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大话武松 资料2
“宇宙”的定义：　　内涵：宇宙是“时间无尽永前、空间无界永在、质量无限永有”的存在。　　现代科学研究所说的在大爆炸中产生的宇宙只是“本宇宙”，即以地球人测量极限为半径的范围内的部分宇宙而已。　　定义式：宇宙O={→T=∞；U（x,y,z）=∞；M=∞}。　　其中O表示宇宙；“→T”表示时间，是一个数值可以无限大的永前矢量；“U”表示空间，可由三维直角坐标系（x,y,z）相对确定，三维数值x,y,z分别是可以无限大的标量；“M”表示质量　　，是一个数值可以无限大的标量。　　外延：就一个。“宇宙”是最大集合概念，是存在本身，包含着所有的类概念，包含着全部的事类和物类！　　“宇宙”三要素为时间、空间、质量。其中质量与空间是物件的基本属性，质量与时间及空间一起合成事件的基本属性，所以一切事件都是精神事件。　　时间、空间、质量都是绝对概念。时空质的依存关系确立了事物的演化秩序。如果在测量上以光速为共尺，此秩序可由以下爱因斯坦狭义相对论公式所表达：　　T=γ(t－vr/c^2)，动时T，静时t，动钟变慢；　　R=γ(r－vt)，动距R，静距r，动尺变短；　　M=γm，动质M，静质m，动质变大。　　其中γ=1/√(1－v^2/c^2)　　就是说：时空质在测量数值上是相对的，在这里，光速为绝对常量c。　　西方的宇宙概念强调的是所有星系（即所有物件），但暗含着所有物件都只存在于时空中，而古中国的传统宇宙概念强调的则是时空，但其实也暗含着时空中必有物质。宇宙定义把东、西方　　两个定义合璧了，明确表达出了全人类的宇宙观。　　中文名柯氏宇宙（本宇宙）　　外文名universe　　年龄约138.2亿年　　应用学科天文学自然学量子力学宇宙学　　属于事物世界　　诞生138亿年前左右　　注音ㄩˇㄓㄡˋ　　目录　　1华夏历史　　2众多的观点　　?地球原来是球形　　?地心说、日心说和万有引力定律　　?宇宙里不光只有银河系　　?河外星系离我们越来越远　　3模型　　?理论基础　　?星空图景　　?演化模型　　4宇宙的起源　　?加速膨胀　　?宇宙的创生　　5大爆炸模型　　?理论简介　　?理论依据　　6物质多样性　　7运动形式　　?人说宇宙　　?无限宇宙　　8多元宇宙　　9相关名言　　1华夏历史　　编辑　　《文子·自然》：“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。”《尸子》：“上下四方曰宇，往古来今曰宙。”在这种观念之下，“宇”代表上下四方，即所有的空间，“宙”代表古往今来，　　即所有的时间，“宇”：无限空间，“宙”：无限时间。所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起，认为无古无今，无始无终，体现　　了我国古代人民的独特智慧。　　“宇宙”两字连用，最早出自《庄子》这本书，同时，《庄子》一书还给出了一种更抽象的宇宙定义，他说：“出无本，入无窍。有实而无乎处，有长而无乎本剽。有所出而无窍者有实。有　　实而无乎处者，宇也；有长而无本剽者，宙也。”现代学者张京华将其译为：“有实体存在但并不固定静止在某一位置不变叫做宇；有外在属性但并没有固定的度量可以衡量叫做宙。”此种　　宇宙定义与时空无关，与现代宇宙观有相似之处。但长期未被人们熟知。　　已知的宇宙　　2众多的观点　　编辑　　远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造做出推测。在中国西周时期，生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为，天穹像一　　口锅，倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形状也是拱形的。而浑天说可能始于战国时期。屈原《天问》：“圜则九重，孰营度之？”这里的“圜”有的注家认为就　　是天球的意思。西汉末的扬雄提到了“浑天”这个词，这是现今所知的最早的记载。他在《法言·重黎》篇里说：“或问浑天。曰：落下闳营之，鲜于妄人度之，耿中丞象之。”这里的“浑　　天”是浑天仪，实即浑仪（见浑仪和浑象）的意思。扬雄是在和《天问》对照的情况下来说这段话的。由此可见，落下闳时已有浑天说及其观庖瞧鳌。我国古代天文学家张衡提出的“浑天说　　”，认为“天之包地，犹壳之裹黄”。张衡的想象中，地球就像包裹在鸡蛋中的蛋黄一样。　　公元前7世纪，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。古印度人想象　　圆盘形的大地负在几只大象上，而象则站在巨大的龟背上，公元前7世纪末，古希腊的泰勒斯认为，大地是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。也有一些人认为，地球只是一只　　龟上的一片甲板，而龟则是站在一个托着一个又一个的龟塔上。　　地球原来是球形　　最早认识到大地是球形的西方人是古希腊人。公元前6世纪，毕达哥拉斯从美学观念出发，认为一切立体图形中最美的是球形，主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多　　古希腊学者所继承，但直到年，葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后，地球是球形的观念才最终被证实。　　地心说、日心说和万有引力定律　　公元2世纪，C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动，月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星运动的不均　　匀性，他还认为行星在本轮上绕其中心转动，而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年，N.