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文檔簡介

1、本文格式為word版,下載可任意編輯宇宙形成的過程 宇宙是怎么形成的 現代天文學認為,宇宙是全部時間空間物質的總和,是我們這個物質世界的整體,是物理學和天文學的最大討論對象。那么你對宇宙的形成了解多少呢?以下是由我整理關于宇宙是如何形成的的內容,盼望大家喜愛! 宇宙的形成 爆炸之初,物質只能以中子、質子、電子、光子和中微子等基本粒子形態存在。宇宙爆炸之后的不斷膨脹,導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,并復合成為通常的氣體。氣體漸漸分散成星云,星云進一步形成各種各樣的恒星和星系,最終形成我們如今所看到的宇宙。 暴漲模型允許宇宙的物質和能量從無中產生。大統一理論

2、認為,重子數允許不守恒,而宇宙中的引力能可粗略地說是負的,并精確地抵消非引力能,總能量為零,因此宇宙從無中演化是可能的。 "無'并非是肯定的虛無,真空能恰恰是一種特別的物質和能量形式。假如進一步說真空能起源于"無',那么這個"無'也只能是一種未知的物質和能量形式。從現代物理學的觀點看,真空也可視為物質。 宇宙不論多么巨大,作為一個有限的物質體系 ,也有其產生、進展和滅亡的歷史。暴漲模型認為宇宙中的物質與能量形式不是永恒的,把"無'作為一種未知的物質和能量形式,在熟悉論和方法論上有肯定意義。 現代宇宙學不是晦澀無用的哲學思辯

3、,而是建立在天文觀測、數學模型、物理試驗基礎上的現代科學,完全有力量認知宇宙的神秘。天文學家們指出,大爆炸必定會發生,緣由是"虛空'本質上是不穩定的,可以從量子力學和廣義相對論中推導出來。在量子力學的尺度,空間將不穩定,不再顯示平滑和連續,空間和時間失去穩定性,混雜形成時空的泡沫,微小的時空泡可以自發形成。量子化的時空產生漲落,宇宙產生于"虛空'。 宇宙的結局 熱力學定律不會讓宇宙獲得永生,新的恒星無法連續形成時,宇宙抵達熱寂平衡點,宇宙的狀態猶如誕生之初的那一碗湯狀時空。熱寂是熱力學上的終點,整個宇宙任何一處的溫度都僅僅比肯定零度高一些,這意味著沒有東西會

4、幸存下來。少部分科學家認為,宇宙結局假如是大坍縮,全部的物質最終都會變成原子狀態,再經過一次偶然的量子漲落,新一輪的大爆炸又形成了,下一個宇宙誕生。 宇宙學家認為,假如宇宙能量密度等于或者小于臨界密度,膨脹會漸漸減速,但永久不會停止。恒星形成會因各個星系中的星際氣體都被漸漸消耗而最終停止;恒星演化最終導致只剩下白矮星、中子星和黑洞。相當緩慢地,這些致密星體彼此的碰撞會導致質量聚集而間續產生更大的黑洞。宇宙的平均溫度會漸近地趨于肯定零度,從而達到所謂大凍結。此外,如果質子真像標準模型預言的那樣是不穩定的,重子物質最終也會全部消逝,宇宙中只留下輻射和黑洞,而最終黑洞也會因霍金輻射而全部蒸發。宇宙的

5、熵會增加到極點,以致于再也不會有自組織的能量形式產生,最終宇宙達到熱寂狀態。在cdm模型中,暗能量以宇宙學常數的形式存在,這個理論認為只有諸如星系等引力束縛系統的物質會聚集,并隨著宇宙的膨脹和冷卻它們也會到達熱寂。對暗能量的其他解釋,例如幻影能量理論則認為最終星系群、恒星、行星、原子、原子核以及全部物質都會在始終持續下去的膨脹中被撕開,即所謂大撕裂。 多元宇宙的介紹 多元宇宙是一個理論上的無限個或有限個可能的宇宙的集合。多元宇宙所包含的各個宇宙被稱為平行宇宙。極少數理論物理學家認為存在著不同狀態的多元宇宙。 依據暴脹理論,通常所說的大爆炸可能并不是時間和空間的起始,而是我們這個可觀測宇宙的開頭

6、。在此以前是宇宙的暴脹期。那是一個以指數級膨脹的宇宙,布滿著時空結構固有的能量。宇宙的暴脹也是一個通過繼承和進展而來的理論。它繼承了大爆炸理論和現代宇宙學的全部成果;解釋了大爆炸理論無法解釋的一系列問題,包括宇宙各處的溫度為何如此平均,空間為何如此平坦,為何沒有發覺磁單極子這樣的高能遺留物等等;與此同時,它還明確作出了五個可供檢驗的猜測,其中四個已被確認。唯一一個未被確認,也難以確認的猜測是:多元宇宙。 暴脹理論認為,暴脹能導致空間以指數級急速膨脹。這能解釋為什么我們的宇宙如此平均、如此巨大。暴脹結束后,我們的宇宙布滿了物質和輻射,也就是我們在大爆炸中所看到的一切。我們今日的宇宙是通過充分的暴

7、脹形成的。但是依據同一個理論,可以推導出在暴脹已經結束的地方四周,或許仍舊存在著很多暴脹尚未結束的地方。這種存在于理論中的現象也就是所謂的"永久暴脹'。 推斷一個理論是否成熟、是否科學有三大標準。它們分別是: 能否重現原有理論的結果;能否解釋與原有理論沖突的結果;以及能否作出新的、可供檢驗的猜測。 由于無法驗證,也無法預言如何驗證,多元宇宙不是科學理論,不也是科學假說,而是個人假說。多元宇宙理論本身并不是一個科學理論。它實際上是一個依據當前已知物理定律所作的推論。 對于我們所在的這個宇宙來說,多元宇宙理論起不到多大的解釋作用。它無法解決我們當前面臨的問題。最糟糕的是,它無法向

8、我們供應任何能夠加以檢驗的猜測。這首先意味著假如我們對這個宇宙及其歷史的熟悉是正確的,那么多元宇宙可能真的存在。但產生這些宇宙的大爆炸與我們這個宇宙沒有任何關聯。但與此同時,這一切又是超現實的。即便在理論上,也無法加以檢驗。除非我們重現宇宙暴脹,然后把觀測者送往不同的暴脹區。 多元宇宙理論永久是一種物理學的推論。它或許是一種不行避開的推論,但在加以檢驗之前,不能被稱為科學。事實上,我們可能永久也無法對此加以檢驗。這是一個有意義的理論猜想,但不是科學理論。而且由于宇宙給我們設置了局限,多元宇宙可能永久都無法成為科學理論。它屬于一種基于物理的"形而上學(metaphysics)'。我們能夠通過科學的方

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