神秘的宇宙
浩渺無垠的宇宙中,散布著眾多的星係,它們成團地聚集在一起。總的來說,宇宙可分為銀河係和河外星係,我們的太陽係就處在銀河係。
太陽有九大行星圍繞著它不停地運轉。星係的形狀是各式各樣的,簡略的可分為橢圓星係、漩渦星係和不規則星係三種。
每當看見夜幕中群星閃爍,同學們,你們的腦海中是否有這樣的問題:宇宙從哪裏來?它是如何誕生的?它又是怎樣發展成今天的這個樣子的?
下麵讓我們來探尋宇宙的起源吧。
從古到今,人類不斷探索宇宙形成之謎。“宇”,即無邊無際的空間;“宙”,指無始無終的時間。宇宙是物質世界,它處於不斷的運動和發展中。
科學家們通過觀察發現宇宙是在膨脹著的,無數的星係互相遠離,距離越來越大。有科學家曾反方向考慮:隨著時間的倒流,所有的星係都從四麵八方向某一中心彙聚,最終應集中到一個小範圍內。這個範圍內的物質應是極密極重的,由於彙聚的碰撞,它也可能是極其高溫的,有人稱之為“宇宙蛋”或“原始火球”。我們現在觀測到的宇宙就是從所謂“原始火球”大爆炸而形成的。這些爆炸後的無數碎片逐漸形成各種星係。
根據大爆炸宇宙學的觀點,大爆炸時期,溫度極高,在100億攝氏度以上,物質密度也相當大。宇宙中隻有中子、質子、電子等基本粒子形態的物質。但是因為整個體係在不斷膨脹,結果溫度很快下降。當溫度降到10億攝氏度左右時,中子和其他粒子要麼發生衰變,要麼與質子結合成氫、氦等元素,化學元素就是從這一時期開始形成的。溫度進一步下降,形成化學元素的過程結束。宇宙間的物質主要是質子、電子、光子和一些比較輕的原子核。溫度繼續下降,宇宙間主要是氣態物質,氣體逐漸凝聚成氣雲,再進一步形成各種各樣的恒星體係,成為我們今天所看到的宇宙。
最近,美國航空航天局公布了探測器拍到的宇宙“嬰兒期照片”,為宇宙大爆炸理論提供了新的依據。
這張珍貴的照片是美國航空航天局科學家通過威爾金森各向異性微波探測器經過一年時間的觀測獲得的結果。宇宙嬰兒期照片照片中包含了許多令人震驚的信息,為支持宇宙大爆炸和宇宙膨脹理論提供了新的依據,同時為揭開暗能量之謎指引了道路。據有關人士估計,這項成果是近幾年宇宙研究中最重大的發現之一。
美國航空航天局的科學家說,這張照片中可以觀測到的輻射是一種電磁波,它充滿了整個宇宙。電磁波裏包含的微觀模型信息,顯示了形成星係以及我們周圍一切結構的萌芽特征。這次公開的宇宙“嬰兒期照片”清晰地顯示了這個遺跡的存在,有力地支持了宇宙大爆炸理論。
美國航空航天局科學家貝內特說:這張有關早期宇宙的照片是非常珍貴的,它告訴我們有關宇宙的各種信息。這張照片有兩種用途:它不僅告訴我們宇宙的過去。還可以據此預測宇宙的將來;另外,圖片還顯示,宇宙中最早的恒星誕生於宇宙大爆炸發生後的2億年左右,比許多科學家認為的要早很多。
根據這張照片,科學家還精確地測量出了宇宙的實際年齡是137億年,誤差不超過百分之一。另外,照片中包含的信息還將幫助人們進一步了解占宇宙成分73%的神秘暗能量的性質。科學家表示,對宇宙微波背景輻射的研究還將持續三年,相信在這個領域的探索會持續對宇宙膨脹理論和暗能量的研究做出貢獻。
正是由於有這些觀測事實,所以,大爆炸宇宙模型得到廣大科學家的青睞,這個模型也常稱為標準宇宙模型。
但是,大爆炸宇宙模型仍然存在不少問題。譬如說,宇宙物質有一個由熱到冷的演化過程,但熱的物質怎麼能凝聚為星係與恒星呢?還有起點(奇點)的問題,“宇宙蛋”實際上是一個奇點,所有物質和時間都縮到一個點,一個幾何學上的點。宇宙就要從這麼一個奇點爆炸產生,這在物理學上難以接受。此外,還有近年來的一些空間觀測事實.用標準宇宙模型也難以解釋。
同學們,了解了這些之後,你們是否想自測一下呢?請跟我來吧!
1.太陽係屬於哪個星係?
2.最新測量出宇宙的年齡是多少?
3.最新數據顯示,最早的恒星誕生於大爆炸發生的多少年後?