宇宙是如何形成的

宇宙是如何形成的
宇宙是如何形成的

宇宙是如何形成的
科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的.在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸.大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的.然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西?“大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的.现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学.与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实.它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史.在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化.这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发.根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上.物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡.宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质.但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降.当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的.温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）.宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核.当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙.大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：（1）大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短,即应小于200亿年.各种天体年龄的测量证明了这一点.（2）观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比.如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映.（3）在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%.用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦.而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实.（4）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度.大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言,今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度.1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度约为3K.至于地球什么时候消失就比较复杂了.首先,和太阳的演化有关恒星的演化过程 恒星形成后光和热的来源,是其中心由氢聚变为氦的核反应.当这种反应产生的辐射压力达到与引力平衡时,恒星的体积和温度不再明显变化,进入一个相对稳定的演化阶段.恒星在这一阶段停留的时间最长,占其生命的主要部分,可以称为"壮年期".迄今发现的恒星有90％处在这一阶段（包括我们的太阳在内）.这一阶段的具体长度取决于恒星质量的大小.对于太阳来说约为100亿年,而质量比太阳大10倍的恒星则只有3000万年.当恒星核心部分的氢全部聚变为氦以后,产能过程停止,辐射压力下降,星核将在引力作用下收缩.收缩产生的热将使温度再次升高,达到引发氦燃烧的程度,结果是将3个氦核聚合成1个碳核.类似的过程继续下去,将合成氧、硅等越来越重的元素,直到合成最稳定的铁为止.这一阶段的恒星经历多次的膨胀收缩,光度也发生周期性的变化,可以说是恒星的"更年斯".现代的观测表明,太阳已有50亿年的历史.它是一个典型的中等质量恒星,正平稳地燃烧着自身的核储备,并把氢转变为氦.现在人们对恒星演化的知识逐渐完善,并勾勒出太阳的生命历程.幼年阶段,原始星云在自身引力作用下不断收缩,密度不断增大,温度不断升高.历时数千万年形成原始太阳.青年阶段,太阳位于非常稳定的主星序（参看“恒星”一编）,按照观测得到的氢和氦的丰度估计,太阳还可以生存50亿年之久.今天的太阳正处在它的鼎盛时期.中年阶段,约持续10亿年时间.当热核反应的燃烧圈接近一半太阳半径时,将会难以支持太阳自身的巨大引力,中心将会塌缩,这个塌缩过程中所释放的巨大能量使太阳的外部大幅膨胀,这时的太阳体积很大、密度很小、表面亮度很强,演化为一颗红巨星.太阳直径将扩大到现在的250倍,连地球都将被吞没.老年阶段,太阳转变为一颗脉动变星,终于,内部核能耗尽,整体发生坍塌,内部被压缩成一个密度很高的核心,冷却后形成一颗白矮星,并长久地留在宇宙中.按这样看,地球还至少存在60亿年

自然形成的

大爆炸

宇宙无始无终

现在普'通说法是大爆炸，但还没有定论。