泡變大,另一些氣泡變小。但每一個氣泡都是一個宇宙。
這就是泡泡宇宙理論。泡泡宇宙理論起源於我們對宇宙膨脹速度的了解。但如果有泡泡宇宙,我們能不能碰到一個。約克大學副教授馬修.約翰遜一直在進行模擬:
「我們模擬整個宇宙。我們從一個有兩個氣泡的多元宇宙開始,在計算機上模擬氣泡碰撞,來弄清楚會發生什麼。然後我們在不同的地方設置虛擬觀察者,並探尋觀察者會從那裡看到什麼。」
5.宇宙是為人類而製造λ常數在另一個有爭議的宇宙理論中出現過。我們的星球位於所謂的金發姑娘可居住區(不是太冷也不是太熱,氣候適宜)。但我們的宇宙有可能剛好處在這個區域嗎。該理論被稱為人類原理,它表明宇宙中的完美條件是專門為支持人類生命而設計的。
例如,如果λ常數太大,宇宙就會在宇宙大爆炸後就隨即自我毀滅。但是,這個λ常數非常地小。因此,只有智能生物,即人類,才能觀察它並欣賞它的本質。換句話說,我們的宇宙是為那些有智慧去觀察它的人而製造的。
關於宇宙的理論有許多,但還沒有一個能夠解答我們如何到達這里的。主流觀點投向多元宇宙說。然而,這是一個如此復雜的主題,我們終其一生可能都不知道它是否屬實。
⑧ 大爆炸理論有哪些內容
經過暴脹之後的宇宙就像上面最後的球面一樣,因為它膨脹到了如此巨大的地步,我們所能觀察到的宇宙僅僅是整體的極其微小的一部分,所以只能夠測量出它的局部性質。因此可以得出這樣的結論,即我們看到的宇宙是平坦的。在這個巨大的宇宙中我們無法獲知自己觀測范圍之外的幾何學是什麼樣子的。不管在宇宙中可能存在多少種幾何學,暴脹說明了為什麼我們看到的宇宙是平坦的。
在暴脹之後,宇宙以一個較低的速度繼續膨脹和冷卻。大爆炸後3秒,溫度降低到約10億開。宇宙中3/4的物質是氫,其餘幾乎都是氦。氦原子有2個電子,環繞著由2個質子和2個中子組成的原子核。
大爆炸理論預言每有10個質子,即10個氫原子核,就會相應地產生1個氦原子核。現在氫和氦的比例依然是10比1。這可能是對大爆炸理論最為簡明有力的驗證。恆星將氫轉化為氦,所以我們可以預料氦的比例會有所提高。如果我們在宇宙某處發現了一個孤立的物體,其中氦的含量比預計的低,那就必須開始徹底地重新考慮我們的理論。到目前為止還沒有發現這種情形。
所以我們是否相信大爆炸?它的主要競爭對手--穩恆態理論看上去已經壽終正寢了。現在,大爆炸占據了舞台。必須記住,理論是無法證明的。我們只能夠盡力使其與所有的已知事實相符。帶有暴脹的大爆炸理論看起來滿足這個要求。但是,任何時候都有可能冒出新的發現,使我們看到原有理論的致命裂痕。不過在一個新的牛頓或者另一個愛因斯坦變出另一套更好的理論之前,我們還要和大爆炸待在一起。
⑨ 大爆炸理論是什麼
自從20世紀20年代,天文學家哈勃發現宇宙正在膨脹以來,「大爆炸」理論一直沒有擺脫被修改的命運。根據這一理論,科學家指出,宇宙的最終命運取決於兩種相反力量長時間「拔河比賽」的結果:一種力量是宇宙的膨脹,在過去的100多億年裡,宇宙的擴張一直在使星系之間的距離拉大;另一種力量則是這些星系和宇宙中所有其他物質之間的萬有引力,它會使宇宙擴張的速度逐漸放慢。如果萬有引力足以使擴張最終停止,宇宙註定將會坍塌,最終變成一個大火球——「大崩墜」,如果萬有引力不足以阻止宇宙的持續膨脹,它將最終變成一個漆黑的寒冷的世界。顯而易見,任何一種結局都在預示著生命的消亡。不過,人類的最終命運還無法確定。因為目前,人們尚不能對擴張和萬有引力作出精確的估測,更不知道誰將是最後的勝利者,天文學家的觀測結果仍然存在著許多不確定的因素。
這種不確定因素又是什麼呢。科學家指出,這一不確定因素涉及到膨脹理論。根據這一理論,宇宙始於一個像氣泡一樣的虛無空間,在這個空間里,最初的膨脹速度要比光速快得多。然而,在膨脹結束之後,最終推動宇宙高速膨脹的力量也許並沒有完全消退。它可能仍然存在於宇宙之中,潛伏在虛無的空間里,並在冥冥中不斷推動宇宙的持續擴張。為了證實這種推測,科學家又對遙遠的星系中正在爆發的恆星進行了多次觀察。通過觀察,他們認為這種正在發揮作用的膨脹推動力有可能確實存在。