论文部分内容阅读
宇宙是时间和广漠空间中存在的各种天体以及弥漫物质的总称,《怀南子-原道训》中说“四方上下曰宇,古往今来曰宙”,意思也就是说宇宙是天地万物和时间的总称。
宇宙是由行星、恒星、星云、星系及星系团组成的,那么究竟宇宙空间有无边界?时间有无始终呢?
1912年,美国天文学家斯莱弗在亚利桑那州的洛厄尔天文台发现,许多星系发射的光已变红,光谱线移向红色一端,好像在离开地球,1925年,哈勃和助手米尔顿在观测宇宙时发现这种现象不仅是某些星系,而是一切星系都具有的特性,他们还发现,越向远处看,星系的光谱线越移向光谱的红色一端,因此他们得出结论:一个星系离银河系越远,其飞离的速度越快,据此,哈勃宣布:整个可见的宇宙是不稳定的,正向四面八方膨胀,
根据这一宇宙膨胀理论,科学家们建立了三种不同的宇宙模型。
第一种:稳定态模型,认为宇宙一直在,以不变的速率膨胀,新的物质不断产生,某一空间总有同量的物质。
第二种:大爆炸模型,认为宇宙起源于一次大爆炸,以后的头半个小时内物质产生齐备,再不会有新的物质产生。
第三种:脉动模型,认为宇宙的所有物质都从一团原先压紧的物质飞离,速度逐渐缓下来,最终停止不动,而后开始在各部分引力互拉作用下发生收缩,物质凝聚到最后再度发生爆炸,在这些过程中,物质既没有产生,也没有毁灭,只是重新编排、互换位置。
人们为三种宇宙模型激烈争论了许多年20世纪50年代后期,依靠观测证据的有力支持,大爆炸模型占了上风,科学家们确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
大爆炸宇宙模型把宇宙的演化过程分为三个阶段。
第一阶段,宇宙的极早期,那时宇宙处于一种极高温、极高密的状态,温度高达100亿摄氏度以上,没有生命存在,地球、月亮、太阳以及所有天体也都不存在,宇宙中只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本形态的粒子,这种状态极不稳定,使宇宙发生大爆炸,随着宇宙整个体系的不断膨胀,温度很快下降。
第二阶段,当温度降到10亿摄氏度时,化学元素开始形成,当温度进一步下降到100万摄氏度,化学元素的形成过程结束,宇宙问的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核,仍然没有星体存在。
第三阶段,当温度降到几千摄氏度时,由于温度降低、光辐射减弱,宇宙间充满了气态物质,这些气体逐渐凝聚成星云,再进一步形成超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等,成为我们今天所看到的五彩缤纷的星空世界。
根据大爆炸宇宙模型,今天的宇宙温度只有绝对温度几度,20世纪60年代的3K微波背景辐射的发现,有力地支持了这一点。
目前,观测仪器的改进已经引发了一场宇宙学的革命,相信在不久的将来,一定会发现一些令人不可思议的新现象,一个宇宙学革命新时期一定会到来。
宇宙是由行星、恒星、星云、星系及星系团组成的,那么究竟宇宙空间有无边界?时间有无始终呢?
1912年,美国天文学家斯莱弗在亚利桑那州的洛厄尔天文台发现,许多星系发射的光已变红,光谱线移向红色一端,好像在离开地球,1925年,哈勃和助手米尔顿在观测宇宙时发现这种现象不仅是某些星系,而是一切星系都具有的特性,他们还发现,越向远处看,星系的光谱线越移向光谱的红色一端,因此他们得出结论:一个星系离银河系越远,其飞离的速度越快,据此,哈勃宣布:整个可见的宇宙是不稳定的,正向四面八方膨胀,
根据这一宇宙膨胀理论,科学家们建立了三种不同的宇宙模型。
第一种:稳定态模型,认为宇宙一直在,以不变的速率膨胀,新的物质不断产生,某一空间总有同量的物质。
第二种:大爆炸模型,认为宇宙起源于一次大爆炸,以后的头半个小时内物质产生齐备,再不会有新的物质产生。
第三种:脉动模型,认为宇宙的所有物质都从一团原先压紧的物质飞离,速度逐渐缓下来,最终停止不动,而后开始在各部分引力互拉作用下发生收缩,物质凝聚到最后再度发生爆炸,在这些过程中,物质既没有产生,也没有毁灭,只是重新编排、互换位置。
人们为三种宇宙模型激烈争论了许多年20世纪50年代后期,依靠观测证据的有力支持,大爆炸模型占了上风,科学家们确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
大爆炸宇宙模型把宇宙的演化过程分为三个阶段。
第一阶段,宇宙的极早期,那时宇宙处于一种极高温、极高密的状态,温度高达100亿摄氏度以上,没有生命存在,地球、月亮、太阳以及所有天体也都不存在,宇宙中只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本形态的粒子,这种状态极不稳定,使宇宙发生大爆炸,随着宇宙整个体系的不断膨胀,温度很快下降。
第二阶段,当温度降到10亿摄氏度时,化学元素开始形成,当温度进一步下降到100万摄氏度,化学元素的形成过程结束,宇宙问的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核,仍然没有星体存在。
第三阶段,当温度降到几千摄氏度时,由于温度降低、光辐射减弱,宇宙间充满了气态物质,这些气体逐渐凝聚成星云,再进一步形成超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等,成为我们今天所看到的五彩缤纷的星空世界。
根据大爆炸宇宙模型,今天的宇宙温度只有绝对温度几度,20世纪60年代的3K微波背景辐射的发现,有力地支持了这一点。
目前,观测仪器的改进已经引发了一场宇宙学的革命,相信在不久的将来,一定会发现一些令人不可思议的新现象,一个宇宙学革命新时期一定会到来。