宇宙大爆炸
宇宙大爆炸大约发生在137亿年以前。 宇宙诞生之前,没有时间,没有空间,也没有物质和能量,宇宙“四大皆空”。超级致密的纯能量点。引力是塑造宇宙的力量。 在这片四大皆空的“无”中,一个体积无限小的“点”爆炸了。时空从这一刻开始,物质和能量也由此产生,这就是宇宙大爆炸。 刚刚诞生的宇宙温度无限高,密度无限大,能量无限大。 那一刻,宇宙以惊人的速度向外膨胀,也就是在一亿亿亿分子一秒的时间内,空间就扩展了一亿亿亿倍,这个速度远远超过了光速。 大爆炸最初只用了几个普朗克时间。再用几个普朗克时间,现在的宇宙就诞生了。 什么是普朗克时间? 一秒钟里所包含的普朗克时间,要比宇宙大爆炸以来所有的秒数之和还要多。 1秒=10万亿亿亿亿亿普朗克时间。 最初的1秒,宇宙的温度从几万亿摄氏度降到了100亿度。这时的宇宙是由质子、中子、光子、中微子和电子形成一锅基本粒子汤。(正反粒子对碰到一起时又会湮灭。中微子可能具有微小的质量,它们是“暗物质”的一种形式,具有足够的引力去阻止宇宙的膨胀并使其坍塌,中微子可穿透几光年厚的钢板)。宇宙迅速膨胀,温度继续下降。 大爆炸后100秒,温度降到10亿度,化学元素开始生成。大爆炸的原始能量转变成了微小的亚原子粒子,它是宇宙中产生的第一种物质。 E=MC2 现在宇宙中所有物质都是纯能量产生的。 温度降到100万度时,宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。 温度再降到几千度时,辐射同物质分离,宇宙间主要是气态物质。在引力作用下,气体凝聚成气云,并进一步形成恒星,星系,成为我们今天看到的宇宙。 宇宙还在彭胀。 宇宙大爆炸每一万亿年发生一次。 宇宙有一个开始,也将有一个终结,它产生于“无”,或许也终将回归于“无”。 大爆炸只是无数个宇宙中的一个,也许另一个宇宙正在进行大爆炸。 大爆炸38万年后变得透明,以前的宇宙一片混沌,当时的宇宙就像布满粒子的黑暗浓汤。 科学家估计现在的宇宙,直径超过1500亿光年。 宇宙大爆炸的依据 第一,爆炸后的宇宙应该是膨胀的,这样,天体之间的相对距离就应加大,相互退离,反映在光谱上,就是红移,光谱线都向红端移动。观测证明,绝大部分天体都有红移。 第二:按大爆炸理论,所有恒星都是在宇宙大爆炸、温度降至几千摄氏度后的产物,因而在“温度的时钟”上,所有恒星都应比宇宙的年龄低。观测证明,没有一个恒星的年龄是超过这一数值的。 第三:根据大爆炸理论,占宇宙物质总量的30%的氦都是在大爆炸后的3分钟(精确地说是3分46秒)内形成的,而此后大约100亿年里恒星内部的核反应只能产生2%~3%的氦,而实测的宇宙中氦的含量为25%~30%,与理论值相符得极好。 第四:根据宇宙膨胀的速度,可以推算出现时宇宙温度只有绝对温度的几度,果然,1965年科学家们意外地测得了宇宙背景的微波辐射,其温度在2.7~3.5开(K)之间,这就是有名的“3K微波”。宇宙微波背景辐射的发现是支持大爆炸理论的重要证据。 中微子 |