宇宙从何而来?这个问题正是人类探索宇宙的原因。因为人类是好奇心极强的物种。我们从哪里来?要到哪里去?这个宇宙是如何形成的?将来的命运又如何?这些有关人类和宇宙的终极问题。人类一直在探索之中。暂时还没有答案。在遥远的未来,能否有答案还是个未知数。
天文学界普遍接受的是。宇宙是由138亿年前的一个奇点,发生爆涨,也就是大爆炸产生的。但谁也不敢确定这种推测就是正确的。宇宙究竟是如何形成的?宇宙的外面是什么?在人类短暂的生存期内是很难探测清楚的。
宇宙诞生已经有138亿年了。人类从猿人算起,也不过几百万年。人类文明才几千年。现代科技才100多年。地球能提供人类生存的窗口期还有多长,也是个未知数。因为地球已经发生过多次物种大灭绝了。
宇宙是怎么来的?科学家提出了这个假说
马克思主义哲学所说的宇宙,在时间上是无始无终的在空间上是无边无际的。既然无始,自然就不存在从何面来的问题。这里所说的宇宙,是指天文学上的字宙,是指哲学上无限宇宙中,我们人类目前认识能力所及的这一部分。今天,我们已经认识到的宇宙,包含10亿个星系,称为总星系。对于目前所测到的这部分宇宙的起源问题,科学家们提出了各种假说,大爆炸宇宙论就是当今最流行的一种。现在简要地介绍一下这种假说。
大爆炸宇宙论认为,在150~180亿年以前,宇宙中的物质都密集在一起,其密度为水的100万亿倍,温度高达150亿度,在一定条件下引起了一次大爆炸。高温的初始阶段,宇宙只有中子、质子、电子、光子、中微子等基本粒子形态的物质,形成一个原初火球,它向四周迅速膨胀,同时温度、密度不断下降。当温度下降到100亿度时,宇宙中开始形成化学元素,随后,宇宙物质取等离子体等形态。当温度降至几千度时等离子体复合成通常的气体。温度再往下降,气体物质逐渐凝聚为星云,以后凝缩为各种星体,成为今天的总星系这个样子。
目前,有一些观测事实支持这种假说。例如,天文学家在观测宇宙中各星系时,发现光谱普遍红移,说明各星系都离我们远去,其退行速度与距离成正比。因此得出一个惊人的推论:各星系间的距离都正在均匀地拉开!总星系正在均匀地膨胀着!宇宙在膨胀!由此反推到从前,宇宙一定从某一奇点猛烈爆炸,并急剧地向外膨胀。
1965年发现宇宙的四面八方都在不停地发射着微波波段的无线电波,电波十分微弱,才相当于绝对温度3度(-270℃)的物体发出的辐射。这种微波背景辐射是从哪里来的?科学家们对此提出了种种解释,其中之一就是大爆炸宇宙论。有的科学家认为微波背景辐射正是从前大爆炸中遗留下来的火球辐射。
现在测得天体总质量的2/3是氢,1/3是氦。但是,从恒星内部氢核聚变的过程中,怎么也产生不了这么多的氮,那么,这些氦又是从哪里来的呢?大爆炸宇宙论解答了这个问题,它认为一部分氮是在大爆炸之后形成化学元素的阶段产生的。
另一个重要的观测事实是,星的年龄都没有超过100亿岁,太阳现在大约也只有5亿岁。最老的星也才将近100亿岁。这可能是150亿年前一次大爆炸的结果最近又发现中微子有极微小的静止质量,如果这一点得到进一步的证实,那么,它又为大爆炸宇宙论提供了一个新论据。因为宇宙中到处都有中微子,尽管它的静止质量非常微小,但是把它们全加在一起,所产生的引力作用可以阻止宇宙继续膨胀下去,并把宇宙物质重新拉回到一处,从而引向另一次宇宙大爆炸。
由于以上事实,大爆炸宇宙论这一假说受到天文学家们的极大重视。
在浩瀚无垠的宇宙中充满了无尽未知与最深的恐惧,但即便是最深的恐惧也无法阻止我们对无尽未知的 探索 。 我们好奇我们自己是从何而来?好奇我们生活的这个世界从何而来?好奇承载我们这个小世界的巨大空间又从何而来? 这个巨大的空间,我们把它称作——宇宙。
何为宇宙? 《尸子》:“古往今来谓之宙,上下四方谓之宇。“ 《庄子·庚桑楚》:“有实而无乎处者宇也,有长而无乎本剽者宙也。” 由此我们知道宇宙就是天地万物的总称,包含无边无垠的空间和无始无终的时间。
宇宙从何而来?
