宇宙大爆炸理论介绍

 宇宙是如何起源的?自古以来一直是人类最感兴趣和不懈探索的问题.历史上曾经出现过各种各样的神话传说,但宇宙的起源本身却是一个科学问题.20世纪以来,由于科学技术的发展,人们在对宇宙观测中取得了越来越多的重大发现,从而逐渐建立起科学的宇宙模型棗大爆炸宇宙学模型.
  一、提出大爆炸宇宙学模型的背景
  20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离人们而去.1929年哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来,总结出了著名的哈勃定律:星系的退行速度v与它的距离r成正比,即v=Hr.
  根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变稀.由此反推,宇宙的结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物.因而1948年伽莫夫等人首先提出了大爆炸宇宙学模型.
  二、大爆炸宇宙学模型
  1948年,伽莫夫等在美国《物理评论》杂志上发表了关于大爆炸宇宙学模型的文章:提出宇宙是由甚早期温度极高且密度极大,体积极小的物质迅速膨胀形成的,这是一个由热到冷、由密到稀,不断膨胀的过程,尤如一次规模极其巨大的超级大爆炸.
  根据这一学说,在宇宙的最早期,即距今大约150亿年前,今天所观测到的全部物质世界统统都集中在一个很小的范围内,温度极高,密度极大.大爆炸开始后0.01秒,宇宙的温度约为1000亿摄氏度,其物质的主要成分为轻粒子(如光子、电子或中微子),而质子和中子只占十亿分之一.所有这些粒子都处于热平衡状态.由于整个体系在快速膨胀,因此温度很快下降.大爆炸后0.1秒,温度下降到300亿摄氏度,中子与质子之比从原来的1下降到0.61.1秒钟后,温度已下降到100亿

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