宇宙为什么会膨胀?

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想飞的岛
2022-01-23 · TA获得超过4705个赞
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我们都知道,宇宙于137亿年前,从一声爆炸开始,起初一切都是热的、稠密的、膨胀的。

大爆炸余辉的温度曾经超过10^30度,现在下降到2.7开尔文,仅略高于绝对零度。宇宙过去的密度比太阳的中心还要大。现在,平均而言,宇宙的密度仅为每立方米1个质子,质量聚集成恒星和星系,它们之间相隔数万亿里。

但是,尽管如此,宇宙仍然在膨胀。令人惊奇的是,尽管所有的因素都可能导致膨胀,但膨胀率只取决于一个因素。知道是什么吗?

宇宙的能量密度。或者,换句话说,整个宇宙中物质、辐射、中微子和所有其他形式的能量的总量除以宇宙的体积。而能量密度是唯一决定宇宙膨胀速度的因素。

那么是什么原因?

首先,宇宙可能以三种方式之一存在。它可以像球体一样弯曲(我们称之为正的),像马鞍一样弯曲(我们称之为负的),或者完全平坦(我们称之为零曲率)。

如果宇宙是正弯或负弯,那么空间中三角形的三个角加起来就不等于180度!曲率的存在会极大地改变膨胀率。尽管通货膨胀可能解释了其中的原因,但对我们来说,什么都没有仍然是一个谜。

膨胀率依赖于能量密度这一事实意味着:在宇宙的不同时期,不同的东西是重要的。想想这个:如果你有一个宇宙,体积翻倍,物质密度减半。对吧?同样的质量,两倍的体积,所以密度是一半。

但是辐射——像光这样的东西——不仅像物质一样被稀释,还会发生红移,这意味着它的能量密度下降得比物质更快。所以当宇宙非常年轻,非常热,非常密集的时候,辐射比物质更重要!

随着宇宙的冷却,物质变得越来越重要,并主宰了数十亿年的膨胀速度。但宇宙中还有别的东西,它不会随着空间的膨胀而稀释。似乎空间本身有一种固有的能量,这就是我们所说的暗能量。有人称之为宇宙常数。

为什么不变?因为它的能量密度从不下降。就在几十亿年前,暗能量成为宇宙中最主要的能量形式。物质密度会降低,但暗能量永远不会。如果我们把它们都分在一起——辐射、物质和暗能量——你就会看到哪个主导了宇宙的膨胀速度。

就是这样。这就是导致宇宙膨胀的所有原因:其中的总能量。从这里到无穷远,据我们所知,暗能量将继续主宰宇宙。

中科雷鸣
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宇宙虽然目前人类成功登陆了,但是宇宙依旧是非常大的,目前的科学家观测到宇宙一直在处于膨胀的636f70793231313335323631343130323136353331333433623862状态,这其实是有很多原因的,其中几个关键的原因就是辐射还有低温冷却的效果配合上暗物质的能量使得宇宙不断膨胀着。  首先我们还是得先理解一下这个宇宙膨胀是什么意思,简单来想呢也就是说,宇宙的面积依旧在扩大着,就好比海洋不断地扩大面积一样,而宇宙的膨胀可是有很多作用的,就比如物质密度会下降,面积会增大,黑洞等数目也会受到很大的影响;于是科学家就开始探索宇宙膨胀是什么导致而成的,最后成功锁定了三个原因,也就是辐射,低温,还有暗物质的能量,宇宙中虽然有着太阳不断的燃烧,但是依旧温度是非常冷的,甚至有的星球常年都是零下上百度的超低温。  辐射这玩意是宇宙中到处都有的,对于生物来说伤害是非常巨大的,很很大概率导致基因突变等等,因此每一个国家选上的航天员都是经历了层层选择然后不断训练才能上宇宙的,但是回来后依旧身体会受到方方面面的影响;而辐射会导致宇宙的不断稀释,这时候稀释的时候,配合上宇宙中非常低的温度就会导致宇宙不断地膨胀着,就好比一团冰融化然后面积会变大,然后遇到寒冷的环境又成为了冰,面积自然而然的也就扩大了很多。  还有一个关键的因素就是暗物质了,这个玩意被科学家认为是一个宇宙常数,简单来说也就是宇宙本身就有的能量,相当于小说里面的先天属性,可以为这些稀释的环境提供能量,这样就可以保证源源不断地进行宇宙膨胀着。
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轮回之朝朝暮暮
文化旅行者

2022-07-12 · 爱收集历史素材
知道小有建树答主
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宇宙的成长阶段,神道主之,为创造。…能量化物质为化有期,物质化能量为化无期。…宇宙的无限大,这个大是元限的大,元限的大只能来自于微观空间的无限小。微观世界由物质组成,阴阳,秩序,变化的三位一体。物质决定着宇宙的空间,化有期随着物质的增加,宇宙空间自然也就是在增加(膨胀)。
………当秩序维持不住变化,阴阳就会互淹释放出能量,以寻求建立起新的平衡。平衡打破,宇宙就会不断地化无,直至形成混沌的奇点。
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2022-01-23 · 贡献了超过1677个回答
知道答主
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大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小。 理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙...
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