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一直以来
科学家都在研究宇宙起源的奥秘
现在科学认为
我们的宇宙诞生于一百三十八亿年前的起点大爆炸
起点是一个质量无限大
能量无限大
热量无限大
力度无限大
体积却无限小的点
这个点爆炸以后
我们的宇宙快速的膨胀
经过了一百三十八亿年的时间
宇宙才膨胀成我们现在看到的样子
而宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的
宇宙大爆炸理论是通过星系红衣现象以及宇宙微波背景辐射的提出和发现
以及对原始宇宙元素的研究得出来的
并得到了大部分科学家的支持和认同
宇宙持续膨胀是一九二九年被著名天文学家埃德文
哈勃发现的
他通过观测遥远星系的光谱红衣现象
得出了这些星系正在远离我们
宇宙膨胀理论彻底的颠覆了科学界坚持了几百年的静态宇宙观
从而为大爆炸宇宙标准模型奠定了最坚实的基础
当年哥白尼提出了日心说
打破了宗教对天体运动的魔咒
伽利略制造了望远镜观测天体
因此科学史一般把伽利略作为现代科学的鼻祖
由于伽利略那个时代的观材条件有限
所以当时科学家认为宇宙是静态的
宇宙静察官认为宇宙是无边无际
无始无终的
从来都是那个样子
永远都不会变
从牛顿的卡文地区一直到爱因斯坦
都没有人质疑
但是根据爱因斯坦的广义相对论
引力场方程
必然要得出一个不断变化动态宇宙的解
当时爱因斯坦为了迎合静态宇宙的主流学说
他只得在自己的方程式里加了一个宇宙的常数
以便方程能够自圆其说
爱因斯坦在得知了哈勃发现了星系红缨的消息以后
马上就赶到了哈勃所在的威尔逊天文台进行验证
并马上就承认了自己引力场公式的错误
拿掉了那个宇宙常数
恢复了动态宇宙的结论
到了一八四八年的时候
发现了光的多普勒位移
科学家提供了确定天体相对地球运动速度的工具
这种方式要求具有探测和测量合适的光谱吸收线的能力
在一九一二年的时候
罗威尔天文台的科学家韦斯托
斯里夫获得了第一批螺旋星云和之后识别为其他星系的光谱
斯利弗发现
大部分螺旋星云光谱的谱线向长波的方向位移
他们的弘移就意味着他们正在远离我们
到了一九二九年
哈勃发表了里程碑式的论文
描述了他发现的初步的结果
哈勃发现
星系的红移随着距离的增加而显著的增加
所有的星系看上去都在远离我们
远离的速度是越来越快
这一观测的结果暗示了可观测的宇宙的体积正在膨胀
这就是哈勃定律
这个定律指出
星系的移动的速度和他们到地球的距离成正比
这一发现表面
宇宙在膨胀
而不是静止不变的
这个理论证明了
我们的宇宙起源于大爆炸
除了宇宙膨胀的理论之外
在一九四八年
加姆夫建立了热大爆炸观念
认为那一次的大爆炸将无尽的能量和物质释放到了宇宙的空间里
并且认为在现在的宇宙里还留着当时爆炸过后的辐射
科学家将其称为宇宙微波背景辐射
这个发现更进一步的证实了宇宙大爆炸的真实性
到了二十世纪六十年代
这一神秘的辐射被天文学家观测到
却被蓬奇亚斯和沃尔逊两个装有电话的天线偶然间发现
宇宙微波背景辐射是一种类似于热辐射的微弱辐射
它来自于宇宙起源时的能力的释放
这个辐射几乎均匀的填满了整个宇宙
并被认为是宇宙起源以后较早的辐射
它的存在和大爆炸理论的预测内容基本是一致的
这就更加的坚定了大爆炸理论的真实性
除此以外
原始宇宙的元素相对风度也是重要的证据
早期的宇宙充满了高能离子和辐射
处于高温高能的环境中
随着宇宙膨胀的降温
这些原始的离子进行碰撞和融合
形成了重要的元素
在宇宙大爆炸以后不久
温度和密度逐渐的降低
在大约三分钟的时间内
原始宇宙中的核反应开始形成了丰富的氢元素
根据大爆炸理论
原始宇宙中相对丰富最高的是氢元素
约占了总质量的百分之七十五
其次是氦元素
约占了总质量的百分之二十五
科学家通过从宇宙学模型中推测出的元素风度和早期的天体中的元素风度进行对比
发现宇宙中的元素风度是和大爆炸理论完美吻合的
氢元素和氦元素的年龄几乎和宇宙统灵
而这两个元素就是在宇宙大爆炸的时候形成的
科学家们认为
在宇宙大爆炸的早期
温度非常的高
宇宙中主要是高能电磁波
它们之间会相互碰撞和湮灭
然后产生正反离子
每十亿对正反离子还会发生湮灭
留下一个正物质离子
在这以后
宇宙中留下了大量的质子
中子和电子
通过元素的占比
科学家们认为宇宙起源于大爆炸
虽然宇宙大爆炸已经成为了宇宙起源最重要的理论
但是大爆炸还是存在一些科学家无法解释的现象
比如说起点是如何形成的
按照现代科学的解释
起点是一个质量无限大
能量无限大
热量无限大
密度无限大
体积却无限小的点
但是在我们现有的物理学当中
根本就不存在无限大或者是无限小的物质
所以科学家们到现在也无法解释起点到底是什么
