昆山大爆炸,大爆炸宇宙是错误的吗?找到证据了吗?

2022-01-16 19:53:07 百科大全 投稿:一盘搜百科
摘要宇宙大爆炸是一个推论。作为一个推论昆山大爆炸,被许多证据所支持。因为天文学家在实际观测发现,宇宙中的星系都在互相远离。那么如果追溯到很久以前,宇宙中的一切是不是都会聚集在一起呢?这个推论最早就是这么来

宇宙爆炸是一个推论。作为一个推论昆山大爆炸,被许多证据所支持。因为天文学家在实际观测发现,宇宙中的星系都在互相远离。那么如果追溯到很久以前,宇宙中的一切是不是都会聚集在一起呢?这个推论最早就是这么来的。

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但是我们无法真正回到过去,只能在观测中和理论上找证据。我们今天也无法观测到宇宙大爆炸发生时的宇宙,只能看到根据推论宇宙大爆炸发生后几亿年的宇宙。那时候已经有恒星、星系。再早,就只能进行推测。

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我们可以通过观测证明的这一段,大约是130多亿年时间。理论上,大爆炸发生在138亿年前。从这可以被观测证明的130多亿年宇宙演化史,可以发现,许多证据都是支持大爆炸推论的。疑问出现在再早的时期,也就是恒星、星系出现之前,宇宙究竟是什么样子?

我们可以发现,现在许多天文学观测,都在试图寻找所谓的宇宙黎明的第一缕曙光。因为在此之前,宇宙是黑暗的,因为恒星还没有出现。出现之后,也还要过一段时间,黑暗的气体物质才会被驱散。

而如果时间再往前推,事情就变得更加不可思议起来。推论开始远离常识。因为按照大爆炸理论,时间越早,宇宙越小。那么在一个越来越小的宇宙里,由于物质总量不变,那么它们的存在形式也会越来越接近纯能量(质能等价)。

所以这个阶段,以及在此之前的宇宙究竟是什么样的,我们只能靠理论推测。与之有关的观测证据不是没有,比如可以在宇宙微波背景辐射中寻找蛛丝马迹,但这样的证据很少,也很难说是直接证据。

宇宙大爆炸作为一个推论是符合逻辑的,也得到了许多证据的支持。问题在于那最初的时刻究竟是什么样的?以及我们该如何解释那最初的时刻?暴涨阶段是否出现过?理论上的奇点在现实中是否以某种形态出现过?它究竟是一种什么样的形态?以及在此之前宇宙是什么样的?都仍然是不解之谜。

因此许多理论宇宙学家,尤其是喜欢标新立异者,提出了一些独特的见解,来描述宇宙的最初时刻。有人认为宇宙是一次次的循环,有人认为这个宇宙只是一个更大宇宙的一部分,等等。但这些的理论逻辑再完美,它们所能得到的证据支持,并不比宇宙大爆炸多。

不管怎样,我们这个宇宙为何存在以及从何而来这样的终极问题,既让一辈辈哲学家冥思苦想,也必然会诱使科学家们永远探索下去。

宇宙大爆炸是怎样发现的?

宇宙模型1.0版本

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古人很早就开始思考“宇宙到底是什么样的?”,探讨这个问题对于古人而言,只是有利于他们日常的耕作和社会的稳定。因为古人没有钟表,需要利用天体的运行来计算时间。比如:一个月就是月球绕着地球转一圈,一天就是一个昼夜。

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当然,以上的情况是针对于大多数的文明古国而言的,比如:古巴比伦,古埃及等。我们很容易发现,这些古代文明都位于大河流域附近,能够种植作物,发展农业。

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但是在同一个维度有一朵奇葩,它就是古希腊。他们所在的地区土地贫瘠,而且是平原相对较少,很难大规模发展农业。所以,那些比较发达的地方会做一些贸易。后来,因为战争俘获了一些奴隶,奴隶让他们释放了自己的劳动力,加上都是小国寡民,管理相对松散,思想相对自由。于是,他们在思考一些问题时抛开了功利性,而追求纯粹理性。其中,地心说就是古希腊的智慧结晶之一。其中地心说到了托勒密手里到达了顶峰。

