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简明历史——宇宙起源

历史大观园 文明起源 2020-07-21 11:45:29 0

在现代科学出现之前,有很多关于地球和宇宙产生的传说。基督徒们相信,是上帝在6000年前创造了它们。而与之形成对比的是,古印度的典籍中则谈到了一个无限创造和毁灭的循环过程。

直到18世纪末,地质学家们开始意识到,地球的年纪要比传说中的更古老(至少比欧洲基督徒们想象的要早得多)——它的诞生起码有上百万年的历史,甚至可以上溯至几十亿年前。而进入20世纪后,科学家们达成了共识,宇宙本身是永恒的,它保持着一种“稳定的状态”。亿万星辰缘起缘灭,但宇宙的维度恒定不变。

到了20世纪30年代,这个理论也被打破。美国天文学家埃德温·哈勃发现,那些遥远的星系正在加速远离我们,距离我们越远的星系,其远离的速度就越快。就此他得出结论:宇宙一直在不断膨胀,而这种膨胀始于一场巨大的爆炸,这就是“宇宙大爆炸”理论。

此后,宇宙守恒论的支持者和大爆炸理论的支持者一直争论不休。后来,在1964年,阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊,两名在新泽西工作的射电天文学家发现,他们使用的微波接收仪器不断受到干扰。这种干扰波来自四面八方,通过测算,其波长折合温度 高于绝对零度2.7开尔文。起初,他们以为这干扰来自附近的纽约市区,或者是雷达沾上了鸽子的粪便。后来,他们终于意识到,接收器中接收到的是宇宙大爆炸的回声。假如你打开自己的收音机,台与台之间的“白噪声”,同样来自这种远古的回声。

简明历史——宇宙起源

宇宙学家认为这次大爆炸始于138亿年前,并已经就此提出了一个时间表。宇宙最初的状态是一个奇点,这个点的密度和温度是无穷高的。一旦它开始膨胀,速度十分惊人。在10-36 到10-32 秒之间,宇宙的体积至少扩大了1078 倍。在这个阶段,宇宙中产生了一些基本粒子,比如夸克和胶子。在10-6 秒后,膨胀速度有所减缓,温度开始降低,夸克和胶子共同构成了质子和中子。几分钟后,温度进一步冷却到10亿摄氏度左右,质子与中子结合成氘和氦的原子核,不过大多数质子依然保持了独立的氢核。最终,带正电荷的原子核吸引带负电荷的电子,共同构成第一个原子。这些简单的原子将成为恒星的基石。

为什么宇宙的存在是如此的错综复杂?

——斯蒂芬·霍金,《时间简史》(1988年)

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