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宇宙怎麼

發布時間: 2022-06-18 20:16:00

❶ 宇宙是怎麼產生的

我們現在所觀察到的宇宙是由眾多的星系構成,其邊界大約有100多億光年。我們所居住的地球只是太陽系的一顆普通行星,而太陽系是銀河系中的一顆普通恆星。那麼這么多大大小小的星系,是怎麼產生的呢?

說到產生,就會引起我們的另一番疑問:在它產生之前又是一個什麼狀態呢?在天文學界,有一句話是這樣描述的:「宇宙誕生之前,沒有時間,沒有空間,也沒有物質和能量」。然後在大約150億年前,在什麼都「無」的情況下,一個體積無限小的「點」爆炸了。從這一刻開始,時間誕生了,空間存在了,物質和能量也由此產生,這就是宇宙的誕生,也就是人們常說的「大爆炸」。

宇宙學說是這樣理解「大爆炸」的:我們現在所了解的宇宙,它的孕育集中於一個很小、溫度極高、密度又極大的原始火球。在大約150億年前,原始火球經過積年累月終於發生質的變化,引起了大爆炸,從此我們所在的宇宙誕生了。

宇宙誕生的具體過程又是什麼樣的呢?前面提到的宇宙誕生之前的那個「點」,其實是一個凝聚了11維時空的普朗克尺度的「小火球」,具有極高的溫度、密度及能量。這個小球一直被所謂的「弦」束縛著。這個「弦」是1維的,它掃過二維的路徑,2根弦就掃過4維的時空。所以當弦—反弦相遇消失,然後釋放出4維時空,隨著維度的不斷膨脹,就形成了現在的宇宙。

剛剛誕生的宇宙很小,而且它的整體溫度和密度都很高,然而隨著宇宙的迅速膨脹,它的溫度也迅速下降,宇宙隨著時間的推移繼續變冷,核反應開始發生,生成各種元素。這些物質的微粒相互吸引、融合,形成各種團塊,並逐漸演化成星系、恆星和行星……在個別天體上,如地球,還出現了生命現象。然後,能夠認識宇宙的人類終於誕生了。

雖然天文學家已經證明宇宙的年齡大約150億年之久,但是從宇宙的角度來講,它仍然還很年輕。

❷ 宇宙到底是怎麼形成的

許多科學家們認為宇宙是從一次大爆炸中誕生的。隨著科技的進步,人類發明了各種先進的觀測設備,得到了更多的信息,對宇宙的起源問題,也了解得越來越清楚了。現在,大部分研究這個問題的科學家都相信,宇宙是從一枚「宇宙蛋」中膨脹長大的。宇宙剛剛誕生時膨脹的速度是那麼的快,所以科學家們為宇宙的誕生起了個形象的稱呼,這就是「宇宙大爆炸」。 拓展資料 宇宙中的物質分布出現不平衡時,局部物質結構會不斷發生膨脹和收縮變化,但宇宙整體結構相對平衡的狀態不會改變。僅憑從地球角度觀測到的部分可見星系與地球之間距離的遠近變化,不能說明宇宙整體是在膨脹或收縮。就像地球上的海洋受引力作用不斷此漲彼消的潮汐現象並不說明海水總量是在增加或減少一樣。

❸ 宇宙怎麼形成和演變的

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系團、黑洞和星系等。

「大爆炸宇宙論」提出宇宙常常是周而復始地從誕生至消亡,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。

科學研究發現,宇宙不是永恆的,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。

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,在銀河系外仍有很多星系,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。

在太陽系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,這顆來歷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。

宇宙

❹ 宇宙是如何形成的

宇宙到底是怎麼形成的?

一直以來,關於「宇宙」有許許多多終極疑問,比如:宇宙是什麼樣子的?再比如:宇宙的起源等等。今天,我們就來聊一聊:宇宙的起源問題。
宇宙有沒有起源?
說到宇宙的起源。我們要先要問一個問題那就是:宇宙到底有沒有起源?
這並不是沒事找事,而是宇宙有沒有起源其實是這個問題的關鍵。早在愛因斯坦之前,當時的學者們都認為宇宙是永恆的,意思是說,在大尺度上,宇宙幾乎是不隨時間的變化而變化。宇宙以前什麼樣子,未來就什麼樣。宇宙沒有開端,更沒有終局。其實即使到了如今這個時代,還是會很多人認為宇宙是永恆的。

有這種觀念並沒有不對,因為人類相對於宇宙實在太渺小,無論是空間尺度,還是時間尺度。所以,一般一個人的一生所看到的星空,大致是不會有劇變的。所以,很多人才會認為宇宙是永恆的,包括連愛因斯坦這樣的大神都是如此。

