大爆炸宇宙学

来自中文百科,文化平台
跳转至: 导航搜索

  大爆炸宇宙学汉语拼音:dɑbɑozhɑ Yuzhouxue;英语:big-bang cosmology),现代宇宙学中最有影响的一种学说。

基本观点

  基本观点是,宇宙曾经历了一段从热到冷的演化。在这个过程中,宇宙不断地膨胀,物质密度不断变稀。宇宙的整个演化过程就像是一次巨大的爆炸。根据大爆炸宇宙学的模型,大爆炸的整个过程是:在宇宙的极早期,物质密度极高,温度也极高,在 100亿度以上,宇宙间只有一些基本粒子形态的物质。而后,宇宙迅速膨胀,温度很快下降,当温度降至约10亿度时,化学元素开始形成。温度进一步降至100万度时,形成化学元素的过程结束,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。温度再降至几千度时,辐射同物质分离,宇宙间主要是气态物质。在引力的作用下,气体凝聚成气云,并进一步形成恒星、星系,成为人们今天观测到的宇宙。

  大爆炸宇宙模型同其他宇宙模型相比能够解释较多的观测事实,因此,已被绝大多数天文学家所接受。

研究历程

  早在1929年,埃德温·哈勃作出了一个具有里程碑意义的发现,即不管你往哪个方向看,远处的星系正急速地远离我们而去。换言之,宇宙正在不断膨胀。这意味着,在早先星体相互之间更加靠近。事实上,似乎在大约100亿至200亿年之前的某一时刻,它们刚好在同一地方,所以哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻,当时宇宙无限紧密。

  1950年前后,伽莫夫第一个建立了热大爆炸的观念。这个创生宇宙的大爆炸不是习见于地球上发生在一个确定的点,然后向四周的空气传播开去的那种爆炸,而是一种在各处同时发生,从一开始就充满整个空间的那种爆炸,爆炸中每一个粒子都离开其它每一个粒子飞奔。事实上应该理解为空间的急剧膨胀。"整个空间"可以指的是整个无限的宇宙,或者指的是一个就象球面一样能弯曲地回到原来位置的有限宇宙。

  根据大爆炸宇宙论,早期的宇宙是一大片由微观粒子构成的均匀气体,温度极高,密度极大,且以很大的速率膨胀着。这些气体在热平衡下有均匀的温度。这统一的温度是当时宇宙状态的重要标志,因而称宇宙温度。气体的绝热膨胀将使温度降低,使得原子核、原子乃至恒星系统得以相继出现。