① 宇宙奥秘
宇宙的产生:
大爆炸模型认为,最初的宇宙是超高温、高密度的“一点”。大约180亿年前,这“一点”突然爆炸了,仅用10-36秒,伴随着真空相转移的过冷却现象,这“一点”在瞬间几十个数量级的膨胀,成为一厘米规模的宇宙。
其后宇宙继续膨胀,温度从几十亿摄氏度开始下降,大约在5500万摄氏度时,由降温过程的能量,生成中子、质子,它们又合成原子核,这些过程仅有3分钟。约30万年后当宇宙的温度下降到3000摄氏度时,自由电子被原子核捕捉形成原子。在随后的大约3000万年中那些原子继续向外膨胀。宇宙也继续冷却,到宇宙温度降至绝对零度之上167度时,原子开始化合形成稀薄气体。此后因密度波动、引力作用等开始向新的天体进化。再经过100多亿年,显示出多种多样的物质形态, 成了今天的宇宙。
自从150亿年前的宇宙大爆炸之后,星体和各星系一直各自向外飞散。实际上膨胀还在加速进行。美国普林斯顿大学的斯坦哈特说,宇宙无始、无终,一次次宇宙大爆炸将会永不止息,不断发生。
这就是宇宙。
宇宙有大小尺度:
目前已经发现的河外星系有大约50亿个,加上我们本身的银河系,统称为总星系,也就代表了目前人类所接触到的所有的宇宙范围。但是宇宙本身是无限的,而且也是在不断膨胀的,所以应该有无限多个我们尚未知晓的河外星系。宇宙中有多少星系,迄今还没有一个确切的数字,有说800多亿个,有说1000多亿个,有说1000~2000亿个。
1995年,天文学家利用哈勃空间望远镜对北部外空进行了观测,估算出宇宙中大约有800亿个星系。3年后,即1998年10月又对南部外空进行了观测,估算出的宇宙星系数量达1250亿个。
为什么两次观测的数字相差这么多,美国太空望远镜科学研究所的哈里•弗古森解释说,这是由于对南部外空的观测距离比北部外空的观测距离更远。
由此可以知道,宇宙中的星系数量比1250亿个还要多,众多的星球则会像蜂群一样遍布于宇宙的各个位置.。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,因为哈勃空间望远镜并没有看到宇宙的边缘,所以宇宙就应该是无限的,至此为止一幅广阔无垠而壮丽非常的宇宙画卷终于展现在人们的眼前。
宇宙图景
当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、像布一样的、不断膨胀、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。
层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八颗行星:水星金星地球火星木星土星天王星海王星。 (冥王星目前已被从行星里开除,降为矮行星)。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有28颗。行星小行星彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米(以冥王星作边界)。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去?则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。
逃出。由于黑洞中的光无法逃逸,所以我们无法直接观测到黑洞。然而,可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。2011年12月,天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程
黑洞是怎样产生的?
黑洞[1][2]的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞[3]情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量,使得
黑洞
任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳,但黑洞并不能吞噬如此多的物质,黑洞会释放一部分物质,射出两道纯能量——伽马射线。
也可以简单理解:通常恒星的最初只含氢元素,恒星内部的氢原子时刻相互碰撞,发生聚变。由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定。由于聚变,氢原子内部结构最终发生改变,破裂并组成新的元素——氦元素。接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定不能参与聚变,而铁元素存在于恒星内部,导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发恒星坍塌,最终形成黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,就再不能逃出。跟白矮星和中子星一样,黑洞可能也是由质量大于太阳质量好几倍以上的恒星演化而来的。
② 哈特博士指出其他星球适合孕育生命吗
哈特博士是一位天文学家,他对UFO的存在持怀疑态度,他在《外星人——他们在哪儿?》一书中指出:“在具备所有适宜生存条件的星球上,形成生命的可能性远远低于1/1000亿,这就意味着,在亿万个星系中仅有一个可以居住人的银河系?”
他又指出,在银河系中,地球上的人类是唯一的生命,地球上生命的存在是不同寻常的巧合,在我们能到达的范围内不会再有另外的人类了?
但是,生命会不会以其他的一些形式生存于银河系呢?研究过这类问题的科学家们都认为,由于其化学及物理特性,一般说很难形成,我们的地球与太阳相对来说是年轻的?
计算表明,如果有外星人存在,那么外星文明世界应该在很久之前就已发展起来了,而且至少在1亿年前就到过地球或其他地方了?如果我们的太阳系有天外来客作过短暂的访问,我们应该在月球上发现他们的踪迹,因为那里没有风化作用,其踪迹不会被腐蚀掉?
