宇宙
宇宙大爆炸
眾多的天文學理論一致認為,宇宙來源于150億年前的“創(chuàng)世大爆炸”。
宇宙大爆炸理論指出:宇宙最初只是一個體積極小、能量和物質(zhì)密度卻大到無法想象的“粒子”,之后這個“粒子”突然發(fā)生了大爆炸,并且向四周無限擴展,各種射線呈放射狀散開,隨后逐漸凝固成質(zhì)點,在大爆炸發(fā)生之初,物質(zhì)只能以粒子的形態(tài)存在,之后宇宙不斷膨脹,溫度和密度也不斷下降。溫度下降并且逐漸冷卻之后,會逐步形成原子、原子核及分子,最后復合成通常的氣體;氣體又逐漸凝聚成星云,而星云會形成各種恒星及星系,最終經(jīng)過150億年的演化才變成了今天的宇宙模樣。
宇宙大爆炸決定性證據(jù)
宇宙正在不斷膨脹
我們在很多天文書籍中都看到過這樣的描述:宇宙就像一個彩色的大氣球,氣球上的斑斑點點就是宇宙中的星系,隨著氣球被吹脹,氣球上的斑點也越離越遠。這便是宇宙不斷膨脹的理論。人類是如何知道宇宙正在膨脹呢?宇宙膨脹是由美國天文學家哈勃最早觀測出來的,1929年他發(fā)現(xiàn)遙遠的星系似乎正在離我們而去,為此哈勃還提出了體積概念。
那么,哈勃體積是什么呢?哈勃做出一個假設:如果你正站在一個球形氣泡的中央,在氣泡所包圍的區(qū)域里,所有的特體都會遠離你而去,那么它們離去的速度將小于光速;而在哈勃體積之處,所有特體遠離的速度則會超過光速。按照宇宙大爆炸理論,宇宙的加速膨脹會讓各種星系及其他天體彼此離得越來越遠,宇宙物質(zhì)及密度也會變得越來越稀疏,這樣一來,宇宙是不是會變得“空空蕩蕩”呢?
這時候又有另一種天文學理論橫空出世:如果宇宙的持續(xù)膨脹使得星系之間的距離變得足夠“巨大”,那么就會有其他的全新物質(zhì)從“虛無”中被創(chuàng)造出來,從而填補出現(xiàn)的宇宙“間隙”,以維護宇宙物質(zhì)應有的密度。當然,還有天文學家提出了“暗物質(zhì)”理論,他們認為,“暗物質(zhì)”能夠促使宇宙在膨脹時受到自身引力的作用影響,從而形成特定的結構。
宇宙的最終結局
現(xiàn)代天文學飛速發(fā)展,天文學家對于宇宙大爆炸及其結局都有了一定的了解,不過宇宙的最終命運仍然是一個很棘手的問題,它會在“大撕裂”中四分五裂?還是在“大擠壓”中無限坍縮呢?或者一直膨脹下去,直到所有的宇宙能量都逐漸消逝?
宇宙膨脹何時才會結束,這和宇宙平均密度的大小有著密切的聯(lián)系。如果宇宙的平均密度比臨界密度大,那么宇宙引力將開始占上風,膨脹也就此宣告結束,接下來宇宙將開始收縮。這時候的情況就像電影回放一樣,大爆炸發(fā)生后的所有變化都會反演,所有相互遠離的星系將開始相互靠攏,宇宙也會變得越來越稠密、越來越熾熱。在坍縮過程中,星系會彼此并合,恒星之間的碰撞也會越來越頻繁。
當然,以上只是天文學家的設想,而且只考慮到引力的作用。現(xiàn)實的情況卻可能更為復雜,甚至超出了現(xiàn)代人類的認知范圍。
作者: 科學原理一點通 [責任編輯: 呂芮光]