宇宙膨脹
但是這個觀念一直到上世紀開始發生了劇變。之所以會有如此大的變化,主要是在於兩個方面,一個方面是出現了新的描述宇宙的理論,另一方面是人類觀測技術發生了大幅度的提升。
我們從理論說起,1915年,愛因斯坦提出了著名的廣義相對論。在這個理論當中,有一個著名的廣義相對論場方程。

但是愛因斯坦發現這個方程預示著宇宙是膨脹的,他覺得這樣是不符合他的宇宙觀的,也就是我們上文說到的宇宙在大尺度上不隨著時間的變化而變化的觀念。
愛因斯坦為了讓自己的理論符合自己的觀念,於是在這個方程當中加上了一個宇宙學常數,用來抵消宇宙膨脹。

可是,沒過幾年,愛因斯坦就遭遇了雙重打臉,首先是搞理論的一群物理學家們就看出了愛因斯坦的小九九,並且提出愛因斯坦這么做是不對的。
但更狠的是天文學家哈勃。他長年在觀測銀河系外的星系,他就發現,銀河系外的星系大多數都在發生紅移。

說白了,就是離我們遠去,而且是離我們越遠的星系,遠離我們的速度越快。如果只是天體自己在運動,那應該是有的靠近,有的遠離,而不是都在遠離,而且離得越遠,遠離得越快。
因此,只有一種解釋,那就是宇宙在膨脹,而且是整體性,等比例地在膨脹,而不是邊緣在向外擴。

哈勃的這個發現直接就是從觀測上打臉了。愛因斯坦不得不承認自己的做法是有問題的,據說愛因斯坦認為「加宇宙學常數」是他人生中做過最後悔的事情。

宇宙大爆炸
如果宇宙是在隨著時間膨脹,那我們往回推就可以得到宇宙起源於一個奇點。在138億年前的一次大爆炸,誕生了如今的宇宙。也就是說,宇宙應該是有起源的,而不是永恆的。

但是口說無憑,要從這個出發點建立出一套理論,首先需要的就是過硬的理論支持,並且可以提出相關的證據。於是,一群粒子物理學就開始研究這個宇宙的起源和演化,他們構建了我們耳熟能詳的宇宙大爆炸模型,並且提出兩個關鍵證據,一個是宇宙微波背景輻射,一個是氦元素豐度。而這兩個關鍵證據後來也被科學家們所證實,不僅如此,宇宙微波背景輻射還成為了我們了解宇宙的武林秘籍。圍繞著宇宙微波背景輻射已經頒了三個諾貝爾物理學獎。

而粒子物理學家們構建的這套理論闡明了宇宙的整個演化,早期宇宙空間劇烈膨脹,溫度急劇下降,在3分鍾左右,就形成了如今的構成物質的粒子。宇宙大爆炸之後38萬年,溫度降低到3000度左右,原子結構得以成形,光開始在宇宙中傳播。後來,在2億年左右,宇宙中的星雲在引力坍縮下逐漸形成了各個恆星等等。

可能你要說明明沒有親歷現場,憑什麼就可以確定呢?
其實這個問題就好比,警察和法官明明沒有看到兇手殺人,他們又如何評判一個人是不是應該有罪呢?如果必須眼見為實才是真,那可能我們永遠也沒有辦法抓到兇手。而如今我們也都知道,其實這一切是可以依靠證據來證實或者證偽的。
科學理論也是如此,我們要批判一個理論到底對不對,首先要用充分的證據可以支持,其次它還能預測一些現象,宇宙大爆炸模型就預言了宇宙微波背景輻射的存在,以及氦元素的豐度。其次還要把理論放到最極端的條件下去試錯,如果還是對,你甚至找不到這個理論有任何的反例,更無法用證偽它,那它就應該是一個可信的理論。
其次,關於大爆炸,其實很多人還會問這樣的問題,宇宙大爆炸之前是什麼樣的。
但其實問這個問題的人,根本沒有好好思考過大爆炸理論本身。其實它描述的是從大爆炸之後的宇宙演化,而不是大爆炸之前的宇宙演化。也就是說,大爆炸之前到底是什麼,並不妨礙宇宙大爆炸理論本身成立。這就好比無論你的父親母親是誰,甚至你自己都不知道自己的父母是誰,但這一點都不妨礙你是誰是一個道理。而宇宙大爆炸之前是什麼,如今的認知是不知道。但就像剛才說到的那樣,這一點不影響宇宙大爆炸本身成不成立。
總結
按照如今的主流理論,宇宙起源於一次138億年前的大爆炸。大爆炸之後,宇宙逐漸演化出了如今宇宙的一切。

❺ 宇宙是怎麼形成的

宇宙是由大約137億年前發生的一次大爆炸形成的。

宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起,並濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大,瞬間產生巨大壓力,之後發生了大爆炸,這次大爆炸的反應原理被物理學家們稱為量子物理。大爆炸使物質四散出去,宇宙空間不斷膨脹,溫度也相應下降,後來相繼出現在宇宙中的所有星系、恆星、行星乃至生命。

