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大爆炸假说，是基于多种理论的积累和发现后提出的。具体来说先是牛顿发生了“光的色散”，继而发展出光谱分析学。后来多普勒发现“波的频移”，并提出多普勒效应。后来古斯塔夫发现了“热辐射”，并形成了黑体辐射学说。这一系列的理论，为哈勃发现“河外星系红移”奠定了基础，哈勃定律的提出让伽莫夫“热的大爆炸假说”有了科学的依据，并于1964年发现了预言的宇宙背景辐射。 “大爆炸”理论的证明，让人们认识到宇宙有一个开端，于是科学家们又开始“预演”宇宙的生命终结。其实早在大爆炸理论提出之前，俄国的德曼在1922年就开始研究“非静态宇宙”。大概是有三个结论：1、如果膨胀＞密度，那么宇宙将不可避免的继续膨胀下去。2、如果密度＞膨胀，那么宇宙膨胀到这个临界值后将会发生坍塌。3、如果密度=膨胀，那么将会减缓目前的膨胀速度。其中，膨胀说的是与引力作用相反的膨胀速率，密度说的是现在宇宙中天体的平均密度。二者之间的关系是，密度越大，质量越高，则引力越大。这是基于万有引力的推算和预演。 为了解释宇宙为什么会加速膨胀这个问题，科学家们提出“暗物质”这个概念，我们看不到它，但是可以根据暗物质对引力作用的扰动来计算它。扎维齐在一次计算中发现，大型星系团的运动速度非常之快，除非整个星团的质量高于已经观测到恒星质量的100倍以上，否则星团将会因引力不足而被甩出去。后来天文学家在计算银河系质量的时候，又发现他们计算所得的数据，要比观测天体所有质量总和要大得多。是什么引起数以百倍计的质量差异？因此“暗物质”被提了出来，电磁波虽然无法检测到它，但是它的存在相当于是给星系进行“配重”。 根据膨胀速率和万有引力来推算整个宇宙的质量，在根据观测数据来分析天体质量。科学家得出已知天体的质量，仅占据整个宇宙质量的4%。那么剩下的96%的神秘物质又是什么呢？天文学家根据标准宇宙模型计算得出，23%是暗物质，73%是暗能量。暗能量推动宇宙膨胀，暗物质和已知天体质量共同形成万有引力来与之对抗。这是一种“失衡”的宇宙模型，也是最可以合理解释加速膨胀现象的宇宙模型。那么这个模型下，宇宙的最终命运会如何呢？科学家们提出两种见解。 1850年，威廉汤姆森提出“热寂假说”。1867年，克劳修斯根据热力学第二定律，正式提出“热寂说”。这种观点认为：宇宙会一直膨胀下去，直到出现热寂。“熵”是热力学中的一个概念，体现的是一个孤立体系中的混乱程度，如果物质分布的越是均匀，则熵值越大。该定律认为，熵值具有只增不减的特征。也就是说，如果宇宙是一个孤立的系统，那么随着时间的流逝，宇宙中的有效能量全部转化为热能，物质温度也到达热平衡。到时候宇宙再也没有动力继续演化了，就会出现永恒的死寂状态。 按照大坍塌的理论，宇宙开始于大爆炸，由于能量尚未释放完成，会持续膨胀数百亿年。由于引力的作用，物质开始凝结，生命也出现了，最终也演化出人类。但是这段时间对宇宙来说不过是很小的片段。当暗能量消耗殆尽，没有动力支撑宇宙膨胀，倒是物质会因为引力作用而趋向坍塌。最终又回到曾经那个爆炸奇点。不管是大坍塌，还是热寂所需要的时间都是数百亿年，那个时候还有没有人类，有没有文明都是未知数。 |
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