宇宙是怎么产生的？

Question

如题所述

Answer 1

宇宙大爆炸(Big Bang)仅仅是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设想。

大约在50亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的，现在只能从理论研究的基础上描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质，形成了当今的宇宙形态，人类就是在这一宇宙演变中诞生的。

人们是怎样能推测出曾经可能有过宇宙大爆炸呢？这就要依赖天文学的观测和研究。我们的太阳只是银河系中的一两千亿个恒星中的一个。像我们银河系同类的恒星系 —— 河外星系还有千千万万。从观测中发现了那些遥远的星系都在远离我们而去，离我们越远的星系，飞奔的速度越快，因而形成了膨胀的宇宙。

对此，人们开始反思，如果把这些向四面八方远离中的星系运动倒过来看，它们可能当初是从同一源头发射出去的，是不是在宇宙之初发生过一次难以想像的宇宙大爆炸呢？后来又观测到了充满宇宙的微波背景辐射，就是说大约在150亿年前宇宙大爆炸所产生的余波虽然是微弱的但确实存在。这一发现对宇宙大爆炸是个有力的支持。

宇宙大爆炸的观点:

1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中，提出了热大爆炸宇宙学模型：宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度超过几十亿度，随着温度的继续下降，宇宙开始膨胀。

1965年，彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙背景辐射，后来他们证实宇宙背景辐射是宇宙大爆炸时留下的遗迹，从而为宇宙大爆炸理论提供了重要的依据。他们也因此获1978年诺贝尔物理学奖。

20世纪科学的智慧和毅力在霍金的身上得到了集中的体现。他对于宇宙起源后10-43秒以来的宇宙演化图景作了清晰的阐释.

宇宙的起源：最初是比原子还要小的奇点，然后是大爆炸，通过大爆炸的能量形成了一些基本粒子，这些粒子在能量的作用下，逐渐形成了宇宙中的各种物质。至此，大爆炸宇宙模型成为最有说服力的宇宙图景理论。然而，至今宇宙大爆炸理论仍然缺乏大量实验的支持，而且我们尚不知晓宇宙开始爆炸和爆炸前的图景。

宇宙大爆炸理论:大爆炸理论

大爆炸理论是关于宇宙形成的最有影响的一种学说，英文说法为Big Bang，也称为大爆炸宇宙论。大爆炸理论诞生于20世纪20年代，在40年代得到补充和发展，但一直寂寂无闻。直到50年代，人们才开始广泛注意这个理论。

大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点，大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期，温度极高，在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。

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。

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150亿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。

但是，大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样，或者说发生这次大爆炸的原因是什么？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，从大爆炸到黑洞的周而复始，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。

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，所以才有现在的宇宙和现在星系和星团的产生。

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，其温度确实比现在的宇宙温度要高。他们发现，背景温度约为-263. 89摄氏度，比现在测量的-273.33的宇宙温度要高。

虽然已有上述证据存在，但是宇宙是否起源于大爆炸学说，仍然缺乏足够多的令人信服的证据。

宇宙大爆炸理论是现代宇宙学的一个主要流派，它能较满意地解释宇宙学的一些根本问题。宇宙大爆炸理论虽然在20世纪40年代才提出，但20年代以来就有了萌芽。20年代时，若干天文学者均观测到，许多河外星系的光谱线与地球上同种元素的谱线相比，都有波长变化，即红移现象。

到了1929年，美国天文学家哈勃总结出星系谱线红移星与星系同地球之间的距离成正比的规律。他在理论中指出：如果认为谱线红移是多普勒效果的结果，则意味着河外星系都在离开我们向远方退行，而且距离越远的星系远离我们的速度越快。这正是一幅宇宙膨胀的图像。

40年代美国天体物理学家伽莫夫等人正式提出了宇宙大爆炸理论。该理论认为，宇宙在遥远的过去曾处于一种极度高温和极大密度的状态，这种状态被形象地称为“原始火球”。以后，火球爆炸，宇宙就开始膨胀，物质密度逐渐变稀，温度也逐渐降低，直到今天的状态。这个理论能自然地说明河外天体的谱线红移现象，也能圆满地解释许多天体物理学问题。1964年美国人彭齐亚斯和威尔逊又发现了宇宙大爆炸理论的新的有力证据。

