Astronomy 版 (精华区)

发信人: reise (旅行), 信区: Astronomy
标  题: 大爆炸宇宙学
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月19日21:12:36 星期一), 站内信件


   大爆炸宇宙学是现代宇宙学中最有影响的一种学说，与其它宇宙模型相比，它
能说明较多的观测事实。 

    大爆炸宇宙学认为宇宙曾有过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、
从密到稀的过程就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。

    当温度进一步下降到 100万度后，早期形成化学元素的过程结束。宇宙问的物
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。

    现代天文学的观测表明，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。

    在各种不同天体上，氨丰度相当大，而且大都是20%。用恒星核反应机制不足
以说明为什么有如此多的氨，而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也
很高，可以很好的说明这一事实。

    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。这
一结果无论在定性上或者定量上都同大爆炸理论的预言相符。

    不过，在星系的起源和各向同性分布等方面，大爆炸宇宙学还存在一些未解决
的困难问题。

　

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