哥白尼提出科学的日心说，认为太阳位于宇宙中心，而地球则是　　一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。到16世纪哥白尼建立日心说后，人们才普遍认识到：地球是绕太阳公转的行星之一，而包括地球在内的八大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系─　　─太阳系的主要成员。1609年，J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转，发展了哥白尼的日心说，同年，伽利略·伽利雷则率先用望远镜观测天空，用大量观测事实证实了　　日心说的正确性。1687年，I.牛顿提出了万有引力定律，深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因，使日心说有了牢固的力学基础。在这以后，人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。　　宇宙里不光只有银河系　　太阳　　太阳　　在哥白尼的宇宙图像中，恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年，乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天，认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶，由于E.哈雷对恒星自行的发展　　和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计，布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶，T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说，布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗　　里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法，用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例，1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图，　　从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中，H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂，以及许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的银河系　　概念才最终确立。　　18世纪中叶，康德等人还提出，在整个宇宙中，存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年　　的曲折的探索历程，直到1924年，才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。　　河外星系离我们越来越远　　近半个世纪，人们通过对河外星系的研究，不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统，而且已使我们的视野扩展到远达大约140亿光年的宇宙深处。　　3模型　　编辑　　理论基础　　1911年，E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图；1913年，伯特兰·阿瑟·威廉·罗素则绘出了恒星的光谱－光度图，即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始，　　先收缩进入主序，后沿主序下滑，最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年，亚瑟·斯坦利·爱丁顿提出了恒星的质光关系；年，C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢　　聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素　　银河系　　银河系　　理论被否定，并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究，起步较迟，它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。1917年，A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的　　广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型，奠定了现代宇宙学的基础。1922年，G.D.弗里德曼发现，根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程，宇宙不一定是静态的，它可以是膨胀　　的，也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙，后者对应于闭合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年哈勃发现了星系红移与它的距离成正比，建立了著名的哈勃定律　　。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶，G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此，许多人把大爆炸宇宙模型看成　　标准宇宙模型。