你是如何理解大爆炸宇宙论的?谈谈你的观点

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-01
如何看待宇宙大爆炸学说?

大爆炸理论是关于宇宙形成的最有影响的一种学说,英文说法为Big Bang,也称为大爆炸宇宙论。大爆炸理论诞生于20世纪20年代,在40年代得到补充和发展,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。

大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。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。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,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;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束(见元素合成理论)。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。

大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实:

a)理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。

b)观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。

c)在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实。

d)根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。

按照大爆炸理论,宇宙是150亿年前从一个极小的点诞生的,从那里诞生了时间和空间、质量和能量,从而由物质小微粒聚集成大团的物质,最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前,宇宙中没有物质,没有能量,甚至没有生命。

但是,大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样,或者说发生这次大爆炸的原因是什么?按照大爆炸理论,宇宙没有开端。它只是一个循环不断的过程,从大爆炸到黑洞的周而复始,便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。

这只是一个设想,并不是一个完美的理论。

大爆炸理论虽然并不成熟,但是仍然是主流的宇宙形成理论的关键就在于目前有一些证据支持大爆炸理论,比较传统的证据如下所示:

a)红位移

从地球的任何方向看去,遥远的星系都在离开我们而去,故可以推出宇宙在膨胀,且离我们越远的星系,远离的速度越快。

b)哈勃定律

哈勃定律就是一个关于星系之间相互远离速度和距离的确定的关系式。仍然是说明宇宙的运动和膨胀。

V=H×D

其中,V(Km/sec)是远离速度;H(Km/sec/Mpc)是哈勃常数,为50;D(Mpc)是星系距离。1Mpc=3.26百万光年。

c)氢与氦的丰存度

由模型预测出氢占25%,氦占75%,已经由试验证实。

d)微量元素的丰存度

对这些微量元素,在模型中所推测的丰存度与实测的相同。

e)3K的宇宙背景辐射

根据大爆炸学说,宇宙因膨胀而冷却,现今的宇宙中仍然应该存在当时产生的辐射余烬,1965年,3K的背景辐射被测得。

f)背景辐射的微量不均匀

证明宇宙最初的状态并不均匀,所以才有现在的宇宙和现在星系和星团的产生。

g)宇宙大爆炸理论的新证据

在2000年12月份的英国《自然》杂志上,科学家们称他们又发现了新的证据,可以用来证实宇宙大爆炸理论。

长期以来,一直有一种理论认为宇宙最初是一个质量极大,体积极小,温度极高的点,然后这个点发生了爆炸,随着体积的膨胀,温度不断降低。至今,宇宙中还有大爆炸初期残留的称为“宇宙背景辐射”的宇宙射线。

科学家们在分析了宇宙中一个遥远的气体云在数十亿年前从一个类星体中吸收的光线后发现,其温度确实比现在的宇宙温度要高。他们发现,背景温度约为-263. 89摄氏度,比现在测量的-273.33的宇宙温度要高。

虽然已有上述证据存在,但是宇宙是否起源于大爆炸学说,仍然缺乏足够多的令人信服的证据。

大爆炸理论的主要观点是认为整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中,然后突然发生大爆炸,使物质密度和整体温度发生极大的变化,宇宙从密到稀、从热到冷、不断膨胀,形成了我们的宇宙。最初那次无与伦比的爆发就被称为大爆炸,这一关于宇宙起源的理论则被称为宇宙大爆炸理论。 根据宇宙大爆炸理论,大爆炸的整个过程大致是这样的: 第一个阶段:是宇宙的极早期“太初第一秒”。这个阶段的时间特别短,短到以秒来计。宇宙处于一种极高温、高密的状态,除氢核——质子外,没有任何别的化学元素,只由质子、中子、电子、光子等基本粒子混合而成。随着宇宙迅速膨胀,温度急速下降。 第二个阶段大约经历了数千年,是化学元素形成阶段。此时宇宙间的物质主要是氦、氢等比较轻的原子核和质子、电子、光子等,光辐射很强,但没有星体存在。整个宇宙体系不断膨胀,温度很快下降。 第三个阶段:是宇宙形成的主体阶段,至今我们仍生活在这一阶段中。宇宙继续膨胀,温度不断降低。宇宙先后形成了各级天体:宇宙间的气态物质逐渐凝聚成星云,并逐渐演化成星系、恒星和行星,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天所看到的五彩缤纷的星空世界。

