正文 第1章 宇宙的誕生和結局(1 / 3)

宇宙之謎

宇宙、宇宙的奧秘,自古以來就吸引著人們,許多學者為探索宇宙奧秘的科學真理付出了畢生的心血甚至生命。那麼,宇宙是如何誕生和發展的,它的未來又會如何呢?

宇宙的誕生

宇宙是怎樣誕生的?又是怎樣變成現在這個樣子的?這些問題一直困擾著人們。

我們的祖先曾經用許多美麗的神話來解釋一些他們當時無法解釋的自然現象。關於宇宙的起源,有這樣一個傳說:起初天地沒有分開,就像一個大雞蛋。在這個雞蛋裏睡著開天辟地的鼻祖——盤古。盤古在雞蛋裏睡了一萬八千年,並不斷長大。有一次盤古伸腿,蛋殼碰痛了他的腳趾,他疼醒了,發現自己被蛋殼包住著,十分生氣,便找來神斧,對準一個薄弱的地方奮力砍去,他又砍又撐,使盡全身力氣,終於使蛋殼破裂。隨著蛋殼崩裂的巨響,輕的東西向上飄,變成了天;重的東西向下沉,變成了地。盤古開天辟地位居天地之間的盤古一天長高一丈。這樣又過了一萬八千年,盤古終於精疲力竭,像山崩一樣地倒塌了下來,他的肢體化成了山嶽,肌肉變成了良田,血液化成了江河,齒骨變成了礦物,皮毛變成了草木……

神話終究是神話。在現實當中,科學家們為了揭開宇宙形成之謎,進行了大量的研究,提出了種種假說。現在,天文學家有個非常好的猜測。他們發現:宇宙間的星係都在遠離我們而去。這能說明什麼呢?我們可以想像一個被不斷吹脹的氣球,氣球上有許多螞蟻,其中的每一個螞蟻都會發現其他螞蟻離它越來越遠。這裏,宇宙就像氣球,而星係則像螞蟻,所以,“宇宙在膨脹”就是我們的結論。既然物質都在往外飛,天文學家通過研究猜測:宇宙先前很可能是一團比螞蟻還要小許多的原始物質,它有著極高的溫度和密度。有一天,突然一聲巨響,發生了開天辟地的大爆炸,原始物質粉碎並四麵飛散,從此開始了宇宙膨脹。當然,這樣的爆炸大得超出人類的想像,做個不很準確的類比,假若宇宙大爆炸像一枚原子彈爆炸,那真正的一枚原子彈爆炸還遠遠比不上點燃一隻鞭炮。

宇宙大爆炸

研究表明,宇宙的年齡大約為150億年,也就是說,這次宇宙大爆炸過了150億年,才演化成今天宇宙的樣子。別以為這些想法離奇,這可是當今公認的最好的一個宇宙形成的理論,這一理論把宇宙的演化分為以下幾個階段:第一階段:基本粒子形成階段(宇宙的極早期)。在大爆炸發生後的第一秒內,宇宙就進入了基本粒子階段,這時宇宙處於一種極高溫、高密的狀態,溫度高達100億攝氏度,在宇宙裏沒有任何化學元素,隻有各種基本粒子形態的物質存在,如:中子、質子、電子、光子等。宇宙在這個階段的時間特別短,還不到一秒鍾就完成了!

第二階段:輻射階段(元素起源階段)。從大爆炸後的第一秒到第三分鍾,宇宙就進入了輻射階段,這時宇宙的溫度降到10億度左右,宇宙各處都充滿了輻射,在以輻射為主的階段後期,實物(質子、中子、電子等粒子)已開始發生了很大的變化。當溫度進一步下降時(時間約為三分鍾),中子開始失去自由存在的條件,開始與質子合成重氫(氘)、氦等元素,於是就形成了幾種不同的化學元素,元素合成結束後,氦的含量按質量計算約占25%~30%,氘占1%,其餘大部分都是氫。由於氦十分穩定,所以這些氦能夠一直保留到今天。這一階段足足持續了將近一萬年!

第三階段:實物階段。約在大爆炸後一萬年,隨著宇宙的膨脹,溫度下降到幾千攝氏度,實物密度大於輻射密度,輻射退居次要位置。輻射減退後,宇宙間主要是氣狀物質,由於這種實物物質不再受輻射的影響,當發生某種非均勻擾動時,有些氣狀物質在引力的作用下凝聚成氣體雲。氣體雲再進一步收縮就產生了各種各樣的星係,成為我們今天所看到的宇宙。在無數恒星的演化中產生了太陽和太陽係。