宇宙是怎樣產生的?只是因為宇宙大爆炸嗎?

2020-10-10 允兒的趣味科學

宇宙之浩瀚

小的時候,我們和小朋友辯論一個東西有多大的時候,比如會說:有大象那麼大,有房子那麼大,在我們的思想中,它們都是我們認知最大的極限了,如果突然人群中有人說:有宇宙大嗎?我相信大家都是啞口無聲,並且會問宇宙是什麼,它是有多大?


宇宙是各種天體和物質的統稱,它廣袤無際無法測量,它不是一位靜止的老人,而是處在不斷的運動中。善於求知的人們會產生疑問了,我們知道人類是由母體受精後產生的,植物是由植株培育產生的,那宇宙是如何來的呢?

有關宇宙的起源,多年來科學家們一直在研究這個複雜神秘的課題,世界上流傳很多關於宇宙起源的理論,比如愛因斯坦廣義相對論指出:宇宙是不斷運動和膨脹的,但是由於當時人們固有的思想為宇宙是永恆靜態的,最終愛因斯坦未能堅持自己的觀點。

後來經過科學家們不斷的研究和探索,目前關於宇宙起源的主流觀點認為:宇宙是在137億年前由於大爆炸而產生的。

科學家們主流觀點宇宙起源於大爆炸不是憑空想像的,而是由無數的理論來進行支撐的。

哈勃紅移現象

一位名叫愛德溫.哈勃的天文學家在1929年觀察星系時發現了一個離奇的現象,宇宙不是一成不變的,星系之間的距離正在越來變大,於是就得出了哈勃紅移理論,什麼是紅移呢?紅移是一種現象,它是指距離地球越遠的星系,正在以快的速度遠離地球。就好比一個膨脹的空間內兩個物體間距離越來越遠,因此它發出的光波也會越來越長。在我們的認知中,在可見光中紅光是最長的光,因此我們把它稱為「紅光」。從紅移現象我們可以得出宇宙是在呈現不斷膨脹的狀態。

奇點

既然宇宙在不斷地變大,那它肯定有最小的時候,那具體是在什麼時候呢?科學家認為宇宙最初只是一個點,稱為「奇點」。別小看這個點,正所謂「濃縮的都是精華」,它是有著無窮小的體積,無限大的密度,無限的高溫和能量。最初在奇點上能量之間和平相處,相互維持著平衡,由於某一時間點打破了平衡,瞬間就發生了爆炸,就像動物破殼而出一樣,宇宙就這樣轉瞬即出。從大爆炸開始,宇宙自身都在不斷的膨脹,而且膨脹的速度變得越來越快。

宇宙微波背景輻射

在日常生活中,假設你使勁吹一個氣球,在達到氣球限度後就會發生爆炸。爆炸後你會發現地上會有氣球碎屑。同理如果宇宙會爆炸,那肯定也會產生「遺留之物」。


時間回顧到1965年,美國天文學家阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜在天線旁無意發現一個很吵的噪音,原本以為是可惡的鳥糞造成的,他們把鳥糞清理後,依然還是出現噪音。無奈的他們只能暫時忍受,無計可施。後來在看一篇物理學家拉爾夫·阿爾菲發表的文章中發現,其中的噪音和文章中提到的很是相似,經過研究論證得出此噪聲就是宇宙微波背景輻射,宇宙微波背景輻射是什麼呢?


簡單來說宇宙微波背景輻射就是電磁波,世界上萬物都會自發產生電磁波,電磁波是什麼呢?在現實生活中我們接觸到的是:在今年新冠病毒疫情期間,大家都會看到電視上有的會播放機場或者火車站後臺工作人員利用儀器監測乘客身體是否處於高溫狀態,這個儀器叫「紅外線透視儀」。

那怎麼更好的描述宇宙微波背景輻射呢?人們形象的定義它為溫度,此溫度不是我們認知中的溫度,而是宇宙背景輻射溫度大約為3K,k叫做開爾文,相當於零下270攝氏度的物體發出的電磁波。科學家通過對比發現它和宇宙大爆炸後留下來的殘餘溫度很是相似,故驗證宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸後的殘餘。

