什么是宇宙大爆炸?

如题所述

让我们暂时返回20世纪30年代,想象一下那时的天文学家第一次知道了令人震惊的事实——所有的星系都在彼此高速远离,然后又惊奇地发现宇宙居然有起始端点的现实。宇宙膨胀是从创生时刻开始的,这个时间被很形象生动地命名为大爆炸。大爆炸高达数万亿度的高温创造了膨胀宇宙的纤维结构,朝周围抛出物质。这个创造宇宙的爆炸的影响至今仍然可见,相互高速飞离的超星系团就是实证之一。
有些天文学家对此却表示质疑:这一切是否都是假象?观测到的红移是否可能并非是宇宙膨胀产生的,而是其他效应的结果?他们想得到大爆炸确实发生过的确凿证据。20世纪50年代,随着稳恒态宇宙理论的出现,关于大爆炸的争论达到顶峰。稳恒态宇宙理论认为宇宙膨胀是因为真空中连续不断产生新的物质,其基本假设是宇宙没有开端也没有结束。
对起源的疑问可以通过探测得到,因为就宇宙的尺度而言,距离等同于时间。距离我们越远的天体,其发出的辐射需要更长的时间到达地球,看起来也就越年轻。因此,如果天文学家看得范围足够大,就能够探测到所有星系起源之前的奇点。在所有方向看来,这个标记都应该是相同的,因为一切的一切都源自于它,所以任何方向的视线都会通往创生时刻留下的信号。
美国普林斯顿大学的物理学家罗伯特·迪克花费多年时间想要精确定义大爆炸,解释它到底是怎么一回事。他计算出了经历漫长的万古世纪后,我们今天仍然能够探测到的宇宙创生爆炸波留下的余烬温度。因为温度与波长紧密相关,迪克认为红移值太大,以致余烬的辉光已不在可见光波段,而是转为温度更低的我们看不到的微波辐射。这与我们用火车来比拟的红移现象完全一致,如果火车以如此高的速度远离,它的鸣笛声也将降到我们能够听到的频率之下(就像次声波和超声波一样)。
美国新泽西州霍姆德尔的阿诺·彭其亚斯和罗伯特·威尔森在不知道迪克研究内容的情况下,于1965年春天对一个新微波天线进行了测试。结果,他们发现了一种来自全天空各个方向持续不断的微弱信号。那正是迪克曾预言存在的大爆炸余烬的信号。现在这个余烬被称为宇宙微波背景辐射,这正是宇宙创生奇点爆炸后留下的残余热辐射,经过漫长的冷却,它只比零开(-273.15℃)高3开。这是大爆炸确实发生过的最强有力证据。它的存在说明,宇宙创始的回声在137亿年后的今天仍能被听到。
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第1个回答  2021-08-18

宇宙大爆炸内部模型图解:


图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特

第2个回答  2020-06-19

宇宙大爆炸说明了什么?

第3个回答  2019-11-14
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