③ 请问一些宇宙的科学知识
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人震惊的一些例子。没有这些东西,我们就会发现,在实际的天文学观测和大爆炸理论的预言之间存在着直接的矛盾。这种不断求助于新的假设来填补理论与实现之间鸿沟的做法,在物理学的任何其他领域中都是不可能被接受的。这至少反映出这一来历不明的理论在有效性方面是存在着严重问题的。 然而,没能这些牵强的因素,大爆炸理论就无法生存。离开了暴胀之类的假设,大爆炸理论就无法解释实际观测中发现的同质的、各向同怀的宇宙背景辐射。因为那样的话,它就无法解释宇宙中相距遥远的各部分何以会有着相同的温度并发出同量的微波辐射。离开了那种与我们20多年来辛苦努力在地球上观察到所有物质都格格不入的所谓暗物质,大爆炸理论的预言与宇宙中实际的物质密度就完全是矛盾的。暴胀所需的密度是核聚变所需的20倍,这也许可以作为大爆炸理论中较轻元素来源的一个理论解释吧。而离开了暗能量,根据大爆炸理论计算出来的宇宙年龄就只有80亿年,这甚至比我们所在的这个星系中许多恒星的年龄还要小几十亿岁。 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。该理论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,就像托勒玫(Ptol m e)的地心说总是需要借助本轮和均轮来自圆其说一样,其实,大爆炸论并不是理解宇宙历史的唯一方式。‘等离子宇宙论‘和’稳恒态宇宙模型论’都是对这样一个持续演化着的宇宙的假设,它们认为宇宙既无始也无终。这些模型,以及其他一些观点,也都能解释宇宙的基本现象,如较轻元素在宇宙中所占的比重、宇宙背景辐射以及遥远星系谱线红移量随着距离增加等问题,它们的一些预言还甚至得到过实际观测的验证,而这是大爆炸理论从未做到过的。大爆炸论的支持者们强辩说这些理论不能解释观测到的所有天文现象。但这并没有什么奇怪的,因为它们的发展严重缺乏经费的支持。实际上,直到今天,这样一些疑问和替代理论都还不能被拿出来进行自由的辩论和检验。绝大多数的研讨会都在随波逐流,并不允许研究者们进行完全公开的观点交流。理查德·费曼(Richard Feynman)说过,‘科学就是怀疑的文化’,而在今天的宇宙学领域,怀疑和异见得不到容忍,年轻学者们即使对大爆炸这一标准模型有任何否定的想法也不敢表达。怀疑大爆炸论的学者如果把自己的疑问说出来就会失去经费资助。连实际的观测结果也要被筛选,要依据其能否支持大爆炸理论的标准来筛选。这样一来,所有不合标准的数据,比如谱线红移、锂元素和氦元素在宇宙中所占的比例、星系的分布等,都被忽视甚至歪曲。这反映出了一种日益膨胀的教条主义,完全不合乎自由的科学研究精神。如今在宇宙学研究领域,几乎所有的经费和实验资源都被分配给以大爆炸理论为课题的项目。科研经费来源有限,而所有主管经费分配的评审委员会都被大爆炸论的支持者们把持着。结果就造成了大爆炸理论掌握该领域的全面主导地位,这一局面与该理论在科学上的有效性毫无关系。只资助从属于大爆炸论的课题,这种做法抹杀了科学方法的一个基本原则:就是必须持续不断地用实际观察来对理论加以检验的原则。这样一种束缚使任何探讨都无法进行,也使任何研究都无法进行,为了治疗这一顽症,我们呼吁资助宇宙学研究的机构将相当部分的经费留给那些替代性理论的研究课题,留给那些与大爆炸理论存在矛盾的实证观测。为避免经费分配不公的问题,掌管经费分配的评审委员会可以由非宇宙学领域的天文学家和物理学家组成。将经费公平地分配给针对大爆炸理论有效性进行的研究项目,以及其替代性理论的研究项目,这将能使我们以科学的方式找到关于宇宙历史演变的最可信的模型。
[编辑本段]【宇宙大爆炸理论的缺陷】
根据大爆炸理论,星系连同其它所有的恒星和行星都产生于一个所谓有的奇异点。这个奇异点中集中了所有宇宙最原始的物质。而科学家们对这一奇异点物理参数的评估则是:温度为10^31 K,潜藏的能量密度为10^98 尔格/立方厘米(作为比较,恒星内部最高温度为10^8 K,而中子星的物质密度为10^15 克/立方厘米)。 我们很难想像,处于奇异点时期的宇宙到底是什么样。今天流行的宇宙超级结构理论认为,大爆炸后形成的微型黑洞遍及整个宇宙。这些黑洞的体积还没有一个原子核大,但其质量却相当于一个小行星。不久前还有信息称,美国宇航局计划于2007年发射一个高功率X射线望远镜GLAST。按照天文物理学家们的计算,该望远镜的敏感度足以发现微型黑洞的波动。宇宙超级结构理论将最终得到实验证实。 “大爆炸”理论最大的缺陷就是无法回答大爆炸之前这一奇异的点来源于何方?大爆炸理论存在了100多年了,但令人惊讶的是,这一理论的发展将把人们对宇宙诞生和灭亡的认识不可避免地引向神创说。并不奇怪,教皇约安-帕维尔二世早就在其书信中称当代的宇宙论与《圣经》中的论述不谋而合。 电磁宇宙设想——新兴的宇宙理论 近年来,我们关于电磁宇宙的设想则回答了诸多疑问。而电磁宇宙说的基本观点则体现在以下三个主要方面:第一,宇宙将永远存在;第二,宇宙间的所有物质在各种频率范围内都发生着能量交换--从超低频至超高频;第三,宇宙间的一切活动都是循环发生的(行星产生于黑洞,之后又浓缩成黑洞)并遵循着守恒定律(能量、电荷、物质)。 电磁宇宙理论的基本观点是:宇宙是一个超环面系统,其中的众多星系都由宇宙磁场连接在一起,螺旋形的超环面宇宙磁场控制着所有的星系流。各个星系群由黑洞带隔开,而黑洞带则是孕育和产生星系之处,部分科学家称之为星系“产房”。 根据电磁宇宙理论,黑洞造就了两种星系类型,一种由由负电子和质子构成物质世界,另一种则是由正电子和反质子构成所谓反物质世界。正是这两个世界之间存在的巨大的物质和电荷差异形成了给予宇宙生命与发展的能量。 星系就是在宇宙磁场存在条件下诞生的,恒星系统和星系际物质的运动则形成了宇宙的强大的电流。正如地球大气中雷雨天的放电现象,黑洞中的放电现象便成就了众多星系的诞生和死亡。如果说地球上的放电现象是瞬间完成的,那么黑洞的放电现象则要持续数十亿年并最终决定在我们的周围会形成什么样的世界。 电磁宇宙理论认为,宇宙中的大爆炸其实就是星系的诞生过程。由于宇宙间存在着数不清的星系,所以可以推测,宇宙间的大爆炸每时每刻都在发生,也就是说,宇宙间的星系诞生和灭亡每秒都在发生着。原子弹的爆炸就是这样一个实例。 冷战时期,每次原子弹试爆时美国人安装在卫星上的传感仪器都会对爆炸进行观测。原子弹爆炸总伴随着中子辐射。令科学家们惊讶的是,每次爆炸后仪器都会记录下不间断的中子辐射。后来天文学家们的研究显示,宇宙间每个区域内时时刻刻都在发生着爆炸。 电磁宇宙理论的问世将使大爆炸理论随着时间的推移而被人们淡忘。因为物质和能量永远处于相互转换中,时间只不过是记录从一个事件到另一个事件的工具,事实上时间也是永恒的,生命的循环既没有始,也没有终。
