宇宙大爆炸理论（宇宙大爆炸理论被推翻）

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宇宙大爆炸的理论是怎么来的？

宇宙大爆炸的过程在这里先忽略。孙坦经科学家们计算，历经了38万年的时间，电子才冷却到足够低的温度形成原子。宇宙中的氢原子、氦原子和锂原子花了很长的时间才得以形成。在原子大规模的产生后，宇宙逐渐变得清透。第一道光线穿过混沌在宇宙中奔驰，在137年后的新泽西州，两个年轻的科学家偶然发现了这道光线。

当时，它们正在绘制银河系的无线电信号，他们在探测的时候听到了“嗡嗡”声，起初它们认为天线可能是被鸽子粪便污染，但是在清理天线后。奇怪的声音却没有消失。实际上，这些奇怪的声音，就是137亿年前，电子组成原子时发出的声响。

经过研究研究星系的光谱，发现了红移现象，这说明星系在远离我们，结果发现几乎所有的星系都远离我们运动，这就让人浮想到了宇宙大爆炸。

宇宙大爆炸理论创始人之一是乔治·伽莫夫，1946年美国物理学家乔治·伽莫夫提出大爆炸理论，认为宇宙由大约140亿年前发生的一次大爆炸形成，上世纪末，对超新星的观测膨胀。

大爆炸理论证据：首先是红移现象，这是哈勃发现的。人类对宇轿凯衫宙的认知在上个世纪经历了重大的改变，在二十世纪初，传统科学认为宇宙是完全静止、永恒不变的。然而在1929年，天文学家哈勃发现星系并非静止不动。它们不但在移动，还在以惊人的速度飞离地球。这是第一个关于宇宙大爆炸的实证，所有的一切都在远离我们而去。哈勃的发现揭开了宇宙大爆炸的序幕。

大爆炸理论证据：根据大爆炸理论认为，大闭腔爆炸的时候宇宙温度是极高的，但宇宙在不断膨胀，宇宙温度也会因膨胀而下降冷却，在上世纪美国天文学家彭齐亚斯和威尔逊并发现了宇宙微波背景辐射，从而证实了这一点。

通过大爆炸理论模型计算，宇宙在爆炸之初温度高到不可思议，物质只能是中子，质子，电子，形态存在，随着温度下降，从而形成了原子，原子核以及分子，最终形成星云，因此计算得出宇宙是由25%的氦元素和75%的氢元素组成，这与天文学家实际测量的宇宙元素丰度基本吻合。

也说明了为什么宇宙中所有的恒星都是主要由氢元素和氦元素组成的。这些都是为大爆炸理论提供了有力的证据。

数百亿年或许对大多数人来说没啥意义，大家最关心的还是明天是否会涨工资， 房价会不会降等等实际问题，但是总得有人去思考我们宇宙最深奥的问题，这也是人类的使命之一。

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从无到有，一切开始的地方——宇宙大爆炸理论

一切的起源是宇宙大爆炸的观点认为宇宙是突然间出现的，而且不是无尽的。直到20世纪中叶，大多数科学家仍认为宇宙是无限的，永恒的。直到爱因斯坦的广义相对论悉枣让我们更了解引力，还有埃德温·哈勃发现星系彼此远离这一同先前预测相符的运动规律。

图1. 宇宙微波背景全天图，由威尔金森微波各向异性探测器9年成果绘制

1964年，偶然间发现了宇宙背景辐射，宇宙背景辐射是早期宇宙的遗留，和其他观测证据共同使大爆炸成为公认的科学理论。此后， 科技 的进步，如哈勃望远镜给我们提供了宇宙大爆炸和宇宙结构的优质影像。最近的观测结果甚至意味着宇宙的膨胀正在加速。

图2. 发现号航天飞机在STS-82维修任务中拍摄的哈勃空间望远镜

但是，大爆炸是如何运作的？从无中如何能生有呢？让我们来探讨我们所知道的。现在我们可以忽略一开始的部分。首先，大爆炸并不是爆炸。物陆租它是所有的空间一瞬间伸展到每一个地方的过程。宇宙一开始是十分，非常，极其的小并且迅速扩展到足球的大小。宇宙并没有扩展进任何东西，空间只是扩展成了它自己。宇宙并不能扩展进任何东西，因为宇宙是没有边界的。根据定义，没有宇宙之“外”。宇宙就是全部。

