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宇宙的诞生与起源
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宇宙诞生于何时?宇宙是如何起源的?这个神秘难解的题目,多少年来一直困扰人们的头脑。经过天文学家和天文物理学家们的多年辛勤探索和艰苦细心观测,近年来对宇宙的认识有了进一步的深化,对宇宙的观察视野也大大拓宽和加深,目前已能窥视的宇宙深度达200亿光年之遥。这可是个不小的天文数字,以每秒30万公里的速度航行也要走上200亿年(但实际上不一定用200亿年),这是多么遥远的宇宙空间呀!然而,宇宙的奥秘是无穷的,即使地球人的科学技术达到如此先进程度,还有好多宇宙间的疑问和迷团没有解开,还需人们不断地努力和探讨。
关于宇宙的诞生与起源,某些天文学家用大爆炸理论来加以解释。这个理论的实质内容是:在约200亿年前,原始宇宙是混沌不清的。这种混沌状态逐渐形成一块具有超密度的物质--密集在“宇宙原点”的极小空间内,后来在一种力的作用下便产生了激烈的大爆炸,使所有物质向四面八方飞散而去。这一爆炸发生在约200亿年前,但宇宙整体膨胀过程至今还未停止,宇宙在继续膨胀。根据天文学家们的观测,很多恒星目前仍在向外移动。在1929年美国天文学家哈勃发现银河系之外的河外星系普遍具有红移现象(星体向远方移去的现象)。此外,粒子物理学试验也支持了这种大爆炸理论。这种理论与爱因斯坦在1916年发表的广义相对论相符。到目前为止,关于宇宙起源的假说和理论已有40多种,其说不一,但较有说服力的还首推大爆炸理论。3K0微波背景辐射,氢和氦二元素的丰度完全支持大爆炸理论。
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上面已经讲了,如果有兴趣,还可继续读一读
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宇宙大爆炸时的原点,我们称其为宇宙的时间原点和空间原点。在最初爆炸的1秒之内爆炸产生各种粒子、射线、辐射光子,也就由此确定了现今宇宙的基本特性:宇宙各向同性,宇宙各向均匀。宇宙充满了正物质和反物质,但反物质较少。爆炸1秒钟之后,在1分钟-3分钟形成各种金属原子核;3分钟-10000年间,物质粒子取代光子而形成物质时代。空间充满原始物质团。10亿年后,宇宙物质尘埃云集而凝结成星系。因此说,宇宙星系是在190亿年前就开始形成的,再过20亿年,开始形成第一代恒星,恒星内部进行激烈的热核反应,重元素开始出现。这个过程达100亿年的时间。到50亿年前,太阳系星云开始收缩,开始形成地球等太阳的行星,整个太阳系结构也在此时形成。到30亿年前,地球上开始现出现微观生命体;4亿年前,海洋中开始出现贝类,陆地上出现动物并繁衍后代。到2亿年前,开始出现哺乳动物;0.5亿年-0.6亿年前,最早的灵长目动物出现;数百年前,出现类人动物;后来原始人类诞生,过着茹毛饮血生活;数十万年前,人类开始会用“火”,并可制造简单石器工具,智力进步迅速,数万年前,人类开始学会画画,结绳记事,开始走上文明之途;一万年到数千年前,地球人顿开茅塞,智慧之窗大开,懂得了农业耕作,了解了天文地理,能观察天象(也有人提出此时是受天外生物启发和交配传下后代所至)。