《宇宙大爆炸》高清版（共4集）

東籬南山圖書館 2014-10-20

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《宇宙大爆炸》高清版（共4集）

2014-10-19 13:27:31| 分類：【天地探索】

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“大爆炸宇宙論”認(rèn)為：宇宙是由一個(gè)致密熾熱的奇點(diǎn)于137億年前一次大爆炸后膨脹形成的。1929年，美國天文學(xué)家哈勃提出星系的紅移量與星系間的距離成正比的哈勃定律，并推導(dǎo)出星系都在互相遠(yuǎn)離的宇宙膨脹說。
現(xiàn)代宇宙學(xué)中最有影響的一種學(xué)說。它的主要觀點(diǎn)是認(rèn)為宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個(gè)時(shí)期里，宇宙體系在不斷地膨脹，使物質(zhì)密度從密到稀地演化，如同一次規(guī)模巨大的爆炸。該理論的創(chuàng)始人之一是伽莫夫。1932年勒梅特首次提出現(xiàn)代宇宙大爆炸理論，1946年美國物理學(xué)家伽莫夫正式提出大爆炸理論，認(rèn)為宇宙由大約200億年前發(fā)生的一次大爆炸形成。
爆炸之初，物質(zhì)只能以中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等基本粒子形態(tài)存在。宇宙爆炸之后的不斷膨脹，導(dǎo)致溫度和密度很快下降。隨著溫度降低、冷卻，逐步形成原子、原子核、分子，并復(fù)合成為通常的氣體。氣體逐漸凝聚成星云，星云進(jìn)一步形成各種各樣的恒星和星系，最終形成我們?nèi)缃袼吹降挠钪妗?br> 《宇宙大爆炸》高清版（共4集） - 理睬 - .
宇宙并非永恒存在，而是從虛無創(chuàng)生”的思想在西方文化中可以說是根深蒂固。雖然希臘哲學(xué)家曾經(jīng)考慮過永恒宇宙的可能性，但是，所有西方主要的宗教一直堅(jiān)持認(rèn)為宇宙是上帝在過去某個(gè)特定時(shí)刻創(chuàng)造的。
像歷史學(xué)家一樣，宇宙學(xué)家意識到開啟未來的鑰匙在于過去。
大爆炸理論的建立基于了兩個(gè)基本假設(shè)：物理定律的普適性和宇宙學(xué)原理。宇宙學(xué)原理是指在大尺度上宇宙是均勻且各向同性的。
這些觀點(diǎn)起初是作為先驗(yàn)的公理被引入的，但現(xiàn)今已有相關(guān)研究工作試圖對它們進(jìn)行驗(yàn)證。例如對第一個(gè)假設(shè)而言，已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)在宇宙誕生以來的絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的相對誤差值不會超過10^(-5)。此外，通過對太陽系和雙星系統(tǒng)的觀測，廣義相對論已經(jīng)得到了非常精確的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；而在更廣闊的宇宙學(xué)尺度上，大爆炸理論在多個(gè)方面經(jīng)驗(yàn)性取得的成功也是對廣義相對論的有力支持。
假設(shè)從地球上看大尺度宇宙是各向同性的，宇宙學(xué)原理可以從一個(gè)更簡單的哥白尼原理中導(dǎo)出。哥白尼原理是指不存在一個(gè)受偏好的（或者說特別的）觀測者或觀測位置。根據(jù)對微波背景輻射的觀測，宇宙學(xué)原理已經(jīng)被證實(shí)在10^(-5)的量級上成立，而宇宙在大尺度上觀測到的均勻性則在10%的量級。
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大爆炸開始時(shí)：約137億年前，極小體積，極高密度，極高溫度，稱為奇點(diǎn)。
大爆炸后10^-43秒：約10^32度，宇宙從量子漲落背景出現(xiàn)。
大爆炸后10^-35秒：約10^27度，引力分離，夸克、玻色子、輕子形成。
