在宇宙外面的恐怖世界的极早期是不是有过一次威力巨大的爆炸呢?

大爆炸真的是时间的开始吗抑戓宇宙外面的恐怖世界在那时早已存在?仅在十年之前这样的问题还被看成几乎是种亵渎。大多数宇宙外面的恐怖世界学家坚持认为这種问题毫无意义——去考虑大爆炸之前的时间就像去问比北极更靠北的地方怎么走一样。然而理论物理的发展,尤其是弦论的兴起巳经改变了他们的观点。大爆炸之前的宇宙外面的恐怖世界已经成为宇宙外面的恐怖世界学的热点前沿

在爱因斯坦的广义相对论的引导丅,现代宇宙外面的恐怖世界学家们得出了几乎相同的结论该理论认为,时空是柔软的、富有延展性的实体在最大的尺度上,空间天嘫就是动态的随着时间膨胀或收缩,空间中的物质就像浮木在浪中漂流一样随之运动天文学家在上世纪20年代已确定我们的宇宙外面的恐怖世界正在膨胀:遥远的星系正在彼此远离。这样的一个后果正如物理学家

史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)和罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)在20世纪60年代所证明嘚那样,就是时间无法一直往回追溯当你把宇宙外面的恐怖世界的历史往回反演的时候,所有的星系都将聚集到一个被称作“奇点”的無穷小的点——几乎和它们都掉落到黑洞里去一样在奇点处,所有星系或者说它们的前身都被挤压至体积为零而一些诸如密度、温度鉯及时空曲率这样的

参量却变得无穷大。奇点是一个终极大灾难使得我们的宇宙外面的恐怖世界世系无法再越过它向前延伸。

这个无法避免的奇点给宇宙外面的恐怖世界学家带来了严峻的挑战特别是,它与宇宙外面的恐怖世界在大尺度上所展现的高度均匀性和各向同性格格不入因为宇宙外面的恐怖世界各个地方看起来都是大体相同的,所以一定存在某种联系方式能在距离遥远的空间区域之间传递信息协调它们的性质。然而这种想法又与旧的宇宙外面的恐怖世界学图像相互矛盾

有关“开始”的两种观点

在我们的膨胀宇宙外面的恐怖卋界中,星系像散开的人群般相互远离任何两个星系都在以正比于它们之间距离的速度相对退行:在相距5亿光年的时候,退行速度要比楿距2.5亿光年时快一倍因此,我们看到的所有星系必然在同一时间开始于同一位置——也就是大爆炸即使宇宙外面的恐怖世界经历过加速或减速膨胀时期,这个结论依然成立在如下的时空图中,星系沿着蜿蜒的路径进出可观测区域(黄色边界)然而,当星系(或它们嘚前身)移动到可观测宇宙外面的恐怖世界外部的一刹那它们的情况便不得而知了。

在基于爱因斯坦广义相对论的标准大爆炸宇宙外面嘚恐怖世界学中任何两个星系的距离在某段有限的时间之前都是零。在这个时刻之前时间失去了意义。

在更为复杂的包含了量子效應的宇宙外面的恐怖世界学模型中,任一对星系在开始时一定已经有了一个固定的最小距离这些模型为大爆炸前的宇宙外面的恐怖世界提供了可能性。

具体说来让我们考虑自宇宙外面的恐怖世界释放微波背景辐射以来的137亿年间都发生了什么。由于宇宙外面的恐怖世界膨脹星系间的距离增大了约1 000倍,而由于光速超过宇宙外面的恐怖世界膨胀的速度可观测宇宙外面的恐怖世界的半径要增加得更多,大约10萬倍我们可以看到宇宙外面的恐怖世界中137亿年前我们无法看到的那部分。而事实上这也是来自最遥远星系的光在宇宙外面的恐怖世界曆史上第一次到达银河系。

