我们的宇宙从何而来?关于宇宙起源你所不知道的五个事实

1933年4月勒梅特在卡皮查俱乐部作了一次演讲,题目为“起源的假设”,他的宇宙观点是,宇宙是在一次“大爆炸”中,由爆炸的放射性超级原子演变而来的。“大爆炸”理论通常指的是宇宙的膨胀以及早期炽热的宇宙。初始奇点是我们所观测的宇宙的开端,只是我

1. 一位神父解释了宇宙起源

1923年,乔治·勒梅特被任命为天主教牧师。除了拥有宗教信仰,他还专注于科学。1923年10月到1924年7月,勒梅特在剑桥做爱丁顿的研究生。梅勒特在剑桥交流的时间把精力投入到了学习广义相对论中。1927年,关于爱因斯坦理论预言的简单宇宙,勒梅特做出了最透彻的研究工作。当时他发表了一篇重要的论文,第一次把爱因斯坦方程组的膨胀宇宙解及其物理解释,同遥远星光由于多普勒效应而产生红移的计算结合了起来。1933年4月勒梅特在卡皮查俱乐部作了一次演讲,题目为“起源的假设”,他的宇宙观点是,宇宙是在一次“大爆炸”中,由爆炸的放射性超级原子演变而来的。

​乔治·勒梅特

2. 宇宙真正的开始并不能确定

“大爆炸”理论通常指的是宇宙的膨胀以及早期炽热的宇宙。但是,有时候科学家甚至用它来描述当万物都被集中在一个点的那个时刻,那一刻被称为初始奇点。问题是我们并没有观测或理论来描述初始奇点。初始奇点是我们所观测的宇宙的开端,只是我们目前能够观测能够想象出来的起点,或许在这之前还有别的事情发生。

但是困难在于,在奇点后,宇宙急速的膨胀(称为暴涨时期)以及在早期非常炽热的状态下磨灭了在大爆炸之前有可能发生的所有历史。目前没有找到任何关于早期宇宙的信号的迹象,但我们还不能够排除这样的可能性。

想象中的奇点

3. “大爆炸”这个名字其实是讽刺

1948年以后,对大爆炸模型的才逐渐多了起来。“大爆炸”这个名字其实是另一个天文学家霍伊尔1949年一次做客BBC讲宇宙学提出的,他是大爆炸理论的反对者。

我们的宇宙从何而来?关于宇宙起源你所不知道的五个事实

他提出这个名字原意是讽刺这种说法,但更讽刺的是,由他提出的这个名称被人广泛传播并沿用至今。

大爆炸模型

4. 大爆炸并不是由一个点发生

宇宙并没有中心,也没有边缘,它的每一个部分都在膨胀。我们只能知道它开始的起点,那就是138亿年前,但是当我们知道宇宙有一个开始的时候,我们很难不去想象它是从某个特殊的点开始的。而结论却是相反的,:宇宙并不是从一个点开始的,而是在各处同时发生的。

大爆炸模型

5. 氢和氦的诞生

1948年,伽莫夫证明宇宙的膨胀进行了大约100秒时,质子和种子就开始相互结合形成氘核。之后阿尔珀和赫尔曼发展了该想法,并计算了宇宙的温度和密度随时间变化的规律。他们证明,如果宇宙膨胀的过程是各项同性而均匀的,那么从起初的炽热状态开始,用物质密度除以辐射温度的立方,得到的比始终是个常数。通过计算,他们推导出如今的宇宙应该存在高温辐射遗留下的痕迹,温度为5开尔文左右。

1965年,彭齐亚斯和威尔逊大爆炸之前的宇宙,两个顶级无线电工程师,发现了来自宇宙大爆炸的辐射痕迹——微波背景辐射。正是宇宙微波背景辐射的发现,使大爆炸理论成为了描述宇宙最好的理论,也间接推翻了霍伊尔提出的恒稳态宇宙理论。

茫茫宇宙,无穷无尽,关于宇宙的探知我们只是接触到很少的一部分,甚至大部分的理论都是猜想,为什么这么大的宇宙地球和人类却如此“孤单”,为什么光速一定是不变的,为什么没有未来人类回到地球,其实有许多浅显但又深刻的问题一直困扰着我们,无法解释。或许我们的世界,我们观测到的宇宙大爆炸之前的宇宙,这一切都是“神”创造的一个玩具吧。

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