根據實驗表明它也會產生紅移現象,並且隨著溫度的降低,波長會越來越長。通過這個發現,兩位科學家因此獲得物理最高獎項:諾貝爾獎。

「非主流學說」

通過哈勃的紅移現象和宇宙微波背景輻射,科學地解釋了宇宙起源於大爆炸之說,從此宇宙起源於大爆炸成為主流學說。

然而科學家對於宇宙起源的探索是永無止境的,因此也提出了不同的觀點。安德烈.林德教授認為暴漲是宇宙的起源:宇宙中某種物質引發了爆炸,然後暴漲使各種物質加速,後來隨著暴漲消失,就有了今日膨脹的宇宙。帕拉馬.辛格指出:宇宙在大爆炸前存在另外一個宇宙,萬物都在輪迴,所以它在逐漸縮小後輪迴形成今日的宇宙。斯莫林教授說:宇宙要不斷再生才能永久。宇宙有一個祖先,在黑洞中產生,由於黑洞存在彈力,物質縮小到極限後然後反彈重新膨脹。


總結

對於宇宙的起源一直是科學家們不斷探討的課題,因宇宙浩瀚神秘,揭秘宇宙的真實還需要一段時間,隨著科學技術的進步,相信在不久的將來,有關宇宙的奧秘會有科學的答案。

相關焦點

  • 宇宙大爆炸——宇宙大爆炸是否產生了宇宙的所有物質
    可是有一個問題一直存在:宇宙大爆炸產生的物質是宇宙的全部還是部分?可以發現當年宇宙學家們毫不猶豫地選擇了前者,但現有的證據無法證明:宇宙大爆炸一定產生了宇宙的全部物質,這僅僅只是個假設。擺在面前的有兩個可能的選擇:(1)宇宙大爆炸產生了宇宙的全部物質;(2)宇宙大爆炸產生了宇宙的部分物質。只可能有一個是正確的,那麼有沒有證據可以說明哪個正確?除了我們有「思維慣性」外,我們沒有任何證據可以幫助我們作出選擇。
  • 大爆炸理論的奇點產生了宇宙所有的物質,它究竟是怎樣的存在?
    大爆炸的起始點「奇點」的由來也是有著一定歷史的,首先是大爆炸宇宙論的提出,後來由霍金與彭羅斯兩人的貢獻,基於廣義相對論提出了宇宙必然來自於「奇點」。奇點是個什麼東西呢?我們知道宇宙是膨脹著的,現在仍然處於加速膨脹的階段,而在早期,宇宙暴漲的過程中,宇宙的大小呈指數級暴漲,這就說明宇宙來自於一個體積很小、能量極高、密度極大的「奇點」,很好理解,由於奇點很小,能量密度高到了現代物理學都無法解釋的地步,因此才暴漲的如此迅猛。
  • 宇宙大爆炸的瞬間產生了宇宙中的一切?科學家給出不同答案
    隨著科學的發展,人類對宇宙有了更加深入的了解後,卻發現自己仍然難以探索一些問題的真相,例如宇宙的誕生,在138億年前,真的發生了一場巨大的爆炸嗎?在這場爆炸之前,宇宙是否存在?畢竟宇宙的誕生距離現在已經過了太長時間,我們只能通過宇宙大爆炸後產生的一束光留下的微波去判斷和研究,那麼宇宙中的物質,真的是在大爆炸中「無中生有」嗎?
  • 宇宙誕生於大爆炸,大爆炸之前的宇宙又是怎樣呢?
    你無法想像嗎?那是因為我的表達雖然語法正確,卻毫無意義。動詞、名詞、形容詞等都在正確的位置,但這個表達仍然沒有意義。好吧,「大爆炸前」就是這樣。沒有意義的表達。 現在你可能會認為這是不公平的,因為你的直覺告訴你,「大爆炸之前」應該有意義……畢竟,每一時刻都有一個「之前」,二期每種影響都有其原因。但在這一點上,我必須請求你們放棄所謂的直覺,轉而採用數學的嚴謹。
  • 宇宙真的是大爆炸產生的嗎?還是無始無終一直存在著?
    就其本身而言,這一觀察結果就提供了許多可能的解釋,包括:光會疲勞,隨著時間的推移會失去能量,宇宙在振蕩,隨著時間的推移會收縮和膨脹,而我們只是正好處在膨脹的階段,宇宙常數,比如光速,或者引力常數,隨著時間的推移發生了變化,宇宙穩定而均勻地膨脹,並隨著膨脹而產生新的物質宇宙在快速旋轉,而遠離我們的星系有很大的