然而银河系和遥远星系的性质却基本上是差不多的。这就好像你在一次聚会上出现却发现你和几十个好友穿着完全一样的衣服。如果你们中只有两人穿着同样的衣服可能还可以用巧合二字来解释,但几十个人撞衫就只能意味着聚会主持人预先为你们统一安排了服装而在宇宙外面的恐怖世界学中,微波背景中彼此独立但统计上等效的天区数目可不是几十个而是多达几万个。

一种可能的解释就是所有空间区域在一开始就恰好被赋予了同样的性

质——换句话说,这种均匀性只是一种巧合然而物理学家已经想出另外两个更自然的方法,可以让他们走出困境:早期宇宙外面的恐怖世界比标准宇宙外面的恐怖世界学所描绘的宇宙外面的恐怖世界偠更小或是更老。任何一种情况(或两者兼而有之)都可以使得空间区域之间的信息传递变得可能

第一种方法是时下最流行的选择。咜假定宇宙外面的恐怖世界在其极早期经历了一次被称为“暴胀”的加速膨胀阶段在此之前,星系们或它们的前身之间的距离如此之近以至于它们能够轻易协调同步各自的属性。不过随后在暴胀期间它们将失去联系这是因为此时宇宙外面的恐怖世界的膨胀非常快,光吔无法望其项背而当暴胀结束以后,膨胀开始减速星系们才逐渐又回到彼此的视野内。

物理学家们将这种暴发式膨胀的原因归结于大爆炸后10-35秒左右在一种新的量子场内储存的势能该场被称为“暴胀子”。与静质量以及动能不同势能会导致物质互相排斥。普通物质的引力会导致膨胀减慢与之相反,暴胀子会使膨胀加速自1981年提出以来,暴胀已经精确地解释了大量观测结果当然也存在一些理论上的問题,首当其冲的就是暴胀场到底是什么以及是什么给予了它如此巨大的初始势能。

第二种方法就不是那么广为人知了它解决难题的掱段是消除掉奇点。如果时间并非从大爆炸开始如果宇宙外面的恐怖世界在现如今的膨胀开始之前还有很长的一个时期,物质便有足够嘚时间顺利地自我调整因此,研究者们重新检查了导致他们推断出有奇点存在的理由

这些理由中的一个假设——即相对论永远适用——就是有问题的。在这个假想的奇点附近量子效应必然变得重要,甚至起主导作用标准的相对论并没有考虑这些效应,因此接受“奇點不可避免”的观点就意味着毫无道理地迷信相对论要想知道真正发生了什么,物理学家需要将相对论纳入量子引力理论中去这个想法吸引了自爱因斯坦以来的众多理论家们,但直到上世纪80年代中叶仍几乎没有任何进展。

Bang)是天体物理学关于宇宙外面的恐怖世界起源的理论根据大爆炸理论,宇宙外面的恐怖世界是在大约140亿年前由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的本理论产生於观测到的哈勃定律下星系远离的速度,同时根据广义相对论的弗里德曼模型宇宙外面的恐怖世界空间可能膨胀。延伸到过去这些观測结果显示宇宙外面的恐怖世界是从一个起始状态膨胀而来。在这个起始状态中宇宙外面的恐怖世界的物质和能量的温度和密度极高。臸于在此之前发生了什么广义相对论认为有一个引力奇点,但物理学家对此意见并不统一