1980年，美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的基础上又进一步提出了大爆炸前期暴涨宇宙模型。　　星空图景　　当代天文学的研究成果表明，宇宙是有层次结构的、像布一样的、不断膨胀、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。　　八大行星　　八大行星　　层次结构行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八颗行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。除水星和金星外，其他行星都有卫星绕其运转，地球有一个卫星月　　球，就如今的数据来看，木星的卫星数量最多。截止到2007年5月，已经发现的木星卫星为63颗，而土星为59颗，木卫三是太阳系中最大的卫星，其直径大于水星，质量约为水星的一半。具体　　数据如下：　　平均半径：2631.2km（地球的0.413倍）　　表面积：（地球的0.171倍）　　体积：7.6×1010km3（地球的0.0704倍）　　质量：1.kg（地球的0.025倍）　　这几年随着观测精度的不断提高，大行星的卫星数量急剧攀升。所以当你看到一些稍微早一些的数据的时候，就会得出不同的结论。行星、小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，　　构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%，其直径约140万　　宇宙历史　　宇宙历史　　千米，最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米（以冥王星作边界）。有证据表明，太阳系外也存在其他行星系统。约2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的　　天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看去则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年，太阳位于银河系的一个旋　　臂中，距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有　　百余个星系，直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团　　。超星系团往往具有扁长的外形，其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团，只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本　　超星系团。　　据媒体报道，美国有线新闻网（CNN）科学空间频道在2012年度评选出最壮观的行星、卫星、星系以及星云照片，这些都是令人惊叹的宇宙空间照片，其中包括猎户座星云、土星的神秘而漂亮　　的环结构，还有地球北极地区美丽的极光以及火星上的沙尘暴天气等。图中显示的猎户座星云图像，由阿塔卡玛探索者实验望远镜在亚毫米波长上所拍摄，显示了这片恒星形成区中正在形成　　新的恒星。[1]　　演化模型　　2014年5月，科学家制作出最为完整、清晰度最高的宇宙演化的电脑模型，模拟宇宙以暗物质为起点诞生并演化的过程。　　本次建立的电脑模型和真实的宇宙惊人得相似。在超级计算机和Arepo智能软件的帮助下，科学家们在3个月内完成了一部普通笔记本电脑200年才能完成的运算任务。这个电脑模型可用于测试　　有关宇宙构造和运转原理的理论。有关科研成果已经在《自然》杂志上发表。[2]　　4宇宙的起源　　编辑　　我们生活的地球之外的空间，是一个广阎无坦广阔无垠的星星世界，我们称之为“宇宙”。它的起源一直受到人们的关注。　　宇宙的不断膨胀　　一般认为，宇宙产生于140亿年前一次大爆炸中。大爆炸后30亿年，最初的物质涟漪出现。大爆炸后20亿～30亿年，类星体逐渐形成。大爆炸后90亿年，太阳诞生。38亿年前地球上的生命　　麦哲伦星云&amp　　麦哲伦星云&amp　　开始逐渐演化。　　大爆炸散发的物质在太空中漂游，由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的，我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不再膨胀，但是，科学家已发现　　宇宙中有一种“暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。　　大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争，爆炸产生的动力是一种斥力，它使宇宙中的天体不断远离；天体间又存在万有引力，它会阻止天体远离，甚至力图使其互相靠近。引力的大小与　　天体的质量有关，因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀，还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小，这完全取决于宇宙中物质密度的大小。　　理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度，宇宙就会一直膨胀下去，称为“开宇宙”；要是物质的平均密度大于临界密度，膨胀过程迟早会停下来，并随之出现收　　缩，称为“闭宇宙”。　　问题似乎变得很简单，但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×8^－30克/立方厘米。