该理论作为一门发展中的理论，虽然得到了绝大多数科学家的认同，但仍有一些解释不了的问题，需要进一步完善其理论体系。

Answer 2

宇宙的起源
宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。
宇宙是物质世界，它处于不断的运动和发展中。
千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天，科学家们才确信，宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
在爆炸发生之前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，之后发生了大爆炸。
大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。
然而，大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释，“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西？ “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。 宇宙的起源
宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。
宇宙是物质世界，它处于不断的运动和发展中。
千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天，科学家们才确信，宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
在爆炸发生之前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，之后发生了大爆炸。
大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。
然而，大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释，“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西？ “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。

Answer 3

宇宙是怎么产生的

我们现在观察到的宇宙，其边界大约有100多亿光年。它由众多的星系所组成。地球是太阳系的一颗普通行星，而太阳系是银河系中一颗普通恒星。我们所观察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么产生的呢？
宇宙学说认为，我们所观察到的宇宙，在其孕育的初期，集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿年到200亿年前，原始火球发生大爆炸，从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。
宇宙原始大爆炸后0.01秒，宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后，物质迅速扩散，温度迅速降低。大爆炸后1秒钟，下降到100亿度。大爆炸后14秒，温度约30亿度。35秒后，为3亿度，化学元素开始形成。温度不断下降，原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下，形成恒星系统，恒星系统又经过漫长的演化，成为今天的宇宙。本回答被网友采纳

Answer 4

http://blog.sina.com.cn/u/489daccc010002ha

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美籍俄国科学家伽莫夫于20世纪中叶提出了“宇宙大爆炸”学说。他为什么会有如此的“奇思异想”呢？这得从1929年说起，美国天文学家哈勃在一次研究中偶然发现，河外星系的绝大多数星系都会逐渐远离地球所在的银河系。由此可以进一步推断，宇宙正在发生变化，它在逐渐膨胀，宇宙间的各星系彼此之间已越来越远。伽莫夫由此逆向推理，得出这样一个结论：如果时间倒流，那么在某个很早的时间，这些星系有可能是“挤成一团”的状态。然而，这些挤成一团的物质怎么会演变成许多“碎片”的呢？最全理的解释就是宇宙曾经发生过大爆炸。
1948年4月，伽莫夫与天体物理学家阿尔弗、贝特共同撰写了一篇关于宇宙起源的文章，并刊登在美国《物理评论》杂志上。文章说，在200亿年前，“我们的宇宙”的空间极其微小，其中所有的物质都紧紧地挤在“宇宙蛋”或“原始火球”内，其温度高逾1万亿摄氏度。突然有一天，这个“原始火球”发生了大爆炸。一个新的宇宙就从这一刻起开始孕育。这个时候的宇宙中还没有太阳、地球和月亮等天体，只有高能量的粒子，但宇宙这种状态存在的时间连1秒钟都不到。爆炸之后的宇宙，其温度开始骤然下降。当温度下降到大约100亿摄氏度时，宇宙演化就进入了另一个阶段。随着温度的继续降低，开始出现了原子、分子。之后这些原子、分子又演化成气体云。行星、恒星等多种天体都是气体云长期演化的产物。直到51亿年前，太阳系才真正形成了。
伽莫夫的这篇文章一经发表，就极大程度地影响了科学界，成为现代宇宙学中的经典文献之一，并引起了z世界性的轰动。所以后来人们就把最初那次爆炸性的宇宙开端称为“大爆炸”。
伽莫夫还预言，宇宙大爆炸后随之而来的反应使宇宙存在一种微波辐射。在这个过程中，辐射的波长逐渐地由短到长，强度也由强变弱，直到变成微波辐射。据专家估计，目前这种辐射的强度相当于5开左右的温度。
世界各地的科学家们为了证实伽莫夫的预言，开始在茫茫宇宙中探寻大爆炸的遗迹。射电天文学家们还用雷达技术探测来自宇宙的这种微波辐射，但是仍没有获得实质性的进展。直到1965年，“宇宙大爆炸的余者”终于被美国的彭齐亚斯和威尔逊这两位工程师发现了。
彭齐亚斯和威尔逊刚开始时是在研究如何改进人造卫星通讯。为了避免干扰卫星通讯的一切因素，特别是无线电噪声源，他们架起了一个喇叭型的高灵敏度的定向接收天线系统。在一一估计了所有噪声源之后，他们意外地发现一个相当于3.5开的噪声温度。他们无法消除这种噪声，更难以解释这种噪声的来源。更令他们困惑的是，噪声的变化没有方向性，也没有方向性，也没有周期性，它并不随季节交替而变化。这就说明它与太阳毫无关系。两位工程师百思不得其解，并把天线拆装了好几遍，却依然能够接收到那种奇怪的噪声。
噪声引起了彭齐亚斯和威尔逊的兴趣。他们反复实验，最后得出一个结论：这种噪声在微波波段，其实际有关键人物温度为3.5开。有一点可以肯定，这种噪声绝不是来自人造卫星。正在这时，美国普林顿大学的一篇论文引起了彭齐亚斯的注意。文中提到，在我们的太空中充满了早期宇宙大爆炸后的残余辐射，即宇宙背景辐射。这种辐射大约在3厘米波长处会产生微波噪声，其温度相当于10开。
彭齐亚斯看过这篇论文后，立刻与负责该论文研究课题的迪克教授通了电话。迪克马上意识到彭齐亚斯的发现可能正是自己长期以来想要探求的结果。
迪克的研究小组在半年之后使用了更先进的仪器，开始在3.2厘米波长上观测宇宙微波背景辐射屏很快取得了进展。目前，科学家们已成功地测算出宇宙微波背景辐射的实际辐射温度是2.73开。大多数科学家们认为，当年宇宙大爆炸的“余烬”就是彭齐亚斯和威尔逊探测到的微波背景辐射。这一极具科学价值的意外发现被天文学界命名为“3开宇宙微波背景辐射”。
“3开宇宙微波背景辐射”的发现被科学界列为20世纪60年代天文学的四大发现之一。1978年，彭齐亚斯和威尔逊这两位工程师也因此获得了诺贝尔物理学奖。

