宇宙的起源

来源:互联网 发布:知乎怎样 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 04:46
 宇宙起源 -- 大爆炸
怀疑者观点:
     大爆炸论”科学根据不足

     关于宇宙的起源,目前在世界上流行一种理论:“大爆炸论”,持这种观点的人们,认为宇宙是起源于一百多亿年前的一次大爆炸,这种说法现在还为众多的人们所公认。
      但是如果我们仔细地研究一下“大爆炸论”的内容,就很容易发现“大爆炸论”的科学根据不足:
    第一:它不能说明“大爆炸”以前的宇宙是个什么样子?浩瀚的宇宙所现存的难以用数字来计算的巨大数量的物质,是从何而来?难道它会无中生有吗?
     第二:它无法说明宇宙为什么会发生大爆炸?或者说:原始宇宙发生爆炸的原因是什么?以我们现有的天文知识可以得到这样一个结论:就我们目前所发现的宇宙,它的总质量非常巨大,如果这么巨大的质量的物质,聚集在一起,必然会形成一个非常非常巨大的星球,它所产生的巨大的万有引力,足以使任何光线都无法逃逸出去,也就是说这么巨大的物质必然聚集成一个特别巨大的黑洞。不用说河外星系,就是银河系的全部质量聚集在一起就可以形成一个巨大的黑洞。
     那么,有什么能量能把如此巨大的黑洞炸碎呢?现在人们还不知道这么巨大的黑洞是否会在一定的条件下会自行爆炸?而现有的探测与研究资料说明,黑洞只能蒸发,不会自行爆炸!
    第三、它无法说明宇宙中无数的星球为什么会自转和公转?为什么星球运转和分布有一定规律?因为大爆炸所产生的力量,只能使其碎片,从中心向四周作直线运动,不能产生使星球自转和公转的推动力。如果宇宙是由大爆炸产生的,宇宙中无数的星球、星体的分布就不会很有规律,它一定会杂乱不堪。如果你不相信,可以做个试验:找一个大石头,在中间钻个洞装上炸药,然后引爆。炸碎的石头碎片会飞向四面八方,但它们的飞行轨迹很杂乱,完全没有规律。
     第四、在时间上也难以自圆其说:“大爆炸论”说是宇宙起源于一百多亿年前的一次大爆炸,可现在人们已观察到距地球四百亿光年,上千亿光年甚至更远的星体。也就是说:这些遥远的星体是四百亿年,上千亿年前已经存在了,远远大于“大爆炸论”所提出的时间表。而且这个时间表随着科学技术的进步,人们探测宇宙能力的增强,还在不断地延长着。
      第五、随着科学技术的进步,人们所观察到的宇宙范围,在不断地扩大,现在人们已观察到距地球上千亿光年的星体,这说明宇宙之大,实在难以用数字来说明。那么,有什么力量能把如此无边无际,范围无限广大,无限多的星体,吸引在一起,聚集成一个原始宇宙大星球,然后再爆炸呢?人们已知道,在广阔无限的宇宙中、星际之间的基本作用力,便是万有引力;但万有引力只在星体周围一定范围内起作用,超过一定范围,它便失去了作用,更何况宇宙之中的星体之间的距离都十分遥远。比如说:离我们太阳系最近的恒星,也有四光年,这么远的距离,使太阳与那颗最近的恒星之间的万有引力,几乎等于零,互相起不了任何作用。
     所以,可以肯定的说,宇宙中绝对没有能把无边无际的,范围无限广大,无限多的星体,吸引在一起,聚集成一个原始宇宙大星球的力量。

抨击者观点:
   观点一:
    纯粹是胡说八道!我认为“宇宙大爆炸”理论是成立的。
    1.根本没有“大爆炸”之前。时空是一个整体,没有空间就没有时间。这是相对论所证实的基本原理。相对论也证实了时间必然有一个起点。大爆炸就是这个起点;
    2.并不是所有的事件发生都有原因的。量子理论很好的证明了这一点。爱因斯坦说:“上帝不掷色子”。可是玻尔证明他是错误的。量子世界发生的事件只能用概率来预测;
    3.所述第三点、第四点更不值一驳,数据都是错误的;
    4.大量现象与理论都倾向于宇宙起源于大爆炸。如:宇宙的膨胀,宇宙的微波背景辐射,物质的起源--即物质起源于能量。现在科学家可以在实验室随意地制造物质,同时伴随这反物质的产生。物质与反物质接触的结果是泯灭,重新成为能量。根据理论计算表明,在宇宙诞生初期的极热态下,物质比反物质略微多一点,这些多出的物质就是今天组成宇宙的东西。至于恒星、行星的产生应该是现在已经普及的知识了,就不用解释了吧?
