揭秘:宇宙大爆炸是怎樣產生的(組圖)

2021-01-15 驅動中國

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。從此之後，大爆炸理論成為眾多科學家爭論的焦點。宇宙大爆炸僅僅是一種學說，是根據天文觀測研究後得到的一種設想。下面就和趣聞解密小編去了解一下宇宙大爆炸之謎吧。

大約在150億年前，宇宙所有的物質都高度密集在一點，有著極高的溫度，因而發生了巨大的爆炸。大爆炸以後，物質開始向外大膨脹，就形成了今天我們看到的宇宙。大爆炸的整個過程是複雜的，現在只能從理論研究的基礎上描繪過去遠古的宇宙發展史。在這150億年中先後誕生了星系團、星系、我們的銀河系、恆星、太陽系、行星、衛星等。現在我們看見的和看不見的一切天體和宇宙物質，形成了當今的宇宙形態，人類就是在這一宇宙演變中誕生的。宇宙大爆炸時間表從1948年伽莫夫建立熱大爆炸的觀念以來，通過幾十年的努力，宇宙學家們為我們勾畫出這樣一部宇宙歷史：

大爆炸開始時 約137億年前，極小體積，極高密度，極高溫度。大爆炸後0.01秒 1000億度，光子、電子、中微子為主，質子中子僅佔10億分之一，熱平衡態，體系急劇膨脹，溫度和密度不斷下降。大爆炸後10^-43秒宇宙從量子背景出現。大爆炸後10^-35秒 引力分離，夸克、玻色子、輕子形成。大爆炸後0.1秒後 300億度，中子質子比從1.0下降到0.61。大爆炸後1秒後 100億度，中微子向外逃逸，正負電子湮沒反應出現，核力尚不足束縛中子和質子。

大爆炸後5-10秒 10億度，質子和中子形成。大爆炸後13.8秒後 30億度，氫、氦類穩定原子核（化學元素）形成。大爆炸後35分鐘後 3億度，原初核反應過程停止，尚不能形成中性原子。大爆炸後30萬年後 3000度，化學結合作用使中性原子形成，宇宙主要成分為氣態物質，並逐步在自引力作用下凝聚成密度較高的氣體雲塊，直至恆星和恆星系統。

宇宙大爆炸的觀測證據宇宙大爆炸理論最早也最直接的觀測證據包括從星系紅移觀測到的哈勃膨脹、對宇宙微波背景輻射的精細測量、宇宙間輕元素的豐度，而今大尺度結構和星系演化也成為了新的支持證據。這四種觀測證據有時被稱作「大爆炸理論的四大支柱」。

哈勃定律對遙遠星系和類星體的觀測表明這些天體存在紅移——從這些天體發出的電磁波波長會變長。通過觀測取得星體的頻譜，而構成天體的化學元素的原子與電磁波的相互作用對應著特定樣式的吸收和發射譜線，將兩者進行比對則可發現這些譜線都向波長更長的一端移動。這些紅移是均勻且各向同性的，也就是說在觀測者看來任意方向上的天體都會發生均勻分布的紅移。如果將這種紅移解釋為一種都卜勒頻移，則可進而推知天體的退行速度。對於某些星系，它們到地球的距離可以通過宇宙距離尺度來估算出。如果將各個星系的退行速度和它們到地球的距離一一列出，則可發現兩者存在一個線性關係即哈勃定律：

曹奎

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    宇宙是大爆炸形成的，那麼大爆炸之前，世界又是一番怎樣的景象？星辰大海，無邊的宇宙一直以來就是無數科學家所探求的極致。對於宇宙，有著太多太多的未解之謎。比如宇宙的形成，宇宙的膨脹以及宇宙的終結。這3大問題一直困擾著無數科學家，他們前赴後繼，想要尋求一個完美的答案，但是縱然有著巨大的腦洞，卻依舊無法解釋一些宇宙現象！今天我們就跟著筆者一起來看看宇宙的起源吧！筆者就用自己微不足道的方式，來解析一下整個宇宙的形成過程。當然，在這之前，我們還得了解一下著名的大爆炸理論。
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    照片來自網絡       宇宙大爆炸後就快速的膨脹，變的越來越大，同時也溫度也慢慢的降下來，於是組成物質的質子、中子、電子等就產生了，接著就產生了最簡單的物質氫和氦，而這其中生成的大部分物質就是氫。       由於產生的氫和氦很多很多，這些氫和氦組成了一片片很大很大的星雲。
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    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。
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    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
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    大爆炸之前存在什麼？ 同樣，時間遠非永恆，只是宇宙的一種屬性。它有可能構造出邏輯上與自我一致的假想宇宙，沒有時間，或者有不止一次的時間。因此，在我們的宇宙之外，時間毫無意義。
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  • 萬物起源於宇宙大爆炸 (從大爆炸到地球的產生)
    一、宇宙大爆炸科學家通過精密的計算表明宇宙大爆炸大約發生於137.3 ± 1.2億年前，通過廣義相對論將宇宙的膨脹進行時間反演，可得出宇宙在過去有限的時間之前曾經處於一個密度和溫度都無限高的狀態，這一狀態被稱為奇點，有科學家表明這個奇點其實就是一個無限高密度的能量態。宇宙極早期這一高溫高密的相態被稱作「大爆炸」，這被看作是我們宇宙的誕生起點。
  • 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？
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    如果宇宙是大爆炸產生的，那大爆炸之前的世界是什麼呢？漲知識了許多人的印象中，宇宙是無邊無際的，這宇宙包含著整個銀河系。許多人都不知道銀河系的邊界到底有多大，也就更不知道宇宙有多大了。話題再往前推一點，宇宙到底是怎麼形成的呢？
  • 宇宙是如何產生的，是否真的發生過宇宙大爆炸?
    科學家伽莫夫於二十世紀中葉提出了"宇宙大爆炸"的學說。所以後來人們就把最初那次爆炸性的宇宙開端稱為大爆炸。伽莫夫還預言，宇宙大爆炸後，隨之而來的反應是宇宙存在一種微波輻射。在這個過程中，輻射的波長逐漸的由短到長，強度也由強變弱，直到變成了微波輻射。
  • 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。
  • 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。
  • 宇宙大爆炸產生的「幽靈粒子」是何方神聖？
    我們的宇宙產生於137億年前的一次大爆炸。宇宙大爆炸在一秒鐘內產生了無數的中微子。宇宙大爆炸初期，由於光子無法擺脫引力外逃，而中微子卻與物質不發生任何作用，可以暢行無阻。所以，它們攜帶了比光更早的宇宙信息走到了現在。由於中微子難以探測，所以被科學界稱之為「幽靈粒子」。科學家相信，宇宙在大爆炸之初，同時產生了物質世界和反物質世界，只是反物質後來消失了。
  • 世界上「最危險」的實驗,或會造成宇宙大爆炸,成功了會怎樣?
    世界上「最危險」的實驗，或會造成宇宙大爆炸，成功了會怎樣？宇宙大爆炸是目前科學界普遍認可的一項理論，在138億年前，宇宙是一顆密度無限大，體積無限小的奇點，而這個奇點在爆炸之後，各種物質散落在了宇宙的各個地方，才形成了我們現在的宇宙，科學家認為或許可以通過研究兩顆無限接近於光速的粒子，用這樣的方式來模擬出宇宙大爆炸，於是粒子對撞實驗就出現了。