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关于宇宙的知识资料20字

2021-09-15 01:32   来源:未知   作者:admin

  宇宙是所有时间、空间与其包含的内容物所构成的统一体;它包含了行星、恒星、星系、星系际空间、次原子粒子以及所有的物质与能量,宇指空间,宙指时间。目前人类可观测到的宇宙,其距离大约为93 * 109光年,最大为27,160百万秒差距;而整个宇宙的大小可能为无限大,但未有定论。

  物理理论的发展与对宇宙的观察,引领着人类进行宇宙构成与演化的推论。根据历史记载,人类曾经提出宇宙学、天体演化学与科学模型,解释人们对于宇宙的观察。最早的理论为地心说,由古希腊哲学家与印度哲学家所提出。

  数世纪以来,逐渐精确的天文观察,引领尼古拉斯·哥白尼提出以太阳系为主的日心说,以及经约翰内斯·开普勒改良的椭圆轨道模型;最终艾萨克·牛顿的重力定律解释了前述的理论。后来观察方法逐渐改良,引领人类意识到太阳系位于数十亿恒星所形成的星系,称为银河系;随后更发现,银河系只是众多星系之一。

  在最大尺度范围上,人们假定星系的分布平均,且各星系在各个方向之间的距离皆相同,这代表着宇宙既没有边缘,也没有所谓的中心。透过星系分布与谱线的观察,产生了许多现代物理宇宙学的理论。20世纪前期,人们发现到星系具有系统性的红移现象,表明宇宙正在膨胀;借由宇宙微波背景辐射的观察,表明宇宙具有起源。

  最后,1990年代后期的观察,发现宇宙的膨胀速率正在加快,显示有可能存在一股未知的巨大能量促使宇宙加速膨胀,称做暗能量。而宇宙的大多数质量则以一种未知的形式存在着,称做暗物质。

  宇宙的时空通常以欧几里得的观点解析,也就是三维空间加上时间维度的“四维空间”。时间与空间可结合成一个流形,称作闵考斯基时空;物理学家以此简化了大量的物理理论,并使用更统一的方式,描述包含超星系与次原子层次的宇宙运作机制。

  时空的事件并非绝对限定于空间与时间上,而是观测者的已知相对运动。闵考斯基空间非常接近宇宙的无重力状态;广义相对论的伪黎曼流形描述了物质与重力在内的时空。弦理论则假设宇宙存有额外的维度。

  在4种基本相互作用中,重力于宇宙中星系与大尺度结构等大规模范围中,具有主导地位。重力的影响可以累积;相对地,正电荷与负电荷的影响则会相互抵消,使得电磁作用于宇宙大尺度结构中的影响力变低。至于弱相互作用与强交互作用的影响力,则会随着距离增加而大幅下降,因此它们主要作用于次原子尺度。

  宇宙中有着物质比反物质多的现象,这种不对称可以从CP破坏的观察中得到。宇宙既没有动量,也没有角动量;假设宇宙有限,就会遵循公认的物理定律

  宇宙”一词,最早大概出自我国古代著名哲学家墨子(约公元前468-376)。他用“宇”来指东、西、南、北,四面八方的空间,用“宙”来指古往今来的时间,合在一起便是指天地万物,不管它是大是小,是远是近;是过去的,现在的,还是将来的;是认识到的,还是未认识到的……总之是一切的一切。

  从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终,无边无际的。不过,对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨,还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些,讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙,人们把它称为“我们的宇宙”或“总星系”。

  在西方,宇宙这个词在英语中叫cosmos,universe,space;在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫kosmos ,在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。

  在汉语中,“宇”代表上下四方,即所有的空间,“宙”代表古往今来,即所有的时间,宇:无限空间,宙:无限时间。所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。 把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起,体现了我国古代人民的智慧。

