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探索宇宙(连载)

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一、宇宙中的未解之谜
1.宇宙一直在膨胀吗


1楼2014-07-20 00:10回复
    宇宙是什么?应该怎样解释宇宙。
    《汉语词典》上对宇宙的解释是“四方上下为宇,古往今来为宙”。简单来说,宇宙就是空间和时间的总称。
    宇宙是怎样演化的呢?
    中国古代有盘古开天辟地的传说,西方对宇宙来源的解释是依据《圣经》上的记载:“一代消逝了,另外一代降临了,但地球是永恒的……过去是什么,将来还是什么;过去被做成什么样,将来还是什么样。世界上没有任何新的东西。”这种思想在西方比较普遍。连伟大的物理学家爱因斯坦都深受此思想的影响。爱因斯坦在发表广义相对论之后,与他同一时期的荷兰物理学家德西特把它应用到了宇宙上。研究结果表明,根据相对论理论,宇宙是动荡不止的,要么膨胀,要么收缩。为此,爱因斯坦修改了自己的理论,使宇宙“重新静止”下来。这是科学史上的一个失误,后来爱因斯坦曾遗憾地说:“这是我一生中犯下的不可饶恕的错误。“
    这之后,俄国的科学家对爱因斯坦的理论作了某些修正,他们的计算结果表明,宇宙可能是周期性地处于收缩和膨胀之中,它也可能无限制地膨胀下去。
    接着,美国天文学家哈勃利用大倍率的天文望远镜发现宇宙确实是膨胀的。
    美国天文学家斯莱弗(1875~1969)通过仪器也探测到我们太空中多数星系中显示着明显的”红移“现象。这意味着它们是背向地球运动的。由于每一颗恒星都向外发出光波,如果恒星朝着我们运动,它的光被恒星或星系的原子吸收的地方会出现黑色的线条,因而看上去显得比较蓝。随着这颗恒星离开我们越来越远,这些线条就会始终向着红光的方向偏移,从视觉上看它发出的光会变红,这就是天文学家所说的”红移“现象。越遥远的星系的发光具有越大的红移,表明这个星系离开地球的速度就越快。
    据科学家考察,最遥远的星系正以每秒几千米的速度向外运动。
    那么,宇宙会不会永久的膨胀下去呢?这种膨胀是由什么引起的?为此人们进行了大量的观测和研究。
    根据最新的观测资料,科学家发现,宇宙的膨胀速度正在渐趋减小。那么这又是由什么原因引起的呢?这种膨胀速度会不会最终停止下来,而导致宇宙开始收缩,并回归宇宙大爆炸之初的状态呢?或者在经历强烈的收缩之后,产生一次新的大爆炸,产生一个新的宇宙呢?
    当然,要使宇宙终止膨胀,就需要一定量的引力。能否达到这个量,取决于宇宙物质的平均密度能否达到一个量,这个量就是临界密度。但是,如果宇宙存在大量的”暗物质“,那么它的平均密度就难测定了。
    宇宙年龄的测定也是宇宙膨胀与否的一个指标,但宇宙年龄的测定难度也很大。
    宇宙究竟是继续膨胀着,还是将要收缩呢?在我们现在的宇宙产生之前,是否就有过这样膨胀、收缩的循环过程呢?目前还没有足够的理论来说明这个问题。