  大爆炸一词在狭义上是指宇宙外面的恐怖世界形成最初一段时间所经历的剧烈变化,这段时间通过计算大概在距今137亿(1.37 × 1010)年前;但在广义上指当今流行的揭示宇宙外面的恐怖卋界起源和膨胀的理论这一理论的直接推论是我们今天所处的宇宙外面的恐怖世界同昨天或者明天的宇宙外面的恐怖世界不同。根据这┅理论乔治·伽莫夫在1948年预测了宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射的存在。1960年代这一辐射被探测到,有力地支持了大爆炸理论从而否定了另一个比较流行的稳恒态宇宙外面的恐怖世界理论。 [编辑本段]发展历史  大爆炸理论是通过实验观测和理论推导发展的在实验觀测方面,1910年代维斯特·斯里弗尔(Vesto Slipher)和卡尔·韦海姆·怀兹(Carl Wilhelm Wirtz)证实了大多数旋涡星系正在退离地球,不过他们并没有因此联想到这对宇宙外面的恐怖世界学意味着什么也不认为发现的星云其实是银河系外的其他星系。同时在理论上爱因斯坦的广义相对论成功建立并嶊出没有稳定态宇宙外面的恐怖世界。通过度量张量描述的宇宙外面的恐怖世界不是膨胀就是收缩爱因斯坦认为他自己解错了,并加入叻一个宇宙外面的恐怖世界学常数来进行改正第一个不使用宇宙外面的恐怖世界学常数,而真正认真将广义相对论运用到宇宙外面的恐怖世界学中的是亚历山大·弗里德曼,他的方程所描述的宇宙外面的恐怖世界称为Friedmann-Lema?tre-Robertson-Walker宇宙外面的恐怖世界时间是1922年。1927年比利时天主教牧师勒梅特独立推导出Friedmann-Lema?tre-Robertson-Walker方程,并在螺旋星云后退现象的基础上提出了宇宙外面的恐怖世界是从一个“初级原子”“爆炸”而来的—这就昰后来所谓的大爆炸

  1929年,埃德温·哈勃为勒梅特的理论提供了实验条件。哈勃证明这些旋涡星云其实是星系,并通过观测造父变星测算出了他们的距离。他发现,星系远离地球的速度同它们与地球之间的距离刚好成正比,这就是所谓霍伊尔的稳恒态宇宙外面的恐怖世界模型在稳恒态宇宙外面的恐怖世界模型里,新物质在星系远离留下的空间中不断产生从而宇宙外面的恐怖世界基本不变化。其实这个悝论的名称是出于霍伊尔的讽刺他在1949年通过BBC广播节目形式传播的,论文《物质的特性》(The

  之后的许多年这两种理论并立,但观测倳实开始支持一个演变于热密状态的宇宙外面的恐怖世界1965年宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射的发现使人们认为大爆炸理论是宇宙外面嘚恐怖世界起源和演变最好的理论。1970年以前很多宇宙外面的恐怖世界学家认为宇宙外面的恐怖世界可能在膨胀以前先收缩,这样可以避免从弗里德曼模型推出一个无限致密的“荒谬”的奇点比较有代表性的是Richard Tolman的脉动宇宙外面的恐怖世界模型(oscillating universe)。1960年代末史蒂芬·霍金等人证明这个假设行不通,因为奇异点是爱因斯坦引力理论的直接和重要推论。之后大多数宇宙外面的恐怖世界物理学家开始接受广义相对論所描述的宇宙外面的恐怖世界在时间上是有限的。但是由于对于量子引力规律缺乏认识,现在还不能断定这个奇异点到底是真正集合意义上的无限小点还是物理收缩过程可以无限进行下去,从而间接达到宇宙外面的恐怖世界在时间上无限

  现在宇宙外面的恐怖世堺物理学的几乎所有研究都与宇宙外面的恐怖世界大爆炸理论有关,或者是它的延伸或者是进一步解释,例如大爆炸理论下星系如何产苼大爆炸时发生的物理过程,以及用大爆炸理论解释新观测结果等90年代后期和21世纪初,由于望远镜技术的发展和人造探测器收集到大量数据大爆炸理论又有了新的巨大突破。大爆炸时期宇宙外面的恐怖世界的情况和数据可以计算得更加精确并产生了很多意想不到的結果,比如宇宙外面的恐怖世界的膨胀在加速 [编辑本段]理论  大爆炸理论测算出宇宙外面的恐怖世界的年龄是 137±2 亿年,这一计算是通過对Ia型超新星的观测对宇宙外面的恐怖世界背景辐射强度的测量,以及对星系相关函数的测量得出的这三个独立测算所得到的结果一致,从而被认为是所谓更详细描述宇宙外面的恐怖世界中星系性质的 Lambda-CDM model 的有力证据早期的宇宙外面的恐怖世界充满了同源同性的物质,其溫度、压强、能量都极高随着膨胀和冷却,宇宙外面的恐怖世界物质经历了相变这种相变与蒸气冷却时的凝结过程和水的凝固过程相姒,不同之处在于前者发生在更基本的粒子层面上

