宇宙是怎樣演化的,宇宙是怎麼形成的 宇宙的起源與演化過程解密

時間 2022-11-07 07:20:06

1樓:北郊孤仔

宇宙是如何起源的?空間和時間的本質是什麼?這是從2000多年前的古代哲學家到現代天文學家一直都在苦苦思索的問題。

經過了哥白尼、赫歇爾、哈勃的從太陽系、銀河系、河外星系的探索宇宙三部曲,宇宙學已經不再是幽深玄奧的抽象哲學思辯,而是建立在天文觀測和物理實驗基礎上的一門現代科學。 目前來說,最為普遍的是「大**宇宙論」是2023年由比利時數學家勒梅特提出的。但是,宇宙大**僅僅是一種學說,是根據天文觀測研究後得到的一種設 想。

大約在150億年前,宇宙所有的物質都高度密集在一點,有著極高的溫度,因而發生了巨大的**。大**以後,物質開始向外大膨脹,就形成了今天我們看到的宇宙。大**的整個過程是複雜的,現在只能從理論研究的基礎上,描繪過去遠古的宇宙發展史。

在這150億年中先後誕生了星系團、星系、我們的銀河系、恆星、太陽系、行星、衛星等。現在我們看見的和看不見一切天體和宇宙物質,形成了當今的宇宙形態,人類就是在這一宇宙演變中誕生的。 科學家認為它起源為137億年前之間的一次難以置信的大**。

這是一次不可想像的能量大**,宇宙邊緣的光到達地球要花120億年到150億年的時間。大**散發的物質在太空中漂遊,由許多恆星組成的巨大的星系就是由這些物質構成的,我們的太陽就是這無數恆星中的一顆。原本人們想象宇宙會因引力而不再膨脹,但是,科學家已發現宇宙中有一種 「暗能量」會產生一種斥力而加速宇宙的膨脹。

大**後的膨脹過程是一種引力和斥力之爭,**產生的動力是一種斥力,它使宇宙中的天體不斷遠離;天體間又存在萬有引力,它會阻止天體遠離,甚至力圖使其互相靠近。引力的大小與天體的質量有關,因而大**後宇宙的最終歸宿是不斷膨脹,還是最終會停止膨脹並反過來收縮變小,這完全取決於宇宙中物質密度的大小。 理論上存在某種臨界密度。

如果宇宙中物質的平均密度小於臨界密度,宇宙就會一直膨脹下去,稱為開宇宙;要是物質的平均密度大於臨界密度,膨脹過程遲早會停下來,並隨之出現收縮,稱為閉宇宙。 問題似乎變得很簡單,但實則不然。理論計算得出的臨界密度為5×8^-30克/厘公尺3。

但要測定宇宙中物質平均密度就不那麼容易了。星系間存在廣袤的星系間空間,如果把目前所觀測到的全部發光物質的質量平攤到整個宇宙空間,那麼,平均密度就只有2×10^-31克/厘公尺3,遠遠低於上述臨界密度。 然而,種種證據表明,宇宙中還存在著尚未觀測到的所謂的暗物質,其數量可能遠超過可見物質,這給平均密度的測定帶來了很大的不確定因素。

因此,宇宙的平均密度是否真的小於臨界密度仍是乙個有爭議的問題。不過,就目前來看,開宇宙的可能性大一些。 恆星演化到晚期,會把一部分物質(氣體)拋入星際空間,而這些氣體又可用來形成下一代恆星。

這一過程中氣體可能越來越少(並未確定這種過程會減少這種氣體。)。以致於不能再產生新的恆星。

10^14年後,所有恆星都會失去光輝,宇宙也就變暗。同時,恆星還會因相互作用不斷從星系逸出,星系則則因損失能量而收縮,結果使中心部分生成黑洞,並通過吞食經過其附近的恆星而長大。(根據質能守恆定律,形成恆星的氣體並不會減少而是轉換成其他形態。

所以新的恆星可能會一直產生.) 10^17~10^18年後,對於乙個星系來說只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恆星,這時,組成恆星的質子不再穩定。10^32年後,質子開始衰變為光子和各種輕子。

10^71年後,這個衰變過程進行完畢,宇宙中只剩下光子、輕子和一些巨大的黑洞。 10^108年後,通過蒸發作用,有能量的粒子會從巨大的黑洞中逃逸出。宇宙將歸於一片黑暗。

這也許就是開宇 宙「末日」到來時的景象,但它仍然在不斷地、緩慢地膨脹著。(但質子是否會衰變還未得到結論,因此根據質能守恆定律。宇宙中的質能會不停的轉換。

)閉宇宙的結局又會怎樣呢?閉宇宙中,膨脹過程結束時間的早晚取決於宇宙平均密度的大小。如果假設平均密度是臨界密度的2倍,那麼根據一種簡單的理論模型,經過400~500億年後,當宇宙半徑擴大到目前的2倍左右時,引力開始占上風,膨脹即告停止,而接下來宇宙便開始收縮。