    2楼2014-07-20 00:39
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      2.宇宙是有限的还是无限的
      爱因斯坦曾在一封书信中讲到:“宇宙究竟是在无限伸展着呢,还是有限封闭着呢?”看来,这个伟大的物理学家对这个问题也不太清楚。
      宇宙究竟是有限的还是无限的?
      古往今来,许多人都考虑过这个问题。我国古代的文学家屈原和天文学家张衡认为宇宙是无限的,汉代的文学家杨雄则认为宇宙是有限的。
      在国外,一些科学家,如卢克来修、布鲁诺、牛顿和莱布尼茨等认为宇宙是无限的;亚里士多德和但丁等人则认为宇宙是有限的。
      宇宙是有限的,还是无限的,人类已经争论了2000多年了。其争论大致可分为三个阶段。
      第一阶段,宇宙有限论者主要把眼力所及的星空作为宇宙的边界,并给出了一些宇宙半径的数值。到19世纪,恒星之间的测量值已超出了这些宇宙半径值,因而宇宙有限论遇到了有力的挑战。
      第二阶段,宇宙有限论基本上以银河系为宇宙的范围。
      第三个阶段是以20世纪河外星系的发现为标志的。河外星系的发现又超出了宇宙有限论的视界。
      宇宙无限论者对一些宇宙现象的解释也遇到了一系列障碍。如中国古代“宣夜说”认为,宇宙空间是“高远无极的”,这对于定量说明天体旋转规律、行星的顺行和逆行等问题却很困难。
      而且,从宇宙无限论的论证上看,似乎它采取的是一种“证伪”的方法,即通过不断对“各阶段”宇宙有限论的”证伪“,借此取得对宇宙无限论的”证实“。
      这种办法并不可靠,这好比是把宇宙无限论的确立建立在宇宙有限论的破产之中,显然有些不科学。不过,人们对宇宙的认识的确是经过有限的环节来完成的,而且是在不断突破旧的藩篱中发展的。
      宇宙究竟是有限的还是无限的?这仍是一个难解的迷,看来还将持续争论下去。


      3楼2014-07-20 01:08
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        我表示,太高端了


        来自Android客户端5楼2014-07-20 23:23
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          3.宇宙最后的归宿在哪里
          根据最流行的宇宙学理论,我们的宇宙产生于200亿年前的一次大爆炸。大爆炸发生以后,宇宙便继续膨胀,并且一直没有停止。
          由于大爆炸后产生的宇宙是非常不均匀的,如果我们有机会从遥远的距离观测宇宙,并且马上看到它的全貌,我们会感到宇宙是由一些大小不同的肥皂泡组成的。它们占了很大的空间,所含物质却很少,星系就像肥皂泡的薄膜,肥皂泡的自身却是空空的。
          科学家的最新观测又表明,宇宙的膨胀速度渐趋减小,如果膨胀速度最终会停下来,并开始收缩,那么宇宙就有可能是一个闭合的、有限的宇宙。如果膨胀继续下去,那么宇宙则可能是无限的。
          宇宙是闭合的,还是开放的,主要看宇宙物质的平均密度值,从科学家们目前所掌握的资料来看,宇宙是开放的。但是,宇宙间存在着大量的暗物质,人们对它的认识还不太清楚,因此,宇宙也有极大的可能是闭合的。
          当恒星的可燃物质烧光以后,一般有三种结局:即成为白矮星、中子星和黑洞。
          根据科学家的观测,宇宙中许多恒星已死亡了,但也有不断再生的恒星。当宇宙中产生新恒星的氢元素日益减少,死去的恒星就多于新生的恒星。有人经过计算得出了这样的结果:当宇宙达到百万亿岁时,所有的恒星都将进入晚年,到那时,星星将不再熠熠闪烁,只是发出一些余热,最终变成恒星残骸。
          物质是守恒的,宇宙物质的运动永远也不会停下来。据科学家计算,任何恒星约过1000万亿年都会与另一颗恒星非常接近一次。经过1亿亿年,一颗恒星会发生类似接近100次。
          两颗恒星相撞的机会也有,但机会较小。相撞时,一颗星的运动量被另一颗星获取,而获取运动量的星就可能会脱离星系的吸引而逃离星系。这样的情况大约发生在百亿亿年后。这时,90%的恒星逃离星系,剩余者则形成一大黑洞。
          有些科学家经过周密的测算,宣称宇宙的寿命为1亿亿亿亿年,到那个时候,宇宙便开始收缩。
          当然,这样的结论只是一部分科学家推测出来的。未来的宇宙究竟是个什么样子,对我们来说仍是一个谜团。


          6楼2014-07-28 11:36
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            作为新人,在吧里不敢大声说话,也不敢得罪人!只能默默地顶完贴转身就走,深藏功与名。速度要快、动作要帅。


            7楼2015-11-06 18:46
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