漫畫:什麼是宇宙大爆炸?

2021-02-15 程式設計師小灰

歷史的開端在哪裡?

五千年前嗎?那僅僅是文字記載的開端。

幾十萬年前嗎?那僅僅是人類的開端。

四十億年前嗎?那僅僅是地球的開端。

這一天,一個名叫小灰的網際網路程式設計師,正在跟他的朋友大黃討論起歷史的話題。



宇宙是如何誕生的?

關於宇宙的起源,科學界一直存在著兩種不同的聲音:


1.永恆宇宙理論


認為宇宙一直都存在著,沒有起點,也沒有終點。堅持這一理論的代表人物是著名的天文學家 弗雷德·霍伊爾。

2.大爆炸理論


認為宇宙起源於一個奇點,在140億年前發生的一次大爆炸中形成,並且一直在快速膨脹著。這一假說成為了當今關於宇宙誕生的主流觀點。

都說實踐是檢驗真理的唯一標準,但是宇宙的起源是根本無法實踐的。想想也是,總不能穿越時空回到一百多億年前親眼看一看吧?

因此,這一切假說,都只能依靠理論上的推導和證明。

宇宙大爆炸的證明

不知大家有沒有觀察過這樣一個現象:

當一列火車開向我們的時候,火車發出的聲音音調越來越高,也就是聲波的頻率越來越高;而當火車遠離我們的時候,火車發出的聲音音調越來越低,也就是聲波的頻率越來越低。

同樣道理,當一束光逐漸接近我們的時候,其光波的頻率越來越高;當一束光逐漸遠離我們的時候,其光波的頻率越來越低。

總而言之,物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生變化,這就是都卜勒效應

當物體(波源)逐漸接近,光波頻率升高的情況,我們稱之為藍移,當物體逐漸遠離,光波頻率降低的情況,我們稱之為



1929年,天文學家哈勃在通過望遠鏡觀測天體時,發現那些遙遠的天體發生了紅移現象。這代表著宇宙中的眾多天體正在以極高的速度遠離我們,這一速度甚至超過了光速。由此,宇宙大爆炸得以證明。

星雲和天體的形成

什麼是星雲呢?星雲就是由氣體和宇宙塵埃構成的雲狀物。

宇宙大爆炸之初,物質只能以粒子形態存在。宇宙爆炸之後的不斷膨脹,導致溫度和密度很快下降。

隨著溫度降低、冷卻,粒子逐步形成原子、原子核、分子,並複合成為氣體。氣體逐漸凝聚成星雲。

又過了很久很久,一部分星雲物質在引力作用下逐漸發生坍縮,形成了各種各樣的恆星和星系,而最終形成的現在的宇宙。

其中,太陽系就是在大約46億年前,由位於銀河系獵戶懸臂的太陽星雲發生旋轉和坍縮所形成。

而我們所賴以生存的地球,也在那個時候隨之誕生。雖然看起來很現在的地球略有不同:

熟悉小灰的朋友們都知道,小灰是程式設計師出身,製作過一系列以編程技術為主題的漫畫,現在為什麼會投向歷史題材呢?

在小灰心中,歷史是一件恢弘壯麗的藝術品,值得每一個人去感受,去敬畏。

因此,小灰開啟了這個嶄新的公眾號 小灰談歷史,希望以一種全新的方式和視角帶領大家穿越時空,一起來欣賞這條時間長河的波瀾壯闊。

或許有人會擔心,小灰你會不會放棄技術公眾號的創作?

這一點請大家絕對放心,小灰的主要精力仍然會放在技術公眾號 程式設計師小灰 上面,每周都會為大家帶來精心準備的原創漫畫。

相應的,新公眾號 小灰談歷史 的更新會比較慢,在這裡也歡迎對歷史感興趣的小夥伴一起討論和指正。

最後,再一次感謝大家的支持!

