關於宇宙既問題

宇宙的開始

1. 前言

　　宇宙不是永恆的 ,本人認為它是有始有終的。本報告是一份以宇宙的開始和終結為中心的,而宇宙是怎樣開始的?它的終結又是怎樣呢?這些問題本報告都會一 一解釋,現在讓我們揭示宇宙的神秘面紗令我們對宇宙的開始有新體會新的看法吧!

2. 宇宙的起源

　　自古到今中外科學家都研究的問題 ,而在這方面有多種多樣的神話傳說,有一部份人提出是上帝創造了宇宙,又有人說是佛祖創造了宇宙,這些通通稱之為“創造論”,而又有一部份人提出不少的科學假說,其中似天文學家合伽莫夫的“大爆炸宇宙論”為現代宇宙天文學中的代表,也是目前普遍相信的一種宇宙起始理論之一。

3. 大爆炸宇宙論

　　而什麼是 “大爆炸宇宙論”呢? “大爆炸宇宙論”簡單來說就是,大約在一百五十至二百億年前,宇宙曾在一個體積無很小的點中把宇宙間的萬物集結到一個難以想像的地步 ,而當這個點不能再承受它自身的壓力時,就在這時候這個點突然在瞬間爆炸,時間就是在這時開始。

宇宙大爆炸一共可分為三個階段

3.1第一階段(維持了100秒)

　　宇宙大爆炸之後 1秒，宇宙的溫度為100億度 , 100秒後驟降為10億度, 這時宇宙間只有中子 ,質子,電子,光子還有中微子等基本粒子形態的物質。

大爆炸發生於一個體積無很小的奇點　　此時開始產生一些基本粒子

3. 2第二階段(維持了幾千年)

　　隨著整個宇宙體系不斷膨脹 ,溫度很快下降 。當溫度下降至 10億度時,宇宙就進入了第二個階段,化學元素就是從這時開始形成的。在這個階段溫度進一步下降至100萬度,這時,早期形成的化學元素的過程程就結束了。宇宙間的物質主要還是質子,電子,光子和一些比較輕的原子核,光輻射依然強烈,而且還是沒有星體存在。

由於溫度的下降一些早期的化學元素就於此時產生

3. 3第三階段(直至現在)

　　當溫度降到幾千度時 ,進入第三階段。由於溫度降低,輻射逐步減弱。宇宙間充滿了氣態物質,這些氣體逐漸凝聚成為星雲,再進一步形成各種各樣的恒星系統,然後成為我們今天所看到的五彩繽紛的宇宙。

從第三階段開始就有一部份的恒星系統出現

4. 支持大爆炸宇宙論的直接證據

　　每個新的理論最初出道時總是不太受到人們的重視 ,[大爆炸宇宙論]也不例外。但隨著科技的進步,有著足夠的證據證明[大爆炸宇宙論]是正確的,而有一部份的理據能夠直接支持該理論的準確性,分別是哈伯的紅移學說,氦元素的豐度以及3 K宇宙 背景輻射。

4.1哈伯紅移

　　宇宙紅移亦解釋了大爆炸理論 ,因為我們觀察到許多類星體與電波星系有巨大的紅移，套用哈伯定律的說法，是宇宙正在膨脹,而宇宙膨脹正是大爆炸宇宙論的一個預言。

4. 2氦元素的豐度

　　大爆炸發生一秒鐘以後，宇宙是由極高溫的基本粒子組成的，這時整個宇宙處於均勻的熱平衡態。隨著宇宙的膨脹和降溫，其中的一些粒子逐次與其餘部分粒子脫耦。此時產生的核反應使中子和質子聚合在一起，形成氦核，餘下的核子（沒有聚合的質子）自然就形成了氫核。精確的理論計算表明，當時應有 23．6％的物質質量聚合成了氦核。英國皇家格林尼治天文臺對眾多星系中原始星雲的發射光譜進行觀測的結果表明，宇宙中氦的實際豐度為23．5％。這一結果與大爆炸的理論預言極為相符。

4 . 3宇宙的背景輻射

　　大爆炸理論預言，現在的宇宙中應該存在著一種來自宇宙早期的均勻的、各向同性的微波背景輻射，它是宇宙早期的遺跡，頻譜應該符合普朗克黑體輻射公式，溫度約為 3K。後來，兩位貝爾電話實驗室的工程師，在檢測天線接收訊號的雜訊時，無意間發現了這個背景輻射，而證實了這個理論，此後亦為眾多科學家進一步證實。這一結果表明，宇宙早期曾一度處於平衡態，處處都有相同的溫度，而且物質分佈也是相當均勻的,大爆炸之後，宇宙才逐漸偏離熱平衡態。