  从最新的观测资料看,人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。也就是说,如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出,那么要经过130亿年才能到达地球。这130亿光年的距离便是我们今天(2008年)所知道的宇宙的范围。再说得明确一些,我们今天所知道的宇宙范围,或者说大小,是一个以地球为中心,以130亿光年的距离为半径的球形空间。当然,地球并不真的是什么宇宙的中心,宇宙也未必是一个球体,只是限于我们目前的观测能力,我们只能了解到这一程度。

  在这个以130亿光年为半径的球形空间里,目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗。因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥在多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中,真如沧海一粟,渺小得微不足道。

  一直以来, 天文学家和我们一样,想知道宇宙究竟有多大。最近,美国的太空网报道,经过艰苦的计算工作,天文学家发现宇宙超乎寻常的大,其长度至少为1560亿光年。“这样一个有关宇宙大小的发现,显然是以‘宇宙是球形的,是有限无边的’为前提条件的。”中国国家天文台的研究员陈大明在接受记者专访时说,“长期以来,宇宙学研究领域一直有这样一个争论,宇宙究竟是球形的、马鞍形的、还是平坦的。”北京师范大学副教授张同杰说:“国际主流宇宙学普遍认为宇宙是平坦的,是无限的。”那么,围绕宇宙的争论从何而来?理据何在?一种最为普遍的观点:在大爆炸之后,宇宙诞生了。“根据现代宇宙学中最有影响的大爆炸学说,我们的宇宙是大约137亿年前由一个非常小的点爆炸产生的,目前宇宙仍在膨胀。”陈大明研究员说,“这一学说得到大量天文观测的证实。”这一学说认为,宇宙诞生初期,温度非常高,随着宇宙的膨胀,温度开始降低,中子、质子、电子产生了。此后,这些基本粒子就形成了各种元素,这些物质微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,这些团块又逐渐演化成星系,恒星、行星,在个别的天体上还出现了生命现象,能够认识宇宙的人类最终诞生了。宇宙是球形的、有限无边的?“认为宇宙是球形的观点在很长时间内存在着,尽管不是国际宇宙学界的主流。”陈大明介绍说,“它的每一次提出,都会引起人们的关注,就是因为这一观点很奇特。”一个最为明显的例子就是不久前,由美国数学家杰弗里·威克斯构建的宇宙模型:一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫。“形如足球”的模型令科学界震惊,因为这一学说宣称,宇宙之所以令人产生无边无界的“错觉”,是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身。威克斯认为,人们之所以感觉宇宙是无限的,是因为宇宙就像一个镜子迷宫,光线传过来又传过去,让人们发生错觉,误以为宇宙在无限伸展。这一惊人推断后来被《新科学家》杂志收录,同时作为一种“奇谈”在民间广为流传着。

  第二定律明示了宇宙有起始,但这个重要推论竟然被19世纪的科学家忽略了,它只是在后来成为大爆炸模型的佐证。

  该模型的提出,是基于20世纪初的天文观测。 20年代,天文学家埃德温·哈勃注意到,不同距离的星系发出的光,颜色上稍稍有些差别。

  远星系的光要比近星系红一些,即波长要长一些,这种现象被称为“哈勃红移”。它说明,各星系正以很高的速度彼此飞离。

  一列火车快速驶远时,它的汽笛声听来会沉闷很多,因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了,这就是多普勒效应。把声波换成光,产生的效果就是红移。

  哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认,红移是一种普遍现象,这表明宇宙正在膨胀。 这一发现,奠定了现代宇宙学的基础。

  如果宇宙正在膨胀,那它过去必定比较小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放,我们势必会发现,在过去的某个时刻,所有的星辰都是聚合在一起的。

  这个时间大概是100多亿年前,要准确推断它比较困难。 另外,宇宙膨胀的速度会随时间发生变化,这与引力有关。

  万有引力作用于字宙中一切物质与能量之间,起到刹车的作用,阻止星系往外跑,从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期,宇宙从高密度状态迅速膨胀,随着时间的推移,体积越来越大,膨胀速度越来越小。

  将这个过程向回追溯到宇宙创生的那一刻,可以发现当时宇宙体积为零,而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。

