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宇宙
 

宇宙(Universe),泛指物质和时空。

现代宇宙学中的主流观点认为宇宙的起源,是起源于一次大爆炸,是在过去由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的,并经过不断的膨胀达到的状态。

我们不知道什么原因引起了这次大爆炸。 大爆炸发出的光线,还在向外传播。爆炸产生的气体和云团,舞动着,旋转着,聚集成胚胎时期的星系。

基本信息

 

中文名 宇宙 距地距离 外大气层(电离层,370千米以上)
外文名 Universe 学   科 自然科学
别 称 九天、星空、天外 分类 空间时间物质
平均密度 1*10^-28 千克/立方米 直 径 930亿光年
基本性质 运动 逃逸速度 73.23 ± 1.74千米/秒
年 龄 138.2亿年 应用学科 地质学、天文学
诞 生 奇点大爆炸 结 局 热寂(学术界主流观点)
表面温度 平均温度-270.15℃

宇宙起源

 

宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙起源是一个极其复杂的问题。 现代天文观测证明它处于不断的运动和发展中。千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。许多科学家认为,宇宙是由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成的。宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积温度极高,密度极大,瞬间产生巨大压力,之后发生了大爆炸,这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。大爆炸使物质四散出去,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出宇宙中的所有星系、恒星行星乃至生命。

年龄和成分

 

目前可观测的宇宙年龄大约为138.2亿年,由于时空距离和光速之间的关系,意味着我们宇宙的直径将是138.2亿光年的倍数,如果按138.2亿光年估算,并考虑宇宙加速膨胀,那么我们的宇宙的可视半径会达到460亿光年,这意味着宇宙直径在920亿光年。[1]

欧洲空间局的普朗克卫星公布了数据。普朗克卫星一直在扫描整个天空,一遍又一遍,窥视着从宇宙中汹涌而来的射电波及微波。这些“光”有些来自于恒星,有些来自于寒冷的尘埃团块,有些来自于正在爆发的恒星及星系。但其中有一部分来自于非常非常遥远的地方。事实上,它们起源于百亿光年以外,来自于可观测宇宙的边缘。

科学家花了几年时间审视和分析普朗克卫星得到的数据。他们的发现相当有趣:[2]

 

1、宇宙年龄为138.2亿年。

2、宇宙膨胀的速度比我们预期的稍慢一些。

3、宇宙有4.9%是普通物质,26.8%是暗物质,68.3%是暗能量。

4、宇宙是不平衡的。只有那么一丁点儿迹象,但它的意义相当深远。

宇宙星系

英国每日邮报报道,目前,科学家最新研究表明,宇宙中可能存在着2万亿个星系,这是之前预计数值的10倍,很可能90%星系是无法观测到的。

在这项最新研究中,天文学家分析了大约130亿年前的数据,用于计算宇宙中星系数量,发现之前认为的2000亿个星系数量并不准确,仅是实际数值的十分之一。

这项发现表明,人类无法观测到90%星系,它们不是过于昏暗,就是距离太远难以观测。研究人员指出,该研究将证实星系进化的主流理论,甚至能够解释为什么夜空是黑暗的。

一支国际研究小组分析了哈勃太空望远镜拍摄的图像,并研究了之前的数据,这些图像转换成3D图像,便于研究人员精确测量宇宙进化历史中形成的星系数量,同时,应用新数字模型计算解释当前技术无法观测的星系。

上世纪90年代,研究人员探测到大量昏暗星系,评估分析称宇宙中存在1000亿-2000亿个星系。目前,研究人员解释称,基于当前宇宙观测,90%的星系是无法观测到的。 上世纪90年代,研究人员探测到大量昏暗星系,评估分析称宇宙中存在1000亿-2000亿个星系。目前,研究人员解释称,基于当前宇宙观测,90%的星系是无法观测到的。[3]

黑洞

 

在现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种超高密度天体,由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后,发生引力坍缩产生的。

理论物理学家已经对黑洞内究竟发生了什么探索良久,尽管黑洞吞噬所有的物质并且将其碾作一团,它仍然是空空如也。黑洞所有的质量都处于其中心一个无穷的小点上,我们叫它“奇点”。事实上,奇点周围有多大一块黑暗区域,也就是黑洞的尺寸,是由它所产生的引力大小来衡量的。离黑洞很远的时候,可以像往常那样自由穿梭,照亮它途径的天空。而靠近黑洞后,引力变得越来越大,最终,即使跑的像光那样快也无法逃离黑洞的引力。这就是为什么奇点四周有那么大一块黑暗区域。[4] 北京时间2019年4月10日晚9时许,包括中国在内的全球多地天文学组织同步公布了人类首张黑洞“真容”照片。该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据,有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。

宇宙网状结构

 

天文观测发现宇宙中众多星系构成的庞大产物串成丝状或卷须状网络维系在一起的,仿佛混沌的“星系际高速公路”。

2009年11月,天文学家在宇宙遥远区域发现了一个巨大的由此前不被人知的星系构成的星系团,其由众多星系构成的庞大“宇宙网”在茫茫宇宙中蔓延。巨大星系团的发现将帮助天文学家了解潜在的宇宙“骨架”。据美宇航局太空网报道,宇宙这种网状的基本架构已经确定。法国斯特拉斯堡天文台的天文学家罗德里戈·伊巴塔表示:“当你使用大型天文望远镜遥望宇宙时,你的眼前会出现多样的星系网络,但它依旧有很多谜团尚待我们解开。”

宇宙的成份

宇宙这一真实的存在表明它必然存在自身的组织成份以及基本面貌,近年国内学者利用数理方法提出了一个体现宇宙成份量及之基本面的表达式:量项维物基,描绘了以空间…星分子原子粒子…声热光磁电力运动为核心的事物体系在宇宙结构层所起的关建作用,显示以空间…星分子原子粒子…声热光磁电力运动为体系的产物是形成宇宙物质和时空存在的基本要素。

宇宙大爆炸理论

 

宇宙大爆炸(Big Bang),是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳的观测结果,这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀与繁衍到达今天的状态。

前几年,有一位名叫克里斯托弗·维特的德国物理学家提出,“宇宙膨胀说”是不合理的,宇宙根本没有一直在膨胀,宇宙的扩展只是因为粒子的质量在不断增加。这个说法可以解释一些距离地球遥远的星系似乎离地球越来越远的说法。

物理学家保罗·斯坦哈特、安娜里加和天文学家亚伯拉罕·勒布美国杂志上发表了一篇文章,他们反对并批评了宇宙膨胀理论,提出“宇宙膨胀”根本不算是真正的科学的说法,并且要求科学界重新考察宇宙的开始形成。不过这一说法,被“宇宙膨胀论”的支持者——包括霍金在内的32顶尖物理学家公开反对。

事实上,“宇宙膨胀说”只是一种假象,并没有得到证明,或许科学家可以从另外的角度研究宇宙的由来,这可能会有新的突破。[5]

視頻

1、宇宙的盡頭是什麼?

2、

看完就知道銀河有多小

3、
重疊的宇宙 <多元平行宇宙>

外部連結

參考來源