总之,这时的地球人十分聪明。直到今天,特别是到公元20世纪初,地球人开始经历了数次大革命(工业革命,电能和原子能革命),懂得使用无线电,发明了计算机,地球人文明社会开始向高级阶段进步。尤其在20世纪60年代开始进行了宇宙探索飞行,实现了登月球并开始开发宇宙。这是地球人文明的写照。其它星球(行星)上的生物进化可能比我们还要早几千年、几万年甚至几百万年。当然有的星球上(行星)的生物有可能比我们落后或者某些星球根本无生物。宇宙中除行星外,还有能发光发热的恒星和其它各类星体(包括彗星、暗星、类星体及星云等)。这就是至今为止我们所能看到的宇宙及其起源经过。
除大爆炸理论外,还有宇宙是恒定的和大旋转理论等,谁是谁非还待探索。
宇宙的结构与运动
茫茫宇宙无边无垠,耿耿星辰变化万千。人们自然要问:宇宙到底有多大?他的结构和运动如何?这是有关宇宙的又一疑问。从广义上讲,宇宙是无穷大,没有边际。到目前为止,我们测知太阳系的直径约有120亿公里,而银河系的直径有8.15万光年。银河系中像太阳系这样的恒星系约有2000亿个。其中可能有生命的有100万个。太阳系中以太阳为中心,有九大行星绕其运行公转,而每个行星本身又在不停的自转。推测其它类似太阳系的星系其运动也大同小异。银河系是由无数恒星系组成,整个银河系又像一块大铁饼,中间厚,边缘薄。从上鸟瞰,银河系呈螺旋状渐开线结构,而从测面看,银河系就象一个扁扁的大铁饼。太阳系则位于这个扁秩饼的外侧;边缘。这个铁饼厚就有0.6万光年。银河厚度最大的中心处称银核,较薄的边缘称银盘。太阳位于银盘中部,离银核有3有万光年。银河系以银核为中心不停地旋转,规律为里慢外快,在太阳处的旋速为250公里/秒。而银河系整体还围绕一个中心(不明何处)作公转运动,周期尚不清楚。而天文界估计银河公转周期这1.76亿年。
人们新近还发现,银河系(由上千亿颗恒星组成螺旋体)中约有1亿个暗星组织,每个相当于太阳的1/10,称弱互扰大质量粒子群。银河系边缘上还有约5万光年的扇形氢云,能发射无线电波。
除银河系外,类似银河系的河外星系还有很多,他们都是巨大的恒星集团,现已观测到的就有上千亿个。星系形态丰富多彩,主要有四个类型:(1)不规则星系(形状无规律,无明显中心,无漩涡),如猎犬座中的NGC4631等星系。(2)洲涡星系(有漩臂从中心向外旋卷形状多姿丽,旋臂多为二条;其中又分为旋臂向外舒展的;旋臂向中心卷缩合拢的;介于前二者之间的)。银河属于漩涡星系。(3)棒状星系(有漩涡,但中心为棒状,两端延伸出长短不一的旋臂)。(4)椭圆星系和圆形星系(星系形状呈椭圆或圆形)。如狮子座的NG3379就是圆形星系。星系的形成演变过程公认的有:不规则形-棒形-漩涡形-椭圆形-圆形。关于这些不同形状的星系结构形成原因,至今不明,尚在探索中。
整个宇宙,就是由上述介绍的星云、星团、星系等结构组成,基本上多重旋转结构。恒星是从高密星云的自身引力收缩形成温度渐升的氢原子云、氢离子云,最终导至热核反应而成为发光发热的恒星。最早期的恒星闪蓝白光。渐渐变为橙光、红光乃至塌陷而成黑洞。
总而言之,宇宙中现已充满着星云、星团、星系,总星系,总体呈多重旋转结构,处于不停的膨胀和运动,这就是现今宇宙的运动形式特点。
宇宙究竟有多大?
