我们都知道宇宙是由宇宙大爆炸形成的,根据物理学物质不会平白无故的消失和创造,只会_物理学_英汉互译
我们都知道宇宙是由宇宙大爆炸形成的,根据物理学物质不会平白无故的消失和创造,只会
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问题：我们都知道宇宙是由宇宙大爆炸形成的,根据物理学物质不会平白无故的消失和创造,只会从一种形式转变为另一种形式,但是这个爆炸的物质是如何形成的呢？
宇宙大爆炸(Big Bang)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150亿年前，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。这就意味着，这种学说是有部分人认可而已的，依然有科学家在致力于研究探讨各种各样的假设、猜想。当今的科学家在宇宙学问题上都普遍更青睐大爆炸模型，不过在历史上科学界曾经分成两派，一派是大爆炸模型的支持者，另一派是其他替代宇宙模型的支持者。在宇宙学的整个发展史中，科学界曾经不断争论着哪个宇宙学模型能够最符合地描述宇宙学的观测结果（参见动机和发展一节），大爆炸理论的一些问题也因此浮出水面。在当今的科学界，支持大爆炸理论是压倒性的共识，因此这些曾经提出的问题很多都已经成为了历史，人们为此不断修正和完善大爆炸理论以及获取更佳的观测结果，从而一一获得了这些问题的解释。 大爆炸的核心观点——包括度规膨胀、早期高温态、氦元素形成、星系形成——都是从独立于任何宇宙学模型的实际观测中推论出的，这些实际观测包括轻元素的丰度、宇宙微波背景辐射、大尺度结构、Ia型超新星的哈勃图等。而大爆炸理论发展至今，它的正确性和精确性有赖于很多奇特的物理现象，这些物理现象或者还没有在地面实验中观测到，或者还没被纳入粒子物理学的标准模型中。在这些现象中，暗物质是当前各个实验室所研究的最为活跃的主题。虽然暗物质理论中至今仍然存在一些未得到解决的细节和疑点，诸如星系晕尖点问题和冷暗物质的矮星系问题，但这些疑点的解决只需将来对理论做出进一步的修正，而不会对暗物质这一解释产生颠覆性的影响。暗能量是科学界另一高度关注的领域，但至今仍然不清楚将来是否有可能直接对暗能量进行观测 。 另一方面，大爆炸模型中的两个重要概念：暴涨和重子数产生，在某种意义上仍然被认为是具有猜测性质的。它们虽然能够解释早期宇宙的重要性质，却可以被其他解释所替代而不影响大爆炸理论本身。如何找到这些观测现象的正确解释仍然是当今物理学最大的未解决问题之一。建议你去找专门的书研究。以前看过一本说爆炸物质是由宇宙中自身一中能量体日升月累直至爆发，宇宙的宇宙之外，谁能肯定没有呢，新的新生是建立在另一个宇宙爆灭之时的，几亿年几亿年的，之后的残留能量累积着，就像有一些科学家说每个星球都有一个黑洞在附近，有的黑洞变大速度（能量来于宇宙浮尘力量）快的就能将星球吞噬可是黑洞也就消失了，而有的认为白洞的存在是黑洞的生生幻灭循环的存在。科学就是在不断的探究中完善着的，有很多种学说的，只是爆炸学说是比较多人所熟知认可的而已真实如何还有待之后的研究证据。 月落清尘因为高中数学不像初中。初中的数学你不用很努力也能学好，但是高中不同。高中必须很努力，因为思维量大，能力要求高。初中数学就那几个考点，高中却全是考点……高考数学都对能力要求高，在学习时要有一个对自己正确的认识。不要一心认为自己像初中一样，考满分很容易。高中能考满分就是优秀中的优秀。说到高中的数学，可以给你一些好的学习方法。 &&&&&&&这要看你是那种程度的。 如果你是一个好学校里面很好的学生，那么你的智商应该很高，所以书上的东西看几次就能理解并记住，那么重点就是多练多做多应用。特别是导数，数列，解析几何，不多练不够的。 如果你是中等的，则在书本基础上应适当拔高，特别是数学的三角函数，立体几何，概率这些高考中比较简单的内容要多练，保证做得到的一定做对，尽量多得分。 