宇宙起源 宇宙起源之谜,宇宙是怎么形成的
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宇宙起源宇宙起源之谜 宇宙是怎么形成的
宇宙起源(一)宇宙是怎样产生的’这是当今最大的谜。
大爆炸宇宙学说
目前，大多数科学家接受的是“大爆炸宇宙学”。这一学说认为，宇宙起源于一个温度极高、体积极小的原始火球。在距今150～200亿年前.由于我们还不知道的物理原因.这个火球发生了大爆炸。随着空间膨胀、温度降低，物质的密度也逐渐减小，原先存在的质子、中子等基本粒子结台成氘、氨、锂等元素.以后叉逐渐形成星系、星系团.并逐渐形成恒星、行星.而且在一些天体上还出现了生命现象，最后诞生了人娄，宇宙初步形成。
大爆炸学说不断得到证实。1991年4月23日，美国加利福尼亚大学天文物理学家乔治斯穆特在美国物理学会会议上宣布.他领导的科学小组发现了宇宙诞生初期的物质云团.有力地支持了大爆炸学说。他们的这 发现引起世界科学界的极大关注.被认为是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家斯蒂芬霍金4月24日发表声明说：“这是本世纪最重要的发现。”
关于宇宙诞生的现代观点
宇宙起源(二)关于宇宙诞生的现代观点几千年以来，科学家们一直在探寻宇宙是如何诞生的，直到最近才总结出一个观点，宇宙是由几百亿年前发生的一次大爆炸形成的，由此产生了物质和能量。而在宇宙诞生之前，是没时间、空间、物质和能量的。
刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的，随着宇宙的迅速膨胀，其温度迅速下降。最初的1秒钟过后，宇宙的温度降到约100亿度，这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷，核反应开始发生，生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块，并逐渐演化成星系、恒星和行星，在个别天体上还出现了生命现象。然后，能够认识宇宙的人类终于诞生了。
这幅大爆炸图景，是目前关于宇宙起源最可能的一种解释，被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20年代，在40年代由伽莫夫等人进行补充和发展，但一直寂寂无闻。直到50年代，人们才开始广泛注意这个理论，不过也只是觉得它很好玩，并不信服。人们更愿意认为，宇宙是稳定的、永恒的。
但是，越来越多的证据表明，大爆炸模型在科学上有强大的说服力。我们不得不相信，宇宙有一个开始，也将有一个终结。它产生于“无”，也终将回归于“无”。
宇宙：可有始，可有终?
在人类历史的大部分时期，有关创世的问题，一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处?终点又在哪里?生命如何产生?人类怎样出现?对这些疑问，许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来，这种问题是不该问的。
直到最近几个世纪，人们才开始学着把神撇开，以超越宗教的角度，去思考世界的本源。这样一来，就有一个重大的原则性问题需要解决：宇宙是永恒存在的，还是有起始的?
这两种说法长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家，对于普通人来说，更是难以理解。假设宇宙在时间上没有起源，即过去一直存在，那么宇宙的年龄就是无穷大了。无穷大这个概念，一听就让人头昏脑胀：既然是已经过去了无穷久的时间，我们的“现在”又是什么呢?而如果说宇宙是有起始的，那么它就是从“无”中突然产生的了，这最初的一刹那，又是怎样呢?