据多年探测得知,目前已观察到的星河(河外星系)就有10亿个。仙女座银河就含有2000亿星球。如此下去,宇宙中的星球真有如河滩上的沙粒那么多。常言道:“人外有人,天外有天”。是说宇宙无边无沿。关于宇宙尺度之谜,德国哲学家康德提出著名的“时空悖论”,强调人们关于宇宙有限和无限的理解必然存在矛盾。而爱因斯坦1917年提出了有限宇宙模型,他提出:“应把宇宙看成是一个在空间尺度方面是有限的闭合的连续区”。并从宇宙物质均匀分布的前提下,在数学上建筑了一个“无界而有限”,“有限而闭合”的四维连续体。即宇宙是封闭的“宇宙球”。根据此观点,在宇宙上任意一点上发出的光线,将会沿着时空曲面在100亿年后返回到它的出发点。这样奇妙学说,至今人们还不甚完全理解。时空曲率是正还是负?还是零(爱氏本人趋于同意正曲率存在)?人们还无法确切回答。不过美国一位科学家利用电子计算机处理观察宇宙光时,确实看到了成光圈状的由某星系发出的光线,这无疑是对爱因斯坦“宇宙球”理论的支持和验证。最后,关于宇宙尺度等问题,还有待留出时间去探讨。但可以说,对宇宙的认识是无止境的。如果找不到电宇宙的深度和找不到膨胀的极限,那么宇宙尺度问题可能永远是个谜(笔者研究认为,有形宇宙是有界的,无形能海宇宙是无限的。)
近年来,在宇宙观测上有不少新发现。首先,用高性能的太空天文望远镜已能看到170亿光年之外的宇宙世界,发现在银河系之外,有很多河外星系。已被观察到的河外星系已达上万个。在各河外星系之间具有广垠的空间,这就是说这些河处星系并非均匀地分布在宇宙空间。这种宇宙结构有点像肥皂泡一般,在泡的中间是广垠的真空空间,而在泡的的壁上分布着各个星系。另一发现是在宇宙深处存在着“宇宙长城”。这种呈带状的星系如同长城一般,长约5亿光年,宽约2亿光年,厚约0.15亿光年。这是观测6000个星系后得到的结果。它离地球约有2亿至3亿光年之遥的距离。
另外,由最近的宇宙观测还发现,宇宙中的看不见的暗物质占90/%左右,只有10/%左右的物质(如各个星系)为亮物质。暗物质对亮物质必然产生极大有影响。近年来在宇宙中发现的黑洞就是暗物质的一个很好例证。上述关于“宇宙泡”发现即“宇宙长城”的发现,以及非均匀分布的各种形状的星系的发现,都说明了宇宙实际上并非是均匀的。
宇宙的运动是绝对的,静止是相对的。比如行星有自转和公转,恒星亦有自转和公转,而星系也是在作快速的旋转。类推下去,茫茫宇宙也必然在作不停的运动和变化。因为我们已经知道,地球过去和现在的运动速度,轨道和形状是不同的,北斗七星几万年前的开头和现在也是不同,所有这些证据都说明了宇宙在运动和变化不止。大爆炸理论本身也揭示宇宙是在不停地膨胀着。我们人类是生话在地球上,更确切说实际上是生活在一个运动不止、噪声、干扰不断的行星上,并时时刻刻在作宇宙旅行,它随时“从宇宙时间观念出发”都有与其它小行星相撞的可能(据天文计算得知,与10公里直径的小行星相撞的概率是106年一次;与100公里直径小行星相撞的概率是107年一次),碰撞后必将产生爆炸,产生声、光、电效应。所有行星(如火星、金星、水星等)及卫星(如月亮)都遭遇到上述来自宇宙炮弹--陨石、小行星的轰击,因此这些星星球上都有环形山的痕迹。此外,宇宙中还有无数的周期和非周期彗星在穿行。太空中充满各种光子流,粒子流,宇宙尘埃......我们所不知道的可能比我们所知道的还多得多。神秘的宇宙就是有如此奥妙的结构,有如此神奇地运动,如永动机般地运行,变化万千,运作不止。可以说,宇宙中几乎没有不运动的星体。让我们永不休止地去认识这博大而神秘的宇宙吧!
宇宙诞生于几亿年前
当人类走出地球的那一刻,被浩瀚的宇宙所震撼。宇宙到底有多大,无人知道,宇宙最深处到底会是什么样的情景,我们有希望看到宇宙的边界吗?