  普朗克时期之后大约 10-35 秒,相转变引起宇宙外面的恐怖世界产生指数级增长称为暴胀。之后暴胀停止此时宇宙外面的恐怖世界的物质形式是夸克-胶子等离子体,这些物质的运动都符合相对论宇宙外面的恐怖世界继續在空间上膨胀,温度继续下降在某一温度下,一种至今未知的所谓重子相变的相变产生夸克和胶子组成重子,就是质子和中子同時还在物质和反物质之间产生了不对称性,这种不对称性已经被实验证实随着温度进一步降低,更多无对称的相变发生形成了现在的基本粒子和基本相互作用。之后一些质子和中子结合,组成氘和氦的原子核这个过程叫做太初核合成。随着宇宙外面的恐怖世界的冷卻静止质量的能量密度以引力形式存在,并超过辐射形式的能量密度在大约 30 万年之后,电子和原子核结合成为原子(主要是氢原子)而物质通过脱耦发出辐射并在宇宙外面的恐怖世界空间中相对自由的传播,这就是今天的宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射

  随着時间的前进,在几乎是均匀分布的物质空间中密度稍微大一点儿的区域通过引力作用吸引附近的物质,从而变得密度更大并形成今天嘚气体云、恒星、星系和其他天文学观测到的结构。具体过程决定于宇宙外面的恐怖世界物质的形式和数量其中形式可能有三种:冷暗粅质、热暗物质和重子物质。 [编辑本段]证据  一般来说大爆炸宇宙外面的恐怖世界学理论有三个观测基础:

  星系红移为基础的哈葧膨胀;

  宇宙外面的恐怖世界微波背景的细致测量;

  另外,观测到的宇宙外面的恐怖世界大尺度结构的相关函数符合标准大爆炸悝论 [编辑本段]哈勃定律和宇宙外面的恐怖世界膨胀  哈勃定律是物理宇宙外面的恐怖世界论的陈述:来自遥远星系光线的红移与他们嘚距离成正比。这条定律是哈勃和米尔顿·修默生在接近十年的观测之后,于1929年首先公式化的 它被认为是在扩展空间范例上的第一个观察依据,和今天经常被援引作为支持大爆炸的一个重要证据在宇宙外面的恐怖世界学研究中,哈勃定律成为宇宙外面的恐怖世界膨胀理論的基础在发现了宇宙外面的恐怖世界膨胀这个事实后,爱因斯坦把他方程中的宇宙外面的恐怖世界常数去掉并认为宇宙外面的恐怖卋界常数是他“一生中最大的错误”。 [编辑本段]疑点和反对意见  宇宙外面的恐怖世界大爆炸理论在其发展的过程中产生了一些疑点和問题其中有些随着观测和理论的不断完善得到了解决,而成为了历史但也有一些问题至今没有圆满解决,诸如星系晕尖点问题(Cuspy halo problem)、冷暗物质的矮星系问题(dwarf galaxy problem)等有些人认为这些问题并不是大爆炸理论的致命问题,通过大爆炸理论的进一步发展可以得到解决 [编辑本段]大爆炸理论的主要疑点和问题有:  视野问题(horizon problem);

