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宇宙大爆炸
制作人:张保
超!
简介。
大爆炸是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳的观测结果,这些初始状态大约存在发生于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀到达今天的状态。2014年3月18日,美国哈弗-史密松天体物理中心的科学家宣布,已经找到了宇宙早期“暴涨”阶段产生引力波的第一个证据,这也是对宇宙暴涨理论(cosmic inflation theories)最强的验证。
三种宇宙模型学说。
第一种是稳定态模型,认为宇宙一直在以不变的速率膨胀,新的物质不断产生,某一空间总是有同量的物质。
第二种是大爆炸模型,认为宇宙起源于一次大爆炸,以后各星系会无限膨胀,宇宙的全部元素供应都在爆炸的头半个小时内产生齐备,再不会有新的物质产生。
第三种是脉动模型,认为宇宙的所有物质都从一团原先压紧的物质飞离, 速度逐渐缓慢下来,最终停止不动,而后开始在各部的引力互拉影响下发生收缩,物质凝聚到最后再度发生爆炸。在这些过程中,物质既没有产生,也没有毁灭, 只是重新编排、互换位置。
3种宇宙模型共存,人们为此激辩了许多年,到了50年代后期,大爆炸模型渐趋上风, 到1965年,更有观测证据有力地支持大爆炸模型,从此,大爆炸模型被广泛地接受了。
提出。
比利时牧师、物理学家乔治·勒梅特首先提出了关于宇宙起源的大爆炸理论,但他本人将其称作“原生原子的假说”。这一模型的框架基于了爱因斯坦的广义相对论,并在场方程的求解上作出了一定的简化(例如空间的均匀和各向同性)。
早在1929年,埃德温·哈勃作出了一个具有里程碑意义的发现,即不管你往哪个方向看,远处的星系正急速地远离我们而去。
1950年前后,伽莫夫第一个建立了热大爆炸的观念。
理论假设。
大爆炸理论的建立基于了两个基本假设:物理定律的普适性和宇宙学原理。宇宙学原理是指在大尺度上宇宙是均匀且各向同性的。
从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来,通过几十年的努力,宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史:
大爆炸理论的介绍。
大爆炸开始时约137亿年前,极小体积,极高密度,极高温度。
1000亿度,
光子、电子、中微子为主,
质子中子仅占10亿分之一,
热平衡态,体系急剧膨胀,
温度和密度不断下降。