在宇宙大爆炸理论,或大爆炸,包括解释宇宙的通过天文观测出现一个科学模型。
据信,大爆炸发生在150亿年前。这是一次巨大的宇宙爆炸,产生了足以形成行星,恒星和星系的物质。
这个理论指出,宇宙被压缩成一个原始原子,它包含了令人难以置信的高浓度物质,而且它也具有极强的放射性。
放射性产生了巨大的爆炸,并开始了宇宙的膨胀。后来事情开始凝结,星系团出现了。
由于爆炸而散布的元素主要由正电子,中微子,光子,重子,介子和电子等粒子组成。目前已知超过89个原子。
宇宙大爆炸(Big Bang)是关于宇宙创造的最准确的理论,但应该指出的是,仍然存在一些未解之谜。
例如,关于扩张周期的结束以及宇宙再次收缩的可能性存在疑问。
另一个大难题是宇宙是由于暗物质而开放还是封闭-这是科学的关键问题。
宇宙创造的最初理论
一组理论解释说,宇宙是由巨大的宇宙爆炸创造的,而另一些理论则声称,宇宙一直是并且一直处于连续创造的状态。最后的理论被抛弃了。
大爆炸理论以科学假设为基础;这些包括爱因斯坦的相对论和其他有关主要粒子的研究著作。
1922年,宇宙学家亚历山大·弗里德曼(Alexander Friedmann)是第一位通过相对论正式解释宇宙膨胀过程的科学家。
它还突出了科学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)的贡献,他通过望远镜观察并注意到恒星不断高速离开地球。
1927年,比利时天主教神父和天文学家乔治·拉马特(GeorgeLamaître)创建了所谓的“大爆炸”理论,因为他能够通过哈勃定律,爱因斯坦理论和弗里德曼方程的计算来证明这一点。
乔治·拉玛特(GeorgeLamaître)证明了宇宙中某个特定点发生了大爆炸,并产生了一个假设,根据该假设,宇宙由于热辐射而被压缩到一个小点,随后冻结。
根据拉玛特(Lamaître)的说法,爆炸的强度不足以使宇宙无限期地继续膨胀。因此,最初确定星系彼此分离的是最初爆炸的力。
随着时间的流逝,这股力量消失了。星系已经凝结到一定程度,以致宇宙中大部分物质已经集中在其中。
从那一刻起,宇宙斥力开始起作用,导致星系继续分离,正如目前所观察到的那样。
美国天体物理学家乔治·格莫夫(George Gamow)还使用大爆炸理论以比喇嘛特(Lamaître)更简单的方式解释宇宙的起源。
加莫夫认为,爆炸的温度变得如此之高,爆炸的力量如此之大,以至于宇宙无限地膨胀。
大爆炸理论与稳态理论
1949年,天体物理学家弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)是拉玛特理论的最大敌人之一。
霍伊尔是稳态理论的科学捍卫者之一,因为他认为宇宙的产生是由爆炸引起的,这对他来说很荒谬。
在一次广播节目中,弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)嘲笑该理论为“大爆炸”,由于该术语引起的争议,最终成为正式名称。
稳态理论解释了氢原子的形成随着时间的推移是恒定的,这意味着星系一直在不断凝结。
这表明宇宙将永远在膨胀,它从未有过开始,也没有了结束。
一些天文学家不同意宇宙可以保持稳定并且不断产生氢原子的想法。
大爆炸理论和稳态理论都假设宇宙是由某个原始原子产生的。
目前,通过技术进步和数学知识,可以澄清这两种理论,并提供有关星系如何开始存在,它们如何一直持续到现在以及宇宙如何起源的详细信息。
未来的天文学家将能够澄清一系列未知数,但是目前,大爆炸理论被认为是宇宙开始和演化的最佳假设。
大爆炸回声的发现
1965年,物理学家亚诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)偶然发现了宇宙微波背景辐射,这一发现排除了稳态理论。
这是在他们致力于制造第一颗通信卫星以与彼此相距甚远的地区建立联系时发生的。
他们在太空轨道上放置了一个微型金属球形卫星,该卫星将频率发送到位于新泽西州的一个喇叭形天线。
进行该实验的目的是实现射电望远镜的功能,他们试图通过该功能消除可能引起噪声的所有干扰。
但是,微波干扰会影响信号,因此他们不知道信号来自何处。
他们竭尽全力消除噪音,直到得出结论,归因于鸽子的粪便。他们设法解决了这个问题,但是仍然有同样的力量产生回声。
彭齐亚斯(Penzias)和威尔逊(Wilson)在没有解释发生什么情况的情况下,与普林斯顿大学的宇宙学家詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)和罗伯特·迪克(Robert Dicke)进行了磋商。
皮布尔斯(Peebles)和迪克(Dicke)正在开发一种能够捕获来自大爆炸的微波辐射的设备。
彭齐亚斯联系了科学家询问噪音问题,但是当罗伯特·迪克(Robert Dicke)与彭齐亚斯结束通话时,他告诉他的团队:“伙计们,你们领先于我们。”
这项发现使亚诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)于1978年获得了诺贝尔物理学奖。
参考文献
- 什么是大爆炸?(2016)。资料来源:spaceplace.nasa.gov
- 宇宙故事:大爆炸。(2016)。资料来源:esa.int
- 伊丽莎白·豪威尔 大爆炸理论。(2017)。资料来源:space.com
- 大爆炸理论。资料来源:big-bang-theory.com
- 马特·威廉姆斯。大爆炸理论:我们宇宙的演变。 (2015)。资料来源:Universetoday.com