相關焦點

  • 宇宙大爆炸理論有哪些證據,在大爆炸之前宇宙又是什麼?
    宇宙大爆炸理論是目前解釋宇宙起源和演化的最佳理論,雖然該理論具有爭議,但還是有很多實驗數據能夠支持該理論;關於宇宙大爆炸之前的事,是該理論禁止談論的,因為那時候時間和空間都不存在。宇宙大爆炸理論在一百多年前,科學家都認為宇宙是穩態的,甚至愛因斯坦在建立廣義相對論時發現宇宙的不穩定性,還錯誤地引入「宇宙學常數」來抵消這個不穩定,從而得到了穩態的宇宙模型。
  • 宇宙大爆炸是什麼?宇宙大爆炸是怎麼發現的?
    科學家加莫夫於20世紀中葉提出了宇宙大爆炸的學說,他為什麼會如此奇思異想呢?最合理的解釋就是宇宙曾經發生過大爆炸,1948年的4月加莫夫與天體物理學家阿爾弗貝特共同撰寫了一篇關於宇宙起源的文章,文章說,在2000億年前,我們的宇宙的空間極其的微小,其中所有的物質都緊緊地擠在宇宙蛋或者是原始火球內,其溫度高達10^12次方攝氏度。
  • 宇宙大爆炸之前存在什麼?
    宇宙大爆炸理論是什麼?,這四項觀測指標大爆炸理論都能很好的解釋,而其他宇宙理論就差強人意了,所以最終大爆炸理論戰勝其他理論得到科學界共識。宇宙大爆炸之前存在什麼?,假設你到了宇宙空間和時間的起點——也就是大爆炸前的奇點,你問這個點以前是什麼,其實這和問地球上南極點以南、北極點以北是什麼一樣,都是沒有任何意義的,所以說,宇宙是沒有邊界,也沒有創生和毀滅,自洽自足,沒有任何第一推動力存在。
  • 宇宙大爆炸之前有什麼?大爆炸之前,是另一個宇宙
    彭羅斯認為,我們目前所處的這個宇宙可能只是無休無止不斷重複出現消亡的循環宇宙中最新的一個而已。宇宙大爆炸理論認為現存宇宙是由一個緻密熾熱的奇點於137億年前一次大爆炸後膨脹形成的。那宇宙之前是什麼呢?彭羅斯認為宇宙的終結就是另一次大爆炸的開始,宇宙就是在大爆炸-膨脹-大爆炸-膨脹中無限循環。也就是他認為:大爆炸之前,是另一個宇宙。
  • 有什麼證據可以證明宇宙起源於大爆炸,大爆炸之前又是什麼?
    人類像思考自身的起源一樣思考宇宙的起源,萬物都會有一個起源,那麼宇宙的起源是什麼呢?回答這個問題還得需從觀測出發,畢竟科學都是先建立在觀察的基礎上的。現今的主流宇宙起源學說是大爆炸宇宙論,大爆炸宇宙論是科學家一步一步推導出來的理論,它反映出宇宙在早期是一個高熱、高密的極小狀態,但是它為何可以這麼認為呢,究竟有什麼證據?一、宇宙是去中心化的。
  • 什麼是宇宙大爆炸?我們怎麼發現的?是什麼為大爆炸提供動力?
    大爆炸是宇宙中最早的已知事件。我們可以追溯約138億年的宇宙歷史,直到一個被稱為「大爆炸」的火熱時期。當時,宇宙非常炎熱和密集。實際上,我們今天觀察到的所有事物包括我們能看到的最遠的星系,都被裝在比葡萄柚小的空間中。自從大爆炸以來,我們的宇宙一直在膨脹和冷卻,使星系、恆星、行星和生命得以形成。如果沒有人記錄宇宙,那麼我們怎麼知道當時的宇宙呢?
  • 宇宙溯源︱ 「大爆炸」之前發生了什麼?
    但在「大爆炸」之前是什麼樣的? -- 這是自然而然產生的疑問。對此,物理學家們有著不同尋常的解釋。理解「大爆炸」首先要理解的是,「大爆炸」到底是什麼? 「大爆炸」是一個時刻,而不是空間的一個點。因此,「大爆炸」時的宇宙可能是極微小或無限大的,因為無法回顧我們今天甚至看不到的東西。我們真正所知道的是,它非常非常密集而且很快就變得不那麼密集。當然,在宇宙之外確實沒有任何東西,因為根據定義,宇宙就是一切。所以,在「大爆炸」時,一切都比現在更密集、更熱,但並不比今天多一個「外部」。
  • 宇宙大爆炸之前究竟發生了什麼?
    宇宙大爆炸一般被視作萬物的開端:約138億年前,可觀測宇宙發生了一場劇烈爆炸,一切也隨之從無到有。但在大爆炸之前,情況又是怎樣的呢?簡單的回答:不知道。長一點的回答:大爆炸之前可能有很多很多東西,每一種都極其複雜、令人頭疼。我們首先要理解宇宙大爆炸究竟為何物。「宇宙大爆炸是時間的一個瞬間,而不是空間中的一個點。」
  • 漫畫全球史002:從大爆炸到地球的誕生
    上回說到世界的起源故事,這一次從大爆炸開始,宇宙是怎麼一步一步形成的,直到我們地球的出現。本章節參考書推薦第一本當然是已經仙逝的史蒂芬.霍金寫的人人皆知的《時間簡史》,這個我就不多介紹了。推薦指數易讀性第二本同樣是霍金的《果殼中的宇宙》,這本書比較燒腦,但是有很多對終極意義的猜想。推薦指數易讀性第三本是西蒙·辛格的《大爆炸簡史》,這本書把天文學家們關於大爆炸的爭論歷史都理了一遍,讓你在偷窺科學家八卦的同時也順便了解一下大爆炸究竟是怎麼回事!推薦指數易讀性第四本,拉斯特但不是李斯特,肖恩·卡羅爾 《大圖景:論生命的起源、意義和宇宙本身》。