  大爆炸之前发生了什么、是什么引起了大爆炸,这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的,只是“无”。

  以上所述仅是旁证,似不足以令大多数人信服。如果150亿年前发生了一场大爆炸,如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹?于是,有一阵子,科研人员热衷于寻找宇宙创生的遗迹,劲头赛过当年的宗教考古学家寻找伊甸园。

  亚当和夏娃的文物是一样也没发现,原初宇宙最重要的遗迹倒真给找出来了,这就是微波背景辐射。 按照大爆炸理论,最初的几分钟里,宇宙是一个炽热的火球,到处充满温度高达几十亿度的光辐射。

  由于此时的宇宙处于热动平衡中,这种辐射具有独特的光谱特征,称为“黑体谱”。1965年,贝尔电话公司的两位物理学家彭齐亚斯和威尔逊偶然发现,宇宙确实浸润在一种热辐射之中。

  这种辐射以相同的强度从空间各个方向射向地球,其温度约为3k,谱线具有完美的黑体谱特征。微波背景辐射的发现,是对大爆炸模型最有力的支持。

  知道了今天宇宙背景辐射的温度,就很容易推算出,宇宙诞生后约1秒钟各处的温度约为100亿度。在如此高温下,不仅我们熟悉的物质无法存在,连原子核也会被撕得粉碎。

  宇宙只能是一锅由质子、中子和电子等构成的基本粒子汤。 随着这锅汤变冷,核反应发生了。

  中子和质子很容易聚合在一起,产生由两个质子、两个中子组成的氦核。计算表明,氦核形成的过程持续了大约3分钟,形成的氦约占宇宙物质总质量的四分之一。

  这个过程用完了所有的中子,余下的质子就成了氢原子核。 因此,大爆炸模型预言宇宙应当由大约25%的氦和75%的氢组成,这与天文测量结果极为符合。

  最初三分钟里形成的氢与氦,构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素,只占宇宙总质量的不到l%,它们大部分是在恒星内部形成的。

  根据推断,宇宙的形成距今约100~200亿年。 生命:既永恒又无恒 天文观测表明,各种天体的年龄均小于200亿年,这与大爆炸理论契合得非常好。

  我们的地球大概是50亿年前形成的,人类出现的时间更短得不值一提。宇宙现在还算得上年轻,担忧末日的来临,对单个人来说是十分无聊的事。

  然而,为全人类的命运想一想这个问题,还是有必要的。 按照大爆炸模型,宇宙在诞生后不断膨胀,与此同时,物质间的万有引力 对膨胀过程进行牵制。

  如果宇宙的总质量大于某一特定数值,那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩,造成与大爆炸相反的“大坍塌”。如果宇宙总质量小于这一数值,则引力不足以阻止膨胀,宇宙就将永远膨胀下去。

  在非常遥远的将来,比如1亿亿亿年以后,所有的恒星都燃烧完毕,茫茫黑暗中,潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到如今的1亿亿倍,而且还在扩张下去。

  在这个系统里,引力虽不足以使膨胀停止,但会不露声色地消耗着系统的能量,使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射,最终全都以热和光的形式蒸发掉。

  足够长的时间之后,连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了,宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤,其中有光子、中微子,越来越少的电子和正电子。所有这些粒子都在缓慢地运动,彼此越来越远,不会再有任何基本物理过程出现。

  这是寒冷、黑暗、荒凉而又空虚的宇宙,它已经走完了自己的历程,面对的是永恒的生命,抑或永恒的死亡。这种情景,差不多就是“热寂”了。

  如果引力足够强大,宇宙终有一天开始收缩,又将如何呢?在大尺度上,收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的,像一场倒放的电影。收缩的过程起初很缓慢,随后越来越快。