以後的情況差不多就像一部宇宙影片放映結束後再倒放一樣,大**後宇宙中所發生的一切重大變化將會反演。收縮幾百億年後,宇宙的平均密度又大致回到目前的狀態,不過,原來星系遠離地球的退行運動將代之以向地球接近的運動。再過幾十億年,宇宙背景輻射會上公升到400開,並繼續上公升,於是,宇宙變得非常熾熱而又稠密。

在坍縮過程中,星系會彼此並合,恆星間碰撞頻繁。 宇宙大**至今已有約200億年的歷史,時至今日。宇宙目前正處於繁星期中期。

在這個時期,恆星和星系保持較高的能量,因此夜空中呈現一片繁星閃爍的景象。天文學認為,太陽是乙個已經45億歲的黃矮星。再過數十億年以後,當它的能量逐漸消耗完的時候,它將先衰變為紅巨星,然後進一步變成白矮星。

這時候的太陽只有地球一般大小,而且由於它散發出的巨在熱量,它將使地球上的一切生命無法存在,那時人類將不得不在宇宙中另尋棲身之地。有一種叫做紅矮星的恆星不會衰變成紅巨星,但它們的燃料也只能維持10萬億年。當紅矮星最後也開始逐漸黯淡下去的時候,宇宙就開始進入衰落期。

衰落期 亞當斯等人認為,宇宙的衰落期將從距今1000億年以後開始。在這個時期,宇宙中到處都是失去燃料的星體殘骸,它們包括白矮星、褐矮星、中子星和黑洞。這個時期的乙個特點是,原來巨大的恆星坍塌到相對較小的空間之內,可能只有原來恆星的核心部分那麼大。

由於這些物質無法再利用氫為原料進行核聚變,因此它們完全失去了光輝。這時的次原子微粒也失去了以往的物理特性。 在衰落期,星系開始逐漸解體。

衰變的星體相互碰撞,一些將從此漫遊於廣闊原星際空間,一些便滑向星系的中心部分。在此過程中,一此星體殘骸將被黑洞吞噬,而兩顆褐矮星也有可能相撞形成新星。這時宇宙中的文明將不得不適應衰落期的現實,而新的生命將不會自動產生。

研究人員通過計算發現,衰落期的白矮星將吸收宇宙中游離的「弱相互作用質量微粒」,這一過程將給黯淡的宇宙增添一絲熱量。

黑洞期 恆星的殘骸開始解體,這時宇宙的演變將慢慢進入黑洞期。衰落期終結時光子開始喪失(光子存在於每乙個電之之中),光子的喪失將導致白矮星和中子星的解體,使宇宙中絕大部分質量轉化為能量,同時標誌著衰落期的結束。隨著光子從電子中逃逸出來,一切以碳為基礎的生命將不能在宇宙中繼續生存。

由於黑洞具有極大的引力,它能將一切靠近它的物質吸引到其中而成為它的一部分。但根據量子力學理論,黑洞的周圍部分也會損失一些能量。這些微小的損失在經典物理學中幾乎可以忽略不計,但經過億萬年的過程,黑洞最終也逃脫不了解體的結局。

黑暗期 黑暗期是指整個宇宙處於一片黑暗。亞當斯等天文學家們認為,當宇宙中最後乙個黑洞也煙消雲散之後,整個宇宙的景像是茫茫宇宙陷入一片黑暗,所有的星星早已燃燒殆盡,一切有機生命形式都歸於沉寂,黑暗之中僅存的是由一些基本粒子構成的薄雲。一片由正電子、負電子、光子和中微子組成的雲霧散布在無邊無際的時空當中。

在大約100個宇宙年代(10的100次方年)之後,光的波長將變得相當長,亮度也變得相當暗,那時的宇宙將成為乙個當今人們無法了解的世界。

這幅由亞當斯和勞林描繪的圖畫,也許是目前人們能得到的關於宇宙終結的最具體的描述。

2樓:abc不太容易

在早期,宇宙的溫度極高,物質的密度極大,是乙個極熱極密的「宇宙蛋」。後來「宇宙蛋」發生巨大的**,整個體系不斷膨脹,溫度不斷下降,形成氣體雲。再後來,氣體雲凝縮成原始星雲,並逐漸演化成現在的宇宙,求採納

宇宙是怎麼形成的 宇宙的起源與演化過程解密

宇宙是怎樣形成和演化

3樓:匿名使用者

宇宙其實是你想像出來的。根本不存在,包括這個世界,都是你心裡想出來的。

4樓:僧桖卉

** 擴張 冷卻 形成

宇宙是如何形成的?