《道德经》:”无,名万物之始;有,名万物之母。” “道生一,一生二,二生三,三生万物。万物负阴而抱阳,冲炁以为和。” 《华严经》:“世界之初先成虚空,次成无色界,再成色界,再次成欲界” 道家说:宇宙生于无,万物生于有; 佛家说:世界生于虚空,万物生于有色; 科学家说:宇宙是在138亿年左右由一个体积无限小、密度无限大、温度无限高的奇点发生爆炸而产生的。 这相似的理论到底是我们现代的科学家们追寻的老祖宗的脚步而产生的?还是万千大道最终都会殊途同归不谋而合呢? 老祖宗们是从何而知这《宇宙起源》论我们不得而知,但是我们现今科学对宇宙起源的说法和老祖宗们的说法很是相似,并且科学家们还提供了不少证明,那我们就看看科学家眼中宇宙的起源是怎样的:
宇宙大爆炸 要说大爆炸理论之前,我们得先来聊一个现象,这个现象对于我们大多数的普通人来说是一个非常正常而且每天都会见到的完全不会多想的现象。而科学家们却有别于我们普通人,他们觉得这个现象极其不正常。
这个现象就是—— 黑夜 。 是不是非常正常而且每天都见得到,也完全不会去思考黑夜到底是个什么玩意,为什么太阳照不到的一面就是黑的?但是,科学家们就是这么任性,就是觉得黑夜是很不正常的,这是为什么呢? 那是因为我们的宇宙中存在无数的恒星系,而且绝大部分的恒星比太阳的质量和体积更大、更亮。而且这个数量是极其庞大的,仅我们的银河系就拥有超过2500亿颗恒星,而宇宙中至少有2万亿个星系。在这样的背景下就算地球背向太阳也有无数的光点可以照到地球上,而这光点的数量又是如此庞大,以点成面也应当会照亮整片夜空才对。可事实是黑夜确实存在,这就很不正常了,于是科学家们就开始找原因。
红移现象 红移(Redshift)是指电磁辐射由于某种原因导致波长增加、频率降低的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离。 简单的用普通人能理解的话来说就是当一个光源以一定的速度远离观察者时光谱的线就往红端移动一段距离,那我们看到的就会是偏红的光线,要是移过头了,都移到红外线及以外了,那眼睛就看不见了,只能利用专业仪器进行观测了。 就类似于 多普勒效应, 你一定有过这样的经历,当你行走在马路上时,一辆急行而来的救护车它的声音一定是尖细的(波长短、频率高),而当它离你而去时其声音一定是低沉的(波长长、频率低)。 哈勃膨胀
哈勃膨胀是通过红移现象观测到的一个定律。是由天文学家埃德温·哈勃通过观测发现的,他发现遥远星系的退行速度与它们和地球的距离成正比。也就是说离我们地球越远的星系跑得越快,越近星体的越慢(比如月亮每年以3.82cm的远离我们)。 这就很好的解释了为什么夜晚永远是黑的,却又能看到很多小星星,而且我们能看到的所有星星都只是银河系的一小部分而已。
大爆炸 既然宇宙是在不断向外膨胀的,那么从现在往回看宇宙就应该是在无限缩小的,那宇宙的起点不就始于一个密度、质量、体积等等啥都无限小的一个点吗,这个点简直不要太神奇,那就将这个点命名为奇点吧。 综上所述,再加上宇宙微波背景辐射、原始物质丰度,被称为“大爆炸理论的四大支柱”。 宇宙大爆炸理论从此应运而生。 当然,大爆炸理论的建立是基于两个假设:物理定律的普适性和宇宙学原理。也就是说我们人类制定的这些所谓有标准要适用于这整个宇宙的情况下,大爆炸理论才得以建立。 不过个人觉得这两假设在整个宇宙的尺度上来说还是略显托大的。 毕竟,大爆炸理论也不能解释所有科学家们可观测到的现象,何况还有没观测到的现象呢?
武仙-北冕座长城 天文学家在2013年发现的“武仙-北冕座长城”就直接挑战了大爆炸宇宙模型。 这是一个由星系组成的巨大超结构,这个星系结构的长度最长端横跨100亿光年,另一端的长度则是72亿光年,距离地球100亿光年(所以我们看到的还是100亿年前的长城)。现在知道它为什么叫长城了吧,因为它真的很长,已知宇宙最长。 那么它如何能挑战拥有四大支柱的大爆炸理论呢? 还记得哈勃膨胀定律吗?星系退行的速度和与地球的距离成正比,这座长城距离地球100亿光年,说明它诞生于至少100亿年前; 而宇宙约为138亿年左右诞生,也就是说这个总长约为172亿光年的大家伙是在38亿年内形成的。这就像是明明我妈是20年前生的我,可我现在真实年龄已经90岁了......OMG......
视界问题、平坦性问题、磁单极子问题、重子不对称性、暗物质、暗能量等等无一不在诉说着大爆炸理论的问题。
或许,大爆炸确实存在,只是我们对宇宙的年龄估计错误; 或许,大爆炸不存在,因为我们制定的标准不适用于整个宇宙; 或许,我们观察到的宇宙现象只是管中窥豹,只见识到了亿万分之一的风景又谈何绘制这宇宙风景全貌?
何况
我们还想要制定标准......
宇宙是浩瀚无限的,是无边无际无始无终的。宇宙的无限确实让人类感到无解和崩溃。
目前人类认知的宇宙还局限于宇宙起源于“宇宙大爆炸”形成的理论中,要解开宇宙之谜,今后需要人类继续大量去探索研究和发现,才能进一步揭示宇宙秘密。
宇宙中的物质从何而来?