宇宙起源于大爆炸,无穷小的奇点为何会爆炸出如此浩瀚的宇宙?
宇宙——广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。
我们生活在地球上,地球又是广阔宇宙中的一员,但对于宇宙我们了解的知之甚少,关于宇宙的起源,至今还没有谁能准确地解释,只能说宇宙起源是一个极其复杂的问题,宇宙是一个物质世界,处于不断的运动和发展中。目前最主流的理论是宇宙来自大爆炸,但为什么能爆炸出这么大的宇宙呢?

目前为止,宇宙大爆炸模型是科学界达成共识的关于宇宙起源的理论,是目前最符合逻辑和具有广泛证据支撑的科学理论。
宇宙大爆炸理论。
从古至今,对于宇宙的起源这个问题困扰了很多科学家,众所周知,首先牛顿提出了著名的万有引力定律,但是他依然不明白宇宙究竟是如何诞生的,可以说这个问题困扰了他的整整一生,但是始终没有一个满意的答案。

在万有引力定律的基础上,牛顿认为宇宙中的任何万物都在万有引力的作用下向中心聚拢,最后聚拢成一个点,但是这些天体被谁推动的,他却无法解释。
到了二十世纪,随着爱因斯坦广义相对论的场方程提出,他发现宇宙是随着时间的流逝而发生膨胀,具有不稳定性,但是在当时许多的科学家们都认为宇宙是稳态的,而广义相对论得出的结果明显和当时的主流科学观点相矛盾,因此爱因斯坦就给方程加了一个“宇宙学常数”,并且用符号Λ表示。

这个宇宙学常数的存在可以使得方程所描述的宇宙处于静态,也就满足了爱因斯坦“永恒宇宙”的观念,爱因斯坦的行为在当时遭到了许多科学家的反对,其中最具代表性的就是勒梅特。
他指出爱因斯坦这个宇宙学常数不应该是一个定值,并且还说宇宙本身就应该是膨胀的,宇宙开始于一个炽热的奇点,我们可以利用宇宙学常数Λ来描述膨胀速率,但是勒梅特也仅仅是从理论的基础上推导出来的,利用的也还是爱因斯坦的广义相对论场方程。

科学理论的对错是需要讲究证据的,直到在上世纪20年代的时候哈勃突破了这一问题,由于他长期观测银河系的天体发现绝大多数的天体都在离我们远去,而且离我们距离越远,其速度就越快,这进一步说明了空间在膨胀,以致于这些天体也在远离我们,这是对于宇宙大爆炸这一问题的第一个观测证据。

随后在上世纪60年代宇宙微波背景辐射的发现以及氦元素丰度的确定让科学家们更加确信宇宙大爆炸的理论。按照宇宙大爆炸理论,宇宙应该是诞生于138亿年前的一次大爆炸,在宇宙最初的时候只是一个能量奇点,一般理论认为这个奇点没有空间,宇宙半径尺寸趋近于零,但它却被科学家们认为集合了宇宙中所有的物质和能量,被看作是一个密度无限大,热量无限大,温度无限高,压力无限大,时空曲率无限大,体积无限小的一个“点”。

就这样,宇宙间所有的物质和能量全部都挤压在这样一个高压的环境中,而在奇点发生爆炸的一瞬间,所有的物质和能量被释放了出来,而现如今宇宙中的物质粒子都是在宇宙大爆炸之后4分钟内形成的,直到宇宙大爆炸后来的38万年,宇宙温度才下降到3000度左右,而宇宙也从粒子粥一样的混沌状态变得透明,光子开始在宇宙中穿梭,原子结构得以形成。

虽然宇宙大爆炸理论是一个疯狂的理论,但宇宙大爆炸在很多方面都符合宇宙的发展。实际上,宇宙大爆炸理论早就已经得到了几个关键证据的支持。
宇宙大爆炸的几个关键证据
证据一:哈勃红移
在20世纪20年代末,美国天文学家哈勃发现,在宇宙中几乎所有星系都存在着红移的现象,并且距离越远的星系,“红移”现象越严重,也就是说红移值与距离呈现正相关。

证据二:宇宙微波背景辐射
根据宇宙大爆炸理论,138亿年前的宇宙是处于极高的温度下,虽然经过了138亿年的膨胀冷却,温度已经变得很低,但大爆炸发生后应该还残留着辐射,而这个背景辐射已经被科学家们观测到,大约是2.7K,与大爆炸理论完美契合。

