宇宙的形成和演變
宇宙的形成
大約在150億年前,宇宙所有的物質都高度密集於一個很小、溫度極高、密度極大的原始火球,後來原始火球發生了大爆炸,物質開始向外大膨脹,就形成了今天我們看到的宇宙。在這150億年中先後誕生了星係團、黑洞和星係等。
宇宙的盡頭
“大爆炸宇宙論”提出宇宙常常是周而複始地從誕生至消亡,再誕生、再消亡的輪回。按照宇宙誕生後就急速擴大的宇宙模型,可以計算出宇宙的年齡為130億年。這就是說,從地球到宇宙“盡頭”的距離,理論上應是130億光年。
宇宙的膨脹
科學研究發現,宇宙不是永恒的,而是在不斷地膨脹中。宇宙的不平衡現象最早是由一位德國的醫生發現的,他在夜空觀察星星時發現,每個星球間的距離並沒有因萬有引力而彼此靠近。那麼,在星球之間必定存在另一種力量抵消了它們之間的萬有引力,他就把這現象假設為宇宙在不斷地膨脹。
宇宙裏的紅移
科學家發現宇宙中存在紅移現象,即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。這一現象說明了這些星球在遠離地球,接著愛因斯坦提出了廣義相對論,他提出加速度不等於零的理論,其中就包含了宇宙膨脹的學說。1931年美國天文學家利用先進的天文望遠鏡發現,在銀河係外仍有很多星係,並且在不斷地膨脹,至此才使得宇宙膨脹的理論得到證實。
熱大爆炸宇宙學
這種學說認為,宇宙膨脹是按“絕熱”的方式進行,即宇宙是從熱至冷演變的。在宇宙早期,輻射和物質的密度都很高,光子被物質吸收或散射,然後物質發射出光子,輻射和物質頻繁地相互作用,當宇宙溫度下降時,質子與電子結合成氫原子對輻射的吸收減少,物質跟輻射不再相互作用,光子便可以在空間自由穿行。微波背景輻射的發現,有力地支持了熱爆炸宇宙模型,因此,熱大爆炸宇宙學得到了大多數科學家的認同。
暴脹宇宙學
這個學說是美國科學家古思、溫伯格和威爾茨克3人於1979年至1981年提出的。這個學說認為,在大爆炸後不到10秒至35秒的瞬間,宇宙迅速膨脹,故稱為暴脹。暴脹後體積增大了1043倍。這種學說還認為引力強度會導致宇宙膨脹速率減慢。當暴脹階段終了,宇宙過渡至今天的平緩狀態,物質分布不均勻現象便產生了。
宇宙中的“黑色騎士”
在太陽係中存在著來自地球之外的人造天體。1961年,法國學者雅克?瓦萊發現了一顆運行方向與其他衛星相反的地球衛星,這顆來曆不明的衛星被命名為“黑色騎士”。科學家研究發現,“黑色騎士”可能是一艘由於內部爆炸而變成10塊碎片的外星太空船的殘骸。