雖然整個宇宙的大小尚不清楚,但可以測量可觀測宇宙的大小,估計其直徑為930億光年。在各種多重宇宙論中,一個宇宙是一個尺度更大的多重宇宙的組成部分之一,各個宇宙本身都包括其所有的空間和時間及其物質。

(5)宇宙怎麼擴展閱讀:

宇宙的組成

宇宙幾乎完全由暗能量、暗物質和普通物質組成。其他包括電磁輻射(估計占宇宙總能量的0.005%或接近0.01%)和反物質。在宇宙的歷史中,所有類型的物質和能量的比例都發生了變化。在過去20億年中,宇宙中產生的電磁輻射總量減少了1/2。

當前包括原子、行星、恆星、星系和生命在內的普通物質僅占宇宙質能總量的4.9%。當前這類物質的總體密度非常低,大約為4.5×10-31g/cm³,相當於每4立方米體積中只有一個質子的密度。暗能量和暗物質的性質是未知的。暗物質是一種尚未被確認的神秘物質形式,占宇宙總量的26.8%。暗能量是來自虛無空間的能量,它導致宇宙的膨脹加速,占宇宙總量的68.3%。


❻ 宇宙怎麼解釋

宇宙到底是什麼?該如何理解?
我國古語有雲:「往古來今謂之宙,四方上下謂之宇。」在這里我們就可以初步了解,宙說的是往古來今,也就是時間;宇說的是四方上下,也就是空間。實際上還需要加上物質,也就齊活了,時間、空間、物質三者不可分。

按照目前的主流觀點,認為宇宙起源於138.2億年前的奇點,經過一次暴漲,最後形成今天這樣規模的宇宙。按照最新數據可觀測宇宙直徑大約是930億光年,而科學家預估不可觀測宇宙直徑至少23萬億光年。未來宇宙會是什麼樣我們不太清楚,但是根據天文上的觀測,科學家發現宇宙一直在膨脹,在地球上遙望星空,看到的星系都在遠離我們運動,根據哈勃定律距離我們越遠,退行的速度越快。

但宇宙膨脹並不是大家想像中的減速膨脹,按照常規的理解,宇宙起始於138.2億年前的奇點大爆炸,那麼隨著時間再自身的引力作用下,宇宙本該是減速膨脹。但科學家觀測到的結果卻是,經過某個點之後宇宙正在加速膨脹,這就很奇怪了。
物體運動有加速度那自然就會有力的作用,但是目前就四大基本作用力,不是它們之中的任何一種,科學家提出了暗能量的概念,從其名字就可以知曉,對於這種作用方式,科學家了解的不太多。它在大尺度下表現的才更明顯,並且隨著距離的增大,作用效果越來越明顯。無法想像宇宙未來的命運如何!

現在的時間、空間和所有的物質都算是起源於138.2億年前的奇點,曾經有人問過奇點之前是什麼?奇點之外是什麼?實際上很簡單,那就是沒有答案,因為現在所有的一切,都是起源於那個奇點,奇點之前和之外是沒有意義的概念。
人類對於宇宙的認識是逐漸在變化的,最開始就是天圓地方,目光所及就是宇宙的一切,因為那個年代並沒有望遠鏡,也不可能讓我們以上帝視角去觀看宇宙的模型。現在就不一樣了,在網上隨便就可以找到太陽系的模型、銀河系的模型,已經更高的本星系群、本超星系團等。讓我們對於宇宙的認識越來越全面,越愛越立體。

太陽系內包含了八大行星、小行星、衛星、矮行星、彗星等,人類文明居住於地球之上,八大行星幾乎都貼近於黃道面,在一個平面上繞太陽公轉。而太陽系位於銀河系的一條旋臂之上,距離銀心大約2.6萬光年,太陽帶著整個家族成員繞著銀心狂奔,繞行一圈可能需要2.25億年。而銀河系和附近的一些星系大約五十個左右,構成了本星系群。

總之我們所見、所經歷就是宇宙,我們本身實際上也是宇宙的一部分,它起源於138.2億年前的奇點,至於最終的命運如何尚不可知了!一個生物文明對於宇宙來說只是匆匆的過客。

❼ 宇宙是怎麼形成的

很多西方人認為地球和天空是在6000年前是經超自然的創造形成的(至今很多人仍然堅信這一結 論,盡管這樣做了以後他們的智力看起來就和那些相信地球是平面的人一樣)。無論如何,現在大多數科學家都接受這樣一個事實,即太陽系是在46億年前由塵埃雲和氣體雲經過一個自然過程後形成的,而且也許在150 億年以前宇宙形成後這些雲就已經存在了。

在宇宙的開端,在時空誕生後的最初30萬年裡,宇宙是不透明的。隨著質子和電子互相結合成原子,輻射就可以自由的通過了,於是就形成了一個可觀測的宇宙。

但是如果我們回到大爆炸的時候並假設宇宙的所有物質和能量都集中在一個相當稠密的小球中,這個小球非常熱,它發生爆炸形成了宇宙,那麼這個小球是從哪來的呢?它是怎麼形成的呢?我們一定要假設在這一階段里有超自然創造嗎?