   观点二:
    恒星的形成:恒星最早诞生于宇宙大爆炸后的若干年。大爆炸从极热态开始冷却,形成了氢原子,氦原子。由于宇宙膨胀速度很快,其它元素来不及形成就冷却下来了。这就是为什么宇宙中会是现在的氢、氦的丰度的原因。由于引力的作用,氢原子逐渐聚集到了一起,越聚越多,内部压力、温度越来越高——直到氢聚变开始!恒星产生了!氢聚变的结果产生了氦,氦聚变产生碳,碳聚变形成氧。。。。。。在这个过程中,恒星体积越变越大,内部压力温度越来越高。当聚变到铁的时候,由于铁原子非常稳定,无法产生聚变反应,恒星核再也无法支撑它巨大的质量,向内崩塌,随后发生爆炸!爆炸将产生的元素向宇宙空间喷洒,这些元素在引力作用下凝结到了一起——行星诞生了。 宇宙大爆炸理论的产生和历史:
    伽莫夫 首次提出 大爆炸理论
    1929年,天文学家哈勃公布了一个震惊科学界的发现。这个发现在很大程度上导致这样的结论:所有的河外星系都在离我们远去。即宇宙在高速地膨胀着。这一发现促使一些天文学家想到:既然宇宙在膨胀,那么就可能有一个膨胀的起点。天文学家勒梅特认为,现在的宇宙是由一个“原始原子”爆炸而成的。这是大爆炸说的前身。美国天文学家伽莫夫接受并发展了勒梅特的思想,于1948年正式提出了宇宙起源的大爆炸学说。
伽莫夫认为,宇宙最初是上个温度极高、密度极大的由最基本粒子组成的“原始火球”。根据现代物理学,这个火球必定迅速膨胀,它的演化过程好像一次巨大的爆发。由于迅速膨胀,宇宙密度和温度不断降低,在这个过程中形成了一些化学元素(原子核),然后形成由原子、分子构成的气体物质.气体物质又逐渐凝聚起星云,最后从星云中逐渐产生各种天体,成为现在的宇宙。
这种学说一般人听起来非常离奇,不可思议。在科学界,也由于这个学说缺乏有力的观测证据,因而在它刚刚问世时,并未予以普遍的响应。
到了1965年,宇宙背景辐射的发现使大爆炸说重见天日。原来,大爆炸说曾预言宇宙中还应该到处存在着“原始火球”的“余热”,这种余热应表现为一种四面八方都有的背景辐射。特别令人惊奇的是,伽莫夫预言的“余热”温度竟恰好与宇宙背景辐射的温度相当。另一方面,由于有关天文学数据已被改进,因此根据这个数据推算出来的宇宙膨胀年龄,已从原来的50亿年增到100-200亿年,这个年龄与天体演化研究中所发现的最老的天体年龄是吻合的。由于大爆炸说比其他宇宙学说能够更多、更好地解释宇宙观测事实,因此愈来愈显示出它的生命力。
现在,大多数天文学家都接受了大爆炸说的基本思想,不少过去不能解释的问题正在逐步解决,它是最有影响、最有希望的一种宇宙学说。
   精辟阐述
   (补充: 质能守恒定律, 既物质可转化为能量,能量也可以转化为物质)
   (补充: 宇宙最后三分钟, 基本物质已不存在,全部以能量释放形式耗尽,最终形成已夸克构成的等离子体(能量的基本单位?,由于以具有引力的夸克的大量存在,宇宙开始聚缩,最终还原为宇宙的最初模型,一块巨大的能量体)
   (补充: 宇宙的周而复始
    ...--> a. 能量聚集体(熟称“火球”)--> b. 大爆炸 --> c. 能量转化为物质 --> d. 宇宙膨胀 --> e. 物质耗尽 (热力学第二定律, 质能守恒定律的必然) --> f. 形成(具有引力)的大量夸克等离子 --> g. 强大的引力 --> h. 宇宙聚缩 --> a. 能量聚集体 --> b. 大爆炸 --> .... .......... --> a. 能量聚集体 .... )    
   (补充: 宇宙的开始和结束交替循环.. 哈哈,套用下中国的佛教观点, 由 无(能量) 生 有(物质),再由 有(物质) 生 无(能量) 
    宇宙实际上就是这么个简单的循环,不过过程复杂.

    呵呵, 不过小弟 还剩下最后唯一的一个疑惑是 最初的能量是 怎么来的?
换句话说,是先有物质 还是 先有能量,如果先有 能量,能量是怎么来的(如果能量的最小单位是夸克(或者其他的等离子),那么这个夸克最初是怎么产生的)?
