科學家是如何發現宇宙大爆炸的?科學家從「哈勃定律」中找到答案

2020-12-06 奇點使者

現代研究認為,宇宙來自於137億年之前的一場爆炸,當時一個緻密炙熱的奇點出現,然後經過一系列反應後,快速的爆發並且一直不斷地膨脹,宇宙也因此產生。這個觀點在1927年的時候,由比利時天文學家勒梅特第一次提出,不過當時並沒有什麼理論依據,並沒有被其它天文學家接受。

1929年,著名的天文學家哈珀發現了宇宙中的紅移現象,並且由此推導除了著名的「哈勃定律」,證明宇宙一直都處於膨脹之中,側面證實了宇宙確實來自於一場大爆炸。1946年,美國物理學家正式提出大爆炸理論,原因是因為通過對超新星的觀測,證明了哈勃的觀點,宇宙極有可能由很多暗物質組成,而且一直都在快速的膨脹。

其實,雖然關於宇宙的各類知識都是現代社會的產物,但是早在遠古時期,人類就對於宇宙有一定的認知了,並且想要知道宇宙究竟是如何形成的,比方說,古人根據日出日落,將一天的事件劃分為12個時辰,每個時辰2個小時,明白月球圍繞著地球運轉一圈,就是1個月的時間,等待月球轉滿12圈,一年就過去了。

後來,哥白尼的日心說出現了,這讓人類對於宇宙有了最初的認識,不過,伴隨著牛頓的出現,日心說也成為了歷史。牛頓的萬有引力定律認為,宇宙中的一切都受到引力的作用,不斷地向中心靠攏,並且聚合在一起。這個時候的牛頓相信,宇宙是無窮大的,並且認為宇宙並不存在邊界。一直到另一位科學巨人——愛因斯坦的出現,通過廣義相對論,證明了宇宙一直處於膨脹之中,這也讓宇宙的大爆炸理論呼之欲出。

什麼是「哈勃定律」呢?宇宙中的一切天體都在運動之中,通過觀察,哈勃發現,在宇宙中距離地球越遠的星系,它們的譜線紅移就越大,視界也就越大,這表明宇宙中的一切星系,最初都是由一個點展開的,不斷地向四周擴展,距離越遠,它們散開的速度也就越快,這表明,宇宙正在處於一種全空間的均勻膨脹之中。

在哈勃定律被公開之後,很多物理學家都加入到研究陣營,希望可以在有生之年,成功建立宇宙的大爆炸模型,很多關於宇宙誕生初期的理論,都是在這個時期出現的,包括著名的宇宙微波背景輻射,伴隨著時間的推移,這些關於宇宙的猜測,也都逐一被印證,人們開始對於宇宙大爆炸的理論深信不疑。

那麼,最終宇宙會變成什麼樣子的?目前,科學家們的普遍觀點認為,宇宙並不會一直膨脹下去,最終宇宙會達到極限,然後開始坍縮,重新縮成一個奇點,此後再經過漫長的歲月等待,重新爆炸成一個新的宇宙。不過,這就與愛因斯坦的「宇宙永恆論」相悖了,究竟答案如何,讓我們拭目以待吧!大家認為宇宙最終會變成什麼樣子呢?