[编辑本段]【宇宙新论:宇宙大爆炸一直在发生】
据英国广播公司(BBC)2002年4月25日的报导,美国普林斯顿大学一物理学家根据天文观测的结果,即宇宙还在不断地加速膨胀,提出一种新的宇宙理论,称一次次的宇宙大爆炸在过去和将来一直在发生,我们目前的这个宇宙只是这一连串大爆炸中的一个,虽然每次宇宙大爆炸的过程极其漫长(超过一万亿年),但通过对此理论所预言的重力波的观测,人们有可能在几年内初步验证此理论是否正确。 宇宙还在不断膨胀,报导称在过去五年,一个奇怪的现象引起了人们的关注。 背道而驰 大爆炸产生的辐射波 :自从137亿年前的宇宙大爆炸之后,星体和各星系一直各自向外飞散。理论上讲,相互维系的重力应该减慢这个膨胀的速度,但是事实并非如此,实际上膨胀还在加速进行。 宇宙中有某种力量,正在把星体和各星系拉开。宇宙学家不知道那是什么力量,但是他们可以建立数学公式把这个现象描绘出来。 宇宙新论的提出者之一、美国普林斯顿大学的斯坦哈特说,这些公式预测宇宙无始、无终,一次次宇宙大爆炸将会永不止息,不断发生。 爆炸循环 他说:“我们这幅图画所提出的是大爆炸并非时间的开端,而只是连串爆炸循环当中的最新一次而已。在这些循环当中,宇宙经历加热、膨胀、冷却、停滞、空虚,然后再度膨胀。” 根据这个理论,宇宙将会继续膨胀大约一万亿年。这时,公式推算出,神秘的反重力力量的特性改变,在宇宙某个角落发生另一次大爆炸,一切重新开始。 验证 要验证斯坦哈特的说法是否正确不必等一万亿年,对错很快就可以定夺。 每一次大爆炸都会产生重力波,在整个宇宙扩散。科学家正在地球上和太空中建造新一代的仪器来探测这些重力波。第一个探测结果将会在几年内出现,这将可以证实或者否定宇宙无始无终的说法。
[编辑本段]【大爆炸理论:拼凑起来的故事?】
美国《纽约时报》曾报道过这样的事件: 曾几何时。有个似乎十分简单的设想,即宇宙始于一次大爆炸。 宇宙诞生的故事慢慢拼凑起来。“大爆炸”方程式甚至还可以用于预测宇宙历史早期形成的质量较轻元素(氢、氢和锂)的相对数量。而且“大爆炸”理论还与观测结果十分吻合,这真是不可思议。 但是这种理论上的乐园已经难有好日子过了。最近几年,“大爆炸”理论不能自圆其说的问题接踵而来,宇宙不再那么循规蹈矩了。 最新打击(这一观点太牵强,建议删除) 最新的打击是上个月出现的。人们长期以来一直认为,星系彼此之间的引力与宇宙扩张相抗衡,向心引力刚好与离心张力形成平衡,使宇宙得到控制。理论学家们看到2月27日一期的《科学》杂志时肯定会深感震惊,因为这期杂志报告了宇宙在加膨胀的证据,这表明存在某种尚无法解释的与引力作用相反的斥力。 虽然还未成定论,但是它却是理论学家一直绞尽脑汁要弄明白的一系列惊人结论中最新出现的一个。由于天文学家们的观测工具越来越灵敏,所以就必须不断往原始的“大爆炸”理论中塞进一个又一个用心良苦的假设——先是宇宙诞生大爆炸之后随即出现过短暂的“膨胀期”、存在大量看不见并无法解释的“暗物质”,现在则可能是正使宇宙加速扩张的某种神秘的东西。 不断修正 但并不是所有事情都能得到解释。例如,为什么无论在哪里出现 的背景辐射都有完全一样的温度呢?这种吻合似乎过于完美,而显得不真实自然。还有更令人不可思议的,那就是宇宙匪夷所思的形状。一个“封闭”的宇宙是弯曲的,所以宇宙万物最终会崩溃。而一个“开放”的宇宙则将无限扩张。但是无论如何,我们自己的宇宙似乎是“平的”(宇宙不是平的,宇宙是存在曲率的),介乎这两者之间。 除非存在宽厚仁慈的独裁者,否则宇宙中一切怎么能够如此和谐呢? 1979年时出现了一个答案,当时物理学家艾伦·古思提出了—个假设,认为在最初大爆炸之后,宇宙紧接着进入超高速疯狂扩张期,宇宙体积成倍成倍地膨胀。该膨胀期只持续远远不到一秒钟的刹那间。但是计算结果表明,这就足以使辐射变得均匀,并使弯曲展平——消除了大爆炸留下的波纹,于是又恢复了宇宙常数。 但是宇宙学家们随后又开始感到不安了,因为宇宙辐射过于均匀;这表明宇宙最初是均质单一的,后来莫名其妙地演化成我们今天所见到的不规则的宇宙,中间点缀着恒星、星系和巨大星系团。要想让这么多的物质凝结起来,似乎宇宙的年龄还不够大,引力也不够强。于是就出现了另一次修正。宇宙学家们已经发现,理论上存在的暗物质可以让“大爆炸”理论自圆其说。如果宇宙中存在足够多的这种看不见的物质,那么这种物质就可以产生额外的引力,促使形成巨型结构。 “大爆炸”理论变得不再简单明了,现在甚至似乎变得越来越复杂了。 以正在发生爆炸的恒星超新星作为测量距离的信标(因为可以用超新星闪烁的速度来估计它们的实际亮度),天文学家们最近几周很不清愿地得出这样一个结论,即宇宙可能正在莫名其妙地加速扩张。 还可能出现这样的情况,光学错觉让天文学家看走了眼。与此同时,理论学家们又在忙着修补漏洞了。 宇宙大爆炸理论新说
广义物质论的宇宙论认为,在我们现在的明物质宇宙在形成之前、时间t=0时,宇宙这时没有明物质,只有永暗物质和空间,不存在时间的概念,宇宙空间是由能量均匀分布构成的。大约在二百亿年以前的某一时刻,宇宙中的永暗物质星云收缩成的永暗物质超级大黑洞开始发生质变,演化为准暗物质“原始电光火球”,这就是明物质宇宙“道生一”的“暗中生明”阶段。然后准暗物质“原始电光火球”开始明物质宇宙的演化……。时间t=10—6秒时,温度T=1013K,原始电光火球由光子、轻子、介子构成;t= 10—4秒时,T=1012K,主要的物质是光子、正反μ介子、正负电子、正反中微子。后来,原始电光火球的温度逐渐下降,才产生了实物粒子,即我们通常所说的物质,如质子、中子等,与此同时,明物质宇宙不断膨胀,在原始电光火球中既存在质子、中子、电子,也存在反质子、反中子和反电子,原始电光火球中的质子、中子、电子可以相结合形成明物质原子,而反质子、反中子和反电子相结合之后又返回来变成了永暗物质,这就是为什么宇宙之中只存在明物质,而不存在明物质的反物质的原因,因为在宇宙创生的时候压根就没有产生出反物质,哪里还会有反物质世界呢?