    类似于 先有鸡还是现有蛋的问题 :
    )
    宇宙前三分钟
    刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的,随着宇宙的迅速膨胀,其温度迅速下降。最初的1秒钟过后,宇宙的温度降到约100亿度,这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星,在个别天体上还出现了生命现象。然后,能够认识宇宙的人类终于诞生了。 这幅大爆炸图景,是目前关于宇宙起源最可能的一种解释,被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20年代,在40年代由伽莫夫等人进行补充和发展,但一直寂寂无闻。直到50年代,人们才开始广泛注意这个理论,不过也只是觉得它很好玩,并不信服。人们更愿意认为,宇宙是稳定的、永恒的。
但是,越来越多的证据表明,大爆炸模型在科学上有强大的说服力。我们不得不相信,宇宙有一个开始,也将有一个终结。它产生于“无”,也终将回归于“无”。 宇宙:可有始,可有终?
在人类历史的大部分时期,有关创世的问题,一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处?终点又在哪里?生命如何产生?人类怎样出现?对这些疑问,许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来,这种问题是不该问的。
直到最近几个世纪,人们才开始学着把神撇开,以超越宗教的角度,去思考世界的本源。这样一来,就有一个重大的原则性问题需要解决:宇宙是永恒存在的,还是有起始的?
这两种说法长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家,对于普通人来说,更是难以理解。假设宇宙在时间上没有起源,即过去一直存在,那么宇宙的年龄就是无穷大了。无穷大这个概念,一听就让人头昏脑胀:既然是已经过去了无穷久的时间,我们的“现在”又是什么呢?而如果说宇宙是有起始的,那么它就是从“无”中突然产生的了,这最初的一刹那,又是怎样呢? 凭着人类在短暂的生命中获得的常识,实在是很难想明白这些东西。不过,我们可以从科学上寻求一些佐证。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限,这个说法令人信服的直接理由,来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律,冥冥中早已规定了宇宙的命运。 简而言之,第二定律认为热量从热的地方流向冷的地方。对任何物理系统,这都是众所周知并且显而易见的特性,毫无神秘之处:开水变凉,冰淇淋化成糖水。要想把这些过程倒过来,就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言,第二定律认为宇宙的“嫡”(无序程度)与日俱增。例如,机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧,但这就要消耗一点能量;这些能量来自于你吃掉的一块面包;麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量;太阳为了提供这些能量,需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的嫡减少,都须以其它地方的嫡增加为代价。 在一个封闭的系统里,嫡总是增大的,一直大到不能再大的程度。这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说,是不存在“外界”的,因此宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,万劫不复。这种情景称为“热寂”。
宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这无法抗拒的命运,几代智者为此怀疑人类的存在是否有意义。暂且撇开这种沮丧的情绪,作一个简单的推理,我们就可以发现,宇宙不可能有无限的过去。很简单,如果宇宙无限老,那它早就已经死了。以有限速率演变的东西,是不可能永远维持下去的。换句话说,宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。 大爆炸:有推论有根据
第二定律明示了宇宙有起始,但这个重要推论竟然被19世纪的科学家忽略了,它只是在后来成为大爆炸模型的佐证。该模型的提出,是基于20世纪初的天文观测。
20年代,天文学家埃德温·哈勃注意到,不同距离的星系发出的光,颜色上稍稍有些差别。远星系的光要比近星系红一些,即波长要长一些,这种现象被称为“哈勃红移”。它说明,各星系正以很高的速度彼此飞离。一列火车快速驶远时,它的汽笛声听来会沉闷很多,因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了,这就是多普勒效应。把声波换成光,产生的效果就是红移。哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认,红移是一种普遍现象,这表明宇宙正在膨胀。 这一发现,奠定了现代宇宙学的基础。
如果宇宙正在膨胀,那它过去必定比较小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放,我们势必会发现,在过去的某个时刻,所有的星辰都是聚合在一起的。这个时间大概是100多亿年前,要准确推断它比较困难。