想要看到宇宙深处的情景,依靠飞船或探测器到达那是根本不可能的,要知道宇宙的基本距离单位是光年,光速是基本的速度单位,就算是飞船的速度达到了光速,能够到达的范围也是非常有限的,连直径只有20万光年的银河系都无法飞出去。
因此,观测宇宙深空的情景和奥秘,只有依靠强大的天文望远镜,它才是观测利器,可以让我们看到遥远宇宙深处的情景。要问人类最先进的深空天文望远镜是什么,相信很多人都会回答是哈勃望远镜。没错,哈勃望远镜是人类最强大的天文望远镜,它为人类探测宇宙奥秘作出了巨大的贡献。
哈勃望远镜看得非常远,它对准南方星空的天炉座附近一小片区域,开始了长达一个月的凝视。数百次曝光之后,哈勃终于捕捉到了来自宇宙最深处的微弱光芒。这张被称为哈勃超深场2014的照片,向我们展示了早期宇宙的景象。
从中,我们可以看到数不尽的,大小不一,形态不一,闪闪发光的星系拥挤在一起。可能有些人认为这些发光的不是恒星吗?当然不是,这可是哈勃望远镜观测到的130亿光年外的宇宙深空景象,恒星在我们眼里很大,但是放在宇宙尺度上,它就是尘埃。这些无数的亮点都是一个个星系。
这些星系距离地球约130亿光年,我们看到的也不是现在的景象,要知道光子的速度只有光速,从130亿光年处出发后,需要130亿年才能到达地球,才能被哈勃望远镜接收到。因此,这张照片中的宇宙深处景象星系景象只是130亿年前的情景,那个时候宇宙才诞生8亿年,太阳系还没有诞生,是早期宇宙的景象。
从中,我们看到星系之间有很多黑暗的空洞,这些地区又是什么的景象呢?由于星系核心部位的恒星最为密集,因此也最为明亮和醒目,这些明亮的部位才能够被天文望远镜观测到。而星系之间通过比较昏暗,对于天文望远镜来说,那是属于不可见区域,这些昏暗的区域中会是一片虚无吗?
科学家通过对照片进行图像增强处理之后,发现了大量的隐藏星系,这些星系都处在昏暗的不可见区域内,由此可见,宇宙深处的景象超乎我们的想象,同时也说明宇宙大到我们无法想象,宇宙的星系数量更是多到无法估计,恒星,行星的数量那更无法来统计。
哈勃望远镜拍摄下的这张只是宇宙的冰山一角,随着人类探测技术的不断升级,未来人类的可观测宇宙范围还会更大,能够看到更远,那么人类有希望看到宇宙的边界吗?虽然宇宙自奇点大爆炸之后一直在加速膨胀,但是宇宙有边界是得到了大多数科学家的支持。
只要宇宙有边界,随着人类科技的快速发展,未来总有一天我们能够看到,这个希望只能依靠天文望远镜,宇宙的边界处必然存在着大量宇宙大爆炸之初形成的星系和物质。那又将会是一种什么样的景象呢?宇宙充满着无限的魅力,当人类能够看到宇宙边界的时候,又会产生一个新的疑问:宇宙边界之外又是什么景象?
我们看到这张130亿年外的宇宙深处星系景象,除了让人类感到震撼之外,还让很多人想到了另一个问题:那就是外星文明。宇宙浩瀚广阔,哈勃望远镜只是观测了一小片130亿外的星空区域,就发现了如此多的星系,而且这些星系的诞生时间远远超过太阳系。
那么这些星系是否也有像太阳系一样的文明星系?虽然宇宙中智慧文明诞生的概率极少,但是在浩瀚的宇宙面前,在数不尽的星系面前,这个极小的概率也会出现很多的智慧文明。如果这些早期形成的星系,有的已经诞生了生命,诞生了智慧文明。那些这些外星文明一直发展到现在,至少从人类早出现了几十亿年,他们的科技实力又将强大到何种程度?
人类的科技快速发展时期不过才100年,已经走出地球开始探索宇宙,我们完全无法想象一个比人类多发展了几亿年,几十亿年科技的文明,又将如何强大?可能他们早已站在这个宇宙文明金字塔顶端,是宇宙的真正霸主。
这样强大的文明,宇宙间的距离已不再是问题,130亿光年对于人类来说,这是无法想象的距离。但是对于强大的外星文明来说,可能根本不算什么。有可能他们早已发现了地球的存在,人类的存在,只是人类文明太弱小了,没有和他们进行接触和交流的资格。
宇宙有太多的奥秘等着人类去破解,虽然我们也向望星空,期望能够破解宇宙的终极奥秘,期望能够看到宇宙的边界,但是这一切想实现,还需要人类不断发展科技,只有强大的科技才能够做到这一切。
小伙伴们,你们对此有何看法?欢迎大家在下方留言讨论,发表自己的见解和看法。
玛雅文明的天文学如此发达,为何会消失?