如果你是学习较差的，先把基础弄好，就是书本上的习题先做好，做透，研究透，即使做不到的题多些步骤也可以多得分，但重点还是基础，也是前三个大题 高中不管文理，数学都是拉分的大科，不多练是不得行的，学习方法也只有自己摸索，我的方法你不一定适合，但我可以给你说一些应该注意的地方。 &&&&&&&&记住不管自己成绩考好差，都不能放弃。祝你高中数学学习顺利。………………………………………物理也是一样的方法啊。&&&&&&&&&&&&&&我们老师说高中物理除了力电两大板块还有光、热、原子物理，很多学生忽视了这三个板块的学习。但是这三个板块高考占20分左右，是不能忽视的，所以我觉得你先要把这些容易学的学好，力求这些地方不丢分。&&&&&&& 然后就是力学。力学是高中物理的核心和基础部分，重要性不用多说。学习他要找到步骤。有力的性质，运动，牛顿定律，万有引力。你要找准自己是哪个方面出了问题，对症下药，不能盲目学习。&&&&&&& 电学和力学一样重要，分为静电学，电路，电与磁。也要找到自己薄弱环节，再系统的补差。&&&&&&& 然后在做题方面。如果你是好学生，选折，实验应该力争不错；如果中等，至少第一个实验要全对，选者最多错一个半；如果你屋里特别的差……还是先把教材重学一次，把教材上的题弄懂，再说其他的。关于物理大题，任何人，不管学习好或差，都要把第一个大题写对。后面三个分层次看。好的力争前两个不错，最后一个努力得分；中等的第一个不错，第二、三个也要多些步骤……骗分；稍差的，第一个不能错，第二个写几步，第三个不用管了……就别浪费时间了，赶快做其他科……写答题尽量把有用的公式写全。&&&&&&&&&&&&&& 学化学，首先要会归纳。高中化学分四个板块，就是元素及其化合物，基本概念及基本理论，有机化学，化学实验。学会把学的知识放在对应板块中，并且找到其中的联系。比如学元素及其化合物就要结合到元素周期律，并且把所有的要学的元素都合起来比较。还有就是要记忆。元素和有机那么多知识，不记不行，但是不用死记硬背，要找到规律地记忆。比如说到乙炔，就要想到乙烯，因为两者有很多相似的地方。其实会归纳后记忆也轻松多了。基础的就是这些。剩下的就是做题和纠错。做题很重要，习惯一题多解，要锻炼你对题得理解能力和思维、反应敏捷程度，做完题还要纠错，有一个错题本。上面要认真批注，写下你的错误以及容易出错的地方，并且经常要看。最后就是归纳题型。其实每种题都有专门的解题方法。只要归纳了是那种题型，并且能够一眼看出是哪种题型，那么做题效率就大大提高。 祝你高中化学学习顺利&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&这些只是一些学习的方法，祝你好运“物质不会平白无故的消失和创造,只会从一种形式转变为另一种形式”是初中物理的说法，在大多数时候是正确的，但是不适用于宇宙诞生之类的极限情形。在极短的时间内能量可以不守恒，宇宙可能是由于能量的瞬间涨落产生的，也就是无中生有。是由不同原子的不同组合形成的物质 、能量的存在形式是一种波、粒子的二元复合体，当这种复合体的波动性占主导地位时，即表现为能量，反之，则表现为物质，它们间没有绝对的界限。因此根据爱因斯坦质能关系式 E=mc^2，物质能转化为能量，能量也能转化成物质。宇宙在爆炸前蕴含了极其多的能量，在爆炸的一瞬间，部分能量转化成为了粒子，进一步成为物质。要是有兴趣的话可以看一看霍金的《时间简史》那个不敢留名的同志 答的是什么，好像和这个无关。化学反应，和物理反应共同形成的吧.........物质爆炸是一个化学反应，而物理跟化学的最大区别就是看有没有新的生成物产生，爆炸产生了新的物质并不断向四面膨胀发散，而不断发生的膨胀又会使物质有了新的物理和化学变化，久而久之宇宙就诞生了。。。。。。正常情况下质量能量都守恒的，但是实际上质量是会随能量的变化而不守恒，所以质量部守恒，而在极限状态下，能量也不守恒。量子力学就是这样，到大学就能学到了，你也可以自己读读相关的书籍