大爆炸宇宙论(Big bang cosmology),是描述宇宙的源起与演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的。根据2015年普朗克卫星所得到的最佳观测结果,宇宙大爆炸距今137.99 ± 0.21亿年,并经过不断的膨胀(Metric expansion of space)到达今天的状态。大爆炸这一模型的框架基于爱因斯坦的广义相对论,又在场方程的求解上作出了一定的简化(例如宇宙学原理假设空间的均匀性(Homogeneity (physics))和各向同性)。1922年,苏联物理学家亚历山大·弗里德曼用广义相对论描述了流体,从而给出了这一模型的场方程。

                                                        广义相对论场方程:


图中+-号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特(string bit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特

图中+-号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特(string bit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特



首先宇宙大爆炸只是一种假说,敬管它证据很充分,但是依旧又很多矛盾的地方,是人类科学发展到目前阶段的理论,如果人类再发展一定时间,肯定会有新的认识,甚至否则这个理论也不一定。
它目前的问题是,宇宙大爆炸范围以外的宇宙又是什么?以前又是什么,不要说没有以前,或者没有以外,那靠不住,完全是牵强附会。无边无际无始无终的概念不是今天才提出来的。其二宇宙大爆炸的速度为何会超过光速?目前的解释还仅限于哲学论证。并没有找到数学依据或科学依据,或者说就好比,科技史上的曹冲称象和阿基米泽定律一样完全就不是一回事。曹冲再怎么利用浮力称重,也没有弄明白浮力原理。

按照现今主流的解释,宇宙源于一个质量无穷大、密度无穷大、温度无穷高,体积无穷小的点。
总的说来,我是信任科学的,但是我一直不明白,一个点无穷小,质量还无穷大,实在是无法理解。

就算宇宙初始点密度再大,也不可能出现这种相当于一维的点,这在人的理解里是无法想象的事。我一直在猜想我们的宇宙是不是其他高维宇宙的投影,比如说一根三维的针,插在二维的平面上,如果存在二维人,那么它看到这根针的全部也仅仅是针尖部分在二维平面上的投影,但针的全部属性和重量却能清晰反应在二维平面上。当然我并不是说宇宙仅仅是三维,按照超弦理论宇宙10维,按照M理论宇宙11维,爱因斯坦认为宇宙是4维的,但是除了3维,其他7个维度人类找不到,看不到。

因此我想,是不是我们的宇宙仅仅是一个11维(或者10维)宇宙的投影,我们看不到全貌,仅仅能猜测它起始于一个点,高维宇宙的所有常数和物理现象可以在我们的宇宙反映出来,通过一些数学计算和建模可以估算出有这些常数和现象,但我们看不到也找不到,除非我们跳出维度的限制,到达高维!