参考资料：http://www.xiaofuzi.net/xfz/Article/article.asp?id=124&sp=PREV&classid=5

Answer 5

1929年，天文学家哈勃公布了一个令世界极为震惊的发现，这个发现在哈大程度上导致这样的结论：宇宙是在不断膨胀的。为什么那么让人震惊呢？因为当时的著名科学家爱因斯坦认为宇宙是永恒不变的。而且当时人们心里也都是认为是不变的。但是，他们都错了。
天文学家梅勒特认为，现在的宇宙是由一个有巨大能量的“原始原子”爆炸而成。这就是大爆炸说的一个前身。美国天文学家伽莫夫接受并继续发展了勒梅特的思想，于1948年正式提出宇宙起源的大爆炸学说。
伽莫夫认为，宇宙的最初阶段是一个温度极高、密度计打得又最基本粒子组成的一个“原始火球”，然后这个火球迅速膨胀，这个过程好像一次巨大的爆发。由于迅速膨胀，宇宙的温度和密度都在不断降低，
在这个过程中形成了最初的化学元素，如原子核，然后又分成原子、分子构成的气体物质气体物质有逐渐凝成星云，最后原始星云中逐渐形成各种星体，成为现在的宇宙。
当时，这种学说并没有引起重视，到了1965年，由于宇宙背景辐射的发现，大爆炸学说的与重见天日。因为，在大爆炸学说中的“余热”很有可能表现为宇宙背景辐射，很令人意想不到的是，伽莫夫预言的“余热”温度与宇宙温度不相上下，另一方面，宇宙的年龄已被认为是在150亿年前，这样，越来越多的科学家接受了大爆炸学说，它是现行最有影响、最有希望的一种宇宙起源推测