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宇宙物质起源心得体会
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篇一：由宇宙起源引发的感想 由宇宙起源引发的感想
12级卫生检验 张璐瑶 每学期乘飞机回家的时候，看着漆黑的窗外，总会感到自己很渺小，无助和无奈，本质是对空间、对时间、对宇宙的一种敬畏。 宇宙论是一门既古老又年青的科学，说其古老是因为很早很早就有人研究它，从亚里士多德的“地心说”到哥白尼、伽里略的“日心说”就经历了2000多年，而且仅限于太阳与地球的关系，宇宙的概念显然比太阳系广阔得多得多；说其年青是因为直到二十世纪二十年代哈勃发现了红移定律后，人们才开始关注整个宇宙的起源和演化问题，导致现代宇宙论的诞生。 哈勃通过星系光谱的红移，发现越远的星系正在以越快的速度离我们而去，从而确信整个宇宙仍然处于快速膨胀的状态。 剑桥大学教授霍金的著作《时间简史》对宇宙的起源和演化做了很好的介绍，但不无遗憾地讲，其中的不少概念和内容至今我还没弄明白，说明在知识迅猛发展的今天，我们这些人己经被边缘化了。 在我们之前的许多人类大智者，如释迦牟尼、耶和华、耶苏、张道陵等，他们早已认识到了宇宙的伟大，率先人生，产生了天主教、佛教、道教等；尽管教派教义不同，但有一点是共同的，即宇宙是神圣的，在宇审面前我们只能敬畏。所谓的人定胜天等只能算是痴人说梦。 关于宇宙事件（当然包括地球人类事件在内）的发生发展存在着以下两种理论： 1 ， 决定论 决定论认为宇宙中所有事物（事件）从大爆炸一刻起就有因果关系，任何事物（事件）都是前面事物（事件）的果并成为后面事物（事件）的因，并遵循已知或尚未知晓的数学、物理、化学原理沿某轨迹发展继续，也就是说一切都是已经注定了的。 2 ，
随机论 随机论认为一切只是一种巧合，存在是没有原由的，一切都只是巧合的结果，即一切都是“缘”。 我相信“决定论”。既然世界是物质的，就必然尊守已知或尚未知晓的数学、物理、化学等基本原理；即使是“思维”这种抽象活动，也是以蛋白质的生物化学反应为基楚的。所以包括人类社会活动在内的所有事件都要循规律发生发展。 同时我也不完全排斥“随机论”；即在宇宙事件的发生发展过程中也可能因随机事件暂时偏离这一轨迹，但它只能是暂时的和小振幅的。地壳结构和资源配布是数十亿年宇宙活动的结果，应当被认为是最合理的，人为地改变它其实是很不明智的。
十七世纪瓦特发明了蒸气机，引发了人类所谓的工业革命；使碳资源的分布发生重大变化，大量的煤、石油、天然气等碳资源转化成了二氧化碳，随即遭受到了大自然的报复，以至人类不得不在2009年在丹麦召开“哥本哈根峰会”，应对气侯恶化；被喻为“拯救人类的最后机会”。全球气候变暖及恶性自然灾害频发应视为宇宙轨迹对人类不当行为的纠正手段。 目前发达国家早就停止了修建大型水坝等超大工程，此类工程不同程度地改变了局部地壳的应力状况并改变了水资源的自然态分布，大自然以地震、滑坡、淤沙和地下水分布改变来纠正人类错误行为。 发明蒸气机距今才200多年，在宇宙时间里只算是微不足道的一瞬间，人类就尝到了不尊重大自然的苦果。所以人类应当在尊重宇宙规律的前堤下享受大自然所赐於的丰富资源。 所有的人类活动在宇宙面前都是微不足道的，从这点看来大自然是公平的，即使权倾天下，即使富可敌国，在宇宙这个无穷大的分母上面都是无穷小；即使位卑贫极，在无穷大的分母上面同样是无穷小，无穷小和无穷小是平等的；地球上所有人的诞生都是相同宇宙事件的结果，所以应当象“人权宣言”中讲的“人生而平等”；基督教教义的“原罪论、救赎论和摩西十戒”都是要求人类反省自己、弃恶从善；佛教教义中的“四大（地水火风）皆空”要求人类放弃物欲，这是耶和华、释迦牟尼等大智大慧者对宇宙本体的初期探索后感悟而得的人生观。 