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      難以想象的宇宙大爆炸

      2012-04-29 00:44:03陰屏
      新高考·高一物理 2012年2期
      關(guān)鍵詞:火球星系原子

      陰屏

      我國(guó)自古有“盤古開(kāi)天辟地”的神話,西方世界則認(rèn)為是“上帝”創(chuàng)造天地萬(wàn)物,然而,不少科學(xué)家推測(cè),宇宙起源于一次難以想象的“大爆炸”!

      宇宙在遙遠(yuǎn)的過(guò)去是一個(gè)混沌的“原始火球”,它的溫度極高,體積極小,近乎一個(gè)點(diǎn),因而密度極大,大約在二百億年以前,由于某種原因,原始火球在遠(yuǎn)小于一秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)生大爆炸,宇宙早期溫度高達(dá)百億度以上,物質(zhì)處于原始狀態(tài),僅僅幾分鐘后,便形成了質(zhì)子、電子和少量中子,再經(jīng)過(guò)一刻鐘或稍長(zhǎng)一點(diǎn)的時(shí)間,溫度降到百億度以下,便產(chǎn)生了氦核,但在如此高的溫度下還不能形成原子,經(jīng)過(guò)一百萬(wàn)年,宇宙進(jìn)一步冷卻,才形成了氫原子和氦原子,開(kāi)始有氣狀物質(zhì),爾后,在漫長(zhǎng)的歲月中,這些氣狀物質(zhì)收縮成多種星體,而整個(gè)宇宙還在不斷膨脹。

      也許,你會(huì)對(duì)此表示懷疑,二百億年的事有誰(shuí)能知曉,這不是任人瞎吹!不,宇宙大爆炸的理論是有其科學(xué)根據(jù)的,科學(xué)家在觀察遠(yuǎn)方星系發(fā)出的光時(shí),發(fā)現(xiàn)星光的頻率變低了,科學(xué)家把這叫做“紅移”,星系距離越遠(yuǎn),光譜紅移越明顯,這種紅移現(xiàn)象正好說(shuō)明這些星系都正在離我們而去,進(jìn)一步的研-究知道,離我們一億光年處的星云,其離去速度達(dá)每秒一千五百千米,而各星系離去的速度和距離成正比,根據(jù)這個(gè)速度而倒推過(guò)去,可以求出宇宙是在二百億年前從一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始膨脹開(kāi)來(lái)的。

      還有,根據(jù)大爆炸理論,宇宙在膨脹過(guò)程中物質(zhì)密度逐漸變小,溫度也逐漸降低,目前宇

      宙空間應(yīng)冷卻到只有絕對(duì)溫度幾K(OK相當(dāng)于-273℃),1965年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙中確實(shí)充滿了溫度約為2.7K的微波輻射,這種輻射可以解釋為正是宇宙大爆炸的一種“回聲”或余燼。

      另外,現(xiàn)代天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)的測(cè)量結(jié)果表明,各種恒星、星團(tuán)、星際物質(zhì)和河外星系等天體的含氦量(氦豐度)都在百分之三十,氦是一種惰性元素,這么大的氦豐度只有在二百億年前宇宙初期高溫下才能產(chǎn)生。

      那么,宇宙在大爆炸之前又是什么樣的呢?有人認(rèn)為,在大爆炸之前有個(gè)收縮階段,宇宙的收縮和膨脹是交替進(jìn)行的,也有人認(rèn)為宇宙的膨脹將永遠(yuǎn)繼續(xù)下去,大爆炸是宇宙的根本起源,各執(zhí)一是,科學(xué)家們還在探索。

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