長(zhǎng)久以來(lái),關(guān)于宇宙的起源,幾乎每個(gè)時(shí)代的最強(qiáng)學(xué)者都在探索著和思考著的問(wèn)題。而宇宙有多大這個(gè)問(wèn)題,早在遠(yuǎn)古時(shí)代,我們的祖先抬頭仰望星光閃爍的夜空時(shí),就已經(jīng)若有所思了。此刻,他心中的疑惑、好奇、猜測(cè)和如今的我們是一樣的。 不管身處哪個(gè)時(shí)代,人類對(duì)生命起源的好奇從來(lái)沒有改變過(guò)。 我們根據(jù)自己的想象,對(duì)宇宙的起源作出了各種假設(shè)。 幾百年以來(lái),科學(xué)家們對(duì)宇宙的起源進(jìn)行了許多的推論和猜想,世界上也流傳著各種宇宙起源理論,其中最被人廣為接受的宇宙終極起源故事就是“宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)”。 這個(gè)學(xué)說(shuō)認(rèn)為宇宙是由一個(gè)體積無(wú)窮小、密度無(wú)限大、無(wú)限高溫度和無(wú)限多能量,但卻比原子還小的奇點(diǎn),以驚人的速度膨脹而來(lái)的。 這個(gè)學(xué)說(shuō)認(rèn)為宇宙是突然間出現(xiàn)的,而不是一直都在,即是從無(wú)到有的。 但是在20世紀(jì)中期之前,大部分科學(xué)家都認(rèn)為宇宙是一直永恒存在的,沒有開始也沒有結(jié)束。 我們現(xiàn)在看到的和它過(guò)去一模一樣,所以在大爆炸學(xué)說(shuō)提出來(lái)的時(shí)候,就遭到了很多人的質(zhì)疑和嘲笑。 他們認(rèn)為廣闊無(wú)垠,擁有數(shù)千億個(gè)星系的宇宙,竟然起源于一個(gè)比原子還小的奇點(diǎn),這簡(jiǎn)直就是異想天開。 剛開始宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)的推論確實(shí)不令人信服,因?yàn)樗倪^(guò)程更加荒謬,也無(wú)法用科學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)描述。 但是隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的觀察數(shù)據(jù)和研究結(jié)果為它提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。 以至于“宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)”在現(xiàn)在成為了宇宙起源的主流學(xué)說(shuō),越來(lái)越多的科學(xué)家們認(rèn)同了這一學(xué)說(shuō)。 關(guān)于宇宙不斷膨脹的發(fā)現(xiàn),最早是一個(gè)叫哈珀的人用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇特的現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)宇宙并不是一成不變的,星系之間的距離在不斷增大。 遠(yuǎn)去的星系說(shuō)明一件事,那就是宇宙的正在發(fā)生著膨脹,明天的宇宙將比今天的宇宙更大。 關(guān)于宇宙的形成,科學(xué)家給出了這樣的猜測(cè)。 最開始的宇宙間所有物質(zhì)都被壓縮在一個(gè)極其微小的空間里,這個(gè)小點(diǎn)是一個(gè)高溫度高密度的火球,由于某個(gè)原因,它在極短的時(shí)間里迅速膨脹爆發(fā)了。 科學(xué)家認(rèn)為它在膨脹爆發(fā)的瞬間釋放了大量輻射,并且至今還存留在太空中。 在1964年,美國(guó)的兩位科學(xué)家彭齊亞斯和威爾遜,捕獲到了這種射線,由此發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射,也就是大爆炸之后才留下來(lái)的射線。 這個(gè)發(fā)現(xiàn)和上面的證據(jù)并列在一起,使大爆炸成為了公認(rèn)的科學(xué)理論。 根據(jù)哈勃發(fā)現(xiàn)的紅移現(xiàn)象,科學(xué)家算出了宇宙的年齡。 哈勃根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象提出了哈勃定律,我們用這個(gè)定律算出了宇宙的年齡138.2億年。 