图3. 胶子

在这个炎热的，密集的环境里，能量存在于寿命极短的粒子中。胶子破坏彼此，创造出夸克对，也许会释出更多的胶子，找到其他短寿命的夸克进行交互作用形成新的夸克对和胶子。物质和能量不只是理论上等价，在如此热的环境之下，它们几乎同样的东西。这一次，物质赢了反物质。今天，我们留下了几乎所有的物质而几乎没有反物质。十亿里的一个物质粒子是由十亿个反物质粒子所形成。为了代替一个庞大的终极力量，这里有精简的版本表示几个不同的作用法则。

图4. 电子与正子湮灭的费曼图，胶子通常是以螺旋线表示

现在，宇宙的直径拉伸到十亿公里，这导致温度下降。夸克的循环出现，转换回能量的过程突然停止。现在我们从仅有的东西开始。夸克开始形成新的粒子，强子，如质子和中子。夸克的组合可以形成各种强子，但只有极少数在任何时间内是稳定的。从大爆炸开始到现在只过去了一秒，宇宙已经伸展到1兆公里，现在已经冷却到足够让大多数中子衰变成质子并形成第一个原子，氢。

图解：自旋为1的介子所形成的九重态。

想象一下，宇宙现在是非常热的汤，有摄氏一千亿度，充满着无数粒子和能量。在接下来的几分钟，所有东西快速冷却。强子和电子形成稳定、电中性环境的原子。有些人称这时期为黑暗时代，因为没有星体，氢气不让可见光走动。但是，在还没有任何有眼睛的生物存在的时候，可见光又有什么意义？当几百万年后氢气凝结在一起，引力让它承受着巨大的压力，而星体和星系开始形成。它们的辐射溶解稳定的氢气气体成等离子体，直到今天仍然弥漫在宇宙，并且让可见光通过。最后，终于有了光！

图5. 可观测宇宙的空间尺度

好吧，但我们没有谈到的部分呢？在一开始发生了什么事？这部分可以被定义为宇宙大爆炸。我们不知道在这里发生的事情。在这里，我们的工具无法作用，自然规律停止运转，时间本身摇摇晃晃的。要了解这里发生的事情，我们需要一种理论相结合爱因斯坦的相对论和量子力学，无数的科学家正在研究。

图6. 宇宙时间表。在本图中，时间轴的方向为从左至右，宇宙的其中一个维度则予以罩兆隐藏， 因此在图中的任何给定时间，宇宙会以碟状“切片”的形态显示。

我们还有许多悬而未决的问题。在我们的宇宙之前有宇宙存在吗？这是第一个也是唯一的宇宙？是什么启动了大爆炸？还是那只是基于我们还不了解的法则发生的自然现象？我们不知道，也许我们永远也不会知道。但我们知道的是，我们的宇宙在这里开始了，而从这里产生粒子，星系，星体，地球，和你。既然我们是由死星组成的，我们跟宇宙就没有距离，我们是它的一部分。你甚至可以说，我们以宇宙的方式经历它本身。所以，让我们继续体验它，直到没有更多的问题要问。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Kurzgesagt – In a Nutshell-南北角

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宇宙大爆炸理论

1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初租谈聚集在一个“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燃碧中的体现。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。至弊段碰此，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。

什么是宇宙大爆炸理论

我们都听说过宇宙大爆炸理论，并且知道我们的宇宙是在不断膨胀的。但是，还有没有一些别的理论呢。是否有一些有争议的理论，能够更好的帮助我们理解我们从何而来。或者说，能否让我们的想象力更奔放一些。好吧，让我们一起来看看，好吗。

这五种颇具争议的宇宙理论可能让你大吃一惊：

1.循环周期宇宙说这一理论认为我们的宇宙在不断的自我重复。每几万亿年，宇宙爆发形成生命，有点像宇宙大爆炸理论，但是它并不是只爆炸一次。它是一个不断循环往复的“重生—毁灭”的过程，被称为“循环宇宙理论”。它能够解释为什么宇宙没有像“大爆炸理论”设想的那样快速膨胀。

事实上，它也能够解释爱因斯坦早期提出的一个“宇宙常数”理论。爱因斯坦把宇宙描述为一个不膨胀的静态空间。这个常数曾被称为“λ常数”，但是当埃德温.哈勃发现宇宙确实在膨胀之后，它就被遗弃了。循环周期宇宙说认为这个常数随着时间的推移而衰减，从而形成了宇宙“重生—毁灭”的周期性。

2.我们的宇宙是全息图什么是全息宇宙。好吧，我们不是生活在一个黑客帝国，滚兆而是生活在一个多维空间。天体物理学家研究了大爆炸后留下的，宇宙背景噪声中的异常现象。他们找到了支持全息宇宙案例的证据。

