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我心飞翔(60):《了解宇宙如何运行》解说词(3)

2012-03-20  赵玲文化...

我心飞翔(60):《了解宇宙如何运行》解说词(3)

(2011-07-28 21:58:43)
标签:

宇宙运行

大爆炸

文化

分类: 其他

第三集:大爆炸

宇宙大爆炸发生在140亿前的一瞬间。从那一瞬间起,宇宙诞生了,能量转变物质,出现了恒星,万物,乃至水和生命。我们的过去、现在、未来都产生在大爆炸那一瞬间。

让我们回到发现宇宙大爆炸以前的时刻。那时天文学家一致认为我们的宇宙是一个不变的天体,地球是中心,金木水火土星,甚至太阳都围绕地球旋转,后来发现太阳不过是银河系的一员,银河系才是宇宙。

1929年,天文学家哈勃在威尔逊天文台用望远镜观测宇宙恒星时,发现所有的恒星光谱,在不同时期观测,其红色谱线有后移现象。红色是热量谱线,后移说明所有的恒星距地球越来越远。这一发现震惊世界!

人们自然联想,宇宙中的恒星既然远离我们,那么在这之前一定与我们较近,进一步联想,宇宙在膨胀,那在以前的某个时刻一定很小。于是宇宙大爆炸的理论假说诞生了!宇宙起源于一个比原子还小的奇点。

这似乎不可理解,偌大的宇宙时空和物质都浓缩在一个比原小还小的粒子中可能吗?怀疑是正常的,因为确实匪夷所思。问题是你必须承认宇宙万物都是遵循从无到有的规律,既然这样,那么宇宙起始于奇点的大爆炸就不是不可能。通过宇宙膨胀速度反向推算宇宙大爆炸始于137亿年前的某个时刻,一声难以想象的滔天巨响,我们的宇宙诞生了。

据科学家测算,奇点里的温度、密度极高,是一个比原子还小的纯能量奇点。里面蕴藏着不低于4000亿个星系形成所需要的物质。爆炸时间相当短暂,只有几亿亿亿分之一秒。天文学家卡洛斯在虚拟世界里用超级计算机,模拟奇点大爆炸时情景,他提出三个方案,一个引力比较小,一个引力比较大,结果较小引力没有反应,较大引力都变成黑洞,只有引力恰到好处才可能诱发大爆炸。

宇宙奇点瞬间大爆炸,时空开始,所用的时间仅是几亿亿亿分之一秒,而宇宙膨胀的速度也是几亿亿亿倍。大爆炸的速度肯定是超光速的,是光速的十几倍、千万倍?人们无法知道。科学家在计算宇宙大爆炸时,往往使用普朗克时间常数。

所谓普朗克时间常数约等于一年的秒数乘以140亿年,即31536000秒×14000,000,000年。简写:4.415Χ10(17次方)之一秒。可见普朗克时间常数多么短暂。

大爆炸后几个瞬间,宇宙体积由奇点扩大到地球大小;

再过几个瞬间,宇宙体积扩大到太阳系大小,温度极高,仍有几亿亿℃;

再过几个瞬间,宇宙扩展到银河系大小,温度仍然很炽热;

再过几个瞬间,宇宙温度下降,能量开始转换,有亚原子粒子出现;

再过几个瞬间,宇宙中出现物质、反物质粒子互相碰撞湮灭,一部分物质粒子留存下来。这部分物质组成星系、恒星、行星、卫星、彗星等天体,这部分质量约占宇宙总质量3%左右;

一秒钟,宇宙留存原始粒子开始聚合;

三分钟,氢、氦、锂原子相继出现。这是宇宙中氢、氦元素最多的原因;

38万年,宇宙由混沌开始显现清澈,宇宙中除了氢、氦、锂元素外一无所有。

为了探测宇宙大爆炸后留下的蛛丝马迹,天文学家彭齐亚斯和普斯林监测到一种嗡嗡声的宇宙信号,通过施放微波探测装置,科学家获得完整的宇宙物质分布图。

详见下图:

图中不同颜色表示物质密度,红黄色处表示温暖,物质密度高,蓝绿色表示冷却,物质密度低。未来宇宙就是在此基础上演变发展而来。

大爆炸2亿年,氢、氦气团在引力的作用下,不断壮大出现恒星。恒星给宇宙送来第一束光明;

大爆炸10亿年,星系出现;

大爆炸50亿年,太阳诞生;

大爆炸80亿年,无数星系诞生;

大爆炸90亿年,太阳系形成;

大爆炸140亿年,当今的宇宙形成。

大爆炸诞生了宇宙,而且今天的宇宙不断地膨胀,宇宙有开始,就有灭亡的那一天。

关于宇宙如何消亡的问题,与大爆炸同样令人费解。目前有几种假说:一是有始无终开放宇宙;二是循环宇宙起始同处一点;三是从膨胀到停止,大塌缩再回到奇点;四是多个宇宙。

黑洞理论支持多个宇宙的假说;

暗能量的假说,支持宇宙由光明走向黑暗:

千亿年后,恒星的聚变燃料消耗殆尽,宇宙走向黑暗,还是引起一系列超新星爆炸,产生新的宇宙尘埃和星云?现在还不清楚。也许在遥远的宇宙边缘正上演新旧宇宙交替的大戏也未可知。

总之,大爆炸蕴藏着许多未知的奥秘,过去、现在、未来都隐藏在大爆炸中,需要我们不断地探索发现。

 

 

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