广义物质论中没有反物质的概念,这是由于反质子、反中子和反电子相结合后就会产生永暗物质而不产生反原子,因此,广义物质论认为,地球人类理论物理学家们所幻想的反元素周期表和反物质在宇宙中是不存在的,寻找反物质的一切努力都将以失望而告终。如果反物质世界真的存在的话,那么,它只有不与明物质会合才能存在,而不与明物质会合是不可能的,这就意味着反物质世界是不可能存在的。当然宇宙中也就不存在反物质生物。试想,如果一个明物质生物爱上一个反物质生物,他们见面之后想亲热一下,就在他们接吻的瞬间,他们相互反应湮灭变成了能量,这种事例可能发生吗?具有最高智慧的上苍造物主能够这样设计吗?显然不可能。综上所述,我们现在观测到的明物质宇宙是由原本就存在的永暗物质宇宙所创生的,现在的明物质宇宙绝对不是凭空产生的。
二十世纪地球人类天文学的宇宙大爆炸假说认为:我们的宇宙是从一个点(这就是广义相对论的奇点。这时,不存在空间和时间的概念。)无中生有地创世纪凭空创造出了我们的宇宙。这种假说现在已经被我们的科学界所接受,并且已经被写入人类天文学的教材。显然这种已经被世人和科学界公认的宇宙大爆炸假说完全是唯心主义的学说,地球人类现代天文学的宇宙大爆炸假说违反了物质能量转换守恒定律,虽然宇宙大爆炸假说是科学的,但是它却是极端错误的。就如同伟大的科学哲学家 波普尔 的一句名言:“科学经常是错的”。
广义物质能量转换守恒定律是这样描述的:在一个封闭的系统内,广义物质和能量既不能凭空产生,也不会无端消失,一种广义物质可以转换为另外一种广义物质,广义物质也可以转换为能量,能量可以从一个物体转移到另外一个物体,能量也可以转换为广义物质,无论发生何种转换,这个封闭系统内的能量与广义物质的量的总和保持不变。广义物质能量转换守恒定律、广义物质的动量守恒定律、广义物质的角动量守恒定律是自然界中最重要、最普遍的客观规律。 我们现在所观测到的明物质宇宙在其创生的瞬间就是能量转化为物质的过程。在真空中自发产生与湮灭的粒子和反粒子的过程就是能量转化为物质、物质又转化为能量的过程。反质子、反中子、反电子分别与质子、中子、电子碰撞后,互相湮灭,这时物质变成能量。在流星进入地球大气层时,流星表面发光发热,这时一部分物质转变为光能;在原子核裂变的时候、在热核聚变的时候物质转化为能量。物质与能量的相互转换符合爱因斯坦26岁时发表在狭义相对论中的质能公式:E=mc2 (这里的E代表物体的能量,m代表物体的质量,c代表光的速度,即每秒30万公里。) 爱因斯坦的质能关系公式,正确地解释了各种原子核反应:就拿氦4来说,它的原子核是由2个质子和2个中子组成的。照理,氦4原子核的质量就等于2个质子和2个中子质量之和。实际上,这样的算术并不成立,氦核的质量比2个质子、2个中子质量之和少了0.0302原子质量单位!这是为什么呢?因为当2个氘[]核(每个氘核都含有1个质子、1个中子)聚合成1个氦4原子核时,释放出大量的原子能。生成1克氦4原子时,大约放出2700000000000焦耳的原子能。正因为这样,氦4原子核的质量减少了。这个例子生动地说明:在2个氘原子核聚合成1个氦4原子核时,似乎质量并不守恒,也就是氦4原子核的质量并不等于2个氘核质量之和。然而,用质能关系公式计算,氦4原子核失去的质量,恰巧等于因反应时释放出原子能而减少的质量!详见扩展阅读《广义物质论》。
看到哈勃望远镜拍到130多亿光年的早期宇宙的照片,使我对137亿年的时间和爆炸理论更加产生了怀疑。
1.我们的太阳系(或者说是银河系)距离大爆炸中心肯定非常遥远,哈勃望远镜拍到130多亿光年的早期宇宙距大爆炸中心也非常遥远。假如大爆炸中心(o点)、哈勃望远镜拍到130多亿光年的早期宇宙(b点)和我们的太阳系(c点)三点呈一个三角形,那么,b点在130亿年前就已经在b点这个位置了,那么,从a点到b点只用了5-10亿年的时间,显然是非常错误的。照此推断,宇宙大爆炸的时间至少应该是200--300亿年前发生的。
2.假如上面也不正确的话,只能说明大爆炸理论是错误的,最好的解释:多点爆炸。印证这一理论的根据是:a.中心爆炸的物质呈放射状抛射,物质间相互碰撞的几率几乎没有,而我们发现,星系间的相互碰撞到处都在发生。b.由第一条的推论也可印证这一理论。
④ 宇宙中存在多少个有文明的星球
外星文明存在的可能性
文明的类型
在茫茫宇宙中,地球上的人类建立的文明是微不足道的。因为地球文明是如此短暂,人类开始创造文明才不过几万年,发展科学技术不过几百年,探索航天技术不过几十年,这和地球年龄的46亿年、银河系年龄100亿至150亿年相比,何异于沧海一粟。
前苏联天体物理学家卡达雪夫提议,把文明分为三种:
Ⅰ型文明:它能掌握本行星的全部资源。就如同地球型文明,它能调集与目前地球整个输出功率相当的能量进行宇宙通讯,其能量为1016瓦。现在我们能够在一天之内环绕我们的地球,了解到地球上发生的事件,并且还可以离开地球到月亮上做闪电式访问。
Ⅱ型文明:它能够掌握自己的中央恒星和行星系统的物质和能量资源,其能量约为1026瓦。
Ⅲ型文明:它能够掌握自己的恒星系统的一切资源,其能量约为1036瓦。
美国天文学家卡尔·萨根建议,可以将三型文明按能量尺度分为10个次型,即以1016瓦为1.0型,1017瓦为1.1型,1018瓦为1.2型,等等。我们地球文明是0.7型的文明。这三种文明类型并非不可超越,但由于它们有质的区别,可以想象这种过程将是非常漫长而困难的。
外星文明方程式
在银河系中,存在着多少个具有文明的星球呢?1960年,加利福尼亚大学的天文学家弗兰克·德雷克提出寻找外星文明可能的方法,是这样的一个公式: N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L