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    20世紀20年代以前,人們還認為宇宙只有銀河系那麼大。1920年,天文界舉辦了一場世紀大辯論,才改變了我們對宇宙的觀念。後來,哈勃通過對星系中造父變星距離的測定,對恆星光譜紅移的分析,發現離我們越遠的星系遠離我們的速度越快。之後,通過大量的數據觀測,哈勃發現了著名的哈勃定律。科學家驚訝地發現,宇宙在膨脹。
  • 宇宙大爆炸是什麼?宇宙大爆炸是怎麼發現的?
    這點從1929年說起,美國天文學家哈勃在一次研究中偶然發現,河外星系中的絕大多數星系都會逐漸地遠離地球所在的銀河系,由此可以進一步的推斷,宇宙正在發生變化,它在逐漸的膨脹,宇宙間各星系彼此之間已經越來越遠,加莫夫由此逆向推斷得出這樣一個結論。如果時間倒流,那麼在某個很早的時間,這些星系有可能是擠成一團的狀態。
  • 愛因斯坦錯失的宇宙大爆炸理論,科學家又是怎麼發現的?
    當時的人大多認為宇宙是永恆的。翻譯過來就是,在大尺度上,宇宙不會隨著時間的流逝而變化。即使是到了100多年前,這個觀念還是非常主流的,而且物理學的大神愛因斯坦也曾經就是這麼認為的。如果人類一直秉持著這樣的觀念,大概率人類不會發現宇宙大爆炸了。那人類又是如何發現宇宙大爆炸的呢?
  • 哈勃定律下的宇宙膨脹理論
    而譜線紅移測距法則是在哈勃發現了哈勃定律之後的事情了。在當時,哈勃使用的是分光視差法。為了了解分光視差法,我們先給出兩個公式式中m為天體的視星等,b為天體的亮度。M為星體的絕對星等,D為距離,單位是秒差距。天文學家們把織女星的視星等m2=0定為參考標準,而織女星的亮度b2也已知。用專業儀器測量目標天體的亮度b1,我們就可以根據第一式得到目標天體的視星等。
  • 宇宙誕生於大爆炸,大爆炸之前的宇宙又是怎樣呢?
    大爆炸創造了空間和時間。在那之前,沒有空間。科學家如何看待無空間狀態?最初出現在果殼問答網站的答案是:無空間狀態是獲取和分享知識的地方,賦予人們向他人學習和更好地了解世界的能力。
  • 科學家發現,這顆恆星比宇宙還古老!真的有平行宇宙嗎?
    自從我們人類的能力達到能夠探索太空的時候,我們對這如此浩大的宇宙充滿了好奇,也有一初步的了解。但是宇宙太過於神秘,其中有很多無法解釋的現象一直困擾著我們。我們知道,宇宙誕生了138億年,也就是說,在宇宙中的任何東西的年齡都不可能超過138億年。但是,科學家們卻發現了150億歲的恆星,宇宙如何包含比它自己還更古老的恆星呢?這對我們的宇宙學,物理學來說,是一個巨大的衝擊。
  • 宇宙揭秘:宇宙大爆炸理論是如何被發現的?
    >宇宙是如何誕生的呢?我們都聽過大爆炸,但我們要如何知道真的就是如此?畢竟沒人曾在場親眼目睹。如果這個問題難以回答,那就試試這個吧:宇宙創世之前發生了什麼事?在「創世紀」中,神說「要有光」,接著「就有了光」,「神於是創造了天地」。但如果一切都是從此刻開始,那麼神是如何創造萬物的?在時間出現之前,就有時間存在嗎?這個問題已讓科學家和哲學家還有一般大腦思索了5000多年。
  • 哈勃常數——宇宙現狀和未來命運的指揮棒,科學家要如何測定?
    在討論宇宙的時候,他發現宇宙應該處於膨脹狀態。然而,當時的人們始終完全相信宇宙穩態論,因此,愛因斯坦也覺得是宇宙中未知的神秘法則讓自己計算錯誤,並編造出了「宇宙常數」,用來使自己的方程合理。1929年,美國天文學家哈勃觀測後發現,宇宙中那些遙遠的星系,似乎都在遠離地球。
  • 宇宙是如何產生的,是否真的發生過宇宙大爆炸?
    這得從1929年說起,美國天文學家哈勃在一次研究中偶然發現河外星系中的絕大多數星系,都會逐漸的遠離地球所在的銀河系,由此可以進一步的推斷宇宙正在發生變化,它在逐漸的膨脹,宇宙間各星系彼此之間已經越來越遠。伽莫夫由此逆向推斷得出這樣一個結論,如果時間倒流,那麼在某個很早的時間,這些星系有可能是擠成一團的狀態。