凭着人类在短暂的生命中获得的常识，实在是很难想明白这些东西。不过，我们可以从科学上寻求一些佐证。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限，这个说法令人信服的直接理由，来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律，冥冥中早已规定了宇宙的命运。
简而言之，第二定律认为热量从热的地方流向冷的地方。对任何物理系统，这都是众所周知并且显而易见的特性，毫无神秘之处：开水变凉，冰淇淋化成糖水。要想把这些过程倒过来，就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言，第二定律认为宇宙的“嫡”(无序程度)与日俱增。例如，机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧，但这就要消耗一点能量;这些能量来自于你吃掉的一块面包;麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量;太阳为了提供这些能量，需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的嫡减少，都须以其它地方的嫡增加为代价。
110亿年前两个星系的碰撞或揭宇宙诞生之谜
宇宙起源(三)【12人探索频道】据媒体报道，图中显示的为一次发生于110亿年前的星系碰撞事件，红色和绿色标记的星系正在相互靠近，其中恒星形成区以红色区域显示，这里被星际尘埃所笼罩。当两个原始星系发生碰撞合并后，正迅速形成一个更加庞大的星系，其体积为银河系的10倍。
110亿年前两个星系的碰撞或揭宇宙诞生之谜
空间望远镜拍摄的图像显示，红色和绿色标记的星系碰撞后形成HXMM01大星系，其相当于4000亿个太阳
新形成的星系被科学家命名为HXMM01，其拥有庞大的质量，大约存在4000亿个太阳，并且每年可以形成大约2000颗恒星，犹如一个质量庞大的星系始祖。这个令人难以置信的事件被接近退休的赫歇尔空间望远镜发现，该空间望远镜项目由欧洲空间局和NASA共同参与，此外，NASA的钱德拉X射线望远镜和哈勃望远镜、陆基凯克望远镜都对这个巨大的原始星系进行了跟踪研究。研究人员认为对HXMM01星系的研究有助于我们理解宇宙学的奥秘，大型星系的形成主要通过小型星系之间不断碰撞合并。
其实，在早期宇宙中，星系之间的碰撞合并是非常常见的，但是HXMM01星系却拥有着不可思议的恒星形成速率，以当前的银河系为例，每年新诞生的恒星仅为两至三颗，而HXMM01星系却高达2000颗，是一个名副其实的恒星温床。到目前为止，关于星系演化以及恒星形成理论认为，大型星系源于小型星系的合并，在这个过程中会出现快速而剧烈的恒星形成。
宇宙起源“大弹簧”的世界。
宇宙起源(四) 在关于宇宙起源的研究中，大爆炸理论一直都占据着权威的主导地位。然而，据英国《每日邮报》在线版日前报道，中国和加拿大的一批科学家最近却提出了不同看法——他们认为，宇宙并不源自一个爆炸的奇点，而是从自身上一个旧形态中“反弹”出来。这一研究结果，业已发表在《物理评论快报》上。这支由中国和加拿大科学家组成的研究小组，在结合宾夕法尼亚州立大学教授马丁·波乔瓦尔德等科学家之前研究成果的基础上提出：我们的宇宙并不需要全新发端于一个奇点，它只需从上一个“自己”坍塌后的废墟中跃将出来，便可获得新生。就像一根弹簧反复地被压扁，再重新爆发弹力一样。
《每日邮报》文章指出，此项研究的渊源是今年3月“BICEP2”望远镜的重大发现。当时，天文学家们利用一架设在南极、名为宇宙泛星系偏振背景成像二代（缩写为BICEP2）的望远镜，成功探测到了宇宙原初引力波——138亿年前宇宙大爆炸中产生的痕迹。
该发现一度被认为是物理学界的一个里程碑，甚至有评论认为其有望摘取下一个诺贝尔奖，因为它为标准宇宙学中的“暴涨理论”夯实了基础。该理论指出，宇宙在诞生之初曾经历了短暂的剧烈膨胀，而大爆炸引力波正是时空在这一暴涨时期量子效应产生的涟漪。3月份公布的发现可谓是让科学家第一次“看到”宇宙是怎样形成的，从而揭开宇宙诞生之谜。