5樓:匿名使用者

宙是怎樣形成的(1.1人類認識的宇宙)

在150億年前,整個宇宙一片黑暗。突然有一天,宇宙發生了驚天動地的大**。宇宙怎麼會**呢?

科學家把宇宙比喻為乙隻球,構成這只球的物質是一種密度非常非常大的物質,它的溫度極高。如果把現在生成的地球比喻為乙隻桌球,那麼宇宙的圓球直徑就好比足球場。此時宇宙中只有中子、質子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態的物質,由於高溫和這些物質極不穩定,宇宙這只「球」在不斷膨脹著,就像吹的大氣球會「呼呼呼」地脹大起來。

當宇宙年齡為10-44秒時,溫度高達1032℃,在這以後一剎那間,即經過10-34秒後,宇宙突然「暴脹」,就像大氣球突然被人猛烈一吹那樣,宇宙發生了巨大的**,**使宇宙在剎那間擴大了1029倍。

它**的威力和速度是驚人的,溫度也隨著宇宙球體**膨脹而迅速下降;大**以後0.01秒,宇宙溫度下降為1011℃;0.1秒後,溫度降到300億度;在13.

8秒後溫度進一步降到30億度;35分鐘時,溫度已下降到3億度。等大**後30萬年,溫度已下降到3000℃,宇宙開始變得透明了,在這期間也開始形成了化學元素。

150億年來,宇宙在不斷膨脹,溫度在逐漸降低,與此同時,產生和繁衍了生物。這就好像按比例尺畫地圖那樣,將這150億年的宇宙進行歷程濃縮在一年裡,使我們得到了乙個極為直觀有趣的「宇宙日曆」:

1月10日,大**,宇宙脫穎而出;5月1日,浩瀚的銀河系誕生;9月9日,太陽系問世;9月14日,地球形成。9月24日,地球上出現了原始生命;11月12日,綠色植物破土而出;12月26日,更高階的哺乳動物出現。12月31日0時22分30秒,原始人類站在地球上;23分46秒,北京猿人創造了火;23分59秒,中國歷史衍續到春秋……宋代;24分,全球進入了迄今在繼續的現代化社會。

可見人類歷史只是宇宙歲月中極其短暫的一瞬。

6樓:竹海聽雨

宇宙的誕生

我們現在觀察到的宇宙,其邊界大約有100多億光年。它由眾多的星系所組成。地球是太陽系的一顆有生命的普通行星,而太陽是銀河系中一顆普通恆星。

我們所觀察到的恆星、行星、慧星、星系等是怎麼產生的呢?

宇宙學說認為,我們所觀察到的宇宙,在其孕育的初期,集中於乙個體積極小、溫度極高、密度極大的奇點。在141億年前左右,奇點產生後發生大**,從此開始了我們所在的宇宙的誕生史。

宇宙大**後0.01秒,宇宙的溫度大約為1000億度。物質存在的主要形式是電子、光子、中微子。

以後,物質迅速擴散,溫度迅速降低。大**後1秒鐘,下降到100億度。大**後14秒,溫度約30億度。

35秒後,為3億度,化學元素開始形成。溫度不斷下降,原子不斷形成。宇宙間瀰漫著氣體雲。

他們在引力的作用下,形成恆星系統,恆星系統又經過漫長的演化,成為今天的宇宙。

宇宙是怎樣形成的,宇宙怎麼形成的

所謂大 理論,簡單地說就是宇宙開始的時候是由乙個火球 而形成的。近代科學研究發現宇宙不是永恆的,而是在不斷的膨脹中。宇宙的不平衡現象最早是由一位德國的醫生發現的。他在夜空觀查星星時發現,每個星球間的距離並沒有因為萬有引力的關係而彼此靠近。那麼,在星球之間必定存在另一種力量抵消了它們彼此之間的萬有引力...

宇宙是怎樣誕生的,宇宙怎麼形成的

這可能是世界上最偉大的未解之謎了,而且其它的未解之謎也都全部根源於此。其它各種人類的最本源的問題,例如生命是怎樣起源的?什麼是意識?什麼是反物質?什麼是暗物質?什麼是萬有引力?無不發源於這個最最基本的問題 宇宙到底是怎樣開始的?著名天文學家卡爾 薩根的遺孀,作家安 德魯亞這樣說 其它所有的問題皆以宇...

宇宙是怎麼形成的,宇宙怎麼形成的

到底是誰用了我的暱稱 最初三分鐘 宇宙的最初源頭是一個奇點,即所謂的 宇宙蛋 它凝聚了所有的時空質能,孕育著未來物質世界的一切,包括天體和生命。大約150億年以前,宇宙蛋在一場無與倫比的大 中猝然爆發。大 震撼出時空,物質世界破殼面出,宇宙史的紀元從此開始。剛剛誕生的宇宙,空間從無到有並急劇猛增,僅...