宇宙是怎麼來的?科學家提出了這個假說

2021-01-09 每日百科知識

馬克思主義哲學所說的宇宙,在時間上是無始無終的在空間上是無邊無際的。既然無始,自然就不存在從何面來的問題。這裡所說的宇宙,是指天文學上的字宙,是指哲學上無限宇宙中,我們人類目前認識能力所及的這一部分。今天,我們已經認識到的宇宙,包含10億個星系,稱為總星系。對於目前所測到的這部分宇宙的起源問題,科學家們提出了各種假說,大爆炸宇宙論就是當今最流行的一種。現在簡要地介紹一下這種假說。

大爆炸宇宙論認為,在150~180億年以前,宇宙中的物質都密集在一起,其密度為水的100萬億倍,溫度高達150億度,在一定條件下引起了一次大爆炸。高溫的初始階段,宇宙只有中子、質子、電子、光子、中微子等基本粒子形態的物質,形成一個原初火球,它向四周迅速膨脹,同時溫度、密度不斷下降。當溫度下降到100億度時,宇宙中開始形成化學元素,隨後,宇宙物質取等離子體等形態。當溫度降至幾千度時等離子體複合成通常的氣體。溫度再往下降,氣體物質逐漸凝聚為星雲,以後凝縮為各種星體,成為今天的總星系這個樣子。

目前,有一些觀測事實支持這種假說。例如,天文學家在觀測宇宙中各星系時,發現光譜普遍紅移,說明各星系都離我們遠去,其退行速度與距離成正比。因此得出一個驚人的推論:各星系間的距離都正在均勻地拉開!總星系正在均勻地膨脹著!宇宙在膨脹!由此反推到從前,宇宙一定從某一奇點猛烈爆炸,並急劇地向外膨脹。

1965年發現宇宙的四面八方都在不停地發射著微波波段的無線電波,電波十分微弱,才相當於絕對溫度3度(-270℃)的物體發出的輻射。這種微波背景輻射是從哪裡來的?科學家們對此提出了種種解釋,其中之一就是大爆炸宇宙論。有的科學家認為微波背景輻射正是從前大爆炸中遺留下來的火球輻射。

現在測得天體總質量的2/3是氫,1/3是氦。但是,從恆星內部氫核聚變的過程中,怎麼也產生不了這麼多的氮,那麼,這些氦又是從哪裡來的呢?大爆炸宇宙論解答了這個問題,它認為一部分氮是在大爆炸之後形成化學元素的階段產生的。

另一個重要的觀測事實是,星的年齡都沒有超過100億歲,太陽現在大約也只有5億歲。最老的星也才將近100億歲。這可能是150億年前一次大爆炸的結果最近又發現中微子有極微小的靜止質量,如果這一點得到進一步的證實,那麼,它又為大爆炸宇宙論提供了一個新論據。因為宇宙中到處都有中微子,儘管它的靜止質量非常微小,但是把它們全加在一起,所產生的引力作用可以阻止宇宙繼續膨脹下去,並把宇宙物質重新拉回到一處,從而引向另一次宇宙大爆炸。

由於以上事實,大爆炸宇宙論這一假說受到天文學家們的極大重視。

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