所以，在基本物质需求之外，生活质量的高低本质上是人的自我感受。篇二：文档宇宙起源论文 宇宙的起源---宇宙大爆炸 通过本学期的选修课《探索宇宙的奥秘》学习我对宇宙有了一点初步的了解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。宇宙是什么时候、如何形成的宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。以下是一些理论根据谈谈大爆炸学说。 宇宙起源的疑惑 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 宇宙大爆发理论定义 又称大爆炸宇宙学。其说明了较多的观测事实。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 1大爆炸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。 2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。 3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。 4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。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言今天的宇宙已经很冷只有绝对温度几度。1965年果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射温度约为3K。 宇宙大爆发的假说条件 1、假设宇宙是在约150-200亿年前从一个高温高密度的状态开始爆炸膨胀之后渐渐冷却形成星系。 2、膨胀是发生在每一处。 3、宇宙论标准模型所描绘出的宇宙的历史如下 当时间为0时开始产生大爆炸当时间为4秒时开始产生质子、中子、电子当时间为3分时开始形成原子核其中氢H 约占75氦He 约占25。此时气体是游离的自由电子与光散射光无法跑远就被散射掉宇宙到处充满辐射。大爆炸至此时期之前合称为辐射主控时代radiation dominate era当时间为106年时温度约为3000 K 自由电子与氢、氦原核结合成为氢原子与氦原子。此时气体是中性的使得光子可以在宇宙中自由行走亦即宇宙变透明了 从此进入物质主控时代matter dominate era。当时间为109年时星系的形成。 宇宙大爆炸学说的实验观察数据 1、红外线位移 由地球任何方向看出去遥远的星系都是离我们远去宇宙膨胀。 哈柏定律: Vr H d H 75 km/s/Mpc 2、氦与氦的丰存度 宇宙标准模型预测H 氢 占约75He氦占约25 己经实测证实。恒星所消耗的氢与所产生的氦还不足以改变这个比例。 3、微量元素的丰存度 微量元素重氢deuterium、氦-3 helium-3、锂-7 lithium-3。对这些恒星无法合的微量元素宇宙标准模型预测的丰存度与实测的丰存度一致。 4、3k微波背景辐射 大爆炸后宇宙膨胀、冷却。Penzian Wilson 1978 诺贝尔奖得主 用号角形天线发现天空具有均匀等向的无线电波噪声─宇宙背景辐射相对应于3K 黑体所发出的辐射。COBE 卫星精确测量宇宙微波背景辐射的温度为2.726±0.005 K。 5、微波背景辐射不均匀量 微波背景微量不均匀是宇宙区域结构的种子。 大爆炸后暗物质和暗能量形成与发展论 1、何为是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4。各种测算方法都证实宇宙的大部分是不可见的。 