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间，平均密度就只有　　2×10^－31克/立方厘米，远远低于上述临界密度。　　然而，种种证据表明，宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质，其数量可能远超过可见物质，这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此，宇宙的平均密度是否真的小于临界密　　度仍是一个有争议的问题。不过，就目前来看，开宇宙的可能性大一些，因为宇宙中还有更多的暗能量。　　恒星演化到晚期，会把一部分物质（气体）抛入星际　　NGC5139半人马座Ω　　NGC5139半人马座Ω　　空间，而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程中气体可能越来越少（并未确定这种过程会减少这种气体。）。以致于不能再产生新的恒星。10^14年后，所有恒星都会失去光辉，宇宙　　也就变暗。同时，恒星还会因相互作用不断从星系逸出，星系则因损失能量而收缩，结果使中心部分生成黑洞，并通过吞食经过其附近的恒星而长大。（根据质能守恒定律，形成恒星的气体　　并不会减少而是转换成其他形态。所以新的恒星可能会一直产生.)　　10^17～10^18年后，对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，这时，组成恒星的质子不再稳定。10^32年后，质子开始衰变为光子和各种轻子。10^71年后，这个衰变过　　程进行完毕，宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。　　10^108年后，通过蒸发作用，有能量的粒子会从巨大的黑洞中逃逸出。宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙“末日”到来时的景象，但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。（但质子是否会　　衰变还未得到结论，因此根据质能守恒定律。宇宙中的质能会不停的转换。）　　闭宇宙的结局又会怎样呢？闭宇宙中，膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍，那么根据一种简单的理论模型，经过400～500亿年后，引力　　开始占上风，膨胀即告停止，而接下来宇宙便开始收缩。　　以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样，大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后，原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。　　再过几十亿年，宇宙背景辐射会上升到400开，并继续上升，于是，宇宙变得非常炽热而又稠密。在坍缩过程中，星系会彼此并合，恒星间碰撞频繁。　　这些结局只考虑到引力作用。实际上可能有更多其他的复杂因素。　　2002年，据中国网[3]报道，美国普林斯顿大学的保罗·斯坦哈特教授与英国剑桥大学的尼尔·图罗克教授,发表了关于“宇宙无始无终”的新论断。他们认为，宇宙既没有“诞生”之日，也　　没有终结之时，而就是在一次又一次的大爆炸中进行运动，循环往复，以至无穷的。至于“宇宙无始无终”的新论是否正确，报导中认为，过几年国际天文学界可望对此做出验证。但直到　　2013年，循环宇宙的观点仍存在争议。[4]　　加速膨胀　　一个科学家小组使用美国宇航局斯皮策空间望远镜进行的最新测量显示，宇宙的膨胀速度约为46英里(74公里)每秒·每百万秒差距(更精确的数值为：74.3±2.1(km/s)/Mpc)。　　浩瀚宇宙为天文学家的观测和研究提供了无限可能。谁能想象，璀璨星空正在不断远离我们，终有一天会在我们眼中消失？然而，诺贝尔奖获得者布莱恩·施密特指出，这就是正在发生的事　　实——物质与物质之间的空间正在加大。“这意味者大概百亿年后的未来，绚烂的星空用肉眼再难观测到，黑夜将一片空寂，大概1000亿年之后，除了我们所在的银河系，所有星系都将相距　　遥远各自飘离，人们看到的宇宙将空无一物。”　　美国科学家日前表示，基于相关发现中所获数据的计算产生了一个坏消息，即宇宙可能会在数百亿年后面临一场灾难。“如果你利用我们现在知道的所有物理学（知识）直接计算，这是个坏　　消息，”美国费米国家加速器实验室理论物理学家约瑟夫·利肯日前在美国科学促进会2013年年会上对媒体表示。美国科学促进会成立于1848年，是世界最大的科学协会之一，《科学》杂志　　也由其出版。利肯说，我们生活的宇宙并不稳定，科学界一直希望推算宇宙的长期稳定性，但这需要获得希格斯玻色子和其他亚原子粒子的精确质量，最近的发现提供了相关数据，在此基础　　上进行的计算显示数百亿年后将有一场灾难——“一个被认为会成为‘替代宇宙’的小空泡将在某处出现，随后逐渐膨胀并最终将我们破坏”。他认为，小空泡将以光速膨胀。[5]　　宇宙的创生　　1.