经研究表明:宇宙是由200亿年前的大爆炸而产生,而现在处于加速膨胀阶段。那么我们要问:宇宙在形成之前是什么形态?是什么力量促使宇宙在加速膨胀?万有引力是不是在宇宙中起主导作用?
对于宇宙在形成之前的形态,我们无法得知,即使是在宇宙爆炸前的第零秒钟时刻,我们也无法知道宇宙是什么样子的。不过有人提出一个假设,他设想宇宙在爆炸的第零秒钟,宇宙是不存在质量的,处于炽热状态,而体积无限小,这时因为宇宙的质量为零,所以宇宙中的四种基本力:引力,电磁力,强力,弱力都为零,而只有宇宙排斥力起着主导作用。它使得宇宙在初阶段处于爆胀时期,宇宙每经过一个固定的时间其尺度就扩大一倍。而这个固定的时间,也可以叫它周期,仅仅为十的负三十次秒。在这么一个极短的时间之内,宇宙的尺度就达到了几光年或者更大。
后来,随着宇宙温度的降低,宇宙中结团成块的物质逐渐增加,从粒子到原子、到星云、到恒星和星系,物质密度越来越大,这就意味着物质的引力作用越来越强。而这些引力,从一定程度上抑制了宇宙的膨胀。
说到这里,不能不介绍一下宇宙排斥力,究竟宇宙间的排斥力是如何而来?
我们了解的宇宙并不是只由一些实实在在的物质和能量组成,其实主要部分是暗物质和暗能量,什么是暗物质?它并不是说躲藏起来的不能被人们发现的物质,而是根本不与光发生任何联系,而物质和光是可以相互转化的,也就是符合质能方程定理,一定的物质总是能转化成一定的能量,而暗物质就不同,它们根本不会与光发生作用。暗物质在宇宙成分中大约占了23%,而普通发光物质只占宇宙总能量的0.4%,其它的普通物质也只占3.7%。
说到了暗能量就更加的神奇,暗能量有一个奇怪的特性,就是空间无论怎么扩张,其密度总是恒定不变,而不会随着空间的扩大而稀薄。要理解这一点并不难,鉴于暗能量自身的性质,它在任何虚无的空间中都是存在的,空间每扩大一点,真空中的暗能量也就随之增加一点,空间扩大的地方,就是暗能量产生的地方,所以暗能量的密度总是不变的。与之相比,宇宙空间的物质总量却是基本恒定的,当空间不断扩大,物质的密度就会不断下降,物质宇宙中越来越稀薄。 暗能量在宇宙的成份中大约占了73%,。
而暗能量和暗物质正是促使宇宙膨胀的原因。
大约在物质大量形成直到六七十亿年之前的这一段时间,由于宇宙空间还不算太大,而空间物质密度够高,这一段时期内,是宇宙减速膨胀时期,虽然处于减速膨胀,但仍是膨胀中,宇宙尺度还是再加大的,只是速度慢了些。而由于暗能量的那种奇怪的特性,随便着宇宙空间的加大,暗能量总的能量也随着空间的加大而增大,但宇宙中物质的密度却相对减小。所以一个越来越强,而另一个越来越弱,他们之间的力量就逐渐的相等。宇宙膨胀的减加速度也越来越小,终于在大约六七十亿年前,宇宙的膨胀加速度趋近于零,宇宙的膨胀速度也达到了最小值。
暗能量还有一个奇怪的特性,那就是无论物质是怎样分布的,它总是促使两物质之间分离,也就是说它能促使任意两物质分离,即使是是一个原子核或者是一颗中子或电子,它都有一种使其分裂的力量。
六七十亿年前促使物质密度逐渐降低的原因还有一个,那就是因为随着宇宙物质在持续数十亿年密集产生后,进入一个平稳时期,物质产生的数量在逐渐变少,而宇宙仍旧在不断膨胀,这些促使了引力与斥力之间的斗争中处于下风。
从六七十亿年前开,宇宙又开始处于加速膨胀阶段,而且加速度越来越大,也许刚开始的加速度很小,要经过上亿年才使得宇宙膨胀速度加快一米每秒,但随着时间的推移,加速度越来越大了,到底加速度是怎么样增长的,其实不难从上面的解释中发现,是随体积的变化而增大的,当然不是成正比的,但可以肯定的是比正比要快得多。
加速度都是增长的,那么速度的增长也是越来越快,宇宙的尺度也会越来越大。
最终将会出现什么结果呢?
