當前位置:首頁>科技>宇宙的歷史與現代宇宙學的發展
發布時間:2025-10-27閱讀(0)
|
如果宇宙從形成之日起就膨脹了,這意味著我們能看到的所有能量,包括物質的能量,在開始的時候都以極其熾熱的稠密狀態緊緊地擠在一起,并且一直以某種方式膨脹。這在1949年被Fred Hoyle 戲稱為“大爆炸”。
在1960年代,大爆炸一直是一個激烈爭論的話題,當時爭論的焦點是貝爾實驗室的兩位科學家 Penzias和Wilson意外發現了宇宙微波背景(CMB)。當宇宙冷卻到大約3000開爾文時,光開始可以在宇宙中自由傳播,這是大爆炸的余暉。今天,宇宙的溫度要低得多,約為 2.7 開爾文。摘自: www.ws46.com 但我沒有告訴你的是,現代宇宙學的真正開始甚至發生在哈勃發現銀河系外其他星系之前。實際上,宇宙學始于愛因斯坦提出廣義相對論。宇宙學中幾乎所有的東西都源于這個理論。 如此多的宇宙學歸結為解決著名的廣義相對論愛因斯坦場方程。在不涉及數學的情況下,讓我們直觀地感受一下這個等式。方程的左邊代表時空曲率,右邊包含宇宙的所有物質和能量。這個方程簡單地告訴我們,宇宙所有質量和能量的構成,在時空中產生了一個我們將其解釋為引力的曲率,而引力反過來影響質量和能量。物理學家約翰·惠勒說得最好:“物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動。”
有了這個,我們可以簡單地將我們花了幾個世紀研究的關于物質和曲率的所有信息插入到這個方程中,并獲得解釋我們宇宙的方程。簡而言之,這就是現代宇宙學! 許多宇宙學家并不認為一開始宇宙實際上是無限小的,這很可能只是我們模型極限的一個小故障。如果模型中存在故障,我為什么要相信這些?這是一個合理的擔憂。但由于該模型對這個早期時間做出了許多預測,即使在今天我們也可以對其進行測試,因此我們有大量證據支持這樣一種觀點,即如果我們忽略宇宙無限小的點, 該模型可以完美運行 。所以我們能做的就是讓時間回到這個故障發生之前。 隨著宇宙繼續膨脹并變冷,宇宙迎來了第三階段,大約發生在 10^-11 秒左右,溫度冷卻到 10^18開爾文。此時,希格斯場獲得了非零勢,當基本粒子與該勢相互作用時,它們獲得了靜止質量。隨著溫度繼續下降到大約1萬億開爾文,強力開始了,夸克結合成更大的粒子,但除了質子和中子之外的所有粒子都衰變了。 這種情況在下一個階段發生了變化。宇宙在380000年的時候,并且溫度冷卻到大約3000開爾文,這種情況才發生。電子現在可以與質子和氦原子核結合形成中性氫原子和氦原子。在這個階段,可觀測宇宙的大小已經增長到大約 8300萬光年。由于電子現在能夠被原子核捕獲,它們不再干擾光子的自由流動。結果,宇宙從不透明變為透明,這是宇宙的第一道可見光,即使在今天也能看到。它是一種從空間中所有點發出的輻射,稱為宇宙微波背景。 但是為了形成星系,宇宙首先需要形成恒星。這最初發生在由氫和氦結合的氣體云引力、壓力隨時間增加時。最終,壓力變得如此之大,以至于凝聚的氣體球點燃形成一顆恒星,宇宙的黑暗時代結束了,因為我們有來自恒星的光。 |
下一篇:紅娘是哪一部作品中的人物
Copyright ? 2024 有趣生活 All Rights Reserve吉ICP備19000289號-5 TXT地圖HTML地圖XML地圖