  • 宇宙在發生大爆炸之前存在什麼?
    在大約137億年前,我們很難想像整個宇宙整個宇宙作為奇點。大爆炸理論是試圖解釋宇宙形成主要理論之一,宇宙中的所有物質——所有空間本身——都以小於亞原子粒子的形式存在。一旦想到了這一點,就會出現一個更加困難的問題:在發生大爆炸之前存在什麼?大爆炸前存在什麼?這個問題本身要比現代宇宙學至少早1600年。四世紀的神學家聖奧古斯丁(St.
  • 宇宙大爆炸究竟是什麼?
    讓我們通過一個故事來了解大爆炸吧!如果你看過美國Sitcom出品的生活大爆炸,那你一定對下面這首歌曲不陌生。Our whole universe was in a hot dense state,(我們的宇宙處於高溫緻密狀態)Then nearly fourteen billion years ago expansion started. Wait...
  • 宇宙大爆炸究竟是什麼?
    讓我們通過一個故事來了解大爆炸吧!有一顆雞蛋,名叫羅伯特。羅伯特是一顆宇宙蛋,他的身體裡充滿了能量。但是,奇怪的事情發生了,或許是因為他體內的力量失衡,羅伯特砰地一聲炸開了。現在,羅伯特的殘骸四周空無一物,沒有原子,沒有電子;也沒有引力,電磁力,弱力或是強力。當然,如果沒有物質,就不會產生任何引力。
  • 宇宙大爆炸是起點,起點之前是什麼狀態?
    你這個問題剛好問到了大爆炸宇宙理論的「死穴」,大爆炸宇宙理論有一個缺點,那就是無法解釋大爆炸之前發生了什麼,大爆炸起始時刻即作為絕對的「零時」,這個狀態也是很詭異的,像壓力、能量密度、溫度這些物理量都是無窮大的,時空曲率也是無窮大的,正因為這種無窮大,物理理論在此時都站不住腳,沒有物理理論可以解釋它,所以它就是令物理學很頭疼的
  • 宇宙大爆炸是起點,起點之前是什麼狀態?
    你這個問題剛好問到了大爆炸宇宙理論的「死穴」,大爆炸宇宙理論有一個缺點,那就是無法解釋大爆炸之前發生了什麼,大爆炸起始時刻即作為絕對的「零時」,這個狀態也是很詭異的,像壓力、能量密度、溫度這些物理量都是無窮大的,時空曲率也是無窮大的,正因為這種無窮大,物理理論在此時都站不住腳,沒有物理理論可以解釋它
  • 宇宙誕生於大爆炸,大爆炸之前的宇宙又是怎樣呢?
    大爆炸之前存在什麼?你不知道那裡有什麼,你甚至不知道那裡沒有什麼,因為「那裡」並不存在。該模型描述了宇宙是如何從極高密度和極高溫狀態擴展的,並對一系列現象提供了全面的解釋,包括光元素的豐度、宇宙微波背景、大型結構和哈勃定律(星系越遠,它們就越快地離開地球)。如果根據已知的物理定律,將觀測條件及時間倒推的話,預測是在一個非常高密度的時期之前,通常存在與大爆炸有關的奇點。目前的知識不足以確定奇點是否為原始。
  • 宇宙起源於奇點大爆炸,那宇宙的終局是什麼?
    因此人類對宇宙的了解是非常少的,在面對宇宙存在與否的問題,更是只有猜測。據了解,在面對宇宙終局是怎樣的,一般有兩種最為權威的解釋,要麼宇宙從此寂靜下去,要麼宇宙收縮成奇點、回歸原點。其實,這兩種解釋都涉及到宇宙起源,確定宇宙起源,那麼宇宙終局也很好判斷。
  • 宇宙大爆炸之前到底發生了什麼?
    科學家對早期宇宙已經有了很好的認識,這就是我們熟知並廣為接受的大爆炸理論。在這個模型中,很久以前的宇宙比現在小得多,熱得多,密度也大得多。在138億年前的早期宇宙中,構成我們今天所有一切的元素都是在大約12分鐘內形成的。
  • 宇宙大爆炸之前發生了什麼?
    宇宙大爆炸理論,大家聽的比較多,應該比較熟悉了。在宇宙的初期,它是一個無窮緻密的,小球狀的物質。然後,它發生了爆炸,生成了我們現在看到的原子,分子,星球和星系。這個理論,至少是過去幾十年來物理學家給我們講的最初宇宙的模樣。
  • 宇宙大爆炸之前有什麼?宇宙永恆輪迴、無始無終
    彭羅斯認為,我們目前所處的這個宇宙可能只是無休無止不斷重複出現消亡的循環宇宙中最新的一個而已。宇宙大爆炸理論認為現存宇宙是由一個緻密熾熱的奇點於137億年前一次大爆炸後膨脹形成的。那宇宙之前是什麼呢?彭羅斯認為宇宙的終結就是另一次大爆炸的開始,宇宙就是在大爆炸-膨脹-大爆炸-膨脹中無限循環。也就是他認為:大爆炸之前,是另一個宇宙。那麼彭羅斯的理論有證據嗎?
  • 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?