  球状星团的年龄(Globular cluster age); [编辑本段]暗物质;  暗能量。

  什么是暗物质暗粅质(包括暗能量)被认为是宇宙外面的恐怖世界研究中最具挑战性的课题,它代表了宇宙外面的恐怖世界中90%以上的物质含量而我们可以看箌的物质只占宇宙外面的恐怖世界总物质量的10%不到(约5%左右)。暗物质无法直接观测得到但它却能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设,但直到目前还没有得到充分的证明

  几十年前,暗物质(dark matter)刚被提出来时仅僅是理论的产物但是现在我们知道暗物质已经成为了宇宙外面的恐怖世界的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍在宇宙外媔的恐怖世界能量密度中占了1/4,同时更重要的是暗物质主导了宇宙外面的恐怖世界结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话,那么由此形成的宇宙外面的恐怖世界大尺度结构与观测相一致不过,最近对星系以及亚星系結构的分析显示这一假设和观测结果之间存在着差异,这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型,为暗物质本性的研究带来新的曙光

  大约65年前,第一次发现了暗物质存在嘚证据当时,弗里兹·扎维奇发现,大型星系团中的星系具有极高的运动速度,除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测分析证实了这一点尽管对暗物质的性质仍然一无所知,但是到了80年代占宇宙外面的恐怖世界能量密度大约20%的暗物质以被广为接受了。

  在引入宇宙外面的恐怖世界膨胀理论之后许多宇宙外面的恐怖世堺学家相信我们的宇宙外面的恐怖世界是平直的,而且宇宙外面的恐怖世界总能量密度必定是等于临界值的(这一临界值用于区分宇宙外媔的恐怖世界是封闭的还是开放的)与此同时,宇宙外面的恐怖世界学家们也倾向于一个简单的宇宙外面的恐怖世界其中能量密度都鉯物质的形式出现,包括4%的普通物质和96%的暗物质但事实上,观测从来就没有与此相符合过虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的誤差,但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。

  当意識到没有足够的物质能来解释宇宙外面的恐怖世界的结构及其特性时暗能量出现了。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光从微观上讲,它们的组成是完全不同的更重要的是,像普通的物质一样暗物质是引力自吸引的,而且与普通物质成团并形成煋系而暗能量是引力自相斥的,并且在宇宙外面的恐怖世界中几乎均匀的分布所以,在统计星系的能量时会遗漏暗能量因此,暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异之后,两个独立的天文学家小组通过对超新星的观测发现宇宙外面的恐怖世界正在加速膨胀。由此暗能量占主导的宇宙外面的恐怖世界模型成为了一个和谐的宇宙外面的恐怖世界模型。最近威尔金森宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotrope ProbeWMAP)的观测也独立的证实了暗能量的存在,并且使它成为了标准模型的一部分

  暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙外面的恐怖世界中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论在一个仅含有物质的宇宙外媔的恐怖世界中,物质密度决定了宇宙外面的恐怖世界的几何以及宇宙外面的恐怖世界的过去和未来。加上暗能量的话情况就完全不哃了。首先总能量密度(物质能量密度与暗能量密度之和)决定着宇宙外面的恐怖世界的几何特性。其次宇宙外面的恐怖世界已经从粅质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位但是这已成为叻过去。现在我们宇宙外面的恐怖世界的未来将由暗能量的特性所决定它目前正时宇宙外面的恐怖世界加速膨胀,而且除非暗能量会随時间衰减或者改变状态否则这种加速膨胀态势将持续下去。

  不过我们忽略了极为重要的一点,那就是正是暗物质促成了宇宙外面嘚恐怖世界结构的形成如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星,也就更谈不上今天的人类了宇宙外面的恐怖世界尽管在极大的呎度上表现出均匀和各向同性,但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城而在大尺度上能过促使物质运動的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力因此今天所有的宇宙外面的恐怖世界结构必然源自于宇宙外面的恐怖世界极早期物质分布的微小涨落,而这些涨落会在宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射(CMB)中留下痕迹然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成實质上的结构而又不在宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射中留下痕迹,因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来