有些宇宙学家认为，暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点，这种观点之所以在以前不能为人们接受，是因为存在着许多守恒定律，特别是重子数守　　恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展，重子数有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙　　从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面：　　①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无，则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践，而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型，我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很　　小的一部分，在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式，并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”，因而整个观测宇宙　　归根到底起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。　　②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系，也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸　　宇宙学与大统一理论结合起来，认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式，把“无”和“有”作为一对逻辑范畴，探讨　　我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式，转化为“有”——已知的物质和能量形式，这在认识论和方法论上有一定意义。　　2.宇宙是如何起源的？空间和时间的本质是什么？这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的　　探索宇宙三部曲，宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辩，而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。　　“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。1948　　年，俄裔美籍物理学家伽莫夫等人，又详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后，经一系列元素演化到最后形成星球、星系的整个膨胀演化过程的图像。但是该理论存　　在许多使人迷惑之处。　　宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白，即将人类至今还不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内的假设只是　　一种臆测。况且从能量与质量的正比关系考虑，一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢？　　大爆炸宇宙论面临的难题还有，如果宇宙无限膨胀下去，最后的结局如何呢？德国物理学家克劳修斯指出，能量从非均匀分布到均匀分布的那种变化过程，适用于宇宙间的一切能量形式和一　　切事件，在任何给定物体中有一个基于其总能量与温度之比的物理量，他把这个物理量取名为“熵”，孤立系统中的“熵”永远趋于增大。但在宇宙中总会有高“熵”和低“熵”的区域，不　　可能出现绝对均匀的状态。所以，那种认为由于“熵”水平的不断升高而达到最大值时，宇宙就会进入一片死寂的永恒状态，最终“热寂”而亡的结局。　　根据天文观测资料和物理理论描述宇宙的具体形态，星系的形态特征对研究宇宙结构至关重要，从星系的运动规律可以推断整个宇宙的结构形态。而星系共有的圆形旋涡结构就是整个宇宙的　　缩影，那些椭圆、棒旋等不同的星系形态只是因为星系年龄和观测角度不同而产生的视觉效果。　　奇妙的螺旋形是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。这种螺旋现象对于认识宇宙形态有着重要的启迪作用，大至旋涡星系，小至DNA分子，都是在这种螺旋线中产生。大自然并不认可笔　　直的形式，自然界所有物质的基本结构都是曲线运动方式的圆环形状。从原子、分子到星球、星系直到星系团、超星系团无一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一个大旋涡。因此，确立一个　　“螺旋运动形态宇宙模型”，比那种作为所有物质总和的“宇宙”却脱离曲线运动模式而独辟蹊径，以直线运动方式从一个中心向四面八方无限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能体现真实的　　宇宙结构形态。[6]　　5大爆炸模型　　编辑　　理论简介　　（big－bangmodel）　　一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。这种模型基于两个假设：第一是爱因斯坦提出的，能正　　确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论；第二是所谓宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的大尺度上，而它也意　　味着宇宙是无边的。因此，宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点，而是发生在同一时间的整个空间内。有这两个假设，就能计算出宇宙从某一确定时间（称为普朗克时间）起始的历史，　　而在此之前，何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态降下来，紧接着，预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质，如同　　我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟，宇宙温度就降低到能形成某些原子核。