不过，围绕本次结果，亦有不少学者持不同意见。争执持续到6月，甚至最初发现宇宙暴涨证据的团队也开始承认，不能排除偏振模式是部分或完全由银河系尘埃造成的可能性，即他们有关宇宙原初引力波的发现有可能是错的。而另有一部分研究学者，他们对那次“BICEP2”望远镜成果的正确性及其对于整个科学界产生的影响，都持质疑甚至否定的态度。有意思的是，他们的证据，恰恰也来自于“BICEP2”项目的试验结果。
美国知名科技博客媒体“阿尔斯科技”（ArsTechnica）指出，在光如何在宇宙中散射的问题上，“BICEP2”观测到的结果与之前的科学界所进行的实验并不一致。而这意味着在以往实验的结论与我们所秉持的关于宇宙起源的理论之间，有一个是错的。在中加联合小组看来，答案更可能是后者。在其所发表的这篇《“BICEP2”试验后关于暴涨前“反弹进化”的证据》文章中，他们认为，“大反弹”理论的成立，显然将否定“大爆炸”。
与大爆炸等经典理论相比，“大反弹”理论对于大众而言，还是一个陌生的名词。该理论以圈量子引力理论（LQG）为基础。作为一种将量子力学与广义相对论相结合的研究方法，圈量子引力本身就体现了引力如何作用于宇宙。它从基本层面阐述了这样的观点，即宇宙可以被看做许多缠绕相连的圈环，空间由此被赋予了以物质为代表的原子结构。
在圈量子引力理论看来，随着宇宙密度的增加，引力将变为一种反弹力，就像弹簧在挤压之下会逐渐变硬一样。而按照这种机理，如果宇宙确实发生了塌缩，那么当它达到某一临界标准时，就会如松开的弹簧一样，发生反弹。这一扩张过程才是所谓“暴涨”，也才能够与“BICEP2”望远镜的试验结果达成一致。
值得一提地是，虽然描述了与“大爆炸”不同的场景，但圈量子引力理论也承认宇宙曾在某一时刻，在非常微小的水平上发生过类似大爆炸的扩张。
《每日邮报》表示，“大反弹”理论将可以解决大爆炸之前宇宙自身状态等重要问题。不过，该理论本身的正确性，依然需要通过“BICEP2”望远镜以及其他天文设备的后续观测，最终加以证实
宇宙诞生于大爆炸
宇宙起源(五)宇宙诞生于大爆炸关于宇宙是怎样诞生的，从古至今都有很多的说法。在中国古代神话则认为是盘古开天辟地而来，而外国历史则认为是上帝创造了世界。但这些理论过于神话，不足为据。科学家们对宇宙的起源做了种种研究，提出了不少的科学假说。在这些假说中，“大爆炸”理论是最为肯定的。
“大爆炸”学说主要是美国天文学家侧莫夫在20世纪中所提出的一种新的理论。它的基本观点是：宇宙曾经有过一段从密到稀，从热到冷，不断膨胀的过程。这个过程就如同是一次规模巨大的爆发。简单一点来说，宇宙起源于一次大爆炸。
大爆炸理论把宇宙200亿年的演化过程大致分为三个阶段：
第一阶段为极早期。在这个时期，爆发刚刚开始不久，那时整个宇宙还处于一种极高温高密的状态，温度高达100亿度以上，光辐射非常强。在这种条件下，生命根本不可能存在，就是地球、月亮、太阳还有所有的其他天体也不存在。在宇宙间，只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。宇宙处在这个阶段的时间极其短，短到可以用秒来计算。
第二阶段为中间期。因为整个宇宙体系在不断膨胀，结果温度很快开始下降，当温度下降到10亿度时，中子开始失去自由存在的条件，它或者发生衰变，或者会与质子结合成重氢、氦等元素。而化学元素就是从这个时候慢慢开始形成的。当温度进一步下降到100万度以后，早期形成化学元素的过程就结束了。
在这一阶段，宇宙间的主要物质包括质子、电子、光子以及一些比较轻的原子核，光辐射依然很强，但也依然没有其他星体存在。和第一阶段一样，这个时期，没有生命，也没有太阳、地球和月亮等天体。通常这一阶段持续时间比上一阶段要长，大约有数千年的历史。第三阶段则是稳定期。当温度继续下降到1. 2万度时，宇宙就进入第三阶段。
相对于前两个时期而言，这一阶段时间最长，大约有200亿年的历史。人们现在仍然生活在这个时期内。因为温度的降低，辐射减退，宇宙间的主要物质是气态物质，气体逐渐凝聚成云，再进一步形成各种各样的恒星体系，于是就成了人们今天可看到的星空世界。人类所居住的太阳系就是这个星空世界中的一员。