中国古代有一种刑法,叫五马分尸,当马用力时,人会被撕裂,宇宙中的物质也和这种情况差不多,刚开始是离的较近的星系不会分开,但随加速度的增大,星系之间的引力已经不能与斥力相抗衡,那么比如像银河系这样的星系就会与各大星系分离。再接着,银河系期间的各种恒星啊,黑洞啊,白矮星啊之类的星球,也顶不住了,开始分离,大阳也就以接近于光速的速度飞离其它星球而去,再后来,连大阳系中的各大行星也顶不住了,最终离开了它们的母亲---太阳。后来地球像一天女散花一样,开始把它的身体一块一块的扔向宇宙空间,而这些身体的碎片,再后来更是要被撕得粉碎。到了最后30分钟,原子核开始爆裂,最后一秒来临时,构成物质的最基本形态也要爆裂了,这时任何物质都以超过光速的形式远离其它物质而去,假如人还存活的话,那么它会变成“瞎子”因为不可能有任何形式的光能追赶上人类本身了。人类本身也处于零下二百七十三度,也就是绝对零度,任何物质已经没有所谓的分子运动,大脑当然也不会工作。
到了最后时间终止了。
后来会发生什么? 宇宙会再循环聚合吗? 一切都不再可知。
黑洞能吞掉太阳吗?
玛雅文明的天文学是非常发达的,那为何会消失呢。在《世界历史》一书中,我相信每个人都接触过玛雅文明,而在历史老师无尽的口水中,我们了解到了一两个,为什么这样发达的玛雅文明突然消失了?自然灾害?人为的灾难?还是穿越宇宙?今天我要告诉你们玛雅文明的颠覆。首先,一个非常重要的前提是,玛雅文明产生的地方是在热带雨林地区。王国山脉位于墨西哥的中南部和美国的部分地区。在那个小地方,有成千上万的玛雅人。根据常识,一个文明造就了如此多的人,以至于它无法灭绝。所以玛雅文明的灭绝是在人们也有很多猜测的同时,也有专家表示,他们可能已经了解了宇宙!
这句话虽然言过其实,但也不无道理。今天我要告诉你为什么这是合理的。首先,热带地区的人们依靠天空吃饭。更重要的是,当时的玛雅文明必须非常发达,才能培养出这么多齐明人。所以第一件要靠天空吃饭的事就是下雨。在玛雅人的废墟中,人们发现了许多关于国王求雨的典故。全国人民都知道下雨对这个国家的重要性。然后有人会问,在热带雨林地区,怎么会没有雨呢?
他们不会都死的。不是每个热带地区都下雨,撒哈拉沙漠也没有下雨,热带地区的大部分降雨都是洋流运动造成的。然而,当时并没有这样的理论。无知的人只有在没有雨的时候才能依靠上帝的祝福。在玛雅文明的全盛时期,当时的人口也达到了顶峰,上帝突然停止了降雨。国王要求下雨,如果没有水果,只能看到人民正在挨饿,食物短缺,这导致国家动乱。那时,玛雅人相信洞穴是地狱的入口,只有向活人献祭,才能得到神的宽恕。玛雅遗迹也可以从古代流传下来的完整壁画中看到。
他们曾经用残忍的手段把活人献给神。他们为什么要参与穿越宇宙,因为在最后一幅壁画中记录了玛雅国王的最后一段感情,生命的长短掌握在上帝的手中,我们死后不会下地狱,而是这片蓝天之外的地方。末代国王也采取了很多措施来拯救自己的人民,但正如他所想,这是命运。无论是迁徙还是从远方调水,都无法养活大批人。如此辉煌的文明沦落,真是遗憾。中国古代文明是幸运的。它有几千万后代,上千部史料,证明了它的实力和恒心。我们应该为此感到骄傲。
黑洞是我们宇宙中最奇怪、最神秘的物体,它们像宇宙中的真空吸尘器,能吞没靠近它们的任何东西,不论是大头针还是体积是太阳1亿倍的星体,黑洞都能吞没。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿个,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对黑洞深处的研究将揭开宇宙形成的奥秘。
黑洞是如何形成的?
