宇宙大爆炸
宇宙是人们可知的关于时间和空间的一切。它近乎为空,只有一些物质和能量的小聚集体。它距今已有近150亿年的历史了,但人们对其起源的推测不尽相同。大爆炸就是科学家们提出的一种关于宇宙如何起源的理论。
1起初整个宇宙是个比原子还要小、温度比任何恒星都要高的高温球。它迅速膨胀,在瞬间就膨胀到一个星系大小
2在膨胀过程中宇宙逐渐冷却,能量和物质的微粒——它们都比原子小得多——开始形成稠密的、像汤一样的东西
3近三分钟后,引力开始把微粒吸引到一起。原子结合在一起形成氢气和氦气等气体,“浓汤”逐渐变得清澈。到三分钟末的时候,已产生了现在环绕在人们周围的物质
4在漫长的时间中,年轻的宇宙逐渐变大,气体开始聚集成了云团。几亿年后,云团开始形成恒星和星系
大爆炸后的宇宙。虽然大爆炸只发生在一瞬间,但爆炸的强度足可使能量和物质以巨大的速度向各个方向飞散出去。现在还没有人能够解释在大爆炸之前曾发生过什么事。
○ 开始时,有一个比原子还要小的高温球。高温球膨胀到足球大小时,温度冷却至1×1019℃。
○ 一瞬间后,一种超力量使婴儿期的宇宙变大了1030倍。科学家们将此过程称为膨胀。
○ 随着它迅速成长,宇宙充满了能量和物质,超力量分解成电力、引力等多种力。
○ 最开始,在比水稠密1060倍的“浓汤”中并没有原子,而只有夸克等微小的微粒。
○ “浓汤”中还存在反物质,即物质的镜像。物质和反物质相遇时会摧毁对方,所以它们“开战”了。最终物质获胜——但留下的宇宙几乎为空了。
○ 3分钟后,夸克开始结合形成最小的原子——氢原子,而后氢原子结合形成氦原子。
宇宙仍在膨胀,所有的星系都在彼此远离。天文学家们也不知膨胀是否会永远持续下去。如果它停止,宇宙开始压缩,星系也许会相互接近。然后宇宙也许会终结于“大压缩”——大爆炸的反面。这可能会引发另一次大爆炸,并诞生一个崭新的宇宙。
○ 100万年后,气体开始凝结形成中间有空洞的一缕缕气体。
○ 300万年后,一缕缕气体聚合形成云团,云团又聚合形成恒星和星系。
○ 大爆炸的余晖——来自整个太空的微波背景辐射——现仍可探测到。
○ 宇宙也许既无中心也无基底,因为按照爱因斯坦的相对论,引力把所有的时空都弯曲成了无边无际的曲线。
○ 现已探测到的最远的星系在约130亿光年外。
高温球
科学家们计算认为,大爆炸之前的高温球肯定是以大于光速的速度在膨胀,它应是在瞬间就膨胀到了一个星系的大小。
你知道吗?
科学家们认为空间和时间都始于大爆炸,大爆炸发生“之前”可能是没有时间的。
光年和秒差距
人们通常以米、千米计量距离,但在太空中这些单位实在太小,因而不实用。科学家们用光年或秒差距来测量宇宙。光是宇宙中最快的物质,通过光年来测量能使科学家更好地理解漫长的距离。一光年是指光一年所经过的距离——约为1013千米。一光年约是3.25秒差距。除太阳外,即使是最近的恒星发出的光到达地球也需要数年。太阳系外,最近的恒星离地球超过四光年,这意味着天文学家通过望远镜观看它时实际上是在看过去——在看四年前的恒星。最远星系的光到达地球要用100多亿年。宇宙也许会永远膨胀下去;或者它最终会停止膨胀、自我坍塌,然后很可能一切从头再来。