宇宙大爆炸
今天,大多數(shù)天文學家和物理學家都相信,宇宙過去的溫度很高,密度很大,宇宙間的物質(zhì)擠得緊緊的。在大概距今150億年的時候,溫度之高和密度之大簡直無法用數(shù)字來表達。一瞬間,宇宙的每個地方都發(fā)生了巨大的爆炸。爆炸直到今天,正如我們所看到和感覺的樣子。宇宙大爆炸的說法是美國科學家伽莫夫在1948年提出的。從天文觀測獲得的一些資料支持了這種說法。20世紀20年代,天文學家用大口徑望遠鏡觀測極遙遠的、在太陽所在的銀河系外的星系時,發(fā)現(xiàn)所有星系都在不斷相互遠離。既然所有星系都在相互遠離,所以推斷過去它們靠得比現(xiàn)在近。時間往過去推得越遠,星系之間的距離越近。1965年科學家們又發(fā)現(xiàn),在整個宇宙空間中都充滿著波長很短的電磁波,或者叫微波電磁輻射。大家知道,電臺或電視臺也發(fā)射電磁波,但電臺或電視臺發(fā)射出的電磁波有一個中心,發(fā)射中心就是電臺或電視臺的發(fā)射天線。離發(fā)射中心遙遠的地方就收不到電磁波,因為電臺或電視臺發(fā)射電磁波的能量不管有多大總是有限的;發(fā)射出的電磁波不管能送到多遠也總是有限的,到了一定的距離,電磁波就會減弱到幾乎完全消失。宇宙空間的電磁輻射不但處處都有,而且沒有發(fā)射中心,它還對應(yīng)著一個溫度———-27°左右,這個溫度在科學上叫做絕對溫度3K?茖W家們把在宇宙空間發(fā)現(xiàn)的電磁波叫做3K微波背景輻射。3K微波背景輻射的發(fā)現(xiàn),可以證明宇宙過去的溫度確實非常高,宇宙大爆炸就發(fā)生在那個時刻。今天在宇宙空間測到的絕對溫度3K,是大爆炸后的余溫。任何爆炸的發(fā)生都會放出巨大的能量。例如,普通炸彈爆炸時放出能量,是炸彈中炸藥所蘊藏的化學能;原子彈和氫彈爆炸時放出能量,是原子核裂變或聚變時放出的原子能。那么宇宙大爆炸的能量來自何方呢?是化學能嗎?是原子能嗎?不是。因為在宇宙大爆炸的瞬間,溫度是那么高,不僅一切化學物質(zhì)不會存在,一切分子不會存在,連原子也不可能存在?茖W家認為,在那個時刻只有那些比原子核還小得多的粒子存在,只有各種形式的輻射存在。因此,宇宙大爆炸的能量從根本上說來自這些粒子和輻射之間相互作用的能量。目前已知的相互作用有四類:引力相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和強相互作用?茖W家們推測,在宇宙大爆炸的瞬間,這四種相互作用或許是統(tǒng)一的,正是這種統(tǒng)一的相互作用為宇宙大爆炸提供了能量。宇宙大爆炸的學說在今天還是一個發(fā)展中的學說,很多科學家還在對這一學說的細節(jié)進行修改和研究。宇宙大爆炸能量來自何方,這個謎也會隨著這一學說的發(fā)展而被破譯的。
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