金色能量 / ,, / 3386,,人类对宇宙起源认识的第一步

0 0

   

3386,,人类对宇宙起源认识的第一步

2017-02-22  金色能量
【本文讲述的是历史故事!!!】

  哈勃用事实告诉人们一个真理:这个是世界唯一不变的就是不断变化。既然变化,那就存在哲学问题:生从何来,死往何处?

  假设有人将宇宙的膨胀拍成电影,宇宙像吹动的气球,如果把带子倒着播放,那么宇宙就像放气的气球,慢慢收缩、慢收缩,所有的星系都将越来越近,所有宇宙中的物质也会在靠近,宇宙也越来越小。如果沿着时间往上追溯,那么总会在足够早的某个时刻,宇宙处在很密集的状态,这就是宇宙的起点。

  那么这个点有多小呢?1927年,勒梅特在得知宇宙膨胀的情况下,提出了一个假说:宇宙起源于一个“原始原子”。他还计算出原始原子的大小,但是密度却高的吓人。试想如果把地球缩小到乒乓球的大小,密度自然大的不得了,而这仅仅是地球成为黑洞的基本条件而已,和原始原子比起来简直……让我都找不到形容词了。

  但是问题又来了,现在的宇宙又是怎么由原始原子演变过来的呢?无非有几点:

  1.自我复制,慢慢膨胀,这是细胞的工作方式,对于原始原子显示是不可能的,

  2.一次痛痛快快的“爆炸”。

  爆炸!这种假说无疑是“丑陋”的,人们无法想象世界万物的起跑线都是一个点。除此之外,还有个哲学命题,既然爆炸产生宇宙,那么爆炸前,那谁(因为不能直接称为宇宙,所以用那谁代替)在干啥呢?换句话说,宇宙诞生于与一个没有昨天的某天,实在让人匪夷所思。霍伊尔就是“爆炸”假说的最忠实的反对者。

  弗里德.霍伊尔,1915年生于英国,2001年逝于英国,在漫长的人生岁月里,他始终都在反对者“爆炸”理论。霍伊尔的性格有两个特点:

  1.坚持自己的想法,所以从不人云亦云;

  2.坚持自己的想法,所以很固执。

  但霍伊尔不能因为太丑陋就排斥爆炸假说,做人是要讲道理的,他反对是因为爆炸理论本身存在过很多悖论,他抓住了这些悖论,将爆炸理论往死揍。

  爆炸理论第一个悖论是年龄问题。根据哈勃的测算,宇宙的年龄大约在20亿年左右,而当时地质学家对地球上最古老的岩石测算,地球的年龄是40亿年以上。如果说儿子居然比爹的年龄还大,那爹肯定是不会答应的,当然干爹除外。

  年龄的悖论一度让人们对爆炸假说失去信心,而霍伊尔始终认为的“稳恒态宇宙”,却顺当顺水,稳恒态宇宙认为:宇宙是永恒的。既然永恒就不存在年龄的问题。但是稳恒态宇宙又怎么解释宇宙中星系正在远离的问题呢?霍伊尔认为:星系间是交错的,不会撞到一起,只会擦肩而过,就想空间中两条线,他们非平行却也没有交点。

  然而,这个悖论很快就烟消云散。19世界30年代天文学家重新对造父变星的亮度测量,发现原来哈勃估算亮度有问题,明明如太阳一般,哈勃估算成了月亮。故而宇宙的年龄比哈勃算的要大,大约是70亿年。(现在比较公认的说法是140亿年)。那么爆炸假说中的年龄悖论就不存在了,尽管如此霍伊尔还是任性的反对它,并在努力寻找反对的理由。

  搞理论就想做人一样,有多少人喜欢,就有多少人讨厌。讨厌“爆炸”理论的人不在少数,但是喜欢的也很多,所以它会成为保留节目供人讨论研究,其中最有名美籍苏联人——乔治.伽莫夫。

  乔治.伽莫夫(1904年-1968),生于俄国(此时还不叫苏联)的世代军官的家庭,受过良好的教育,其中包括读小说,这对他以后写作提供了很好的基础。1928年,刚从列宁格勒大学获得博士学位后,他先后去过哥本哈根大学、和英国剑桥大学从事物理研究。这两个地方是玻尔和卢瑟福的大本营,我们知道战斗名族的族人好饮,所以伽莫夫是这样形容量子力学的:要么不喝,要喝就喝一瓶。他没有参与量子力学后来的大辩论中,而是把核物理学带入到恒星之中,用于研究恒星的生老病死。

  1934年中子的发现,人类进入核研究的高峰时期,核反应也在物理理论上成为现实。与此同时伽莫夫移居到美国,1938年,他在美国的一次学术研讨会上探讨核物理学与天体物理学的联系时,底下做着一位叫汉斯.贝特(1906—2005)年轻人很激动:原来大咖们也在研究这个问题。

  长久以来,人们就在思考几个问题:太阳就像一个大火炉一样给地球提供者能量,但是这个大火炉是谁点的?它的燃料是什么?什么时候会熄灭?我们要不要在它熄灭前找个一个新的居住地,那里椰林树影、鸟语花香,当然还有个新的大火炉.......