  为什么宇宙会是我们观测到的这副样子?为什么它具有目前已测知的那些基本常数值?80年代初,在宇宙创生大爆炸框架下发展了目前最流行的暴胀宇宙模型:宇宙在大爆炸后不到1秒的时间里膨胀了大约10-30倍,大约和橘子一般大小,然后开始以较稳定的膨胀速率,直到现在,大约150亿年,成为目前的样子。在这个过程中,物质“疙瘩”逐步形成了星系、恒星以及生命。这个模型暴胀期的长短是个关键。若稍短,物质为充分散开,原生宇宙就有重新坍缩为起点;若稍长,原生宇宙的物质则过于分散,形不成星系和恒星,自然也就不会出现生命和人类。因此出现了暴胀为何如此精确的问题,按照现行的物理学基本定律,大爆炸产生的宇宙其“自然尺寸”应该只有亚原子大小,即普克郎长度10 ^-35量级,而这样的宇宙是短命的。前苏联科学家林德提出“自我增殖的宇宙”概念——“最有可能的是,我们正在研究的宇宙是由早期的若干宇宙所形成的。”1987年霍金进一步提出了“婴儿宇宙”模型,两个大宇宙通过一个细“管子”连接起来,这个细管子称为“虫洞”,大宇宙为母宇宙,可能存在着从母宇宙分岔出去的另一端是自由的虫洞,这样的管子成为子宇宙、婴儿宇宙。就是说除了我们生存的宇宙之外还可能存在着众多的由虫洞连接起来的其他宇宙。1992年,萨莫林在前人基础上提出了宇宙自然选择学说。母宇宙是空间闭合的,犹如一个黑洞,该黑洞在生存了一段时间后坍缩为一个奇点,奇点又会反弹爆炸膨胀为新的下一代宇宙。这个学说的要点是,子宇宙中的物理常数较之母宇宙的物理常数会有小的、或强或弱的随机变异,新生的婴儿宇宙在再次坍缩成奇点前能膨胀到几倍普克郎长度大小,随机变异的物理常数有可能允许小小的暴胀,子宇宙可变的较大,当它足够大时,可分隔为两个或更多的不同区域,每个区域又坍缩为一个新的奇点,新奇点又触发下一代的子宇宙,如此时代相传,有的小宇宙重又坍缩,有的具有某些基本常数值的宇宙能更有效的产生许多黑洞,从而较具有其他某些基本常数值的宇宙留下更多的后代,借用生物进化论的术语,它们是被“自然选择”下来的,经“选择”作用,产生越来越多的黑洞,也就形成了更多的宇宙。如果宇宙确是由以前的宇宙世代经过这种“自然选择”而产生的话,那么应该预期我们生存在其中的宇宙会具有所观测到的样子并正好具有目前测知的基本常数值。这个学说的另一要点是关于恒星的存在。在许多情况下,恒星是黑洞的前身。在气体和尘埃云中,恒星仍在形成。在碳尘埃微粒表面进行着的化学反应使气体冷却并促使气云坍缩。但碳尘埃粒子是从那里来的呢?斯莫林指出碳元素是由核聚变反应产生的这一情况只有在质子的质量稍大于中子的质量时才会发生,如果两者质量之差比氦核的结合能大的多,则质子和中子不可能粘在一起形成氦核,没有氦,聚变反应链在第一阶段便终止了,根本形不成更重的元素,从而使恒星将少得多,自然也不会有多少黑洞,因此在任何一个宇宙中,若其中质子与中子的质量相差较大,将只能产生很少的宇宙,也就没有什么“选择”的余地了。

  宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。 《淮南子.原道训》注:“四方上下曰宇,古往今来曰宙,以喻天地。”

  即宇宙是天地万物的总称。 千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。

  直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。 在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸。

  大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。 然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西? “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。

  它是现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。

  它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。 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。

  值得一提的是史蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受:宇宙有限而无界,只不过比地球多了几维。比如,我们的地球就是有限而无界的。