这个公式看起来有点庞杂,它以一连串可能性的乘积来计算我们银河系中可能存在多少个文明社会(N)。
R*代表我们银河系内一年之间新诞生的恒星数。宇宙空间是由超新星爆发飞散的碎片(平均每30年发生一次)和形成宇宙的大爆炸的副产品——氢气构成。渐渐地,受重力和新的超新星爆发冲击力的影响,这些物质集中于一个地方,慢慢聚积,最后变成一个恒星。这个过程不断重复。
Fp指这样形成的新恒星,平均拥有多少行星的数值。恒星当中,有称为二重星、三重星的,拥有两三个一样大小的太阳,互相交替包围。有人认为这种情况下无法形成行星。但是在我们太阳系里,不是有木星和土星这样的巨大行星吗?这可以视为三重星,同时二重星、三重星有可能有行星。但是,恒星通常有几颗行星,这一点无法确定。
Ne表示在这些行星中,具备有生命发生、进化条件的几率。要使生命产生,就必须有很多液态水。但是,如果行星离恒星太远,水就会冻结成冰;太近则会变成水蒸气。为了使生命进化,又必须拥有岩古构成的陆地。如果行星体积过大,就无法拥有这些条件。此外,还要有大气,小行星有可能因重力不足而飘走,失去大气层。而且,自转周期太长的话,不仅昼夜温差太大,强风的不断吹袭,也使生命很难产生。
Fl表示在满足这些条件的行星中,实际上有生命存在、进化演变的比例。进化必须具有DNA,这是极其复杂、巨大的化合物所产生的遗传方法,这个形成的可能性微乎其微。
Fi表示形成生命进化到智慧的几率。细菌、树木、草是无法进化成具有智能的生物。它们没有脑神经系统,也没有成长到一定大小所必备的脊椎。拥有神经系统和脊椎的最原始的动物是鱼。而鱼如果总是待在水里,一定无法进化成智慧生物。 首先鱼要变成有四只脚,可以在陆地上走路,然后爬树,再学会用手指抓取东西,还要进化到直立行走。这样,脚和手分工,再经过一段漫长的时间,就拥有充足的智慧了。但是,过程并不一定这样顺利。有生物存在的行星相当多,但如果只有细菌、植物、贝类这些生物,那么就难产生智慧生物。
Fc表示,智慧生物能够与外界进行联系的比例。现在地球主要以电波为星际间通讯方式,但在南美亚马逊流域深处,在新几内亚的深山里,有着未开化的原始人。他们不知道农耕和畜牧,制作铁器等金属用品的技术也很缺乏,只能使用简单的弓箭和棍棒进行狩猎。他们并非是最近才从猿人进化到人类的,他们和我们一样,是几十万年以前就进化了的。要有先进的科学技术,也要具备一定的条件,足以容纳无数次变革和经验积累。因此,拥有智慧生命的星球,未必都能达到高度文明,也就未必都能与外界联系,从而使我们感知到他们的存在。
L代表的是文明的平均寿命。地球文明还不算高度发达,却已经面临核子战争和公害等问题的威胁。文明程度越高,遭受毁灭性打击的可能性越大,因为推动它进步和摧毁它的力量都很大,一个意外事件就可能使文明寿终正寝。假如所有的发达文明的寿命都很短,那么如果其他星球上有发达文明,现在早就可能有灭亡了。
我们无法推算L和Fc,因此对于N的数值,科学家们有着不同意见。卡尔·萨根计算出,在银河系中,每100万个恒星里,就有一个高度发达的外星文明存在,而且他最多推算到每10万个恒星就有一个文明星球。所以萨根人为,在特华塞奇和杰特雷特居礼Ⅰ、Ⅱ这样距离很近的恒星上,有可能存在生命。
德雷克根据这一公式预言有4000个有交流能力的文明社会。阿西莫夫在《外得文明》一书中算出了53万个。
也有人对这个外星文明方程式提出疑义,从而否认银河系内除地球外还有发达文明。如前苏联的修克罗斯基,他认为其他星球拥有核武器,会因核战争而灭亡,因此发达文明的寿命非常短,银河系除地球外可能没有其他文明。
另一种意见是认为方程式预测值太多,不可靠。如美国天文学家麦凯尔·哈特,他认为假如银河系以内还有发达文明存在,那么它早就把银河系等殖民化了,不可能我们至今仍未发现它。这表明,银河系内除地球外没有其他文明,而银河系外可能有。
寻找外星文明的可能性
虽然我们推测在宇宙中、在银河系中存在着许许多多的外星文明,但是他们为什么不与人类建立直接联系,而让人类做着可能是无益的努力呢?我们能找到这些宇宙兄弟呢?也许他们也在寻找我们,但是由于同样的原因被阻挡在远方。这些原因可能是:
⒈距离遥远。庞大的宇宙空间使相互联系异常困难。据推测,在银河系中,最大的可能结果是500个恒星产生一个外星文明,这样,我们只有找到501个恒星才有可能找到外得文明,根据恒星密度,500个恒星所占空间半径为35光年,这意味着最近的外星文明可能在35光年以外,我们向那儿发一个信号,最快也在要70年后才能收到回音。
⒉频谱隔离。我们使用电磁波和外星联系,但是由于电磁频谱极宽,我们也不知道他们使用何种频谱。
⒊文明发展度。由于存在着不同类型的文明,假如对方是高度发达的文明社会,达到Ⅱ、Ⅲ型文明,那么他们就可能对我们不屑一顾,避而不见。如果对方的文明程度比我们低,他们也无法和我们相互联络。
⒋其他生命形式。我们考虑的都是与地球文明相似的文明,但如果有其他生命形式呢,比如硅人,比如科幻小说中的蜘蛛人、小绿人,它们就无法和我们交流。并且假如它们是采用我们所未知的形式存在的话,我们也只好永远对它们保持未知。
⑤ 什么是宇宙学
几千年来人类一直在观察星星,并想知道宇宙是如何形成的。但直到第一次世界大战期间,研究人员才开发出第一批观测仪器和理论工具,将这些重大问题转化为一个精确的研究领域:宇宙学。普林斯顿大学(Princeton University)宇宙学家保罗斯坦哈特(Paul Steinhardt)说:我认为宇宙学是人类感兴趣的最古老的学科之一,但也是最新型的科学之一。简单地说,宇宙学研究的是作为一个整体的宇宙,而不是单独分析充满宇宙的恒星、黑洞和星系。这个领域提出了一些重大问题:宇宙从何而来?