  经过6周思考汉斯.贝特针对太阳以及恒星的燃料提出假说:他们的能量来源于星体核心部分的核反应,由于星体的中心温度极高,原子核也拥有无比巨大的速度,这些速度完全高于库仑斥力的极限,所以原子核之间会发生碰撞,当两个较轻的和碰到一起,就会发生核聚变,同时释放巨大的能量。人类早已知道太阳中含有大量氢,1939年,贝特通过估算太阳核心温度,给出了太阳上核聚变的4个步骤:


  早在1919年,英国人爱丁顿提出恒星的能量来源于核聚变,但是没有实际根据,为此和他当时的另外一个天文学家金斯(即瑞利——金斯公式中的金斯)展开了一场旷日持久的争论,这场争论也与贝特的理论而结束。尽管后来人类知道了贝特对太阳温度估算过高,但是他的方法依然有很大的意义,并且开创了物理学的新分支——核天体物理学。

  那么恒星是怎么点燃的呢?这也就是恒星诞生的问题,宇宙中星云的大部分都是由氢元素组成的,这些氢元素相互结合形成一个球体,球体不断的滚动运动,像滚雪球似的越滚越大,在引力的作用下,球体逐渐变小,温度升高,等高到一定程度时,氢原子核之间的聚变产生了,同时聚变又产生巨大的能量,于是恒星被点燃了。

  那么恒星的归宿呢?恒星内部的氢原子核先于表面的氢原子消耗殆尽,这将预示着光辉灿烂的日子的结束,恒星进入了一个大动荡的时期。但是恒星的命运不尽相同的。

  我们以太阳为例,50亿年后,太阳内部的氢原子将处于确实的状态,由于没有核反应,太阳中心温度降低,从而导致引力占据了上风,太阳内部开始收缩,同时产生高温,这样的高温又使得太阳外部还没有发生核反应的氢原子核燃烧,从而结果是里面在收缩,外壳在膨胀,直径变成现在的两百倍。同时壳的温度也将下降,变成通红通红,成为红巨星。

  到那时地球将成为太阳的一部分,不过人类犯不着为那一刻感到担心,因为人类早在之前就已经灭亡,或者已经逃到别的星球建立了殖民地。

  不过太阳的命运还没有结束,红巨星内核不足以引力外面的壳,导致壳会在发声震荡之后,成为青烟消失在宇宙中。只剩下一个和地球差不多大小的白色天体,这个白色天体逐渐变暗,最终在忙碌而劳累了一生之后变得安静。而此时,太阳系中的行星要么被吞噬,要么已经远离太阳飞走了,只留下一个火星孤独地绕它运转(不知道人类是怎么计算的)。如果人类技术真的能够发达到殖民其他行星,那么肯定会有技术观测到太阳的死亡,希望那时候,人类或者教堂祈祷、或者水边少点白纸,借以祭奠曾经孕育过我们的伟大的母亲。

  还有一些比太阳大的恒星,他们不会变成红巨星。霍伊尔认为:由于引力非常之大,恒星的体积一直收缩,同时温度不断升高,氢元素核变产生的氦元素也会继续的核变下去,进而产生碳、氧等元素,这些元素还会继续核变,直至铁的诞生,此时恒星称为超新星。这也是宇宙中为什么这些元素含量丰富的原因。

  那么比铁更中的元素又是怎么产生的呢?霍伊尔认为,超新星的引力不足以维持内部核反应产生的高温,超新星将会用一次爆炸来结束自己的生命。爆炸同时产生极高的温度,是太阳核心温度的千亿倍,同时产生金、银等等其他人类已经找到的元素。这些固体又如星云中的氢元素以极大的速度飞行,有的碰撞在一起,逐渐形成了像地球一样的行星。

  据霍伊尔推算,太阳系原有两个恒星组成,而正是其中一个爆炸形成了太阳系中的行星,当然地球已经地球上的生命都是来自于这个恒星的爆炸。如果真是这样的话,我们不仅仅要感谢照耀着我们的母亲,还要感谢曾经为我们献出宝贵生命的父亲。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。如发现有害或侵权内容,请点击这里 或 拨打24小时举报电话:4000070609 与我们联系。

    猜你喜欢

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多
    喜欢该文的人也喜欢 更多