從宇宙大爆炸理論被科學(xué)界廣泛接受起,像哈勃望遠(yuǎn)鏡這樣的先進(jìn)技術(shù),給我們描繪著大爆炸圖景和宇宙的結(jié)構(gòu)。 而根據(jù)科學(xué)家的研究,宇宙的膨脹速度正在加快。 但大爆炸在138.2億年前到底是怎么發(fā)生的? “無(wú)”中怎么生出“有”,讓我們來(lái)探索一下已知的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。 首先大爆炸不是一次真正意義上的爆炸,而是空間在瞬間向著所有方向同時(shí)地延伸。 宇宙在最早的時(shí)候非常小,在短時(shí)間內(nèi)膨脹到了一個(gè)足球大小,而在膨脹的過(guò)程中并不是向著其它地方擴(kuò)張,而是自身在不斷膨脹。 宇宙也不能向別的地方擴(kuò)張,因?yàn)樗菦]有邊界的。 根據(jù)宇宙的定義,它的外面是沒有東西的,宇宙就是一切。 在10的負(fù)32次方秒的時(shí)候,能量在極度高溫的環(huán)境中轉(zhuǎn)化成在極短時(shí)間內(nèi),就湮滅的粒子。 膠子幫助夸克形成成對(duì)夸克,并在極短時(shí)間內(nèi)互相湮滅。 在這個(gè)過(guò)程中可能產(chǎn)生了新的膠子,它們對(duì)其它夸克發(fā)生作用,再次形成了新的夸克對(duì)和膠子。 在這種情況下,能量和物質(zhì)不只是理論上相等,由于極高的溫度,它們已經(jīng)基本一樣了。 而在這時(shí)正物質(zhì)戰(zhàn)勝了反物質(zhì),它們成對(duì)出現(xiàn)的時(shí)候是會(huì)相互抵消的,我們能有今天的宇宙,一定是正物質(zhì)多于反物質(zhì)。 如今,宇宙中幾乎只有正物質(zhì),而沒有反物質(zhì)。 在10的負(fù)9次方秒的時(shí)候,宇宙的直徑已經(jīng)膨脹到了11公里了,溫度也隨之降低。 夸克產(chǎn)生并湮滅的循環(huán)突然停止了,從這時(shí)起,宇宙最早的物質(zhì)就形成了。 這時(shí),夸克開始形成新的粒子,比如質(zhì)子和中子,有很多種不同的夸克組合,它們形成了各種類型的強(qiáng)子。 但只有其中幾種能維持穩(wěn)定,不在短時(shí)間內(nèi)湮滅。 宇宙中一切誕生僅僅在1秒鐘之后,這時(shí)宇宙已經(jīng)膨脹到直徑1000億公里了。 溫度低到允許大多數(shù)中子衰變成赤子,并形成第一種原子“氫”。 這是的宇宙溫度有100億攝氏度那么高,充滿了無(wú)數(shù)的粒子和無(wú)盡的能量。 在接下來(lái)的幾分鐘里,宇宙很快就冷卻并穩(wěn)定了下來(lái)。 強(qiáng)子和電子組成的原子,讓宇宙變得穩(wěn)定,并且環(huán)境中電荷平衡,有人把這段時(shí)期叫做“黑暗年代”。 因?yàn)槟菚r(shí)的宇宙沒有星星,而且氫原子氣體阻礙了可見光的傳導(dǎo)。 然而在感光生物還不存在的時(shí)候,討論可見光也并沒什么意義。 隨著氫原子在接下來(lái)的幾百萬(wàn)年中聚集成團(tuán),在引力作用下,恒星和星系逐漸形成了。 它們的輻射,把氫變成了等離子態(tài),使得可見光可以傳播,于是宇宙變成了今天的樣子,宇宙終于有了光。 我們根本不知道在這之前到底發(fā)生了什么,因?yàn)樵诖蟊ǖ臅r(shí)間點(diǎn),一切研究工具都會(huì)失效,自然規(guī)律并不存在。 時(shí)間、空間、物質(zhì)、能量也成了不靠譜的概念,一切事件都無(wú)法測(cè)量,有無(wú)從定義。 要想明白,那時(shí)發(fā)生什么,我們需要的是愛因斯坦相對(duì)論與量子力學(xué)的大統(tǒng)一理論,這正是現(xiàn)在無(wú)數(shù)科學(xué)家們共同奮斗的目標(biāo),但這又留給我們很多無(wú)法回答的疑問(wèn)。 以我們?nèi)祟愑邢薜闹腔?,去探討無(wú)窮無(wú)盡的宇宙或許我們永遠(yuǎn)都不會(huì)得到這個(gè)答案。 但我們可以知道宇宙在大爆炸中誕生了,產(chǎn)生了無(wú)數(shù)的粒子、物質(zhì)、無(wú)數(shù)的恒星和行星,產(chǎn)生太陽(yáng)和地球,孕育了你和我。 我們都是整個(gè)宇宙中的一部分,雖然相對(duì)宇宙來(lái)說(shuō),我們渺小到微不足道,但存在便是意義。所以讓我們享受在這個(gè)宇宙的每時(shí)每刻,直到所有疑問(wèn)都被解答的那一刻。
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