  在地球上,无论从南极走到北极,还是从北极走到南极,你始终不可能找到地球的边界,但你不能由此认为地球是无限的。实际上,我们都知道地球是有限的。

  地球如此,宇宙亦是如此。 怎么理解宇宙比地球多了几维呢?举个例子:一个小球沿地面滚动并掉进了一个小洞中,在我们看来,小球是存在的,它还在洞里面,因为我们人类是“三维”的;而对于一个动物来说,它得出的结论就会是:小球已经不存在了!它消失了。

  为什么会得出这样的结论呢?因为它生活在“二维”世界里,对“三维”事件是无法清楚理解的。同样的道理,我们人类生活在“三维”世界里,对于比我们多几维的宇宙,也是很难理解清楚的。

  这也正是对于“宇宙是什么样子”这个问题无法解释清楚的原因。 1、均匀的宇宙 长期以来,人们相信地球是宇宙的中心。

  哥白尼把这个观点颠倒了过来,他认为太阳才是宇宙的中心。地球和其他行星都围绕着太阳转动,恒星则镶嵌在天球的最外层上。

  布鲁诺进一步认为,宇宙没有中心,恒星都是遥远的太阳。 无论是托勒密的地心说还是哥白尼的日心说,都认为宇宙是有限的。

  教会支持宇宙有限的论点。但是,布鲁诺居然敢说宇宙.是无限的,从而挑起了宇宙究竟有限还是无限的长期论战。

  这场论战并没有因为教会烧死布鲁诺而停止下来。主张宇宙有限的人说:“宇宙怎么可能是无限的呢?”这个问题确实不容易说清楚。

  主张宇宙无限的人则反问:“宇宙怎么可能是有限的呢?”这个问题同样也不好回答。 随着天文观测技术的发展,人们看到,确实像布鲁诺所说的那样,恒星是遥远的太阳。

  人们还进一步认识到,银河是由无数个太阳系组成的大星系,我们的太阳系处在银河系的边缘,围绕着银河系的中心旋转,转速大约每秒250千米,围绕银心转一圈约需2.5亿年。太阳系的直径充其量约1光年,而银河系的直径则高达10万光年。

  银河系由1000多亿颗恒星组成,太阳系在银河系中的地位,真像一粒砂子处在北京城中。后来又发现,我们的银河系还与其他银河系组成更大的星系团,星系团的直径约为107光年(1000万光年)。

  目前,望远镜观测距离已达100亿光年以上,在所见的范围内,有无数的星系团存在,这些星系团不再组成更大的团,而是均匀各向同性地分布着。这就是说,在10的7次方光年的尺度以下,物质是成团分布的。

  卫星绕着行星转动,行星、彗星则绕着恒星转动,形成一个个太阳系。这些太阳系分别由一个、两个、三个或更多个太阳以及它们的行星组成。

  有两个太阳的称为双星系,有三个以上太阳的称为聚星系。成千亿个太阳系聚集在一起,形成银河系,组成银河系的恒星(太阳系)都围绕着共同的重心——银心转动。

  无数的银河系组成星系团,团中的各银河系同样也围绕它们共同的重心转动。但是,星系团之间,不再有成团结构。

  各个星系团均匀地分布着,无规则地运动着。从我们地球上往四面八方看,情况都差不多。

  粗略地说,星系固有点像容器中的气体分子,均匀分布着,做着无规则运动。这就是说,在10的8次方光年(一亿光年)的尺度以上,宇宙中物质的分布不再是成团的,而是均匀分布的。

  由于光的传播需要时间,我们看到的距离我们一亿光年的星系,实际上是那个星系一亿年以前的样子。所以,我们用望远镜看到的,不仅是空间距离遥远的星系,而且是它们的过去。

  从望远镜看来,不管多远距离的星系团,都均匀各向同性地分布着。 因而我们可以认为,宇观尺度上(10的5次方光年以上)物质分布的均匀状态,不是现在才有的,而是早已如此。

  于是,天体物理学家提出一条规律,即所谓宇宙学原理。这条原理说,在宇观尺度上,三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的。