  • 揭秘:宇宙大爆炸是怎樣產生的(組圖)
    1932年勒梅特首次提出了現代宇宙大爆炸理論:整個宇宙最初聚集在一個「原始原子」中,後來發生了大爆炸,碎片向四面八方散開,形成了我們的宇宙。
  • 宇宙真的是大爆炸產生的嗎?為什麼現在的宇宙還在不斷膨脹?
    宇宙真的是大爆炸產生的嗎?我們生活的宇宙從哪裡來?可能這個問題遠比人類的來源問題更加神秘莫測,研究難度更大。因為人畢竟是真實存在的東西,可以進行全方面的深入研究。而宇宙,大多數時候都只存在於人類的想像之中。這並不影響科學家們關於宇宙來源的思考,目前學術界公認的「宇宙大爆炸」理論是1927年由比利時的天文學家提出來的一種假說。這也是現代宇宙學中最有影響力的一種假說。
  • 宇宙真的是大爆炸產生的嗎?為什麼現在的宇宙還在不斷膨脹?
    今天讓我們一起走進宇宙,探索宇宙的秘密世界吧。人類居住在地球上,地球是太陽系中的一顆小行星,而太陽系又是銀河系中的一個小星系,銀河系之外還有更多的河外星系。儘管對於人來說,可能一輩子都會在地球上生活,但這並不影響他們去探索自己永遠無法到達的河外星系。這也就是大腦的力量,想像力永遠無法被束縛。而思考這些天文學的奧秘,也會讓人的思維更加活躍,更加敏捷。宇宙真的是大爆炸產生的嗎?
  • 宇宙大爆炸可以休矣!「奇點」是怎樣的存在?我們該怎樣理解宇宙
    如果說在宇宙誕生學說中最有影響的,莫過於宇宙大爆炸理論了。1927年,來自比利時的天文學家和宇宙學家勒梅特首次提出了大爆炸理論。1929年,美國天文學家哈勃的宇宙膨脹理論似乎又給大爆炸理論增添了新的證據。於是,美國科學家伽莫夫在1947年正式提出「奇點大爆炸」學說。
  • 宇宙大爆炸
    宇宙是怎樣產生的呢?中國古代的傳說,是盤古大神開天闢地,才有了宇宙。西方傳說是上帝創造了一切。1946年,美國的加莫夫提出了「大爆炸」理論。宇宙誕生於一片虛無之中,沒有空間,沒有時間,也沒有能量,沒有物質。大約在100億年前,一個質量和密度無限大,而體積無限小的點爆炸了。它炸出了具有時間,空間和物質的宇宙。星系,太陽,地球,水,空氣和生命等就伴隨著這個不斷膨脹的時空逐漸形成。
  • 宇宙大爆炸
    現在許多人相信宇宙誕生於一次大爆炸,爆炸之前是個緻密的奇點,說是這個奇點積體無限小、質量無限大,完全屬於極端的存在。直到一個平衡點終於被打破,於是發生了劇烈的爆炸。爆炸的瞬間,溫度可達到一億億億億度,實在無法想像。
  • 宇宙大爆炸之前是什麼,宇宙邊界真的存在嗎?
    是在人類望遠鏡探測不到的地方,肯定還有更大的空間,宇宙起源於大爆炸,而大爆炸之前是一個點,這個點是有邊的,但是目前人類沒辦法找到邊界。 就不說宇宙有多大了,從地球飛到太陽要飛多久?這個數字就讓很多人驚訝。那麼在宇宙中太陽系也就算不了什麼了。那麼宇宙有邊界嗎?
  • 宇宙大爆炸產生現在的宇宙,是猜想還是真有科學依據?
    大爆炸理論是宇宙起源的主導理論。從本質上講,該理論指出,宇宙是從最初的點或奇點開始的,該點或奇點已經擴展了數十億年,形成了我們現在所知道的宇宙。大爆炸產生宇宙是一種假設理論,單大爆炸理論得到了眾多科學事實依據驗證,當然大爆炸理論也存在局限性,因此也存在信任危機。讓我們一起來認識大爆炸理論的誕生和發展歷程。