证据三:宇宙元素丰度
根据宇宙大爆炸理论的观点,宇宙中的元素是由轻元素逐渐聚变为重元素,而通过从宇宙学模型中推测出的元素丰度,与早期天体中的元素丰度进行对比,发现宇宙元素丰度是和大爆炸理论完美吻合的。
其实关于宇宙大爆炸理论,还有宇宙的各向同性、引力波等等观点,都为大爆炸宇宙论提供了有力的支持,迄今为止,还没有出现一例反证,来证明这个理论是错误的,而宇宙大爆炸理论也成为我们目前解释宇宙起源的一个主流理论。

宇宙的形成
奇点大爆炸之后,时间和空间的概念随之出现,后来随着宇宙大爆炸,宇宙开始发生膨胀,最先出现的物质是光子、电子、中微子、质子和中子。
在38万年之后,第一批原子产生,随之而来的是最早的一批恒星——蓝巨星,其主要组成物质是氢元素和氦元素,这是宇宙中的第一批元素,由于恒星内部会发生核聚变,因此在恒星的内部又形成氧元素和碳元素,越来越多的元素开始形成,当重元素产生后,第一批行星也随之而来。

与此同时,在恒星与恒星之间、星系与星系之间发生了碰撞,于是又导致了新的元素和星系的形成……
根据宇宙大爆炸理论,空间是由奇点创造出来并且自身也在不断膨胀中。
其实宇宙中一开始并没有天体,当宇宙经过足够多的膨胀和冷却之后,天体才在引力的作用下逐渐形成,由于空间结构在持续扩张,在138亿年的时间里,宇宙从奇点膨胀到至少23万亿光年的范围,半径465亿光年的区域只是目前我们所能观测到的宇宙。

由此可见,空间膨胀速度远远超过光速,但是根据爱因斯坦的狭义相对论来说光速不可超越,大家应该清楚的是空间不是物质也不是能量,因此相对论对比无效,并且自从科学家们发现宇宙在不断膨胀的现象之后其宇宙膨胀速度也超越了光速。