不知道我说的这些你能不能看懂,而且这仅仅是我一面之词,自己的想象,当不得真,还是相信科学的好



破而后立

  • 大爆炸宇宙论是如何描述宇宙演化的?
    答:它挑战了我们对空间、时间和物质本质的理解,是现代科学理论中不可或缺的一部分。总结:大爆炸宇宙论,这个深刻影响着我们对宇宙认知的理论,为我们揭示了宇宙诞生的壮丽历程。它不仅是科学家们智慧的结晶,也是我们理解宇宙奥秘的关键钥匙。让我们一同踏上这段探索之旅,感受宇宙的宏伟与神秘。
  • 大爆炸宇宙论的内容是什么
    答:“大爆炸宇宙论”被公认为是最标准的宇宙进化理论。根据这个理论推算,宇宙诞生的时间在150亿年之前。宇宙刚刚诞生时它的直径仅有1/10米,但它的温度和密度却高得让人无法想象。由于物质的温度和密度骤然下降,使这个宇宙之卵以爆炸性的速度猛烈膨胀。在“大爆炸”中诞生了各种元素和支配它们运动的力,...
  • 各位赞同爱因斯坦宇宙大爆炸学说吗?如果不赞同,说说你的理由
    答:宇宙大爆炸理论,如今的物理界几乎全体一致的接受了这个理论。因为这个理论是有观测数据和研究成果支持的。爱因斯坦提出的是狭义相对论和广义相对论。最初的大爆炸理论应该不是一个特定的人提出的。1929年天文学家哈勃公布了一个震惊世界的发现。这个发现这很大程度上导致了这样的理论;所有的河外星系都在离...
  • 你对宇宙大爆炸有什么猜测?
    答:我对于宇宙大爆炸的猜测就是当宇宙中某个分子达到了极致,他就会和其他的化学分子反应,从而触发这个起火点,导致宇宙大爆炸。
  • 什么是宇宙大爆炸?为何宇宙大爆炸理论会被大多数科学家认同?
    答:二十世纪二十年代,哈勃等人发现宇宙膨胀。宇宙膨胀的一个自然(但不是逻辑必然)的推论,就是时间越早,宇宙密度越大,所以宇宙可能起源于一个密度无穷大的“奇点”。这就是大爆炸宇宙学。不过,当时还没有大爆炸(Big Bang)这个火爆而个性鲜明的名字。大爆炸这个名字的由来也有一番曲折。1949 年,...
  • 世界上到底是否存在外星人呢,你如何看待宇宙爆炸理论?
    答:有人说外星人只是人类幻想出来的并不存在,人类也许只是就是宇宙中唯一存在的智慧型生物。不光只是地球的霸主,也是宇宙中的霸主。随着人类科技的发展,地球的资源也在面临着枯竭,以目前人类的科技是无法到达其他星球进行移民。如果想持续的发展,就必须找到一个人类赖以生存的地球。“大爆炸宇宙论&...
  • 对宇宙大爆炸的误解(看看你有多少)(
    答:1.大爆炸是一种什么样的爆炸?错误的认识:大爆炸就像是一个炸弹在事先空无一物的空间中心爆炸。这种观点认为,当物质从某个特殊位置爆炸开来,宇宙就形成了。爆炸压强在中心处最高,周围虚空中最低;这种压强差将物质推向外部。正确的认识:它是空间本身的爆炸。我们所居住的空间本身在膨胀。并没有一...
  • 如何看待两大流派对于宇宙爆炸观点的不同看法,时空下真实的一面是什么...
    答:关于宇宙爆炸有许多不同的观点。目前主要有观点,奇点爆炸论弦论。这两种观点试图揭示宇宙大爆炸的真相。长期以来,科学家一直在研究宇宙爆炸的原因,但受限于科技发展水平,一直没有形成统一可靠的结论。关于宇宙的爆炸有各种各样的观点,其中传播最广的是奇点爆炸理论。这个理论认为当时的宇宙只是一个小奇点...
  • 宇宙大爆炸可以休矣!“奇点”是怎样的存在?我们该怎样理解宇宙
    答:若是奇点之初就是宇宙开始,那么奇点之外又是什么呢?其实我们大多数人的理解就是错的, 奇点并不是一个空间上的一个点。 可能我们大多数人的时空观念还停留在牛顿的时空观里,虽然我们都知道相对论,但我们在潜意识里都认为时间都是独立于空间之外存在的,而且在均匀地流逝着。其实 按照大爆炸理论,...
  • 人类是怎么知道宇宙大爆炸以后的事的?
    答:“大爆炸宇宙论”(The Big Bang Theory)是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化,如同一次规模巨大的爆炸。“大爆炸宇宙论”(The Big Bang Theory)认为:宇宙是由一个致密炽热的奇点...