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为什么说宇宙起源于大爆炸?

2020-01-08来源:闻通社

早期时候,大家对宇宙的起源还是众说纷纭的,从地心说时候的上帝制造宇宙,到如今的大爆炸理论成为最可信的说法,也是经历了几代科学家们的不断研究。我们当今,大多数人对宇宙大爆炸理论也是深信不疑,可是宇宙大爆炸理论究竟是什么,我们到底为什么相信大爆炸理论,大家了解吗?

为什么说宇宙起源于大爆炸?

大爆炸宇宙论解释

大爆炸宇宙论最开始是由比利时天文学家勒梅特在1972年提出的,后经哈勃、爱因斯坦、加莫夫等人的不断完善才有了今天成熟的大爆炸理论。大爆炸理论将宇宙从开始到现在的演化过程大致分为五个阶段。

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宇宙演化图

第一个是普朗克时期,此阶段指爆炸开始的10^(-43)秒内,此时由量子引力决定演化,弦在宇宙中出现,由于尺度太小,时间太短,科学家们对此时期所知甚少;第二个是暴涨时期此时的宇宙年龄只有10^(-35)秒,密度扰动、温度涨落和背景引力波在这个时期形成,这对以后星系的形成起了至关重要的作用;

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量子引力

第三个时期是辐射为主的时期,此时宇宙年龄大约为10000年,此时期产生了残留暗物质,以及中微子背景,组成实物的原子核也在这个时期合成;第四个时期是实物时期,此时电子与原子核复合,构成我们今天的各种元素,由于原子之间的引力,物质密度的不均匀性也随之增长,构成我们今天生活的星系;

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星系

最后就是暗能量为主的时期,大约从10亿年以前开始,暗能量的存在导致了今天宇宙的加速膨胀。

大爆炸宇宙论证据

科学家们之所以如此支持大爆炸理论,是因为大爆炸理论所推导出来的结果,基本与现在的观测相符,主要的观测事实有以下4点。

(1)宇宙的膨胀:1929年哈勃通过观测发现,宇宙间所有的星云都在发生彼此远离,而且相互之间离得越远,远离速度就越快。这就像我们吹气球一样,在我们吹气的时候,气球上的各个点都是彼此远离的。也就是说当气球上的各个点彼此远离的时候代表着气球在膨胀,同理我们可以推测出宇宙也在膨胀,这并不是受任何排斥力的影响。

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宇宙像个气球

(2)星系及大尺度结构在宇观尺度上的均匀和各向同性:大爆炸模型建立在爱因斯坦的广义相对论和宇宙在宇观尺度上为均匀和各项同性的假说基础上,通俗一点来说就是,宇宙并没有一个中心,我们从各个方向来观测宇宙,测到的密度、温度、膨胀速率等性质都是相同的。

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从各个方向看宇宙大致相同

(3)宇宙微波背景辐射:根据大爆炸理论我们,在爆炸后的大约38万年,宇宙的温度非常之高,此时的宇宙异常之挤,没有东西可以在里面“运动”,光也不可以,辐射也是一种光,所以辐射也无法传播。随着宇宙的膨胀,宇宙温度降低到3000K左右时,宇宙中的光子可以不受阻碍的在宇宙间传播,这时产生了第一批辐射,而我们今天可以探测到他们的存在,这就强有力的证明了宇宙有过一段“挤压”时期。

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宇宙微波背景辐射

(4)轻元素的丰度:宇宙中的可见物质主要是氢(约75%)和氦(约25%)、以及剩余的元素周期表中其他元素。对这种现象的解释是,在大爆炸发生的三分钟左右,温度正合适,中子和质子开始结合形成氢、氦和锂,再往后几分钟,温度骤降,和反应无法进行,于是宇宙爆炸中就只合成了这些元素。在以后的星系演化中,轻元素逐渐合成了少量的重元素。

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读过本文之后大家应该对宇宙大爆炸理论有了大体了解吧,有需要交流的同学们欢迎在下面评论留言哦!

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