在1927年,物理学家勒梅特从弗里德曼方程中推导出了宇宙膨胀观点,到了1929年,天文学家哈勃的发现有力证实了这一猜测,哈勃通过分析宇宙中星系的光谱,结果发现,河外星系的光谱只有极少表现出蓝移,大都表现出红移,根据多普勒效应,大部分星系正在远离银河系运动,提出了哈勃定律。
根据哈勃定律(Vf = Hc x D),哈勃常数Hc=67.80±0.77(km/s)/Mpc,通过简单计算可以发现,宇宙的膨胀导致的退行速度已经超越了光速。
大家都在看
-
你能想到最恐怖的宇宙真相是什么? 我能想到最恐怖的宇宙真相,不是异星来客,不是黑洞吞噬万物,亦不是战火焚尽星河,而是 宇宙,正以不可违逆的温柔,将我们变成一座绝对孤岛。它不摧毁我们,它只是让我们,被忘记。 在标准宇宙学模型里,暗能量是一 ... 宇宙探索10-16
-
今天上午十点我坐飞碟到月球修好了玉兔一号,十一点回到家 今天上午十点钟,我登上自己亲手制造的飞碟,点火起飞,直奔三十八万公里以外的月球。我的目标很明确,去月球正面虹湾地区,看一看沉睡多年的玉兔一号月球车,幻想亲手把它修理好。飞碟飞速穿越漆黑的太空,很快就抵 ... 宇宙探索10-08
-
新发现!探索附近29颗行星,科学家发现2颗可能存在科技的星球 最近,科学家对太阳系附近29颗潜在宜居行星做了系统推算,推算其可能存在高级文明的概率。相关研究于26年9月22日发表在《国际天体生物学杂志》。对于寻找外星生命,我们一直默认:行星越古老,生命演化的时间就越长 ... 宇宙探索10-06
-
畅想星际探索的未来 人类能在火星上开辟新家园吗?星际远航的航天器从地球启程,补给站该在哪安营扎寨?人类将以何种方式,开启这场跨越星辰的壮丽旅程?不妨大胆想象一下,多年以后,或许人类将凭借“荧惑探针”对火星实施精准的“针灸 ... 宇宙探索09-19
-
仰望深空十载 展现开放姿态:“中国天眼”为全球宇宙探索贡献力量 新华社北京9月12日电 《参考消息》近日刊发文章《仰望深空十载 展现开放姿态:“中国天眼”为全球宇宙探索贡献力量》。全文如下:星河垂落,群山低伏。“中国天眼”,这枚被苍翠山峦托举望向天际的巨大眼窝,正将一 ... 宇宙探索09-15
-
人类探索宇宙70年,最后发现要回的"家"根本不在地球 ——从星尘到星尘,你的小我才是唯一的牢笼来都来了,点赞收藏转发评论关注一下吧,下次更新平台通知你。你有没有过这样的时刻——加班到凌晨走出写字楼,抬头看见一颗星星,突然觉得自己像一粒被风吹散的沙子?房贷 ... 宇宙探索09-12
-
韦伯望远镜拍到的宇宙深空照片,到底有多震撼? 2022年,美国NASA正式公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的第一批宇宙深空照片。照片一经公开,立刻轰动全球。因为人类第一次如此清晰地看见了宇宙深处。很多人看到照片时,都会觉得那只是一些漂亮的“星空图片”。但 ... 宇宙探索09-11
-
《无人深空》“宇宙”更新已上线:正式迈入第二个十年,改变探索宇宙的方式 Hello Games宣布,《无人深空(No Man's Sky)》“深空斗兽场(COSMOS)”更新正式上线,对深空环境本身进行了大刀阔斧的重塑。为庆祝《无人深空》十周年,全新的周年庆远征也将带领玩家回顾过去十年间的40多次重大 ... 宇宙探索09-11
-
光速到底有多快?为什么人类几乎不可能达到光速? 光速,是宇宙中目前已知最快的速度。它每秒大约能跑30万公里。这个数字有多夸张?如果一道光绕地球飞行,只需要0.13秒左右,一秒钟就能绕地球七圈半。人类最快的高铁、飞机,甚至火箭,在光速面前都慢得像蜗牛。就连 ... 宇宙探索09-10
-
旅行者一号和二号:人类飞得最远的探测器,真的飞出太阳系了吗? 1977年,美国先后发射了两艘探测器——旅行者一号和旅行者二号。当时,没有人能想到,这两台看似普通的机器,竟会成为人类历史上飞得最远的“宇宙使者”。它们的任务原本是探索太阳系外侧的几颗巨行星,包括木星、土 ... 宇宙探索09-05
相关文章
- 人类探索宇宙70年,最后发现要回的"家"根本不在地球
- 韦伯望远镜拍到的宇宙深空照片,到底有多震撼?
- 《无人深空》“宇宙”更新已上线:正式迈入第二个十年,改变探索宇宙的方式
- 仰望深空十载 展现开放姿态——“中国天眼”为全球宇宙探索贡献力量
- 光速到底有多快?为什么人类几乎不可能达到光速?
- 旅行者一号和二号:人类飞得最远的探测器,真的飞出太阳系了吗?
- 黑洞到底是什么?掉进去的人会怎样?超大质量黑洞有多可怕?
- 中国空间站有多厉害?看完真的会为中国航天骄傲
- 金星为何高温如炼狱,火星能否成为人类新家园?
- 王威廉分享作品《火苗照亮宇宙:暗生命传奇》:以科幻为炬,探索宇宙奥秘
- NASA罗曼空间望远镜成功发射,将绘制宇宙地图探索暗物质
- 人类探索宇宙奥秘(堪比登天)为什么国家还是不惜代价去研究呢!
- 宇宙加速膨胀之谜:探索宇宙的极秘密
- 银河系到底有多大?如果人类想走出去,可能要飞上几十亿年
- 探索宇宙的奇迹!中学生深度参与研制的卫星升空了🚀🌌
- 用数字 4 帮助小学生探索宇宙的无穷奥秘
- 《射电望远镜:探索宇宙的神秘之眼》编辑手记
- 探索宇宙真相,揭秘意识的秘密
- 人类登月的壮举与探索宇宙的征程
- 《宇宙探索编辑部》如果绝对理性无法解释痛苦,那就允许荒诞存在
热门阅读
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
中国51区秘密基地,窃密必被抓(抓住就杀头) 07-11
-
这6个神奇天体有很酷的名字 06-01
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
-
创生之柱是什么?(创生之柱给予了许多恒星生命) 12-25
精选文章
- 预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临
- 2025年宇宙探索大爆发!月全食、火星冲日等,这些天文奇观别错过
- 黑龙江50万年死火山苏醒, 内含15%电量的巨大岩浆囊
- 中国空间站离地球有多少公里有多大,400公里/大约有110立方米 ...
- 中国古代四大凶兽,四大神兽vs四大凶兽谁更强
- 中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T字型有三个舱段最多可驻留6人 ...
- 误会一辈子!破伤风其实是一种细菌跟生锈铁完全没关系
- 新冠病患康复后,可能“精子减少或无精”
- 中国长征五号B遥一运载火箭全貌曝光 本月底在海南文昌航天发射场进行首次发射 ...
- 美国同步空间态势感知项目(GSSAP)军事间谍卫星多次秘密靠近俄罗斯和中国的航天器 ...