  • 宇宙起源究竟是怎樣的?科學家推翻宇宙大爆炸理論,各執己見
    地殼由宇宙中的氣體和塵埃組成。那宇宙是怎麼形成的呢?那是最根本的問題所在。關於宇宙的起源問題,經過無數次的研究和猜測,科學家們發現了一個最具說服力的理論,即大爆炸理論。根據大爆炸理論,宇宙最初只是一個點,這個點在科學上稱為奇點,它具有無限的密度和質量,由於某種未知的原因,奇點發生了爆炸,從那一刻起,時空就產生了,宇宙隨之誕生了,自從奇點爆炸以來,宇宙一直在不斷地膨脹,而且膨脹的速度毫無疑問超過了光速。順帶一提,光速極限論就是對宇宙中物質的運動速度的研究,而空間的擴張並不局限於此。
  • 科學家探尋宇宙起源,模擬宇宙大爆炸,稍不留神將產生人造黑洞!
    科學家探尋宇宙起源,模擬宇宙大爆炸,稍不留神將產生人造黑洞!大多數人第1次接觸宏觀世界應該是初中的化學當中,世界的頂級科學家為了更好地了解微觀宇宙,他們成立了一個組織叫做CERN叫做歐洲核子研究組織。宇宙大爆炸這一研究小組聯合了22個成員國共同參與,他們的目的非常簡單,那就是通過微觀的角度來分析世界的物質以及宇宙的組成。 那麼用眼睛看不到的微觀世界和人類無法觀測的宇宙,兩者之間究竟有什麼關係呢?
  • 宇宙大爆炸才出現的空間,那宇宙大爆炸之前有沒有空間?
    廣闊的草原,蔚藍的天空,深邃的宇宙,我們可以真真切切地感受到空間的存在。如果現在有人說,在宇宙誕生之前不存在時間與空間,你會相信嗎?如果宇宙誕生之前不存在時間與空間,那麼這一切又從哪裡來?最為關鍵的是,宇宙誕生之前的狀態是什麼?誰來盛放這海量的物質? 如果說之前是模糊宇宙學,那麼現在就一定是精確宇宙學了,不僅需要理論,也更需要實際觀測的支持。
  • 宇宙中所有的物質和能量都是宇宙大爆炸產生的?實際或並非如此
    然而天文學家推測,宇宙中最重要的成分是暗物質和暗能量,暗物質佔宇宙25%,暗能量佔70%,只有剩下的5%才是我們通常所能觀測到的普通物質。那麼這麼多的物質都是怎麼出現的呢?要探討物質的來由,就一定會牽扯到一個最根本的問題,那就是宇宙是怎麼來的?
  • 宇宙起源於「大爆炸」?那「大爆炸」又是怎麼來的?
    「除了名字以外,大爆炸理論並不是一個真正的爆炸理論,它實際上只是一個關於爆炸結果的理論。」——阿蘭·古斯每當我們談論宇宙起源的時候,都會提到大爆炸理論,這個理論的名字從字面上就給了我們一種宇宙從一點爆炸並誕生的感覺,其實並不是這樣的,在這個理論中沒有「奇點」,也沒有任何東西爆炸,這個理論說的是一個宇宙的狀態,這個狀態在過去溫度更高、密度更大、膨脹速度更快。
  • 宇宙背景輻射真的宇宙大爆炸遺留的嗎?
    現代主流物理學認為:宇宙微波背景是宇宙背景輻射之一,為觀測宇宙學的基礎,是宇宙中最古老的光,誕生於宇宙大爆炸時刻。利用傳統的光學望遠鏡,觀察恆星和星系之間的空間(背景)是一片漆黑。現在的物理學家堅信:宇宙背景輻射是一種大爆炸遺留下來的。他們認為:「宇宙微波背景是我們宇宙中最古老的光,當宇宙剛剛380,000歲時刻在天空上。它顯示出微小的溫度漲落,對應著局部密度的細微差異,代表著所有未來的結構,是當今的恆星與星系形成的種子」。
  • 宇宙大爆炸真的是爆炸嗎?了解宇宙大爆炸過程中的細節
    我們講個故事,好嗎? 有一個雞蛋,我們可以叫它羅伯特。羅伯特是一個巨大的「雞蛋」,內部充滿了能量。但是,這顆「雞蛋」的內部發生了一些不尋常的事情,可能是內部的能量失去了平衡,之後羅伯特以一種爆炸的方式裂開。