而且最近一篇发表在物理与天文学杂志上的论文
更是让很多人开始怀疑宇宙大爆炸的真实性
这篇由埃里克
勒纳写的大爆炸从未发生一个结论性的论点
正是挑战了我们此前所接受的关于宇宙起源的解释
而且韦伯望远镜最新的观测的结果
似乎也从侧面偏向于勒纳的观点
微博望远镜在二零二一年十二月二十五日发射
经过了六个月的飞行和部署
在二零二二年的六月二十五日正式开始了科学的观测
在过去的一年里
韦伯望远镜已经向人类传回了许多令人惊叹的图像和数据
展示了宇宙中一些从未见过的
或者难以理解的现象
詹姆斯
韦伯太空望远镜
英文的缩写为GWST
是以美国国家航天局第二任局长詹姆斯
韦伯的名字来命名的
他被认为是哈勃最佳的继任者
不仅如此
他不论是在成像的能力上
还是在观测的位置的选择上
都要碾压哈勃的存在
科学家们相信
詹姆斯
韦伯太空望远镜会给我们带来更多的宇宙早期的信息
詹姆斯
韦伯太空望远镜的项目是从一九九六年开始筹备的
原计划打算在二零零七年发射升空进行观测任务
预算是五亿美金
只是让人没想到的是
这个项目成为了天文学界的歌王
二零零五年又进行了重新的设计
后来又多了十多次的推迟
这次终于发射成功了
它的总造价超过了一百亿美金
约合人民币六百三十六亿
詹姆斯
韦伯太空望远镜位于第二拉格朗日点上
重力相对是稳定的
因此相对于地球
月球和太阳的位置是不变的
不需要频繁的修正位置
而且这个位置不会受到地球轨道附近尘埃的影响
能够得到良好的数据的结果
对于人类来说
微波望远镜升空以后的主要任务有四个
一
观测宇宙大爆炸以后
宇宙中形成了第一批恒星和星系的信号
二
研究星系的起源和演化
三
研究恒星和行星系统的起源
四
研究行星系统和生命的起源
最近微波望远镜观测到一些遥远的初代星系
这些初代星系的数量既丰富又成熟
和大爆炸理论预测的宇宙初期的星系情况那是明显不同的
初代星系就是最早的星系
它诞生于大爆炸之后的几亿年内
现在我们知道
宇宙大爆炸以后
物质开始聚集
形成了星系
但是由于刚开始的时候
物质非常的稀疏
星系形成的进程相对是较慢的
所以在我们通常的科学观点中
初代猩系的数量应该相对是较少的
还没有经历过太多的星际物质的积累
所以它们的进化程度应该是比较低的
而且它们并不如后续的猩猩那样发展的成熟
通过韦波望远镜观测的数据得出
在宇宙早期的某个时期
初代星系已经形成了大量的恒星
并且在他们之间也发生了相互的作用和融合
而且科学家利用的微波望远镜在宇宙中看到的一个编号为GHZ二的星系
其直径估计只有六百光年
但是它的光却走了长达一百三十四亿光年
可以计算得出
它表面的亮度是宇宙中最亮星系的六百倍
密度是现代星系的数万倍
而且根据观测的数据
遥远星系中的星系似乎也不是各种各样的形状
并且也没有发生大量的碰撞
大部分的星系似乎都是平滑的星系盘和明显的螺旋结构
难道说
我们的宇宙并不是起源于大爆炸吗
不过现在的科学家们还不能够确定
目前的科学正处于一个重要的转折点
大爆炸是否真的发生过
依然是一个无法解决的谜题
曾经著名的天体物理学家罗杰
彭罗斯在他出版的一本书里面提到了一个猜测
宇宙并不是由大爆炸产生的
而是在不断的循环中诞生的
彭罗斯提出了共性循环宇宙学
简称为CCC
这是一个广义相对论框架下的另一个宇宙学的模型
在这个模型中
宇宙经历了无限的循环
按照这个观点
黑洞最终将会吞噬宇宙中的一切物质
所有有质量的离子都会消亡
包括那些与其他离子分离的太远的
而无法与它们一起湮灭的离子
而在吞噬的宇宙中的一切物质以后
留下的只能是能量
而这些能量将会触发下一次的大爆炸
进而开启一个新的宇宙
这就意味着
宇宙的起源并不像我们之前认为的那样
而是一个不断的大爆炸消亡
继续大爆炸诞生的循环的过程
曾经有加拿大的科学家为了证明宇宙并不是诞生于大爆炸
他提出了一个设想
如果将时间一直延续下去
那么宇宙就不可能被追溯到一个起点
而是会无限的延长下去
虽然这个说法缺少了一定的说服力
为了随着人类科学的不断的发展
说不定人类还真的能够解开宇宙诞生的奥秘
不少的科学家认为
宇宙起源的奥秘可能和生命的起源的奥秘是类似的
如果我们能够解开宇宙起源的奥秘
那么我们也就能够解开生命起源的奥秘
但是由于宇宙的起源和生命的起源距离我们太过遥远
所以目前的科学家们还无法解开这些奥秘
不过
我们认为
人类是地球上最有智慧的生命
从人类诞生以后
就开始不断的研究和探索世界的奥秘
经过了几千年的科技的发展
人类能够走出地球
探索宇宙
说明人类科技发展的速度已经是非常快了
但是面对浩瀚的宇宙
人类的力量还是显得太渺小了
所以我们认为
人类还需要不断的继续努力下去
希望人类能够早期的实现自己的梦想
能够解开宇宙诞生的奥秘
好今天的未解之谜就聊到这个地方
感谢聆听主播老腊肉
我们下期见
