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宇宙大爆炸假说的逻辑原理及其观测证据

宇宙大爆炸假说的逻辑原理及其观测证据

作者: 蚂蚁神威 | 来源:发表于2020-07-25 14:21 被阅读0次

    大爆炸假说建立在膨胀宇宙的基础上,它的逻辑是这样的:

    如果承认宇宙在膨胀,那么沿着时间回溯,就会得到一个宇宙中所有物质都聚集在一起的状态。

    把宇宙中如此众多的物质聚拢在一起,其强大的引力,必将摧毁一切物质结构,使之处于一种粒子状态并且既热且密。

    在宇宙质量下的既热且密是一种不稳定状态,它自己就会发生爆炸,不需要额外的力量,比如说上帝,来“引爆”它。

    那么宇宙是不是正在膨胀呢?

    1929年,爱德温·哈勃发现,来自星系的光呈现某种系统性的红移,这意味着光源正在离开我们远去,也就是说,宇宙的确是正在膨胀(如果是收缩则会发生蓝移)。

    这样,宇宙开始于大爆炸至少在逻辑上是说得通的,如果能找到观测上的支持,它的可接受度就会大大增加。

    宇宙学家们是这么设想的:如果宇宙果然开始于大爆炸,那就应该留下某种从这个爆发式的开端洒落的辐射,找到这种辐射就相当于找到了那种既热且密的状态,

    1965年,彭齐亚斯和威尔逊发现了“宇宙微波背景辐射”,这种辐射相当于在电磁波谱的微波部分波长为7.35厘米的某种无线电波信号;如果假设它是热辐射,那么它所具有的能量相当于2.7K的温度——这与1948年阿尔弗和赫尔曼富于灵感的估计非常接近。

    从1989年开始,美国国家宇航局的宇宙背景探测器(COBE)卫星开始在地球大气外观测微波背景辐射强度随频率的变化,观测结果与据温度为2.73K的纯热辐射做出的理论预言极其吻合。

    这种近乎完美的黑体辐射意味着,宇宙过去要比今天热成千上万度,因为,只有在如此极端的条件下,宇宙中的辐射才有可能呈黑体形式而达到如此高的精度。

    “宇宙微波背景辐射”成就了大爆炸假说,使它一举击溃曾经与之分庭抗礼的“稳恒态”假说(稳恒态不主张物质全部创生于过去某一特定的瞬间,而认为物质正在以恰当的速率不断的创生着,这一创生速率刚好跟因膨胀而使物质变稀的效果相平衡,从而使宇宙中的物质密度维持不变)。

    这也是今天绝大多数科学家愿意接受大爆炸假说的原因所在。

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