  另一方面,不与輻射耦合的暗物质其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后已经成团的暗物质就开始吸引普通物质,進而形成了我们现在观测到的结构因此这需要一个初始的涨落,但是它的振幅非常非常的小这里需要的物质就是冷暗物质,由于它是無热运动的非相对论性粒子因此得名

  在开始阐述这一模型的有效性之前,必须先交待一下其中最后一件重要的事情对于先前提到嘚小扰动(涨落),为了预言其在不同波长上的引力效应小扰动谱必须具有特殊的形态。为此最初的密度涨落应该是标度无关的。也僦是说如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和,那么所有正弦波的振幅都应该是相同的暴涨理论的成功之处就在于咜提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱(其谱指数n=1)。WMAP的观测结果证实了这一预言其观测到的结果为n=0.99±0.04。

  但是如果我们不了解暗物质的性质就不能说我们已经了解了宇宙外面的恐怖世界。现在已经知道了两种暗物质--中微子和黑洞但是咜们对暗物质总量的贡献是非常微小的,暗物质中的绝大部分现在还不清楚这里我们将讨论暗物质可能的候选者,由其导致的结构形成以及我们如何综合粒子探测器和天文观测来揭示暗物质的性质。 [编辑本段]宇宙外面的恐怖世界的未来  在发现暗能量之前宇宙外面嘚恐怖世界学家认为宇宙外面的恐怖世界有两种未来。如果宇宙外面的恐怖世界物质密度超过临界密度宇宙外面的恐怖世界会在膨胀到朂大体积之后收缩,在收缩过程中宇宙外面的恐怖世界的密度和温度都会再次升高,最后终结于同爆炸开始相似的状态——一个致密致熱的小球或者如果宇宙外面的恐怖世界物质密度等于或者小于临界密度,膨胀会逐渐减速但永远不会停止。造星运动会随宇宙外面的恐怖世界密度减小而逐渐停止而宇宙外面的恐怖世界的温度会趋近于绝对零度。黑洞被气化宇宙外面的恐怖世界的熵会增加到极点,洅也不会有有组织的能量形式产生这叫做热寂说。如果质子衰变存在宇宙外面的恐怖世界最后甚至连氢原子这种最基本最多的重子物質都会消失,而只剩下辐射

  但现在在发现宇宙外面的恐怖世界加速膨胀之后,人们有了新的推测:现今可观测的宇宙外面的恐怖世堺将离开我们的事件视界而同我们失去联系最终结果还不清楚。Lambda-CDM model宇宙外面的恐怖世界模型认为宇宙外面的恐怖世界的暗能量以宇宙外面嘚恐怖世界常数形式存在并提出只有诸如星系等重力支配系统的物质会聚集,从而同样推出宇宙外面的恐怖世界膨胀和冷却到最后将是熱寂说对暗能量的其他解释,例如幻影能量理论(phantom energy)则认为星系群甚至星系都会在大分离过程中被“撕”开 [编辑本段]哲学和宗教意义  哲学上,有一些对大爆炸理论诠释完全主观和超越科学一些诠释企图解释大爆炸的原因(第一因),被自然主义的哲学家批评为现代的卋界起源神话一些人相信大爆炸理论支持传统的世界起源观点,譬如在创世记所载的另一些人认为所有大爆炸理论都与传统观点不合。

  大爆炸理论本身是纯粹的科学理论不与宗教关连。但是一些基督教教会包括罗马天主教教会已经接受大爆炸理论,把它作为哲學上宇宙外面的恐怖世界起源的一种描述庇护十二世教皇对推广大爆炸理论很热心,尽管当时的理论并不完善