最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子neutralino和axions轴子但这仅是物理学的理论推测并未探测到。据认为这三种粒子都不带电因此无法吸收或反射光但其性质稳定所以能从创世大爆炸后的最初阶面幸存下来。 科学家认为暗物质与构成恒星何行星的通常物质不同。它们不可能参与宇宙早期的核反应也就是说不可能以普通的原子和分子的形式存在。因为在普通的原子和分子的原子核中包含着质子和中子而质子和中子是参与核反应的。这种冷暗物质约占宇宙的20l另外的70的则为非重子冷暗物质。 2、何为是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实普通物质和暗物质还不足以解释宇宙的结构。还有第二种成分它不是物质而是某种形式的暗能量。这种神秘成分存在的一个证据来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为所有物质都会改变它周围时空 的形状。 因此宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近对大爆炸剩余能量的研究显示宇宙有着最为简单的形状――是扁平的。这也反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现宇宙的质量密度仍少了2/3。 3、大爆炸后引起的黑洞学说 当宇宙大爆炸后其暗能量暗物质将不可阻挡地向着中心点进军直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度史瓦西半径巨大的引力就使得即使光也无法向外射出――“黑洞”黑洞使空间弯曲。 总之宇宙就像一个迷难于读透难与确却地定论其起源。宇宙大爆炸引起宇宙起源也只是个大猜想没有完全正确的说明其根源。这也是宇宙的神秘地方未来宇宙会怎样也众说纷呈期待着更进一步的解说。参考文献《科学杂志》、《科技之光 》、《宇宙的未来》、《宇宙起源》 年级/学院 姓名 学号篇三：宇宙的形成与演化论文 宇宙的形成与演化论文。 前言：这学期我们选修了宇宙的形成与演化这门课程，在这一个学期的时间里，我们跟随徐老师进行学习，了解了宇宙的形成过程，星系的组成，宇宙的演化过程等很多知识，同时，徐老师也经常给我们播放相关的视频，使一些宇宙相关理论变得更加生动和易于理解。我对天文学向来报有一种强烈的好奇与好感，选择这门课程我感到很开心。接下来，我会结合老师的讲课以及自己的课外拓展，谈一谈我对宇宙的了解和认识。 （一）宇宙的起源
目前关于宇宙的起源的理论影响较大的便是大爆炸理论。老师在课堂上给我们放过宇宙起源的主题教育片，给我影响比较深刻的便是其中几位美国学者的那种独特的思想观点。 大爆炸理论是目前人们普遍认可的一种理论。这种理论是这样解释的，宇宙在爆炸之后开始不断膨胀，导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。 现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关，或者是它的延伸，或者是进一步解释，例如大爆炸理论下星系如何产生，大爆炸时发生的物理过程，以及用大爆炸理论解释新观测结果等。 这个理论首先是建立了两个基本假设：物理定律的普适性和宇宙学原理。同时也比较自然地说明了许多观测现象，而且理论和观测结果能较好地相符。具有很强的科学性。该理论最直接的证据来自对遥远星系光线特征的研究。在课堂上，我们了解了星系谱线红移这个新的知识概念。根据哈勃定律。天文学家通过观测星系的谱线红移量，就能求出星系的视向速度，进而能得出它们的距离。 大爆炸理论的科学性令人信服，但它也存在一些问题，比如视界问题，均匀度问题和重子不对称等，其中最突出的是“原始火球”是从哪里来的? 而目前另一种理论是定宇宙永恒说。