这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素，丰度同今天所看到　　的一致。大约再过100万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射，它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外　　大爆炸理论还预言，它们是无质量或无电荷的基本粒子。　　大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：　　（a）理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。　　（b）观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。但2012年认为这是宇宙学红移，而非多普勒红移。在宇宙　　学红移中，光波的波长是在传播过程中随空间的膨胀而发生变化的。光谱线的红移就是宇宙膨胀的反映。[7]　　（c）在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事　　实。　　（d）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。　　按照大爆炸理论，宇宙是137亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前，　　宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。　　按照大爆炸理论，宇宙没有开端。它只是一个循环不断的过程，便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。　　这只是一个设想，并不是一个完美的理论。[8]　　理论依据　　大爆炸理论虽然并不成熟，但是仍然是主流的宇宙形成理论的关键就在于目前有一些证据支持大爆炸理论，比较传统的证据如下所示：　　（a）红位移　　从地球的任何方向看去，遥远的星系都在离开我们而去，故可以推出宇宙在膨胀，且离我们越远的星系，远离的速度越快。　　（b）哈勃定律　　哈勃定律就是一个关于星系之间相互远离速度和距离的确定的关系式。仍然是说明宇宙的运动和膨胀。　　V=H×D　　其中，V（Km/sec）是远离速度；H（Km/sec/Mpc）是哈勃常数，为50；D（Mpc）是星系距离。1Mpc=3.26百万光年。　　（c）氢与氦的丰存度　　由模型预测出氢占25%，氦占75%，已经由试验证实。　　（d）微量元素的丰存度　　对这些微量元素，在模型中所推测的丰存度与实测的相同。　　（e）3K的宇宙背景辐射　　根据大爆炸学说，宇宙因膨胀而冷却，现今的宇宙中仍然应该存在当时产生的辐射余烬，1965年，3K的背景辐射被测得。　　（f）背景辐射的微量不均匀　　证明宇宙最初的状态并不均匀。　　（g）宇宙大爆炸理论的新证据　　在2000年12月份的英国《自然》杂志上，科学家们称他们又发现了新的证据，可以用来证实宇宙大爆炸理论。　　长期以来，一直有一种理论认为宇宙最初是一个质量极大，体积极小，温度极高的点，然后这个点发生了爆炸，随着体积的膨胀，温度不断降低。至今，宇宙中还有大爆炸初期残留的称为“　　宇宙背景辐射”的宇宙射线。　　科学家们在分析了宇宙中一个遥远的气体云在数十亿年前从一个类星体中吸收的光线后发现。[8]　　γ射线　　一般来说，核爆炸（比如原子弹、**的爆炸）的杀伤力量由四个因素构成：冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由强γ射线和中子流组成。由此可见，核爆炸本　　身就是一个γ射线光源。通过结构的巧妙设计，可以缩小核爆炸的其他硬杀伤因素，使爆炸的能量主要以γ射线的形式释放，并尽可能地延长γ射线的作用时间（可以为普通核爆炸的三倍）　　，这种核弹就是γ射线弹。　　贯穿辐射　　与其他核武器相比，γ射线的威力主要表现在以下两个方面：一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短，频率高，因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大，　　当人体受到γ射线的辐射剂量达到200－600雷姆时，人体造血器官如骨髓将遭到损坏，白血球严重地减少，内出血、头发脱落，在两个月内死亡的概率为0－80%；当辐射剂量为600－1000雷姆　　时，在两个月内死亡的概率为80－100%；当辐射剂量为雷姆时，人体肠胃系统将遭破坏，发生腹泻、发烧、内分泌失调，在两周内死亡概率几乎为100%；当辐射剂量为5000雷姆以　　上时，可导致中枢神经系统受到破坏，发生痉挛、震颤、失调、嗜眠，在两天内死亡的概率为100%。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器，它比中子弹的威力大得多。中子弹　　是以中子流作为攻击的手段，但是中子的产额较少，只占核爆炸放出能量的很小一部分，所以杀伤范围只有500－700米，一般作为战术武器来使用。γ射线的杀伤范围，据说为方圆100万平方　　公里，这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此，它是一种极具威慑力的战略武器。[8]　　6物质多样性　　编辑　　太阳系天体中，水星、金星表面温度约达700K，金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾，气压约50个大气压，水星、火星表面大气却极其稀薄，水星的大气压甚至小于2×10－9毫巴(　　和月球没什么两样)；类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面，类木行星却是一个流体行星；土星的平均密度为0.70克/立方厘米，比水的密度还小，木星、天王星、海王星的平均密　　度略大于水的密度，而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上；多数行星都是顺向自转，而金星是逆向自转；地球表面生机盎然，其他行星则是空寂荒凉的世界。　　