我们生活在三维空间，但科学家们提出我们实际上处于2D状态。很难想象，但只要想想你的信用卡或借记卡以及上面的全息图。它是把3D图像放在2D平面。或者说在2D电视上观看3D电影。当我们在平面屏幕上观看某些内容时，我们的大脑会把它处理成3D信息，尽管我们知道它是平的。

我们全息宇宙的不同之处在于我们可以触摸，感受，嗅觉和品味。

3.弦理论弦理论是争议最少但是同样有奇特之处的宇宙理论之一。它也考虑了空间和时间的维度但是弦理论认为我们的宇宙只是一个更大的多宇宙的一小部分。这个多宇宙是九维的，但我们只能看到三个维度。

此外，我们的宇宙看起来拍备芹很平坦，就像一张纸。这意味着其他宇宙可能位于我们之下或顶部，它们可能在时间，空间或大小方面有所不同。这表明每个宇宙都与我们所在的宇宙不同。

例如，有些可能与我们的宇宙几乎相同，而其他有些可能根本不存在。相信这一理袭毕论的科学家认为，如果我们旅行得足够远，我们最终可能会遇到我们宇宙的并行版本。

4.泡泡宇宙说我们在真空中开始讨论这个有争议的宇宙理论。真空中有能量存在。这种能量在整个空间里来回弹跳。事实上，想象真空是一盆水，在炉子上煨，能量是水加热过程中产生的气泡。其中一些气泡蒸发，另一些气泡相互碰撞，一些气泡变大，另一些气泡变小。但每一个气泡都是一个宇宙。

这就是泡泡宇宙理论。泡泡宇宙理论起源于我们对宇宙膨胀速度的了解。但如果有泡泡宇宙，我们能不能碰到一个。约克大学副教授马修.约翰逊一直在进行模拟：

“我们模拟整个宇宙。我们从一个有两个气泡的多元宇宙开始，在计算机上模拟气泡碰撞，来弄清楚会发生什么。然后我们在不同的地方设置虚拟观察者，并探寻观察者会从那里看到什么。”

5.宇宙是为人类而制造λ常数在另一个有争议的宇宙理论中出现过。我们的星球位于所谓的金发姑娘可居住区（不是太冷也不是太热，气候适宜）。但我们的宇宙有可能刚好处在这个区域吗。该理论被称为人类原理，它表明宇宙中的完美条件是专门为支持人类生命而设计的。

例如，如果λ常数太大，宇宙就会在宇宙大爆炸后就随即自我毁灭。但是，这个λ常数非常地小。因此，只有智能生物，即人类，才能观察它并欣赏它的本质。换句话说，我们的宇宙是为那些有智慧去观察它的人而制造的。

关于宇宙的理论有许多，但还没有一个能够解答我们如何到达这里的。主流观点投向多元宇宙说。然而，这是一个如此复杂的主题，我们终其一生可能都不知道它是否属实。

什么是大爆炸宇宙论？

大爆炸宇宙论(Big bang cosmology)，是描述宇宙的源起与演化的宇宙学模型，这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观晌宏点为：宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大宴哪册且温度极高的太初状态演变而来的。根据2015年普朗克卫星所得到的最佳观测结果，宇宙大爆炸距今137.99 ± 0.21亿年，并经过不断的膨胀（Metric expansion of space）到达今天的状态。大爆炸这一模型缓毁的框架基于爱因斯坦的广义相对论，又在场方程的求解上作出了一定的简化（例如宇宙学原理假设空间的均匀性（Homogeneity (physics)）和各向同性）。1922年，苏联物理学家亚历山大·弗里德曼用广义相对论描述了流体，从而给出了这一模型的场方程。

                                                      广义相对论场方程:

图中＋－号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特（string bit）

（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 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

图中＋－号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特（string bit）

（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 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

宇宙大爆炸理论介绍 大爆炸理论简介

1、“大爆炸宇宙论”（The Big Bang Theory）认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1927年，比利时天文学家和宇宙学家勒梅特（Georges Lema?tre）首次提出了宇宙大爆炸假说。1929年，美国天文学家哈勃根据假说提出型烂和星系的红移量与星系间的历肢距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。

2、现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。该理论的创始人之一是伽莫夫。1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论，认为宇宙由大约140亿年前发生的一次大爆炸形成。上世纪末，对Ia超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，因为宇宙可能大部分由暗卜盯能量组成。

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