  • 宇宙起源於宇宙大爆炸,無窮小的奇點為何會爆炸出如此浩瀚的宇宙?
    從古至今,對於宇宙的起源這個問題困擾了很多科學家,眾所周知,首先牛頓提出了著名的萬有引力定律,但是他依然不明白宇宙究竟是如何誕生的,可以說這個問題困擾了他的整整一生,但是始終沒有一個滿意的答案。
  • 大爆炸之前是什麼樣的?科學家疑似找到答案,或將顛覆人類宇宙觀
    科學家疑似找到答案,或將顛覆人類宇宙觀我們所生存的這個世界存在著許許多多的未解之謎,就比如我們都知道宇宙無比浩瀚,我們所生存的地球在它的眼裡都是微乎其微,它可以說是沒有邊際,存在的時間都是我們人類無法預測的,所以我們更加探究不到它的起源在哪。
  • 比起哈勃定律的名字 這個常數更讓科學家頭疼
    比起哈勃定律的名字 這個常數更讓科學家頭疼國際天文學聯合會第30屆大會近日閉幕,會上提出了一項提案:將著名的「哈勃定律」改稱為「哈勃-勒梅特定律」。國際天文學聯合會將根據後續的投票情況,確認其最終名稱。
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    其中最為著名的便是紅移現象的發現。哈勃太空望遠鏡觀測到幾乎所有的銀河系外天體都會出現紅移現象,並且距離我們越遠的星系紅移現象越明顯。根據光譜的特性,科學家推斷銀河系之外的其它星系正在遠離銀河系,而且距離越遠速度越快,這便是著名的哈勃定律!
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  • 宇宙年齡是怎麼計算出來的?哈勃定律立功了
    當前天文學界的主流觀點認為,宇宙來源於138億年前的奇點大爆炸,隨著體積無限小、質量無限大的奇點爆發,在極短的時間內把各種物質全部釋放出來,形成了宇宙空間和組成宇宙的各種星體。隨著近100多年來對宇宙的逐步深入觀測,人類對宇宙的發展演化越來越有全新的認知。關於宇宙的年齡問題,是在對宇宙膨脹認識的基礎強推導演算而來。上個世紀20年代,美國天文學家哈勃通過長時間的天文觀測,發現距離地球遠越遠的星系,其天體發出電磁輻射的可見光譜線,向紅端移動的幅度就會越大,由此提出了星系距離與紅移成正比的哈勃定律,從而證實了宇宙在逐漸膨脹的事實。
  • 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?
    但是在1929年,天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)意外發現了遙遠的星系正在遠離地球。實際上,星系越遠,它離我們移動的速度就越快。宇宙中所有東西最初是從哪裡來的?大爆炸之前的宇宙是什麼樣的?科學家們對推動宇宙大爆炸的動力提出了許多新想法。他們還創建了大膽的新太空任務,以檢驗這些想法。膨脹的宇宙最主要的想法稱為「膨脹宇宙」模型。該模型的主要假設是,在宇宙大爆炸之前,空間中充滿了一種不穩定的能量,其性質尚不清楚。在一瞬間,這種能量被轉化為基本粒子,由此產生了我們今天觀察到的所有物質。
  • 宇宙起源:宇宙大爆炸(2)
    宇宙起源:宇宙大爆炸(2)我們應該如何理解宇宙膨脹,因為它引起了一個問題,是否最終所有事物都將遠離我們,像哈勃定律說的那樣,距離越遠移動越快。描述膨脹宇宙,這裡要使用廣義相對論,廣義相對論中涵蓋時空彎曲的概念,因為物質使得空間彎曲。
  • 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。
  • 科學家認為宇宙起源於138億年前的大爆炸,那宇宙大爆炸前有什麼
    宇宙是怎麼來的?現代最具有影響力的說法就是宇宙大爆炸理論。1927年,33歲的比利時天文學家和宇宙學家勒梅特提出了宇宙大爆炸理論。他認為宇宙開始於一個小小的原始「超原子」的災變性的爆炸。兩年後,美國的天文學家哈勃提出了哈勃定律,並以此推導出了宇宙是在不斷膨脹的。
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