另外,宇宙膨胀的速度会随时间发生变化,这与引力有关。万有引力作用于字宙中一切物质与能量之间,起到刹车的作用,阻止星系往外跑,从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期,宇宙从高密度状态迅速膨胀,随着时间的推移,体积越来越大,膨胀速度越来越小。将这个过程向回追溯到宇宙创生的那一刻,可以发现当时宇宙体积为零,而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。
大爆炸是空间、时间、物质与能量的起源。这些概念都不能外推到大爆炸之前。大爆炸之前发生了什么、是什么引起了大爆炸,这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的,只是“无”。
以上所述仅是旁证,似不足以令大多数人信服。如果150亿年前发生了一场大爆炸,如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹?于是,有一阵子,科研人员热衷于寻找宇宙创生的遗迹,劲头赛过当年的宗教考古学家寻找伊甸园。亚当和夏娃的文物是一样也没发现,原初宇宙最重要的遗迹倒真给找出来了,这就是微波背景辐射。 按照大爆炸理论,最初的几分钟里,宇宙是一个炽热的火球,到处充满温度高达几十亿度的光辐射。由于此时的宇宙处于热动平衡中,这种辐射具有独特的光谱特征,称为“黑体谱”。1965年,贝尔电话公司的两位物理学家彭齐亚斯和威尔逊偶然发现,宇宙确实浸润在一种热辐射之中。这种辐射以相同的强度从空间各个方向射向地球,其温度约为3K,谱线具有完美的黑体谱特征。微波背景辐射的发现,是对大爆炸模型最有力的支持。
知道了今天宇宙背景辐射的温度,就很容易推算出,宇宙诞生后约1秒钟各处的温度约为100亿度。在如此高温下,不仅我们熟悉的物质无法存在,连原子核也会被撕得粉碎。宇宙只能是一锅由质子、中子和电子等构成的基本粒子汤。
随着这锅汤变冷,核反应发生了。中子和质子很容易聚合在一起,产生由两个质子、两个中子组成的氦核。计算表明,氦核形成的过程持续了大约3分钟,形成的氦约占宇宙物质总质量的四分之一。这个过程用完了所有的中子,余下的质子就成了氢原子核。
因此,大爆炸模型预言宇宙应当由大约25%的氦和75%的氢组成,这与天文测量结果极为符合。最初三分钟里形成的氢与氦,构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素,只占宇宙总质量的不到l%,它们大部分是在恒星内部形成的。
根据推断,宇宙的形成距今约100~200亿年。
生命:既永恒又无恒
天文观测表明,各种天体的年龄均小于200亿年,这与大爆炸理论契合得非常好。我们的地球大概是50亿年前形成的,人类出现的时间更短得不值一提。宇宙现在还算得上年轻,担忧末日的来临,对单个人来说是十分无聊的事。然而,为全人类的命运想一想这个问题,还是有必要的。
按照大爆炸模型,宇宙在诞生后不断膨胀,与此同时,物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值,那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩,造成与大爆炸相反的“大坍塌”。如果宇宙总质量小于这一数值,则引力不足以阻止膨胀,宇宙就将永远膨胀下去。
在非常遥远的将来,比如1亿亿亿年以后,所有的恒星都燃烧完毕,茫茫黑暗中,潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到如今的1亿亿倍,而且还在扩张下去。在这个系统里,引力虽不足以使膨胀停止,但会不露声色地消耗着系统的能量,使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射,最终全都以热和光的形式蒸发掉。足够长的时间之后,连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了,宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤,其中有光子、中微子,越来越少的电子和正电子。所有这些粒子都在缓慢地运动,彼此越来越远,不会再有任何基本物理过程出现。 这是寒冷、黑暗、荒凉而又空虚的宇宙,它已经走完了自己的历程,面对的是永恒的生命,抑或永恒的死亡。这种情景,差不多就是“热寂”了。 如果引力足够强大,宇宙终有一天开始收缩,又将如何呢?在大尺度上,收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的,像一场倒放的电影。收缩的过程起初很缓慢,随后越来越快。在转折点过后,宇宙的体积开始缩小,背景辐射温度上升。漆黑寒冷的宇宙变成一个越来越热的熔炉,生命无处可逃,全都被煮熟烤焦。最后,行星、恒星也毁灭了,分布在如今浩瀚空间中的物质被挤进一个很小的体积内,最后三分钟来临了。
温度变得如此之高,连原子核也被撕毁,宇宙又成了一锅基本粒子汤。然而这种状态也只能生存几秒钟的时间。随后,质子和中子也无法区分,挤成一堆由夸克构成的等离子体。在最后的时刻,引力成为占绝对优势的作用力,它毫不留情地把物质和空间碾得粉碎。在这场与大爆炸的“暴胀”相对的“暴缩”中,所有的物质都因挤压不复存在,一切有形的东西,包括空间和时间本身,都被消灭。 这就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中诞生于无的宇宙,此刻也归于无。无数亿年的辉煌灿烂,连一丝回忆也不会留下。
  补充部分 为本人观点

参考 http://tieba.baidu.com/f?z=149365689&ct=335544320&lm=0&sc=0&rn=30&tn=baiduPostBrowser&word=%D3%EE%D6%E6&pn=30
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