今天,我们称它们为星系,并且知道它们的数量有数万亿+。从宇宙的角度来看,最大的剧变还没有到来。哈勃在20世纪20年代末的研究表明,各个方向的星系都在加速远离我们,这引发了数十年的进一步辩论。20世纪60年代,对宇宙微波背景辐射(CMB)的最终测量(宇宙早期遗留下来的光线,后来被拉伸成微波)证明了现实与广义相对论提出的一种可能性相符:宇宙从小而热开始,就变得越来越大,越来越冷。这个概念后来被称为“大爆炸理论”,它让宇宙学家感到震惊,因为它暗示着即使是宇宙也可能有一个开始和一个结束。但至少那些天文学家可以在望远镜里看到星系的运动
⑥ 问个科学家的名字(有几条线索)
历年诺贝尔生理学医学奖获奖名单
时间 获奖人及国籍 获奖原因
1901年 E . A . V . 贝林(德国人) 从事有关白喉血清疗法的研究
1902年 R.罗斯(英国人) 从事有关疟疾的研究
1903年 N.R.芬森(丹麦人) 发现利用光辐射治疗狼疮
1904年 I.P.巴甫洛夫(俄国人) 从事有关消化系统生理学方面的研究
1905年 R.柯赫(德国人) 从事有关结核的研究
1906年 C.戈尔季(意大利人)
S.拉蒙-卡哈尔(西班牙人) 从事有关神经系统精细结构的研究
1907年 C.L.A.拉韦朗(法国人) 发现并阐明了原生动物在引起疾病中的作用
1908年 P.埃利希(德国人)、
E.梅奇尼科夫(俄国人) 从事有关免疫力方面的研究
1909年 E.T.科歇尔(瑞士人) 从事有关甲状腺的生理学、病理学以及外科学上的研究
1910年 A.科塞尔(德国人) 从事有关蛋白质、核酸方面的研究
1911年 A.古尔斯特兰德(瑞典人) 从事有关眼睛屈光学方面的研究
1912年 A.卡雷尔(法国人) 从事有关血管缝合以及脏器移植方面的研究
1913年 C.R.里谢(法国人) 从事有关抗原过敏的研究
1914年 R.巴拉尼(奥地利人) 从事有关内耳前庭装置生理学与病理学方面的研究
1919年 J.博尔德特(比利时人) 作出了有关免疫方面的一系列发现
1920年 S.A.S.克劳(丹麦人) 发现了有关体液和神经因素对毛细血管运动机理的调节
1922年 A.V.希尔(英国人) 从事有关肌肉能量代谢和物质代谢问题的研究
迈尔霍夫(德国人) 从事有关肌肉中氧消耗和乳酸代谢问题的研究
1923年 F.G.班廷(加拿大)
J.J.R.麦克劳德(加拿大人) 发现胰岛素
1924年 W.爱因托文(荷兰人) 发现心电图机理
1926年 J.A.G.菲比格(丹麦人) 发现菲比格氏鼠癌(鼠实验性胃癌)
1927年 J.瓦格纳-姚雷格(奥地利人) 发现治疗麻痹的发热疗法
1928年 C.J.H.尼科尔(法国人) 从事有关斑疹伤寒的研究
1929年 C.艾克曼(荷兰人) 发现可以抗神经炎的维生素
F.G.霍普金斯(英国人) 发现维生素B1缺乏病并从事关于抗神经炎药物的化学研究
1930年 K.兰德斯坦纳(美籍奥地利人) 发现血型
1931年 O.H.瓦尔堡(德国人) 发现呼吸酶的性质和作用方式
1932年 C.S.谢林顿
E.D.艾德里安(英国人) 发现神经细胞活动的机制
1933年 T.H.摩尔根(美国人) 发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论
1934年 G.R.迈诺特
W.P.墨菲 发现贫血病的肝脏疗法
G.H.惠普尔(美国人)
1935年 H.施佩曼(德国人) 发现胚胎发育中背唇的诱导作用
1936年 H.H.戴尔(英国人)
O.勒韦(美籍德国人) 发现神经冲动的化学传递
1937年 A.森特-焦尔季(匈牙利人) 发现肌肉收缩原理
1938年 C.海曼斯(比利时人) 发现呼吸调节中颈动脉窦和主动脉的机理
1939年 G.多马克(德国人) 研究和发现磺胺药
1943年 C.P.H.达姆(丹麦人) 发现维生素K
E.A.多伊西(美国人) 发现维生素K的化学性质
1944年 J.厄兰格
H.S.加塞(美国人) 从事有关神经纤维机制的研究
1945年 A.弗莱明
E.B.钱恩 发现表霉素以及表霉素对传染病的治疗效果
H.W.弗洛里(英国人)
1946年 H.J.马勒(美国人) 发现用X射线可以使基因人工诱变
1947年 C.F. 科里
G.T.科里(美国人) 发现糖代谢中的酶促反应
B.A.何赛(阿根廷人) 发现脑下垂体前叶激素对糖代谢的作用
1948年 P.H.米勒(瑞士人) 发现并合成了高效有机杀虫剂DDT
1949年 W.R.赫斯(瑞士人) 发现动物间脑的下丘脑对内脏的调节功能
1950年 E.C.肯德尔
P.S.亨奇(美国人) 发现肾上腺皮质激素及其结构和生物效应
T.赖希施泰因(瑞士人)
1951年 M.蒂勒(南非人) 发现黄热病疫苗
1952年 S.A.瓦克斯曼(美国人) 发现链霉素
1953年 F.A.李普曼(英国人) 发现高能磷酸结合在代谢中的重要性,发现辅酶A
H.A.克雷布斯(英国人) 发现克雷布斯循环(三羧酸循环)
1954年 J.F.恩德斯
T.H.韦勒 研究脊髓灰质炎病毒的组织培养与组织技术的应用
F.C.罗宾斯(美国人)
1955年 A.H.西奥雷尔(瑞典人) 从事过氧化酶的研究
1956年 A.F.库南德
D.W.理查兹(美国人) 开发了心脏导管术
W.福斯曼(德国人)
1957年 D.博维特(意籍瑞士人) 从事合成类箭毒化合物的研究
1958年 G.W.比德乐
E.L.塔特姆(美国人) 发现一切生物体内的生化反应都是由基因逐步控制的
J.莱德伯格(美国人) 从事基因重组以及细菌遗传物质方面的研究