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在那个时代,地心说其实已经可以很好地预测一些天象,而且精确地已经够那个时代的人使用了。这才被那个时代的学者们所承认,客观地说,地心说符合科学的范式,是科学理论。不仅如此,其实在古希腊时代已经有日心说了,只不过在与地心说较量后,败下了阵来。

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宇宙模型2.0版本

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后来,哥白尼的日心说实际上也没有战胜地心说,不是因为有宗教的庇佑,的的确确是哥白尼的日心说并没有比托勒密的地心说高明到哪里去。

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日心说可以确立江湖地位来自于伽利略和开普勒的贡献,尤其是开普勒的三大定律将日心说的精确提高到前所未有的水平,完胜地心说,这才淘汰的地心说。

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所以,我们不难发现,宇宙模型的讨论其实只有一个客观指标那就是:够准。

宇宙模型3.0版本

有趣的是日心说才蹦跶没多久,就迎来了毁灭。如果你细想一下,其实如果说地心说不对,那日心说其实也不对。如果地心说对,其实日心说也对,因为这完全就是选择的参考系不同而已。不过,你发现没有,自从牛顿之后,就不再讨论“宇宙中心说”了。那为什么会这样呢?

这其实和牛顿的万有引力定律有关,万有引力定律描述的是物体之间的引力。如果物体之间有吸引力,那宇宙应该就是在引力的作用下,向中心靠拢,最后聚合到一起。

可事实上,我们并没有观测到这个现象,这也让牛顿很纠结。于是,他提出了一个全新的宇宙模型,他认为宇宙的无限大的,处处都是中心,处处都处于引力平衡态,这样就不会向中心靠拢了。

但是你要问牛顿,为什么宇宙是无限大的?有没有证据?牛顿大概率会把上文说到的那一套给你阐述一遍,但他其实拿不出任何证据来证明自己的观点。但是有趣的是,作为物理学界的大神,他可能猜对了“宇宙的大小”,但宇宙并不像他想象中的那样,只存在引力。

宇宙模型4.0版本

牛顿之后最牛的大神应该就是麦克斯韦了,再然后是爱因斯坦。爱因斯坦提出了一套广义相对论,其中有个场方程预示着宇宙正在膨胀。

爱因斯坦其实也有自己一套宇宙观,他认为宇宙是静态的。意思是说,从大尺度上看,这里的尺度大概是1亿光年,宇宙是不随着时间的变化而发生变化的。也就是我们常说的“宇宙是永恒的”。所以,他不能忍受这个方程的预言,就往这个方程里加了一个宇宙学常数。只要这个常数取值合适,场方程所预言的宇宙就可以是平衡态的。

但是爱因斯坦的宇宙模型并没有得意太久。就把一系列的观测和理论打脸了。首先,就有一位精通科学的神父勒梅特提出,爱因斯坦“加宇宙学常数”的这个行为还是需要多斟酌的,他认为宇宙就像是广义相对论场方程所欲言的那样是膨胀的,然后进行倒推,宇宙必然有一个起点,于是,他提出了宇宙大爆炸模型的前身。

但勒梅特的这条理论仅仅是理论,需要更多的观测证明和补充,好在没有让勒梅特等太久,第二年,哈勃就观测到了银河系外大部分的星系都在离我们远去,通过仔细的分析,就会发现,离我们越远的,远去的速度越快。所以,宇宙应该是膨胀的,而且不是边界在向外扩,整体性地扩大。

后来,一群粒子物理学家加入到宇宙大爆炸模型的建构当中,他们补充了大量宇宙早期发展的理论,并提出了两个证据,分别是宇宙微波背景辐射和氦元素丰度。这两个证据后来相继被证明。这才使得宇宙大爆炸模型成为了主流的科学理论。

所以,其实宇宙大爆炸从1915年爱因斯坦提出广义相对论至今还在不断被完善,它有三个坚实的证据,分别是哈勃观测到的星系红移,宇宙微波背景辐射,氦元素丰度。同时,宇宙大爆炸也遇到了一些困难,其中最棘手的就是搞清楚暗物质和暗能量到底是什么?

这是因为,暗物质和暗能量占据了宇宙总物质量的95%以上,它们才是主导宇宙演化的主角,如果能搞清楚它们的真身,势必会直接提升我们对于宇宙演化的认知。

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