太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现，有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几百万分之一；超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍，白矮星光度　　却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一，而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K，O型星表　　面温度达30000K，而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为3500高斯，有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯，而脉冲星的磁场强度可高达十几万亿高斯。有些恒星　　光度基本不变，有些恒星光度在不断变化，称变星。有的变星光度变化是有周期的，周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的，其中变化最剧烈的是新星和超新星，在几天　　内，其光度可增加几万倍甚至上亿倍。　　蜘蛛星云　　蜘蛛星云　　恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星，它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外，还以弥漫　　的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃，平均每立方厘米只有一个原子，其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外，还存在紫　　外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。　　星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体，统称为活动星系，其中包括各种　　射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体，以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动：速度达几千千米/秒的气流，总能量达1055焦耳的能量输出，规模巨大的　　物质和粒子抛射，强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态：超高温、超高压、超高密度、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我　　们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。[6]　　7运动形式　　编辑　　宇宙质能运动有三种形式：即零质量运动、化阻为动的零质量运动、质能等价运动。人造卫星、宇宙飞船、陨石、流星、慧星等所进行的运动，是零质量运动；光子、中微子、球形天体以及　　UFO所进行的运动，是化阻为动的零质量运动；我们现有的运输工具所进行的运动，都是质能等价运动。　　宇宙天体处于永恒的运动和发展之中，天体的运动形式多种多样，例如自转、各　　矮星系NGC4449内的恒星焰火　　矮星系NGC4449内的恒星焰火　　自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转，同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转，一方面又向着武仙座　　方向以20千米/秒的速度运动，同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转，运转一周约需2.2亿年。银河系也在自转，同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可　　能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。　　现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为，太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的（见太阳系　　起源）。恒星是由星云产生的，它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关，流行的看法是：在宇宙发生热大爆炸后40万　　年，温度降到4000K，宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期，这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性，或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系，然后再演化为星系团和星系。