宇宙的形成學說有哪些
宇宙的形成學說有哪些
宇宙，對于人類來講，宇宙如同漫無邊際的海洋，沒有盡頭，探索不盡，卻又非萬劫不復的深淵，它寧靜地存在著，在你凝視它的時候，它也在凝視著你。宇宙是時間、空間、物質、能量 的總和。一般能理解的宇宙指人類所存在的一個時空連續(xù)系統(tǒng)，包括其間的所有物質、能量和時間。對于這一體系的整體解釋構成了宇宙論。在中國古代就有“上下四方曰宇，往古來今曰宙”的說法(即宇的意思是無限空間，宙的意思是無限時間)，宇宙一詞也出自于“旁日月，挾宇宙”。下面由學習啦小編為你詳細介紹關于宇宙的相關知識。
宇宙是怎么形成的：
宇宙的不斷膨脹
宇宙產生于約140億年前一次大爆炸中。大爆炸后，能量激蕩，并產生光、熱。大爆炸后30億年宇宙，最初的物質漣漪出現(xiàn)。大爆炸后20億～30億年，類星體逐漸形成。大爆炸后100億年，太陽誕生。38億年前地球上的生命開始逐漸演化。
大爆炸散發(fā)的物質在太空中漂游，由許多恒星組成的巨大的星系就是由這些物質構成的，太陽就是這無數恒星中的一顆?？茖W家發(fā)現(xiàn)宇宙中有一種 “暗能量”會產生斥力而加速宇宙的膨脹。相對的，還有“暗物質”有巨大的吸引力。
大爆炸后的膨脹過程是一種引力和斥力之爭，爆炸產生的動力是一種斥力，它使宇宙中的天體不斷遠離;天體間又存在萬有引力，它會阻止天體遠離，甚至力圖使其互相靠近。引力的大小與天體的質量有關，因而大爆炸后宇宙的最終歸宿是不斷膨脹，還是最終會停止膨脹并反過來收縮變小，這完全取決于宇宙中物質密度的大小。
理論上存在某種臨界密度。如果平均密度小于臨界密度，宇宙就會一直膨脹下去，稱為“開宇宙”;要是平均密度大于臨界密度，膨脹過程遲早會停下來并收縮，稱為“閉宇宙”。
問題似乎變得很簡單，但實則不然。理論計算得出的臨界密度為5×8^-30克/厘米3。但要測定宇宙中物質平均密度就不那么容易了。星系間存在廣袤的星系間空間，如果把直到21世紀初所觀測到的全部發(fā)光物質的質量平攤到整個宇宙空間，那么，平均密度就只有2×10^-31克/厘米3，遠遠低于上述臨界密度。
證據表明，宇宙中還存在著尚未觀測到的所謂的暗物質，其數量可能遠超過可見物質，這給平均密度的測定帶來了很大的不確定因素。因此，宇宙的平均密度是否真的小于臨界密度仍是一個有爭議的問題。
就目前來看，開宇宙的可能性大一些。
恒星演化到晚期，會把一部分物質(氣體)拋入星際空間，而這些氣體又可用來形成下一代恒星。這一過程中氣體可能越來越少(并未確定這種過程會減少這種氣體。)。以致于不能再產生新的恒星。10^14年后，所有恒星都會失去光輝，宇宙也就變暗。同時，恒星還會因相互作用不斷從星系逸出，星系則因損失能量而收縮，結果使中心部分生成黑洞，并通過吞食經過其附近的恒星而長大。(根據質能守恒定律,形成恒星的氣體并不會減少而是轉換成其他形態(tài)。所以新的恒星可能會一直產生。)
10^17～10^18年后，對于一個星系來說只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，這時，組成恒星的質子不再穩(wěn)定。10^32年后，質子開始衰變?yōu)楣庾雍透鞣N輕子。10^71年后，這個衰變過程進行完畢，宇宙中只剩下光子、輕子和一些巨大的黑洞。
10^108年后，通過蒸發(fā)作用，有能量的粒子會從巨大的黑洞中逃逸出。宇宙將歸于一片黑暗。這也許就是開宇宙“末日”到來時的景象，但它仍然在不斷地、緩慢地膨脹著。(但質子是否會衰變還未得到結論，因此根據質能守恒定律。宇宙中的質能會不停的轉換。)
閉宇宙的結局：閉宇宙中，膨脹過程結束時間的早晚取決于宇宙平均密度的大小。如果假設平均密度是臨界密度的2倍，那么根據一種簡單的理論模型，經過400～500億年后，當宇宙半徑擴大到21世紀初的2倍左右時，引力開始占上風，膨脹即告停止，而接下來宇宙便開始收縮。
以后的情況就像一部宇宙影片放映結束后再倒放一樣，大爆炸后宇宙中所發(fā)生的一切重大變化將會反演。收縮幾百億年后，宇宙的平均密度又大致回到21世紀初的狀態(tài)，不過，原來星系遠離地球的退行運動將代之以向地球接近的運動。再過幾十億年，宇宙背景輻射會上升到400開，并繼續(xù)上升，于是，宇宙變得非常熾熱而又稠密。 在坍縮過程中，星系會彼此并合，恒星間碰撞頻繁。
這些結局只是假想。
近幾年來，一批西方的天文學家發(fā)表了關于“宇宙無始無終”的新論斷。他們認為，宇宙既沒有“誕生”之日，也沒有終結之時，而就是在一次又一次的大爆炸中進行運動，循環(huán)往復，以至無窮的。
加速膨脹
一個科學家小組使用美國宇航局斯皮策空間望遠鏡進行的最新測量顯示，宇宙的膨脹速度約為46英里(74公里)每秒·每百萬秒差距(更精確的數值為：74.3 ± 2.1 (km/s)/Mpc)。
諾貝爾獎獲得者布萊恩·施密特指出：
“物質與物質之間的空間正在加大。“
這意味者百億年后的未來，絢爛的星空用肉眼再難觀測到，黑夜將一片空寂，大概1000億年之后，除了我們所在的銀河系，所有星系都將相距遙遠各自飄離，人們看到的宇宙將空無一物。
個別科學家有一個假說：基于相關發(fā)現(xiàn)中所獲數據的計算產生了一個壞消息，即宇宙可能會在數百億年后面臨一場災難。“如果你利用我們現(xiàn)在知道的所有物理學(知識)直接計算，這是個壞消息，”美國費米國家加速器實驗室理論物理學家約瑟夫·利肯日前在美國科學促進會2013年年會上對媒體表示。
利肯說，我們生活的宇宙并不穩(wěn)定，科學界一直希望推算宇宙的長期穩(wěn)定性，但這需要獲得希格斯玻色子和其他亞原子粒子的精確質量，最近的發(fā)現(xiàn)提供了相關數據，在此基礎上進行的計算顯示數百億年后將有一場災難——“一個被認為會成為‘替代宇宙’的小空泡將在某處出現(xiàn)，隨后逐漸膨脹并最終將我們破壞”。他認為，小空泡將以光速膨脹。