  因此我们用望远镜看到的遥远星系,既是它们过去的形象,也是我们星系过去的形象。望远镜不仅在看空间,而且在看时间,在看我们的历史。

  2、有限而无边的宇宙 爱因斯坦发表广义相对论后,考虑到万有引力比电磁力弱得多,不可能在分子、原子、原子核等研究中产生重要的影响,因而他把注意力放在了天体物理上。他认为,宇宙才是广义相对论大有用武之地的领域。

  爱因斯坦1915年发表广义相对论,1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型。这是一个人们完全意想不到的模型。

  在这个模型中,宇宙的三维空间是有限无边的,而且不随时间变化。以往人们认为,有限就是有边,无限就是无边。

  爱因斯坦把有限和有边这两个概念区分开来。 一个长方形的桌面,有确定的长和宽,也有确定的面积,因而大小是有限的。

  同时它有明显的四条边,因此是有边的。如果有一个小甲虫在它上面爬,无论朝哪个方向爬,都会很快到达桌面的边缘。

  所以桌面是有限有边的二维空间。如果桌面向四面八方无限伸展,成为欧氏几何中的平面,那么,这个欧氏平面是无限无边的二维空间。

  与电磁波不同,引力波并不被物质吸收,因而来自遥远天体的引力波就能不损失任何携带的信息到达地球。

  到目前为止,我们关于宇宙的知识都是通过分析天体辐射的电磁波和宇宙射线中的高能粒子得到的。但对于最强的引力波辐射源,即中子星对、超新星核心和黑洞,电磁波观测(如光学和射电望远镜)所能揭示的信息极少。

  由一对相互环绕运行的中子星系统会辐射出比较强的引力渡并逐渐靠近,最后相撞。它们靠近的过程非常长,但在相撞前的几分之一秒会释放出很强的引力渡并被地面上的仪器检测到。即使自转的单个的中子星也能产生周期性的引力波辐射,因为即使它的表面只有千分之几毫米的不对称就足以辐射出强烈的引力波。因此,如果能直接检测到引力波的话,那将为我们打开一扇认识更神秘的宇宙的新窗口。

  随着科学技术的发展,人类战争的领域范围不断扩展。从最初的陆地逐步发展到海洋,又从海洋发展到空中,再发展到外层空间。美军指出,天空和海洋是20世纪的战场,而太空将成为21世纪的战场 。太空已成为现代化战争的战略制高点,在未来战争中,谁夺取了制天权,控制了太空,谁就可以进一步夺取制空权和制海权,并最终赢得战争的胜利

  远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造璀璨的宇宙星空作出推测。

  在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。

  古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。

  也有一些人认为,地球只是一只龟上的一片甲板,而龟则是站在一个托着一个又一个的龟塔。 最早认识到大地是球形的是古希腊人。

  公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终被证实。

  公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。

  为了说明行星运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。

  1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到:地球是绕太阳公转的行星之一,而包括地球在内的八大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系── 太阳系的主要成员。

  1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,伽利略·伽利雷则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I.牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太 自然颜色下的土星阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。

  在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。 在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。

  1584年,乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。

  18世纪中叶,T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。

  在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。 太阳18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。

  而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。

  近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达大约200亿光年的宇宙深处。编辑本段宇宙演化观念的发展 宇宙 在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。

  《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。

  例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。 太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。

  1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。

  宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。

  《淮南子.原道训》注:“四方上下曰宇,古往今来曰宙,以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。

  千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。

  在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸。

  大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。

  然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西?

  “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。它是现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它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。

  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。

  大爆炸宇宙学是现代宇宙学中最有影响的一种学说,与其它宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它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。这一从冷到热,从密到稀的过程如同一次规模很大的爆发。

  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。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。

  1、大爆炸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。

  2、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。

  3、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又如此多的氦。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。

  4、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。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度。1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度大约为3K。这一结果无论在定性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符。但是,在星系的起源和各向同性分布等方面,大爆炸宇宙学还存在一些未解决的困难问题。香港最快报码开奖现场直播