宇宙起源于大爆炸,那大爆炸有哪些产物?研究宇宙时有什么发现?

2021-09-09 00:42:15 任间科学

导语:都市、森林、海洋、人类、宇宙中的一切,都是由大爆炸最初几秒钟所产生的物质构成,从每一颗恒星、每一颗行星到每一个院子、每一棵草甚至每一滴水。水是一种古老的物质,在宇宙大爆炸产生之前,水中的氢原子才产生于宇宙万物。那么人们对于宇宙的形成有怎样的认识?

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大爆炸的产物

“大爆炸”决定了一切的形成。人的过去、现在和未来的秘密都在这个时刻凝聚。为解开大爆炸之谜,我们必须离开太阳系,甚至去探索银河系外广阔的宇宙。进入太空后,我们实际上又回到了遥远的过去,这让我们能够见证时间的最初状态,那就是穿越幼年的星系和早期的恒星。我们返回到宇宙诞生之初去探索科学难以解答的宇宙奥秘。那是物理学的最终目的。他说:“我们想探究大爆炸的原因,以及大爆炸之前存在的物质。为找到答案,我们建造了城市大小的机器,模拟宇宙诞生时的环境,用宇宙望远镜回到长久的过去。对于这些古老的答案,我们为什么要这样做呢?世界真的有一个终点吗?要是有的话,答案是什么?若有的话,我们就能找到神的智慧,为终极目的。

“大爆炸的起源”是最难解开的谜。越是了解这个谜,我们越是深奥。我们总是觉得宇宙是独特的,但是现在还不能确定。或许宇宙存在无数种形式。另外一种可能性是,我们的大爆炸只是众多大爆炸中的一种,或者仅仅是数不清的宇宙。或许在数不清的宇宙中,另一场大爆炸正在上演。但是,我们唯一确定的宇宙只有一个。要全面了解宇宙是一个极其困难的问题。自20世纪20年代以来,我们关于宇宙运行机制的所有知识几乎都被完全颠覆。上个世纪,人类对宇宙的认识发生了巨大的变化。在20世纪早期,传统科学认为宇宙是完全静止不变的。但1929年,一切都改变了。位于洛杉矶威尔逊山天文台的天文学家埃德温·哈勃发现,星系在飞翔,在地球上也很难相信。

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人们对于宇宙大爆炸的研究

从根本上说,所有星系都逐渐远离我们。令人感到奇怪的是,距离我们两倍的星系也以两倍的速度远离我们,而距离我们三倍的星系则以三倍的速度飞离我们,这就是哈勃定律!“哈勃”的发现为探索大爆炸之谜揭开了序幕。在理论上,一个不断膨胀的宇宙一定始于一个单点。藉由测量宇宙的膨胀速度,天文学家反算宇宙何时发生。你怎么能知道宇宙发生在137亿年前?身为聪明人,137亿年前我们根本不存在。

假如你在录像带上看到一个爆炸的镜头,你可以回头看看它是何时发生的。对宇宙学来说也是如此。当大爆炸发生时,我们可以像倒放录像那样计算它。要追溯时间的起源,不必做天文学家。假如你仰望夜空,你会看到离我们几百万光年的恒星,也就是说,它们要经过数百万年才能到达地球。因此,只要你看清大爆炸的第一步,你就可以看到更深层次的天文学。

第一次听到大爆炸理论的时候,人们会问,它发生在什么地方?这是在哪儿发生的,在哪儿发生的?这是怎么回事实际上,宇宙每一个角落都会发生大爆炸,因为那时的宇宙很小。这是最抽象和最难理解的概念。那大爆炸前的情景又是怎样的?

古时候的哲人曾问过,万物是怎么产生的?令人惊奇的是物理定律,它意味着整个宇宙,以及我们今天所看到的与我们息息相关的事物,都是从无到有的。“大爆炸”是理解大爆炸最难克服的一个障碍,因为首先,你必须承认,一切事物都是从零开始的。人语根本不能描述一切事物诞生的时刻。所有的东西都从没有变为几乎无限密度,无限温度,无限能量的状态。关于宇宙中最大的奥秘之一就是一切事物是如何从头开始的,这就是揭开大爆炸奥秘的前提。宇宙和时间是宇宙的起点,是一切事物形成的时刻。

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人们对于宇宙的研究

1、宇宙暴涨理论

地球诞生于137亿年前,一个巨大的大爆炸拉开了宇宙的序幕。一种高密度、炽热的奇迹在巨大的能量中突然爆发。宇宙空间以惊人的速度向外扩张,瞬间温度上升到一千多亿度。一秒钟之后,温度下降到100亿度。科学家们考虑了重力、相对论、量子力学、玻尔兹曼常数和费里德曼方程。

在宇宙爆炸理论提出之后,科学家们观测到了非常接近临界密度的宇宙密度,也就是说,按照爱因斯坦的引力理论,宇宙的几何曲率应该是零,也就是说宇宙是光滑的。但在一次剧烈的大爆炸后,宇宙是如何完美地调整自身密度的巨大变化?

为了解决宇宙不协调的问题,美国科学家古思首先提出了宇宙膨胀说。在大爆炸最初短暂的时刻,只能用暴涨来形容,瞬间膨胀了10的30倍。风暴过后,宇宙又回到正常的膨胀状态。狂暴完美地延伸着宇宙,抹去了宇宙本身的弯曲和皱纹。起初,由于温度过高,物质只能以基本粒子的形式存在,如夸克、质子、中子、电子、光子。但宇宙机器启动了,空间开始扩张,时间概念产生。

2、宇宙的变化

11分钟后,宇宙中的中子开始衰变,并形成原子核。在宇宙中结合的夸克会形成氢原子,而氢原子逐渐结合为氦原子。宇宙就这样不断膨胀,温度降低,物质逐渐形成。

38万年后,宇宙温度下降到3000度,基本粒子的能量已经下降,无法摆脱强核的束缚。它们开始结合形成氢、氦等基本物质。在宇宙中,这些物质以气体的形式存在。这个时候,宇宙就像一个巨大的气体团。

大爆炸之前,第一颗恒星出现在宇宙中直到1.8亿年。地心引力花费了很长的时间才聚集起来,形成恒星。四亿年后,第一个星系诞生了。数十亿年后,恒星、星系和星团开始大规模出现,最终形成了我们母系和家族太阳系。

宇宙大爆炸产生的怪异。目前,整个宇宙的直径估计在930亿光年,其中至少漂浮着1000多亿个星系,而仅银河系就有2000多亿颗恒星。在银河系的边缘,太阳是最常见的一颗恒星,而地球是太阳系中一个微小而活跃的行星。

结语:对于宇宙,人们对于总是在不断的探索着,人们不断的探索总会有结果,想要了解宇宙的秘密,对于宇宙起源的了解是必不可少的,当人们了解到宇宙起源的秘密之后,人们研究宇宙的脚步或许就会有进展。

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