Question

宇宙简介

Answer 1

分类: 教育/科学 >> 科学技术
解析:

现 有 的 宇 宙

宇 宙 中 有 上 千 亿 的 星 系 ， 平 均 每 一 星 系 亦 约 有 上 千 亿 的 恒 星 及 各 类 天 体 。 相 对 的 ， 天 文 学 家 也 有 较 多 的 「 样 品 」 ， 可 以 拼 凑 出 有 关 恒 星 与 星 系 的 完 整 理 论 。 但 是 以 我 们 现 在 的 所 知 ， 要 建 构 一 个 合 理 的 宇 宙 论 并 不 容 易 ， 现 在 的 宇 宙 论 最 为 大 家 接 受 的 — 大 爆 炸 学 说 ， 仍 然 有 许 多 尚 未 解 决 的 难 题 。 天 文 学 家 提 出 膨 胀 理 论 ， 解 释 了 部 份 宇 宙 论 标 准 模 型 的 困 难 ， 但 终 极 的 宇 宙 论 仍 然 在 建 构 之 中 。

宇 宙 的 诞 生

根 据 哈 伯 定 律 宇 宙 各 星 系 正 相 互 远 离 ， 相 距 愈 远 的 星 系 ， 相 互 远 离 的 速 度 愈 大 。 而 由 这 个 现 象 ， 人 们 很 自 然 的 推 测 ， 如 时 间 倒 转 ， 多 久 之 前 ， 所 有 的 星 系 曾 聚 集 在 一 起 ？ 假 设 膨 胀 的 速 度 一 直 没 有 改 变 ， 那 到 底 现 宇 宙 是 在 多 久 前 诞 生 的 呢 ？ 根 据 现 存 的 计 算 ， 我 们 的 宇 宙 大 约 诞 生 于 一 百 五 十 亿 年 前 。

宇 宙 大 爆 炸

假 设 宇 宙 是 在 约 150 至 200 亿 年 前 ， 从 一 个 高 温 高 密 度 的 状 态 ， 开 始 爆 炸 ， 膨 胀 之 后 渐 渐 冷 却 ， 形 成 星 系 。 膨 胀 是 发 生 在 每 一 处 。 宇 宙 论 标 准 模 型 所 描 绘 出 的 宇 宙 的 历 史 如 下 ：

1. 当 时 间 为 0 时 开 始 产 生 大 爆 炸 。

2. 当 时 间 为 4 秒 时 ， 开 始 产 生 质 子 、 中 子 、 电 子 。

3. 当 时 间 为 3 分 时 ， 开 始 形 成 原 子 核 ， 其 中 氢 (H) 约 占 75% ， 氦 (He) 约 占 5% 。 此 时 气 体 是 游 离 的 ， 自 由 电 子 与 光 散 射 ， 光 无 法 跑 远 就 被 散 射 掉 ， 宇 宙 到 处 充 满 辐 射 。 大 爆 炸 至 此 时 期 之 前 ， 合 称 为 辐 射 主 控 时 代 。

4. 当 时 间 为 106 年 时 ， 温 度 约 为 3000 K ， 自 由 电 子 与 氢 、 氦 原 核 结 合 成 为 氢 原 子 与 氦 原 子 。 此 时 气 体 是 中 性 的 ， 使 得 光 子 可 以 在 宇 宙 中 自 由 行 走 ， 亦 即 宇 宙 变 透 明 了 ， 从 此 进 入 物 质 主 控 时 代 。

5. 当 时 间 为 109 年 时 ， 星 系 形 成 。

宇 宙 的 结 果

根 据 最 近 的 报 告 指 出 宇 宙 会 无 限 地 扩 大 ， 而 测 试 方 法 是 用 天 文 望 远 镜 收 集 约 五 十 个 由 几 百 亿 光 年 以 外 超 新 星 爆 炸 所 发 出 的 光 ( 见 附 注 一 ) ， 再 由 它 们 的 距 离 算 出 宇 宙 由 出 现 到 现 在 的 膨 胀 速 度 ， 结 果 发 现 宇 宙 的 膨 胀 速 度 有 加 快 而 没 有 减 慢 。

将 来 宇 宙 只 会 越 来 越 大 ， 但 理 论 上 质 量 和 引 力 成 正 比 ， 而 宇 宙 中 有 很 多 高 质 量 的 物 质 ， 所 以 引 力 应 该 会 和 扩 大 的 力 互 相 抵 消 ， 但 宇 宙 中 有 一 些 不 明 的 粒 子 ( 见 附 注 二 ) 和 这 些 引 力 抵 消 ， 最 后 便 没 有 引 力 和 扩 大 的 力 互 相 抵 消 ， 结 果 宇 宙 便 无 限 地 扩 大 。

当 几 百 亿 年 后 你 在 晚 上 向 天 空 看 ， 你 会 发 觉 夜 空 上 没 有 星 星 ， 漆 黑 一 片 ， 到 宇 宙 最 后 一 个 恒 星 都 燃 烧 完 后 ， 宇 宙 就 像 一 间 房 的 灯 泡 熄 了 一 样 ， 是 死 寂 。

附 注

一 、 超 新 星 爆 炸 所 发 出 的 光 在 宇 宙 每 一 个 角 落 都 可 看 到 ， 而 在 超 新 星 爆 炸 所 处 的 银 河 系 看 它 更 是 十 分 明 亮 。

二 、 宇 宙 并 不 是 真 空 ， 没 有 粒 子 。