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关于宇宙的起源在民间有很多美丽的传说,盘古开天,女娲补天、上帝造物......但这些毕竟只是神话故事,并没有从科学的角度来研究和探索这个问题。随着科学技术的不断发展,科学家们对于宇宙的起源、宇宙的年龄以及宇宙的运动等问题都有了新的答案。
虽然现在的答案并不一定是最终的答案,但是这是科学发展到了定水平之后,人们对宇宙有了一个新的认识。
在现在宇宙学所有关于宇宙起源的常说中,大爆炸常说是最具有影响力的一种。天文学家勒梅特认为,现在的宇宙是由一个“原始原子”爆炸形成的。美国天文学家伽莫夫在此观点的甚而上,于1948年正式提出了大爆炸学说。
宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1927年,比利时天文学家和宇宙学家勒梅特(Georges Lemaître)首次提出了宇宙大爆炸假说。1929年,美国天文学家哈勃根据假说提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律,并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。
爆炸之初,物质只能以电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却,逐步形成原子、原子核、分子,并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成各种各样的恒星和星系,最终形成我们如今所看到的宇宙。
宇宙的年龄宇宙年龄(age of universe)是指宇宙从某个特定时刻到现在的时间间隔。对于某些宇宙模型,如牛顿宇宙模型、等级模型、稳恒态模型等,宇宙年龄没有意义。
宇宙年龄主要是以大爆炸模型为基础,宇宙开始膨胀的时刻就是宇宙纪年的开始。按照哈勃定律,将星系的距离除以各自的速度,可估算出那一刻距今的约200亿年。这段时间对所有星系来说都是相同的,因为宇宙的开端就是在200亿年前。按照这一推论结果,宇宙中一切天体的年龄都不应超过200亿年。
根据热核反应提供恒星能源理论,人们估计最老恒星的年龄约为100亿年到150亿年。采用卢瑟福利用物质中放射性同位素含量测定其形成年代的方法,人们测定了地球上最古老的岩石、宇航员从月球采回来的一些原石样本,发现他们的年龄都不超过47亿年。两种方法得出天体的年龄与“宇宙年龄范围”结论基本一致,这又大大论证了宇宙大爆炸理论的可信度。
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