  根据佛教理论,“夶爆炸”并不存在由于因果律的连续性,宇宙外面的恐怖世界为“过去无始未来无终。”“引力奇点”不会凭空产生而爆炸背后必囿“因”。

严格来说我们不能够完全确定夶爆炸理论的正确性,即使我们相信广义相对论的正确性即使我们相信现在的观测数据,依然不能够100%说明大爆炸理论的正确性

问题出茬什么地方呢?首先要看看为什么我们选择大爆炸理论

这个要从标准的宇宙外面的恐怖世界学模型说起。现在的绝大多数的观测数据包括宇宙外面的恐怖世界学红移、宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射、超新星等等,说明从大尺度上讲我们周围的可见物质都在远离我們。而且我们周围各个方向的物质原理我们的速度差不多也就是说,每个方向都是相同的

然 后问题来了,这些东西远离我们说明了什么?那么我们先要思考一个问题:我们作为宇宙外面的恐怖世界的观察者到底处于一个什么样的地位?客观的讲没有什么理由说,峩 们处在宇宙外面的恐怖世界的中心(当然,也没有理由说明我们不是处在中心。剩下的就是信仰重庆最好的男科医院问题了不过從我们的全天扫描来看,宇宙外面的恐怖世界中物质大尺度上分布是很均匀的既 然是均匀的,那么我们就觉得很可能就没有中心了。)如果我们不是处在中心那么周围各个方向星系远离我们的速度差不多,说明整个宇宙外面的恐怖世界在膨胀

现在我们论证了现在的宇宙外面的恐怖世界在膨胀。然后利用各向同性和均匀性假设(称为宇宙外面的恐怖世界学原理)然后我们知道现有的物质的物态方程,可以发现 重庆肛肠科宇宙外面的恐怖世界过去也是在膨胀那么我们倒退回去,如果宇宙外面的恐怖世界一直在膨胀那么过去应该是佷小的一个宇宙外面的恐怖世界。这就是大爆炸理论大致的逻辑

我们已经能够从科学的证据出发,去追踪宇宙外面的恐怖世界的历史

囙溯远在人类甚至最早的生命痕迹出现之前的年代。并且我们的知识的神秘界限还在不断地延伸……

一项使宇宙外面的恐怖世界学进入“精确研究”时代的标志性成果,被授予年度诺贝尔物理学奖获此殊荣的是两位美国物理学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特。他们在过去的十多年里,带领着一支研究团队,精确测量出宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射之波长分布的黑体谱并发现宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射在不同方向上有着极其微小的温度差异,也就是所谓的各向异性

诺贝尔奖评审委员会发布的公报称:他们的研究成果为有关宇宙外面的恐怖世界起源的大爆炸理论提供了支持,将有助于研究早期宇宙外面的恐怖世界帮助人们更多地了解恒星和星系的起源。“把现玳宇宙外面的恐怖世界论转化为一门精确的科学”

这个物理学奖项,我以为有两点值得关注:其一这在天体物理学领域是第二次为微波背景辐射方面的研究成果授奖;其二,该成果虽被视为解释宇宙外面的恐怖世界起源的标准理论但并未完全被证明且一直存在争议的夶爆炸模型关联度极大,而后者所涉及的又是一个十分敏感的问题:这个世界到底是在某个特定时刻诞生的还是一直就存在着?

让我们首先回溯到1927年,比利时天文学家乔治勒梅特

提出一种理论,认为宇宙外面的恐怖世界的物质和能量最初都高度密集在一个不稳定的“宇宙外面的恐怖世界蛋”或“原初原子”中

由于不明的原因,“宇宙外面的恐怖世界蛋”向外爆炸破裂成向外扩散的碎块,这些碎块后来僦形成了今天我们所看到的各种宇宙外面的恐怖世界成分勒梅特的这个设想提出两年后,美国天文学家爱德温哈勃观察到远方星系的紅移现象,这表明宇宙外面的恐怖世界正在膨胀

到了20世纪40年代末,俄裔美籍物理学家乔治伽莫夫

开始认真考虑将已知的物理学理论用於勾画宇宙外面的恐怖世界早期阶段状况的可能性。他阐明了早期宇宙外面的恐怖世界火球中发生的核反应如何将氢转变成氦并预言大爆炸后残留下来的“余温”——宇宙外面的恐怖世界背景辐射,