1959年 S.奥乔亚
A.科恩伯格(美国人) 从事合成RNA和DNA的研究
1960年 F.M.伯内特(澳大利亚人)
P.B.梅达沃(英国人) 证实了获得性免疫耐受性
1961年 G.V.贝凯西(美国人) 确立“行波学说”,发现耳蜗感音的物理机制
1962年 J.D.沃森(美国人)
F.H.C.克里克 发现核酸的分子结构及其对住处传递的重要性
M.H.F.威尔金斯(英国人)
1963年 J.C.艾克尔斯(澳大利亚人)
A.L.霍金奇 发现与神经的兴奋和抑制有关的离子机构
A.F.赫克斯利(英国人)
1964年 K.E.布洛赫(美国人)
F.吕南(德国人) 从事有关胆固醇和脂肪酸生物合成方面的研究
1965年 F.雅各布
J.L.莫诺 研究有关酶和细菌合成中的遗传调节机构
A.M.雷沃夫(法国人)
1966年 F.P. 劳斯(美国人) 发现肿瘤诱导病毒
C.B.哈金斯(美国人) 发现内分泌对于癌的干扰作用
1967年 R.A.格拉尼特(瑞典人)
H.K.哈特兰 发现眼睛的化学及重量视觉过程
G.沃尔德(美国人)
1968年 R.W.霍利
H.G.霍拉纳 研究遗传信息的破译及其在蛋白质合成中的作用
M.W.尼伦伯格(美国人)
1969年 M.德尔布吕克
A.D.赫尔 发现病毒的复制机制和遗传结构
S.E.卢里亚(美国人)
1970年 B.卡茨(英国人)
U.S.V.奥伊勒(瑞典人) 发现神经末梢部位的传递物质以及该物质的贮藏、释放、受抑制机理
J.阿克塞尔罗行(美国人)
1971年 E.W.萨瑟兰(美国人) 发现激素的作用机理
1972年 G.M.埃德尔曼(美国人)
R.R.波特(英国人) 从事抗体的化学结构和机能的研究
1973年 K.V.弗里施
K.洛伦滋(奥地利人) 发现个体及社会性行为模式(比较行为动物学)
N.廷伯根(英国人)
1974年 A.克劳德
C.R.德·迪夫(比利时人) 从事细胞结构和机能的研究
G.E.帕拉德(美国人)
1975年 D.巴尔摩
H.M.特明(美国人) 从事肿瘤病毒的研究
R.杜尔贝科(美国人)
1976年 B.S.丰卢姆伯格(美国人) 发现澳大利亚抗原
D.C.盖达塞克(美国人) 从事慢性病毒感染症的研究
1977年 R.C.L.吉尔曼
A.V.沙里(美国人) 发现下丘脑激素
R.S.雅洛(美国人) 开发放射免疫分析法
1978年 W.阿尔伯(瑞士人)
H.O.史密斯 发现限制性内切酶以及在分子遗传学方面的应用
D.内森斯(美国人)
1979年 A.M.科马克 (美国人)
G.N.蒙斯菲尔德(英国人) 开始了用电子计算机操纵的X 射线断层扫描仪(简称扫描仪)
1980年 B.贝纳塞拉夫
G.D.斯内尔(美国人) 从事细胞表面调节免疫反应的遗传结构的研究
J.多塞(法国人)
1981年 R.W.斯佩里(美国人) 从事大脑半球职能分工的研究
D.H.休伯尔(美国人)
T.N.威塞尔(瑞典人) 从事视觉系统的信息加工研究
1982年 S.K.贝里斯德伦
B.I.萨米埃尔松(瑞典人)
J.R.范恩(英国人) 发现前列腺素,并从事这方面的研究
1983年 B.麦克林托克(美国人) 发现移动的基因
1984年 N.K.杰尼(丹麦人)
G.J.F.克勒(德国人) 确立有免疫抑制机理的理论,研制出了单克隆抗体
C.米尔斯坦(英国人)
1985年 M.S.布朗
J.L.戈德斯坦(美国人) 从事胆固醇代谢及与此有关的疾病的研究
1986年 R.L.蒙塔尔西尼(意大利人)
S.科恩(美国人) 发现神经生长因子以及上皮细胞生长因子
1987年 利根川进(日本人) 阐明与抗体生成有关的遗传性原理
1988年 J.W.布莱克(英国人)
G.B.埃利昂 对药物研究原理作出重要贡献
G.H.希钦斯(美国人)
1989年 J.M.毕晓普
H.E.瓦慕斯(美国人) 发现了动物肿瘤病毒的致癌基因源出于细胞基因,即所谓原癌基因
1990年 J.E.默里
E.D.托马斯(美国人) 从事对人类器官移植、细胞移植技术和研究
1991年 E.内尔
B.萨克曼(德国人) 发明了膜片钳技术
1992年 E.H.费希尔
E.G.克雷布斯(美国人) 发现蛋白质可逆磷酸化作用
1993年 P.A.夏普
R.J.罗伯茨(美国人) 发现断裂基因
1994年 A.G.吉尔曼
M.罗德贝尔(美国人) 发现G 蛋白及其在细胞中转导信息的作用
1995年 E.B.刘易斯、E.F.维绍斯(美国人)
C.N.福尔哈德(德国人) 发现了控制早期胚胎发育的重要遗传机理,利用果蝇作为实验系统,发现了同样适用于高等增有体(包括人)的遗传机理
1996年 P.C.多尔蒂(澳大利亚人)
R.M.青克纳格尔(瑞士人) 发现细胞的中介免疫保护特征
1997年 S.B.普鲁西纳(美国人) 发现全新的蛋白致病因子—— 朊蛋白(PRION)
1998年 芬奇戈特 (Dr. Robert Furchgott)
伊格纳罗教授(Professor Louis Ignarro) 发现氧化氮可以传递信息
穆拉博士(D r. Ferid Murad)(美国人)
1999年 君特-布洛伯尔(美国人) 发现蛋白质有内部信号决定蛋白质在细胞内的转移和定位~
⑦ 宇宙中有多少种外星人
这是必须的
