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在世界和平的大局势下,如今个别地区还是会发生一些战乱,而战争中最直接也最严重的伤害方式便是制造爆炸。与战争中这种终结生命的爆炸不同,在亿年前发生的一次“爆炸”,却为后来的所有生命体创造了条件,这就是创世纪的“宇宙大爆炸”。
“宇宙大爆炸”宇宙的起源—大爆炸
从古至今,人们对宇宙的起源有过很多的假设和想象,神话论、粒子论、爆炸论层出不穷。后来科学家们通过观测和数据计算,最终得出了一个较为令人信服的结论,那就是“宇宙爆炸学说”。该理论指出,宇宙原先是一个奇点,而这个奇点在亿年前的某一天发生了爆炸,爆炸后形成了星系和时空等所有物质,最后经过漫长的演变,成为如今的宇宙。
宇宙奇点那么这个“奇点”是什么呢?我们可以把它解释为,一个温度和密度都极高的存在,它的质量无限大但体积无限小,由众多基本粒子形态构成。
爆炸学说的理论基础——哈勃定律和宇宙膨胀说
年,比利时天文学家和宇宙学家勒梅特首次提出了宇宙大爆炸假说。年,美国天文学家埃德温·哈勃通过长期的观测发现,远方的星系都在红移,一个星系发出的光所显示的红移越大,这个星系就离我们越远,从而确定它们都在远离我们而去,且红移得越厉害,就说明离开我们的速度越快,这便是哈勃定律。
宇宙大爆炸示意图在哈勃定律和宇宙大爆炸假说的基础上进一步推导出了宇宙膨胀说,该学说指出:由于红移现象的发生,宇宙间所有物质的密度在逐渐减小,每个星系间都在互相远离,各个天体之间的距离越来越远,长此以往,犹如一场看不到边际的巨型爆炸。
同时,科学家们提出,既然宇宙在无限的膨胀,那么往前推导,必定应该要有一个膨胀的起点,这也就是他们所说的“奇点”,由此,宇宙爆炸学说的理论基础基本形成。
宇宙膨胀大爆炸炸出了什么?时空和星系
科学家的理论结果显示:在奇点发生爆炸之前,不存在时间和空间,也不存在任何物质,就像我们所说的黑洞一样。发生爆炸之后,奇点原先的绝热温度在慢慢降低,使得逐渐有条件形成一些行星、恒星和气团,这些东西经过漫长的演变,形成如今浩瀚无垠的宇宙。
恒星的一生也正是在大爆炸的同时,时间和空间随之出现,时间和空间是物质的运动形式,也是速度的体现,物换星移,海枯石烂也都是这个时候才开始存在。也就是说,大爆炸的开始,才是我们认为的真正意义上的世界的起源,毕竟没有时间和空间的存在,无法称之为世界。
大爆炸的过程
从奇点到如今的宇宙,大爆炸到底是如何发生的呢?前面说到奇点本身是一个绝热又密度极高的存在,在爆炸发生后,奇点不断膨胀,经历了一段从热到冷的温差史。
在爆炸过程中,不仅密度在同时下降,而且温度的逐渐降低也为气体的形成提供了可能,一些气体后来形成恒星、行星和星系,最终经过漫长演变,形成我们如今所看到的宇宙。
爆炸的原始材料来自于哪里呢?
关于宇宙大爆炸的物质来源,科学界也众说纷纭,有人说就是来自于奇点,也有反对“宇宙大爆炸论”的人提出,奇点从何而来,存在的形式是怎样等等。我们都知道奇点是个无法测量的存在,甚至无法表述,关于它甚至只是一个假设。
“奇点似沙漏”但也有人提出,奇点可以看做是一个沙漏的底部,宇宙其实就是通过奇点从另一个宇宙中慢慢过渡过来,它充当着一个中介,而随之一起来的,还有空间。这样的描述虽然很容易让人理解奇点的作用,但过渡之前的宇宙又是从何而来呢?也许宇宙通过奇点之后,在某个时间点会再次通过奇点过渡,就像一个轮回。
虫洞还有一种说法是虫洞喷发。该理论认为,宇宙是由许多平行宇宙组成的,在宇宙中有一扇时空之门,宇宙中质量最大的一个黑洞会不断地“吃掉”宇宙中的其他天体,然后变得越来越大,最终膨胀爆炸。
爆炸时产生的能量会形成虫洞,而释放出来的高能粒子,经过漫长的演变后,形成了我们现在所生存的宇宙。那个喷发的虫洞则变为先前那个平行宇宙中的一个普通的天体,这也是我们不能找到宇宙的中心的原因。
另外,物理学家霍金还提出:不仅奇点膨胀后可以形成宇宙,而且宇宙在经过不断的收缩后,也依然可以变回奇点。有人预言,宇宙还将变成一个高密度、小体积的球体,就跟奇点一样,缩小到一定程度后,又将再次发生大爆炸,这就跟宇宙大爆炸如出一辙,但显然,以我们人类的寿命,目前我们所有人都无法证实这个假设的真实性。
诸如此类对宇宙起源的质疑和新的猜测还有很多,比如“宇宙爆胀论”。该理论指出:宇宙最初有一块爆胀物质,它的体积翻倍增长但同时密度保持不变,而且一直在创造新的空间。每当体积增长到三倍的时候,就会有三分之一的爆胀物质发生衰变,而这个宇宙的大爆炸就从衰变的这团物质中发生。
由此以往,后面每一次扩大三倍体积时,产生的三分之一的衰变物质,在发生大爆炸就有可能形成一个宇宙。也就是说,照这个理论看来,平行宇宙也许真的存在,而且不止一个。
宇宙之外—宇宙的边界
关于宇宙之外是什么,宇宙有没有边界这类问题,科学界给出的答案是:有限而无界。这句话可以从时间上来理解,前面说到,奇点在发生大爆炸之前,并不存在任何时间、空间、物质等,也就说明时间是从大爆炸开始的,是有起点的,那么截至此时此刻时间也就是有限的。
但同时由于宇宙并不确定的形状,以及广义相对论中指出空间是可以被弯曲的,所以用边界这个词来描述宇宙可能并不合适。根据大爆炸理论,此时此刻宇宙的膨胀应该会有一个终点,据可观测宇宙半径乘以膨胀系数结果显示,现在的宇宙直径已经达到了亿光年,甚至可能更大。
宇宙大爆炸也许上面的说法你都不信,也许你有更大胆的猜想,这都没什么,宇宙本来就充满神秘,让人着迷。所有的科学理论都是相对的真理,每一个人都有权利对事物发表看法,从古至今,东西方都在不遗余力探索宇宙的奥秘。因为人们知道,无论你是什么看法,都要能拿出令人信服的数据和事实。
年,日本国立天文台及名古屋大学等组成的团队宣布,在距地球.8亿光年的狮子座方向银河中,发现存在氧。此次发现是迄今为止发现氧的最远记录,这个发现将有助于查明宇宙最初期星体如何形成。
宇宙之外可能还有另一个宇宙,也许环环相扣没有终点,就如尘埃下可见宇宙一般,我们眼中无边无际的宇宙,可能在更大的体系下也只是一粒尘埃。在科学家们探索宇宙以及宇宙之外世界的同时,我们每一个人都应该对自己生活的这个星球保持敬畏,不管是土地,大气还是水资源。损坏它们的最终结局,是惩罚人类自己。
浩瀚的宇宙我们永远可以对宇宙中的事物保持探索和好奇,也相信总有一天,我们能够揭开它神秘的面纱,但我们也同样要记住——全人类都是一个共同体。