宇宙的秘密-宇宙的起源

　　宇宙是怎样起源的呢？这是古往今来科学家们和大多数人们无不关心的问题。关于宇宙的起源，有过许多神话传说。基督教认为是上帝创造了世界，中国古代神话则认为是盘古开天地。当然，这些神话和传说都不是科学，因而不足为训。科学家们对宇宙的起源做了种种研究，提出了许多科学假说。在这些假说中，“大爆炸”理论是宇宙学中最著名、影响最大的一种学说。“大爆炸”学说是美国天文学家侧莫夫在本世纪中所提出的一种新的理论。它的基本观点是：宇宙曾有一段从密到稀，从热到冷，不断膨胀的过程。这个过程就好像是一次规模巨大的爆发。简单地说，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，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，光辐射极强。在这种条件下，生命根本不可能存在，就是地球、月亮、太阳以及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非常短，短到可以用秒来计算。

　　第二阶段为中间期。由于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，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素。化学元素就是从这个时候才开始形成的。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，宇宙间的主要物质是质子、电子、光子和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。这一阶段持续时间比上一阶段长，大约有数千年的历史。

　　第三阶段为稳定期。当温度继续下降到1.2 万度时，宇宙就进入第三时期。相对于前两个时期来说，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。由于温度的降低，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，这就成了人们今天扭看到的星空世界。人类所居住的太阳系就是这个星空世界的一员。

　　上述过程就是大爆炸理论所描绘的基本图式。

　　虽然大爆炸理论在刚刚提出来的时候，并没有受到人们的赏识，即使是在以后的40 多年里，也不断受到人们的批评，但大量的天文观测事实则支持了这一观点。

　　第一，大爆炸理论认为所有恒星都是在温度下降时产生的，因而任何天体的年龄都应该短于200 亿年。通过天文观测和科学计算，确实没有发现超过200 亿年的天体。

　　第二，通过观测，发现河外天体有系统性的谱线红移，用多普勒效应来解释这种现象，红移就是宇宙膨胀的反映。这一点，也与大爆炸理论相符合。

　　第三，各种天体中的氦含量都很大，一般都为30%左右。根据大爆炸理论，宇宙的早期温度极高，产生氦的效率也很高。

　　第四，根据大爆炸理论，今天的宇宙温度只有绝对温度12 度。60 年代天文学的四大发现之——3K 微波背景辐射的发现，也有力地支持了这一点。有了这些观测事实的支持，因而使大爆炸理论在诸多宇宙起源学说中，独占鳌头，获得了“明星”的桂冠，成了最有影响的一种假说。然而，大爆炸理论还存在着一些至今未能解决的问题，例如诸星系的起源和各向同性分布等，还有待于进一步的观测和研究，才能得出进一步的结论。

　　近年来，宇宙大爆炸理论一再受到冲击。一个国际天文学家小组利用哈勃太空望远镜进行测量后发现，宇宙正在迅速膨胀，其速度要比大爆炸理论所认为的还要快得多。由此推断，宇宙可能只有80 亿年的历史，只有大爆炸理论认为的宇宙年龄的一半。而银河系中的一些恒星却要比这年老得多；银河系的历史有可能长达160 亿年。

　　恒星比经宇宙还要年老，这似乎是不可想象的，但又不是不可以解释的。

　　一种可能是对恒星的年龄估计错了，另一种可能是宇宙大爆炸理论错了，第三种可能性是存在着某种尚未揭示的力量在加速宇宙的膨胀。美国的一些天文学家通过计算哈勃常数时也发现，宇宙要比目前估计的年轻。哈勃常数是确定天体和星系之间距离的数字，是大爆炸理论的主要依据。利用该常数能计算出宇宙扩张的速度，并由此计算出宇宙的年龄。

　　这些天文学家认为，这种“年龄冲突”表明，不是目前标准的宇宙模式需要修改，就是关于恒星和银河系的演变理论需要重新审查。所以，这就需要青少年朋友们立志做一个天文爱好者，并有志于天体探测解开这个谜。

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