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宇宙在什么状态下诞生

来源: 作者:未知 人气: 次 发布时间:2018-01-15 15:36:54

 

宇宙的创世起源为何?不同文化有不同的传说。 这个大哉问在科学的历程上又是如何发展的呢?看科学家如何透过望远镜拼凑拼图,组成这幅伟大的图像

宇宙在什么状态下诞生

图说:宇宙由时间与空间中的一个点诞生,科学家发现大霹雳造成的辐射之后,才证实了这个想法。

宇宙在灼热致密的状态下诞生,这是科学史上非常重要及完整的概念,弗瑞德?霍伊尔称之为大霹雳。 不过,这个概念问世至今还不到百年,披头四乐团在1960年代轰动乐坛时,天文学家都还没证明大霹雳确实存在。 50年前的夏天,科学家终于发现确实证据,这个证据就是宇宙微波背景辐射,但其实当时已有许多间接证据。

回顾历史, 大霹雳的概念问世于俄联数学家亚历山大?弗里特曼1922年发表的论文中。 弗里特曼发现,从爱因斯坦描述空间、时间和物质特性的广义相对论方程式看来,可能有不同种类的宇宙存在。 有些宇宙起初很小,但会随时间而扩大;有些宇宙一开始很大,但会随时间而缩小。 有些宇宙从一个极小的点扩大到某个程度,又缩小成一个点,或许会再「跳入」另一回合的扩大和缩小。 当时没有任何确实证据可证明我们的宇宙与这些数学模型相符。

宇宙在什么状态下诞生

但这并没有让弗里特曼就此放弃研究。 他在1923年出版的《空间与时间构成的世界》中写道,「由于缺乏可靠的天文资料,引用任何数字来说明宇宙的年龄都没有意义,但如果为了好奇而计算宇宙从一个小点诞生到目前所花的时间,也就是「创世」至今已经过了多久,得出的数字应该是百亿年左右。 」这个说法相当接近科学界目前普遍认可的138亿年,但当时没有人注意。

是星系还是星云?

但是弗里特曼不知道,其实已经有天文资料支持他的说法。 美国罗威尔天文台的维斯托?斯里弗一直在研究来自当时称为「星云」(螺旋形云状物质)的光。 当时科学家仍在争议这类天体到底是银河系内的气体云(恒星可能的形成处)? 还是比银河系遥远许多、体积也大得多的星系?

出乎斯里弗意料的是,他发现来自这些螺旋状星云的光有「红移」现象,而且红移幅度相当大(参见〈重点解析〉一栏)。 这个现象最单纯的解释就是这些天体正快速远离我们,而红移则是源自都卜勒效应。 红移现象显示这些天体的距离确实在银河系以外。 但还有另一种可能。 在弗里特曼发现的宇宙扩张模型中(但斯里弗不知道这个模型),空间随时间而拉长时也会造成类似的红移效应。

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