宇宙起源尋究 無法定論的宇宙起源
宇宙的起源與誕生是一個使人類困惑千年而不得其解的重大問題,直到70年前愛因斯坦完成了一般相對論學說之後,才初次得到了符合科學邏輯的解答。
但迄今為止,關於宇宙的起源並沒有一個統一的理論。
一般相對論指出了宇宙有發生膨脹的可能性,後來觀測的結果證實了這一點。科學家們發現遠方的銀河正在以極高的速度遠離我們的銀河。這說明宇宙正在不斷地臌脹著。此外,還發現宇宙空間到處充滿著3度K的雜音電波,這證明宇宙曾經是一個超高溫、超密度的大火球,基於以上事實而產生的“大爆發宇宙論”已被公認為是當前最標準的宇宙進化理論。根據這個理論計算,宇宙是誕生於150億年之前。剛剛誕生的宇宙它的直徑隻有1/1033厘米,但它卻具有高得異乎尋常的溫度和密度。由於物質的溫度和密度驟然下降,使這個宇宙之卵以爆炸性的速度猛烈膨脹。在“大爆發”中誕生了各種元素和支配它們運動的力,由此形成了星球和銀河,一瞬間宇宙之卵便進化成了“成年”的宇宙。
“大爆發宇宙論”認為,宇宙可能是從既無空間也無時間的“虛無”之中以驚人的速度迅猛膨脹而瞬間誕生的。還認為,宇宙總是周而複始地從誕生到消亡,再誕生、再消亡,我們現在的這個宇宙隻是從過去到未來的無限多的宇宙中的一個而已。宇宙的大小
這個問題有兩層含義,一是宇宙的範圍有多大,二是宇宙的年齡有多大。我們在提出這個問題時,所談論的是可見的宇宙,也就是以我們所在的地球為一個球體,其半徑是自大爆炸以來,即宇宙作為一個點誕生,並開始向外迅速膨脹以來光所通過的空間;從整體上看,宇宙很可能比這個可見的宇宙大得多。但我們不能希望天文學家測定他們無法看見的東西。而且,就測定所能提供的東西來說,他們顯然並不知道,至少不是確切地知道大爆炸是何時發生的。他們隻是非常籠統地說,大爆炸要麼發生在100億年前,要麼發生在200億年前,或者是發生在100億年前到200億年前之間的某個時刻。
對我們常人來說,浩瀚無垠的宇宙幾乎是不可度量的。而對天文學家來說,精確地測繪宇宙天體不僅是必要的,而且也是可能的。當然,用“英裏”之類的單位來度量太陽係以外的遙遠的物體是太不合適、太不方便了。天文學采用的計量單位是“光年”,即光在一年裏所走的距離。光的速度約為每秒18.63萬英裏,一光年大約是6萬億英裏。銀河係的直徑約為10萬光年。而在銀河係之外還有別的星係,距離我們有數10億光年,最新發現的類星體位於我們目前能觀測到的宇宙邊緣,與地球相隔約100億到200億光年,是迄今所知最遙遠的天體。
如此遙遠的距離簡直難以想象,而天文學家的任務就是準確地計算,測量出宇宙的大小和範圍。要測量太陽係裏的其他行星或附近的恒星的距離,可以采用由古希臘人發明的視差計算法。所謂視差,是指從兩個觀察位置觀察同一物體時兩道視線所形成的夾角。在天文學家中,測定視差的方法是讓兩個觀測點與被觀測的天體構成一個三角形。先測出兩個觀測點線(即基線)的長度,再從這兩個觀測點測出天體的方位(即三角形的頂角),就能求出天體與地球的距離。基線越長,求得的結果就越精確。通常,在測量離地球較近的天體如月亮的距離時,可以用地球的半徑作基線,所測定的視差則稱為“周日視差”。如果要測定太陽係以外天體的距離,一般都以地球與太陽的距離為基線,所測定的視差稱為“周年視差”。用這種視差法測量相距8.6光年以內的天體非常準確,測量遠至1000光年的天體時也能做到大體準確。