继牛顿之后,一位名叫约翰?米歇尔的英国科学家预测,有一种物体有很强的引力场,以至于连光线都不能够逃逸。对于这一理论,法国数学家及科学家拉普拉斯作了明确的解释,而最有说服力的是奥本海默和他的同事提出的理论。奥本海默和施奈德合写了一篇关于星体及星云裂变的文章,其描述与我们现有的照片非常相似。那时,人们不叫它黑洞,这个名字是后来才有的。这些观察都证明,黑洞是真实存在的。
为了了解黑洞是如何形成的,首先需要知道宇宙是如何形成的。宇宙大约在150亿年至200亿年前形成。它始于无限密集且温度非常高的一个点,科学家称这一点为奇点,我们所知的自然法则对它完全不适用。它积累了大量的物质,到达一个极点后爆发,科学家称这种现象为大爆炸。大爆炸之后,小的气体云再一次集中起来,并在引力的影响下组合。因此,就形成像太阳一样的星体。太阳的历史大约为50亿年。它不会永远存在,再过50亿年太阳将会消亡。太阳可以将光和热量送到3.8亿公里之外。这些能量来自核裂变反应,在温度高达1500摄氏度时,氢转化成氦。当太阳到了生命尽头时,它将不能承受内部裂变反应的压力。热气使太阳膨胀并使它爆裂,然后,地球上的所有生命和其他行星将会湮灭。在此过程中,太阳将会变异成一个红色的巨星。当太阳的燃料最终用完后,它可能在自身重心的影响下分裂。许多像太阳一样的星体压缩成我们所知的中子星。黑洞源自于中子星,其数量比太阳一样的恒星多很多倍。
科学家怎样发现了黑洞?
渴望靠近星体是人类古老的梦。由于16世纪天文望远镜的出现,帮助我们解开了天体之谜。今天的射电望远镜的出现使我们能更准确地观察宇宙。1990年哈勃太空望远镜的发射升空,使我们能够更深入地观测宇宙。哈勃太空望远镜是以埃德温?哈勃的名字命名的,他早在1929年就注意到宇宙是持续扩张的。哈勃太空望远镜在我们的银河系中心所拍的照片非常清晰,基于这些照片,科学家推测在银河系中心有一个巨大的黑洞。科学家早已推测在银河外星系的中心有黑洞存在,当然有确切的证据。
天文学家用夏普超级照相机拍摄了6000亿个小斑点,其照片通过高性能的电脑阅读、分析,这就是天文学家如何在银河系中心发现了一个巨大黑洞的过程。如何拍摄一些事实上看不见的东西呢?天文学家从中心点按某种特定的,不同的间隔来观察星体,测量它们确切的速度。其结果发现和太阳系相似之处在于:越接近中心,星星移动得就越快。就像太阳系一样,在中心处有一个堆,它能控制一切。它不是一个太阳堆,而是250万个太阳堆同在一个非常小的体积里。中间的白色圆点是星星在黑洞周围旋转,这是一种死亡舞蹈,它们不可抗拒地旋入黑洞的中心并被吞没。
如果一个星体比太阳大很多,那么这样一颗星体会在相对短的时间也就是几百万年内爆炸;如果一颗星体比太阳大几百倍,那么它所剩的只有灰烬,如果这些灰烬有足够的重量,那就会崩裂而形成一个小黑洞。在银河系中,黑洞之所以出现在中心位置,可能是由于在其巨大引力下将星体拉到中心,形成了非常稠密的星体堆。在某个时候星体大量地滑移,彼此融化,形成一个中等尺寸的黑洞,它们通过不断吸入其他物质、星星和气体,随着时间的推移,黑洞会越变越大。卫星投入使用后,天文学家及宇宙学家开始揭示黑洞的理论原理,我们也因此了解到
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