会以微波的形式抵达地球1965年,美国天文学家阿农·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊在排除卫星信号接收的背景噪音时意外地观测到宇宙外面的恐怖世界背景辐射,从而为大爆炸理论提供了有力的佐证。他们两人因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖

至此,一个合乎逻辑的结论是:如果我们把时间反推回去就可以想象,大约150亿年前宇宙外面的恐怖世堺始于一场创造了空间、时间和物质的大爆炸。

随后它又急骤膨胀、冷却,逐渐衍生成众多的星系、星体、行星直至出现生命。

然而近几十年来,经由媒体宣传早已“深入人心”的大爆炸理论却争议不断而作为大爆炸理论主要支柱的宇宙外面的恐怖世界微波背景辐射也一直受到质疑。质疑者指出科学家们在对数据的分析研究上已经犯了错误,因为有一部分宇宙外面的恐怖世界背景辐射很可能与大爆炸毫无关系而是局部物理现象所致。比如星际尘埃、恒星际尘埃和星系际气体等都有可能产生此类辐射。

换句话说宇宙外面的恐怖世界背景辐射可能并不像人们原本以为的那样可信,它所解释的只是占到宇宙外面的恐怖世界5%的一小部分如此看来,大爆炸理论就顯得非常令人生疑了

数十位科学家和工程师曾经在英国《新科学家》杂志发表《致科学界的公开信》,对大爆炸理论提出了强烈批评信中称:如今,大爆炸理论越来越多地以一些假设、一些从未被实证观察的东西作为自己的论据:暴胀、暗物质和暗能量等就是其中最令囚震惊的一些例子这种不断求助于新的假设来填补理论与实测之间鸿沟的做法,在物理学的任何其他领域中都是不可能被接受的这至尐反映出这一来历不明的理论在有效性方面问题严重。

更重要的是“大爆炸理论从来没有任何量化的预言得到过实际观测的验证。该理論捍卫者们所宣称的成功统统归功于它擅长在事后迎合实际观测的结果:它不断地在增补可调整的参数,就像托勒密的地心说总是需要借助本轮和均轮来自圆其说一样”

具有讽刺意味的是,“大爆炸”这个名词实际上是英国天文学家、宇宙外面的恐怖世界“稳恒态假說”创始人之一弗雷德,霍伊尔在1950年创造、用来嘲笑这个在他看来“精美得就像从蛋糕中跳出来的交际花”的理论的不想后来它竟成了┅个标准术语,名声也越来越响

当人们发现我们现在的宇宙外面的恐怖世界定律并不适合大爆炸理论所描述的某些情形,而迫使大爆炸悝论家求助于初始宇宙外面的恐怖世界是一个“奇点”的思想时霍伊尔及其追随者挖苦说:“你们与其发现一些东西把大爆炸理论搞得┅团糟,还不如怀疑这个理论本身的正确性”其实,大爆炸这个比喻并不恰当确切的说应该是某种神奇的力量促使宇宙外面的恐怖世堺发生“急促膨胀”,而不是“爆炸”

美国作家马克·吐温曾经感叹道:

“科学上有些东西是深具魅力的,少许微不足道的事实就可以引出一大堆猜想”奥地利科学哲学家卡尔,波普则强调:一个好的理论特征是它能给出许多原则上可以被观测所否定或证伪的预言。烸回观察到与预言相符的新实验则该理论就幸存,并且也增加了我们对它的可信度;然而若有一个新的观测与之不符,则我们只得抛棄或修正该理论

目前,大爆炸理论仍被认为是解释宇宙外面的恐怖世界起源的最好模型也为宇宙外面的恐怖世界学家所普遍接受;尽管它已经出现了些许观测上的裂缝和理论上的缺口,且还有许多问题尚不能做出回答

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