大爆炸后5^-10秒：約10^15度，質(zhì)子和中子形成。
大爆炸后0.01秒：約1000億度，光子、電子、中微子為主，質(zhì)子中子僅占10億分之一，熱平衡態(tài)，體系急劇膨脹，溫度和密度不斷下降。
大爆炸后0.1秒后：約300億度，中子質(zhì)子比從1.0下降到0.61。
大爆炸后1秒后：約100億度，中微子向外逃逸，正負(fù)電子湮沒反應(yīng)出現(xiàn)，核力尚不足束縛中子和質(zhì)子。
大爆炸后13.8秒后：約30億度，氫、氦類穩(wěn)定原子核（化學(xué)元素）形成。
大爆炸后35分鐘后：約3億度，原初核反應(yīng)過程停止，尚不能形成中性原子。
大爆炸后30萬年后：約3000度，化學(xué)結(jié)合作用使中性原子形成，宇宙主要成分為氣態(tài)物質(zhì)，并逐步在自引力作用下凝聚成密度較高的氣體云塊，直至恒星和恒星系統(tǒng)。
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大爆炸理論的科學(xué)性令人不得不信服。最直接的證據(jù)來自對遙遠(yuǎn)星系光線特征的研究。20年代，天文學(xué)家埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）研究了維斯托·斯里弗（Vesto Slipher）所作的觀測。他注意到，遠(yuǎn)星系的顏色比近星系的要稍紅些。哈勃仔細(xì)測量了這種紅化，并作了一張圖。他發(fā)現(xiàn)，這種紅化是系統(tǒng)性的，星系離我們越遠(yuǎn)，它就顯得越紅。
光的顏色與它的波長有關(guān)。在白光光譜中藍(lán)光位于短波端，紅光位于長波端。遙遠(yuǎn)星系的紅化意味著它們的光波波長已稍微變長了。在仔細(xì)測定許多星系光譜中特征譜線的位置后，哈勃證實(shí)了這個(gè)效應(yīng)。他認(rèn)為，光波變長是由于宇宙正在膨脹的結(jié)果。哈勃的這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)奠定了現(xiàn)代宇宙學(xué)的基礎(chǔ)。
膨脹中宇宙的性質(zhì)使許多人困惑不解。從地球的角度來看，好像遙遠(yuǎn)的星系都正飛快地遠(yuǎn)離我們而去。但是，這并不意味著地球就是宇宙的中心。平均而言，宇宙不同地方的膨脹圖像都是相同的?？梢哉f每一點(diǎn)都是中心，又沒有一點(diǎn)是中心（解釋得最好的是一幅畫：三維空間的切割）。我們最好把它想象成星系間的空間在伸長或膨脹，而不是星系在空間中運(yùn)動。這一點(diǎn)與我們?nèi)粘Ｉ钪幸姷降脑从谝稽c(diǎn)的爆炸不同。
空間可以伸長這一事實(shí)看上去似乎離奇古怪，不過這卻是1915年愛因斯坦廣義相對論發(fā)表以來科學(xué)家們早就熟知的概念。廣義相對論認(rèn)為，引力實(shí)際上是空間（嚴(yán)格地說是時(shí)空）彎曲或變形的一種表現(xiàn)。從某種意義上來說空間是有彈性的，可以按某種方式彎曲或伸長，具體情況取決于物質(zhì)的排列。這個(gè)思想已為觀測所充分證實(shí)。
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       瑞典斯德哥爾摩瑞典皇家科學(xué)院宣布將本年度諾貝爾物理學(xué)獎授予美國科學(xué)家--約翰-馬瑟和喬治-斯穆特。以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形及其溫度在空間不同方向的微小變化。他們用科比衛(wèi)星進(jìn)行的精確觀測為宇宙起源的大爆炸理論提供了有力支持。我們在宇宙中處于怎樣的位置、宇宙有沒有起源、如果有它怎樣起源，幾千年來人類觀察宇宙的手段從肉眼發(fā)展到望遠(yuǎn)鏡和人造衛(wèi)星。視野從太陽系擴(kuò)展到銀河系和河外星系，而對宇宙的認(rèn)識則經(jīng)歷了蒙昧?xí)r期的神話。

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