宇宙是如何开始的?

由:罗伯特·兰姆

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想象一下宇宙缩成一个点。根据大爆炸理论,这是开始。ballyscanlon /石/盖蒂图片社

“一开始”——在20世纪20年代之前,这些词在我们对宇宙的科学理解中没有地位。天文学家相信宇宙是永恒不变的。我们只知道一个星系还有几百万可见星星,这就是我们可观测宇宙的范围。

后来天文学家埃德温·哈勃观测到,由于红移,遥远的星系彼此加速远离,并制定了公式哈勃定律来解释宇宙的均匀膨胀红移只是指一个遥远的天体向更长或更红的波长偏移,这是多普勒效应的补充。

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与此同时,物理学家阿尔伯特·爱因斯坦刚刚完成了他的广义相对论相对论,它提供了一个有限的、同质的宇宙模型重力.这些努力为未来几十年的一系列新发现和新理论奠定了大部分基础。

我们对宇宙的现代科学理解提供了一种穿越时间的路线图。这幅地图以哈勃和爱因斯坦为基础,并由大量的轻元素和宇宙微波背景辐射等发现所证实,它指出了137亿年前发生的一件事,我们称之为大爆炸

在古代的这个时候,没有时间或空间这样的东西。只有一个热的凝聚点——一个奇点——包含了宇宙中所有的物质。此外,所有四种基本力(引力、电磁力、强力和弱力)被统一为一个单一的力。这个统一的周期,叫做普朗克时代持续了10-43年秒。然后宇宙以比光速还快的速度膨胀,几乎是在瞬间从亚原子膨胀到高尔夫球大小。科学家称其为通货膨胀时期

随后,宇宙在炽热的亚原子粒子洪流中向外膨胀。大爆炸三秒后,空间冷却到足以让这些粒子形成元素。大约3亿年后,恒星和星系也形成了。(有关这些开始步骤的更详细信息,请阅读《生活大爆炸》是如何运作的

大爆炸理论仍然为宇宙起源提供了最好的模型,但它不是我们拥有的唯一理论。例如,稳态理论模拟了一个密度一致的宇宙,似乎是由于不断产生新物质而膨胀。然而,由于发现了宇宙微波背景招商银行1965年)。从本质上说,CMB是早期宇宙膨胀的辐射特征。

火理论模型暗示宇宙的形成是由于在第四维度中两个独立的宇宙的碰撞。和大反弹理论表明我们的宇宙陷入了大爆炸和大爆炸的永恒循环中。

你可以把这些理论和模型想象成延伸到未知宇宙的桥墩。有些为我们提供了足够坚实的基础来观察和测试宇宙,因为我们稳定地确定我们在其中的位置和内容。

探索更多的宇宙困境的联系。

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更大的链接

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