中新浙江网10月24日电 据国外媒体报道,英国专家认为,我们在宇宙中并不是孤单的,我们所处的银河系中可能有高达40000个高度发达的文明存在。到目前为止,没有人能够成功探测到地球以外是否存在生命的存在迹象。然而,有足够多的怀疑论者持怀疑态度,认为这些高度发达的地外文明就存在于我们的星球上。当然这更像是属于哲学的讨论范畴。无论怎样,只是简单的接受存在“人类”,可能还不是我们去发现探索宇宙的全部内容。英国爱丁堡天文台的研究员邓肯·福根试图模拟多个不同的情景,展示我们生活的银河系。为此,他利用了最近几年所获得的关于外星系的全部信息,以及在此期间公开的有关外星球的所有信息——化学成分,数量和特性。综合比较了各种情况后,福根得出结论,认为银河系可能存在300——40 000个高度发达的文明大本营,并极有可能与地球已经建立了联系。在历史上,最著名的德雷克公式就在近半个世纪以前鼓励各种有关的猜测和讨论,开启了多元化的可居住世界的大讨论。1961年,年仅31岁的美国加利福尼亚大学的天文学家弗兰克·德雷克发明了一个估算外星文明数目的方程,这就是有名的“绿岸公式”:N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L。这个公式看起来有点庞杂,它以一连串可能性的乘积来计算我们银河系中可能存在多少个文明社会。我们无法推算L和Fc,因此对于N的数值,科学家们有着不同意见。卡尔·萨根计算出,在银河系中,每100万个恒星里,就有一个高度发达的外星文明存在,而且他最多推算到每10万个恒星就有一个文明星球。但是也有人对这个外星文明方程式提出疑义,从而否认银河系内除地球外还有发达文明。如前苏联的修克罗斯基,他认为其他星球拥有核武器,会因核战争而灭亡,因此发达文明的寿命非常短,银河系除地球外可能没有其他文明。另一种意见是认为方程式预测值太多,不可靠。如美国天文学家麦凯尔·哈特,他认为假如银河系以内还有发达文明存在,那么它早就把银河系等殖民化了,不可能我们至今仍未发现它。这表明,银河系内除地球外没有其他文明,而银河系外可能有生命存在。然而,英国专家指出,所有得出的这样或那样的结论都只是在猜测的基础上,实际是,这种猜测我们自己都不知道,到哪里去找地外生命。实际情况和以前一样,只知道,“他们”在附近
⑧ 宇宙的宇宙学模型
1917年,A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。
1922年,G.D.弗里德曼发现,根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。
前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。
1927年,G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年哈勃发现了星系红移与它的距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。
20世纪中叶,G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。
1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了大爆炸前期暴涨宇宙模型。这些模型包括一个短暂的(指数的)快速膨胀,在远远不到一秒钟的时间内,将现在已成为可观测宇宙的东西,从一个比质子还小很多的体积,炸开到大约柚子那么大。这个过程应该能够抹平时空而使宇宙平坦,也能解决视界问题。 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、像布一样的、不断膨胀、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。
行星、小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。
太阳系外也存在其他行星系统。约2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。
银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。
银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。
星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。
若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。
本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。 2014年5月,科学家制作出最为完整、清晰度最高的宇宙演化的电脑模型,模拟宇宙以暗物质为起点诞生并演化的过程。
本次建立的电脑模型和真实的宇宙惊人得相似。在超级计算机和Arepo智能软件的帮助下,科学家们在3个月内完成了一部普通笔记本电脑200年才能完成的运算任务。这个电脑模型可用于测试有关宇宙构造和运转原理的理论。有关科研成果已经在《自然》杂志上发表。 现代宇宙学的先驱是霍金。霍金:“宇宙创造过程中,“上帝”没有位置。没有必要借助“上帝”来为宇宙按下启动键。”
霍金推崇利用数学和物理手段寻找一个大一统理论,并且证明“宇宙是偶然诞生的,不需要上帝”,“宇宙的数学模型是有限无界”。
霍金在演讲中说道:
然而,人们在过去几年发现,科学定律甚至在宇宙的开端也是成立的。在那种情形下,宇宙可以是自足的,并由科学定律所完全确定。
哈特尔和我所做的设想可以被重新表达成:宇宙的边界条件是它没有边界。