热大爆炸　　宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史：我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸，当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀，它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质　　为主时期的演变过程，直至10～20亿年前，才进入大规模形成星系的阶段，此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极　　早期，在我们的宇宙诞生后约10－36秒的时候，它曾经历了一个暴涨阶段。[6]　　人说宇宙　　在过去的数百年当中，天文学界对于宇宙源起的研究，是从哲学上的推测趋向于科学　　观察与求证，而扬弃了宗教的启示。甚而引起一般对科学与宗教及哲学都只有一知半解之流走上打倒宗教迷信而滥倡科学新迷信之途。　　十七世纪地科学家埃萨·牛顿（IsaacNewton），观察苹果从树上坠地；因而创立了地心引力与万有引力学说，但是，他无法解释宇宙中为何会有万有引力，他只好说那是一位上帝在控制着　　一切，才使到唯一有人类的地球不致于万有引力所毁灭。牛顿的万有引力学说，仍经得住今日科学的考验，但是，他的上帝支持唯一地球之说，却早已不受到新科学界的赞同。即使是早在与　　他差不多同期的伟大天文学家兼物理学家荷兰人克理斯泰·威根士（ChristianHuygens），就已发表过意见，说宇宙中到处有着生灵居住的星球；我们的地球并不是唯一有人类生物的世界。　　威氏的学说当然被当时的教廷视为异端邪说，教会直到今日仍然坚持只有一个地球世界；别无其他的地球，因为上帝只创造了这唯一的地球给予生灵生长。有些笃信该一宗教的现代科学家，　　也仍然奉此说为圭臬，不过，大多数科学家宁可避开而不谈上帝。　　牛顿虽然笃信上帝创世，他的机械力学说万有引力说却为他以后的科学界铺了路，逐渐地，越来越积极地，以无声的方式否定了上帝创世的神话及与之相似的经不起考验的论调。科学由是与　　犹太教基督教的“创世纪”分了家。“创世纪”已经不能满足现代人的求知欲望。信仰基督教是一件事，接受了“创世纪”神话是另一回事，很多信仰基督教的科学家，尤其是新一代的，都　　仍然保持着对耶稣基督的爱心的信仰，但是，扬弃了古代犹太民族神话的“创世纪”。其实，这也并没有什么矛盾。综观新约全书，都找不到耶稣肯定旧约的“创世纪”的言论。耶稣是以博　　爱平等施与等美德立教，并未以承受古老犹太神话创世纪去传道。耶稣是个很谦虚的伟大先知，自称“人子”而已，一切其他的神话色彩与衔头，都是后世教会加上去荣耀衪的。现代科学家　　，扬弃了古老犹太民族神话的“创世纪”，而仍然信仰基督，并无不妥，可说毋宁是明智的选择！　　合并图册　　合并图册(3张)　　扬弃了“创世纪”神话的科学家，得以自由研究追寻宇宙真理。于是，在十九世纪末到二十世纪末这一百年左右当中，科学突飞猛进，天文学宇宙学的新发现越来越深入太空宇宙。今日的天　　文学界已经认识了和陆续不断地用科技证实宇宙的复度多元性。　　但是，也正如著名的太空科学家，史提芬·威恩柏（StevenWeinberg）在其名著“最初的三分钟”（TheFirstThreeMinutes）一书内所说的：“越知道得多宇宙的情形，就越感到无知。　　”　　在过去的数百年当中，天文学界对于宇宙源起的研究，是从哲学上的推测趋向于科学　　观察与求证，而扬弃了宗教的启示。甚而引起一般对科学与宗教及哲学都只有一知半解之流走上打倒宗教迷信而滥倡科学新迷信之途。　　十七世纪地科学家埃萨·牛顿（IsaacNewton），观察苹果从树上坠地；因而创立了地心引力与万有引力学说，但是，他无法解释宇宙中为何会有万有引力，他只好说那是一位上帝在控制着　　一切，才使到唯一有人类的地球不致于万有引力所毁灭。牛顿的万有引力学说，仍经得住今日科学的考验，但是，他的上帝支持唯一地球之说，却早已不受到新科学界的赞同。即使是早在与　　他差不多同期的伟大天文学家兼物理学家荷兰人克理斯泰·威根士（ChristianHuygens），就已发表过意见，说宇宙中到处有着生灵居住的星球；我们的地球并不是唯一有人类生物的世界。　　威氏的学说当然被当时的教廷视为异端邪说，教会直到今日仍然坚持只有一个地球世界；别无其他的地球，因为上帝只创造了这唯一的地球给予生灵生长。有些笃信该一宗教的现代科学家，　　也仍然奉此说为圭臬，不过，大多数科学家宁可避开而不谈上帝。　　牛顿虽然笃信上帝创世，他的机械力学说万有引力说却为他以后的科学界铺了路，逐渐地，越来越积极地，以无声的方式否定了上帝创世的神话及与之相似的经不起考验的论调。科学由是与　　犹太教基督教的“创世纪”分了家。“创世纪”已经不能满足现代人的求知欲望。信仰基督教是一件事，接受了“创世纪”神话是另一回事，很多信仰基督教的科学家，尤其是新一代的，都　　仍然保持着对耶稣基督的爱心的信仰，但是，扬弃了古代犹太民族神话的“创世纪”。其实，这也并没有什么矛盾。综观新约全书，都找不到耶稣肯定旧约的“创世纪”的言论。耶稣是以博　　爱平等施与等美德立教，并未以承受古老犹太神话创世纪去传道。耶稣是个很谦虚的伟大先知，自称“人子”而已，一切其他的神话色彩与衔头，都是后世教会加上去荣耀衪的。现代科学家　　，扬弃了古老犹太民族神话的“创世纪”，而仍然信仰基督，并无不妥，可说毋宁是明智的选择！　　合并图册　　合并图册(3张)　　扬弃了“创世纪”神话的科学家，得以自由研究追寻宇宙真理。于是，在十九世纪末到二十世纪末这一百年左右当中，科学突飞猛进，天文学宇宙学的新发现越来越深入太空宇宙。今日的天　　文学界已经认识了和陆续不断地用科技证实宇宙的复度多元性。　　但是，也正如著名的太空科学家，史提芬·威恩柏（StevenWeinberg）在其名著“最初的三分钟”（TheFirstThreeMinutes）一书内所说的：“越知道得多宇宙的情形，就越感到无知。　　”　　;
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