不一定,科學家們在1920年推出了一門叫量子力學的學科,它太復雜了以至於我們無法在這里解釋它。這是一個非常成功的理論,它恰當地解釋了其他理論無法解釋的現象,而且還可以預測新現象,所預測的新現象和實際上發生的完全相同。

1980年,一個美國物理學家阿蘭。古司開始用量子力學研究了有關大爆炸起源的問題。我們可以假想在大爆炸發生以前,宇宙是一個巨大的發光的海,裡面什麼都不存在。很明顯這種描述是不準確的,這些不存在包含著能量,所以它不是真空,因為按定義真空里應該什麼都沒有。前宇宙含有能量,但它的所有組成部分和真空的成分相似,所以它被叫做假真空。

在這個假真空里,一個微小的質點存在於有能量的地方,它是通過無規律變化的無目的的力量形成的。事實上,我們可以把這個發光的假真空想像成一個泡沫狀的泡泡團,它可以在這兒或在那兒產生一小片存在物,就像海浪產生的泡沫一樣。這些存在物中有的很快就消失了,回歸到假真空;而有的正相反變得很大或者經過大爆炸形成像宇宙那樣的物體。我們就住在這樣一個成功存在下來的泡泡里。

但是這個模型有很多問題,科學家們一直在彌補和解決它們。如果他們解決了這個問題,我們會不會有一個更好的觀點來解釋宇宙從何而來呢?

當然,如果古司理論的一部分是正確的,我們可以簡單地往回走一步問假真空的能量最初是從哪來的。這個我們說不出來,但這並不能幫助我們證實超自然物質的存在,因為我們還可以再往回走一步問超自然物質是從哪來。

這個問題的答案令人震驚,即「它不來自任何地方,它總是這樣存在的」。

❽ 宇宙是怎麼誕生的

宇宙學說認為,我們所觀察到的宇宙,在其孕育的初期,集中於一個體積極小、溫度極高、密度極大的奇點。在141億年前左右,奇點產生後發生大爆炸,從此開始了我們所在的宇宙的誕生史。
1929年,天文學家哈勃公布了一個震驚科學界的發現。這個發現在很大程度上導致這樣的結論:所有的河外星系都在離我們遠去。即宇宙在高速地膨脹著。這一發現促使一些天文學家想到:既然宇宙在膨脹,那麼就可能有一個膨脹的起點。天文學家勒梅特認為,現在的宇宙是由一個「原始原子」爆炸而成的。這是大爆炸說的前身。俄裔美國天文學家伽莫夫接受並發展了勒梅特的思想,於1948年正式提出了宇宙起源的大爆炸學說。
伽莫夫認為,宇宙最初是一個溫度極高、密度極大的由最基本粒子組成的「原始火球」——引力奇點。根據現代物理學,這個火球必定迅速膨脹,它的演化過程好像一次巨大的爆發。由於迅速膨脹,宇宙密度和溫度不斷降低,在這個過程中形成了一些化學元素,然後形成由原子、分子構成的氣體物質。氣體物質又逐漸凝聚成星雲,最後從星雲中逐漸產生各種天體,成為現在的宇宙。
這種學說一般人聽起來非常離奇,不可思議。在科學界,也由於這個學說缺乏有力的觀測證據,因而在它剛剛問世時,並未予以普遍的響應。
到了1965年,宇宙背景輻射的發現使大爆炸說重見天日。原來,大爆炸說曾預言宇宙中還應該到處存在著「原始火球」的「余熱」,這種余熱應表現為一種四面八方都有的背景輻射
。特別令人驚奇的是
,伽莫夫預言的「余熱」溫度竟恰好與宇宙背景輻射的溫度相當。另一方面,由於有關的天文學基本數據已被改進,因此根據這個數據推算出來的宇宙膨脹年齡,已從原來的50億年增到100—200億年,現在最准確的是137億年,這個年齡與天體演化研究中所發現的最老的天體年齡是吻合的。由於大爆炸說比其他宇宙學說能夠更多、更好地解釋宇宙觀測事實,因此愈來愈顯示出它的生命力。現在,大多數天文學家都接受了大爆炸說的基本思想,不少過去不能解釋的問題正在逐步解決,它是最有影響、最有希望的一種宇宙學。

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