宇宙誕生之謎
宇宙是如何誕生的?現在的樣子又是如何演變而成的呢?在很早以前人類就提出了這些疑問。這個使人類困惑千年而未能破解的重大問題,直到70年前愛因斯坦完成了一般相對論學說之後,才首次提出符合科學邏輯的解答。
一般相對論提出宇宙有可能發生膨脹,後來研究的結果證實了這一點。科學家們發現遠方的銀河正在以非常快的速度和我們的銀河拉遠距離,這說明宇宙正在逐漸地膨脹著。另外,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,高密度的大火球。
在以上事實的基礎上而產生的“大爆發宇宙論”已被公認為是當前最標準的宇宙進化理論。根據這個理論推算,宇宙誕生的時間在150億年之前。宇宙剛剛誕生時它的直徑僅有1/1033厘米,但它的溫度和密度卻高得讓人無法想像。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,也因此形成了星球和銀河,頃刻間宇宙之卵便演變成了“成年”的宇宙。
“大爆發宇宙論”提出,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。這種理論還提出,宇宙常常是周而複始地從誕生到消亡,再誕生、再消亡的輪回,我們現在的這個宇宙隻是從過去到未來無數個宇宙中的一個而已。
到目前為止,對於宇宙的起源還沒有一個統一的理論,這還需要人類待進一步的考察和研究。
宇宙年齡之謎
宇宙的年齡有多大,這一直是科學家所關注的問題。因為它是宇宙是否會膨脹的一個指標。
測定宇宙年齡的方法有很多。用同位素年代法測量過地球的年齡為40至50億年,月球年齡為46億年,太陽年齡為50至60億年,此法測定宇宙年齡為120億年。
比較常用的還有球狀星團測量法,它是借助恒星演化理論來測算恒星年齡,利用這個方法計算的宇宙年齡為80至180億年。如果從測定的最老恒星的年齡約200億年來看,宇宙的年齡至少應在180億年以上。
哈勃常數測定法是基於宇宙膨脹的觀測事實確立的。在一個不斷膨脹的宇宙中,測膨脹速度可通過紅移量的測量來獲得。測出鄰近星係與我們的距離,再由此標定紅移與距離的關係,就可提供宇宙的尺度,進而計算宇宙的年齡,因此測定出鄰近星係與我們之間的距離是最為關鍵的。
測量與鄰近星係距離的方法有兩種,每種方法測量出的結果也都有兩種,即200億年和100億年。
還有人采用一種與哈勃常數無關的測定方法,測得的宇宙年齡為240億年。最近,德國的科學家測定出宇宙年齡為340億年。
總之,運用不同的測定方法測出來的宇宙年齡都不一樣,而且相差非常遠。由於宇宙是怎樣產生,又是怎樣演化等問題至今也沒有一個正確的解釋,所以宇宙的壽命到底有多大,也無法給它一個合理的解釋,有待科學的進一步研究。
宇宙也會死亡嗎
宇宙會有完結的一天嗎?會以怎樣的形式完結?
根據科學家利用天文望遠鏡獲得的最新觀測結果,宇宙最終不會變成一團熊熊燃燒的烈火,而是會逐漸衰變成永恒的、冰冷的黑暗。但是,科學家推測,宇宙很可能至少將目前這種適於生命存在的狀態再維持1000億年。
與此同時,科學家又指出:宇宙也許不會突然消失,但是,隨著時間的推移,它可能會逐漸變得不再適於生命存在。科學家根據“大爆炸”的理論指出:宇宙的最終命運取決於兩種相反力量長時間“拔河比賽”的結果:一種力量是宇宙的膨脹,在過去的100多億年裏,宇宙的擴張一直在使星係之間的距離拉大;另一種力量則是這些星係和宇宙中所有其他物質之間的萬有引力,它會使宇宙擴張的速度逐漸放慢。如果萬有引力足以使擴張最終停止,宇宙注定將會坍塌,最終變成一個大火球——“大崩墜”,如果萬有引力不足以阻止宇宙的持續膨脹,它將最終變成一個漆黑的寒冷的世界。
宇宙始於一個像氣泡一樣的虛無空間,在這個空間裏,最初的膨脹速度要比光速快得多。然而,在膨脹結束之後,最終推動宇宙高速膨脹的力量也許並沒有完全消退。它可能仍然存在於宇宙之中,潛伏在虛無的空間裏,並在冥冥中不斷推動宇宙的持續擴張。
倘若真是這樣的話,決定宇宙未來命運的就不僅僅是宇宙的擴張和萬有引力,還與在宇宙中久久徘徊的膨脹推動力所產生的渦輪增壓作用有關,而它可以使宇宙無限擴張下去。