宇宙大爆炸的詳細介紹

　　所謂大爆炸理論，簡單地說就是宇宙開始的時候是由一個火球爆炸而形成的。近代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)宇宙不是永恒的，而是在不斷的膨脹中。宇宙的不平衡現(xiàn)象最早是由一位德國的醫(yī)生發(fā)現(xiàn)的。他在夜空觀查星星時發(fā)現(xiàn)，每個星球間的距離并沒有因為萬有引力的關(guān)系而彼此靠近。那么，在星球之間必定存在另一種力量抵消了它們彼此之間的萬有引力。他就把這現(xiàn)象假設(shè)為宇宙在不斷地膨脹。
　　后來科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，就是遠距離星球射向地球的光以紅光為多，近距離的則以紫光為主。這說明了星球在遠離地球。接著愛因斯坦提出了廣義相對論，他提出加速度不等于零的理論，其中即包含了宇宙膨脹的學(xué)說。1931年，美國天文學(xué)家以先進的天文望遠鏡發(fā)現(xiàn)，在銀河系外仍有很多銀河系，并且在不斷地膨脹，這才使得宇宙膨脹的理論得到證實。
　　到了40年代，科學(xué)家們預(yù)測宇宙是由大爆炸產(chǎn)生的，那么它爆炸之后必定會有殘馀物質(zhì)留在太空之中。這遺留的物質(zhì)就是電子波［輻射波］，其所代表的溫度約為零下273度。這假設(shè)在當時并沒被證實。在60年代時，貝爾實驗室的科學(xué)家為電訊研究架起天線時發(fā)現(xiàn)一直聽到噪音，而這噪音所代表的溫度為零下260度左右。在此同時普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)家們也在憑理論找尋大爆炸后的馀波，后來這兩組工作研究聯(lián)合表示，這天線所收到的噪音即為大爆炸后的馀波，其溫度約為零下270度，這一發(fā)表證實了大爆炸的理論。 [編輯本段]七、宇宙大爆炸　　宇宙大爆炸(Big Bang)僅僅是一種學(xué)說，是根據(jù)天文觀測研究后得到的一種設(shè)想。 大約在150億年前，宇宙所有的物質(zhì)都高度密集在一點，有著極高的溫度，因而發(fā)生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物質(zhì)開始向外大膨脹，就形成了今天我們看到的宇宙。大爆炸的整個過程是復(fù)雜的，現(xiàn)在只能從理論研究的基礎(chǔ)上，描繪過去遠古的宇宙發(fā)展史。在這150億年中先后誕生了星廳空系團、星系、我們的銀河系、恒星、太陽系、行星、衛(wèi)星等?，F(xiàn)在我們看見的和看不見的一切天體和宇宙物質(zhì)，形成了當今的宇宙形態(tài)，人類就是在這一宇宙演變中誕生的。
　　【宇宙的不斷膨脹】
　　科學(xué)家認為它起源為137億年前之間的一次難以置信的大爆炸。這是一次不可想像的能量大爆炸，宇宙邊緣的光到達地球要花120億年到150億年的時間。大爆炸散發(fā)的物質(zhì)在太空中漂游，由許多恒星組成的巨大的星系就是由這些物質(zhì)構(gòu)成的，我們的太陽就是這無數(shù)恒星中的一顆液毀。原本人們想象宇宙會因引力而不再膨脹，但是，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)宇宙中有一種 “暗能量”會產(chǎn)生一種斥力而加速宇宙的膨脹。
　　大爆炸后的膨脹過程是一種引力和鬧伏備斥力之爭，爆炸產(chǎn)生的動力是一種斥力，它使宇宙中的天體不斷遠離；天體間又存在萬有引力，它會阻止天體遠離，甚至力圖使其互相靠近。引力的大小與天體的質(zhì)量有關(guān)，因而大爆炸后宇宙的最終歸宿是不斷膨脹，還是最終會停止膨脹并反過來收縮變小，這完全取決于宇宙中物質(zhì)密度的大小。
　　理論上存在某種臨界密度。如果宇宙中物質(zhì)的平均密度小于臨界密度，宇宙就會一直膨脹下去，稱為開宇宙；要是物質(zhì)的平均密度大于臨界密度，膨脹過程遲早會停下來，并隨之出現(xiàn)收縮，稱為閉宇宙。
　　問題似乎變得很簡單，但實則不然。理論計算得出的臨界密度為5×10^-30克/厘米3。但要測定宇宙中物質(zhì)平均密度就不那么容易了。星系間存在廣袤的星系間空間，如果把目前所觀測到的全部發(fā)光物質(zhì)的質(zhì)量平攤到整個宇宙空間，那么，平均密度就只有2×10^-31克/厘米3，遠遠低于上述臨界密度。
　　然而，種種證據(jù)表明，宇宙中還存在著尚未觀測到的所謂的暗物質(zhì)，其數(shù)量可能遠超過可見物質(zhì)，這給平均密度的測定帶來了很大的不確定因素。因此，宇宙的平均密度是否真的小于臨界密度仍是一個有爭議的問題。不過，就目前來看，開宇宙的可能性大一些。
　　恒星演化到晚期，會把一部分物質(zhì)（氣體）拋入星際空間，而這些氣體又可用來形成下一代恒星。這一過程會使氣體越耗越少，以致最后再沒有新的恒星可以形成。10^14年后，所有恒星都會失去光輝，宇宙也就變暗。同時，恒星還會因相互作用不斷從星系逸出，星系則因損失能量而收縮，結(jié)果使中心部分生成黑洞，并通過吞食經(jīng)過其附近的恒星而長大。
　　10^17～10^18年后，對于一個星系來說只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，這時，組成恒星的質(zhì)子不再穩(wěn)定。10^32年后，質(zhì)子開始衰變?yōu)楣庾雍透鞣N輕子。10^71年后，這個衰變過程進行完畢，宇宙中只剩下光子、輕子和一些巨大的黑洞。
　　10^108年后，通過蒸發(fā)作用，有能量的粒子會從巨大的黑洞中逃逸出。宇宙將歸于一片黑暗。這也許就是開宇宙“末日”到來時的景象，但它仍然在不斷地、緩慢地膨脹著。
　　閉宇宙的結(jié)局又會怎樣呢？閉宇宙中，膨脹過程結(jié)束時間的早晚取決于宇宙平均密度的大小。如果假設(shè)平均密度是臨界密度的2倍，那么根據(jù)一種簡單的理論模型，經(jīng)過400～500億年后，當宇宙半徑擴大到目前的2倍左右時，引力開始占上風(fēng)，膨脹即告停止，而接下來宇宙便開始收縮。
　　以后的情況差不多就像一部宇宙影片放映結(jié)束后再倒放一樣，大爆炸后宇宙中所發(fā)生的一切重大變化將會反演。收縮幾百億年后，宇宙的平均密度又大致回到目前的狀態(tài)，不過，原來星系遠離地球的退行運動將代之以向地球接近的運動。再過幾十億年，宇宙背景輻射會上升到400開，并繼續(xù)上升，于是，宇宙變得非常熾熱而又稠密，收縮也越來越快。 在坍縮過程中，星系會彼此并合，恒星間碰撞頻繁。
　　近幾年來，一批西方的天文學(xué)家發(fā)表了關(guān)于“宇宙無始無終”的新論斷。他們認為，宇宙既沒有“誕生”之日，也沒有終結(jié)之時，而就是在一次又一次的大爆炸中進行運動，循環(huán)往復(fù)，以至無窮的。 至于“宇宙無始無終”的新論是否正確，科學(xué)家認為，過幾年國際天文學(xué)界可望對此做出驗證。