这种理论认为宇宙是处于一种稳定的状态，这就是说，一些星体湮没了，在另一处会有新的星体产生。宇宙只是在局部发生变化，在整体范围内是稳定的。我相信，随着科学的发展和研究的深入，这两种理论将不断地接受新的考验。可能会被新的理论证实，也可能被新的疑点推翻。当然也有可能产生更加科学的新的理论。不断怎样，我相信，我们对宇宙的起源的了解，会不断的更新，不断地接近最终实际。 星系的形成与分类 在宇宙中，我们把由两颗或两颗以上星球所形成的绕转运动组合体叫做星系。 目前，我们对星系形成演化过程比较流行的看法就是：在原始星系云收缩过程中，第一代恒星出现，在原星系的中心区，收缩快，密度高，恒星形成率也高，形成漩涡星系的星系核或形成椭圆星系整体。漩涡星系和椭圆星系内部所包含的能量是经常会发生物理变化，用自身的自传离心力阻止赤道的进 一步收缩。因而让它们的扁率各不相同，气体的随机运动和恒星辐射加热等因素，使部分气体未结合成成星胚，并因碰撞作用而沉向赤道面，从而形成旋涡星系和不规则星系，结果使星系从形成之初就已经定形并保持下来，不再显著变化。在几亿年期间，由原星系形成的为年轻星系最终变成了我们现在所熟悉的宇宙星系。 美国天文学家哈勃是研究现代宇宙理论最著名的人物之一，同时也是河外天文学的奠基人。他把宇宙中的星系按其形态或叫结构类型划分成了四类：（1）、椭圆星系。椭圆星系是从圆球星系发展演化而成的（2）、旋涡星系。旋涡星系在宇宙中也有多种形态，而且也有一个发展演化的过程。一开始从不规则的形态向规则形态逐步发展演化（3）、不规则星系。不规则星系也能逐渐发展演化为规则星系。通过课外的学习拓展，我还了解了其他几种分类方法。比如， （1）、按照星系之间是否有隶属关系将宇宙中的星系划分为独立星系和从属星系。 （2）、按照中心星是否旋转划分为核旋转星系和核不旋转星系。在宇宙中独立星系它的核有的旋转有的不旋转。而从属星系它的核都是旋转的。 （3）、按照星系运行的轨迹划分为直线运动星系和曲线运动星系。在宇宙空间中，那些独立星系在主星带领下按照主星形成时的射线方向在宇宙空间内进行直线运行。有的星系如从属星系则是绕着主星进行曲线运行。
（三）宇宙的未来 我们通过大爆炸理论了解了宇宙的形成。到目前，距离宇宙形成已经过去了140多亿年的时间，但我们了解的只有大约30%的物质，还有70%是我们还不知道究竟是什么的暗能量。此外还有一点，就是宇宙空间是平直的，它还在不断地膨胀 …… 关于宇宙的未来，在发现暗物质之前，科学家们有两种推演。一方面，如果宇宙物质密度超过临界密度，宇宙会在膨胀到最大体积之后收缩，在收缩过程中，宇宙的密度和温度都会再次升高，最后终结于同爆炸开始相似的状态――一个致密致热的小球。另一方面，如果宇宙物质密度等于或者小于临界密度，膨胀会逐渐减速，但永远不会停止。造星运动会随宇宙密度减小而逐渐停止，而宇宙的温度会趋近于绝对零度。黑洞被气化，宇宙的熵会增加到极点，再也不会有有组织的能量形式产生。如果质子衰变存在，宇宙最后甚至连氢原子这种最基本最多的重子物质都会消失，而只剩下辐射。 现在在发现宇宙加速膨胀之后，人们有了一种新的推测，那就是现今我们可观测的宇宙将离开我们的事件视界而同我们失去联系，最终结果尚无人知晓。 学习了，经过本学期通识课的学习，我深深体会到了探索宇宙奥秘的趣味，同时对宇宙的了解变得更加广泛和丰富。一般而言，星系的演变十分缓慢的，除因邻近的伴星系的潮汐作用等因素星系的一般结构无大变化。正因如此我们才能生活在安定、稳固的大自然里。 自己所学过的知识，我意识到自己虽然对星系的形成和演化不是特别的了解，作为大学生， 我们应该自己最大的努力去学习关于星系的知识，让更多的知识充实我们的大脑。目前，人类正在逐步探索其中的原理，我相信，总有一天，我们会把宇宙的所有秘密全部揭开。
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关于宇宙膨胀说
导读：关于宇宙膨胀说
我相信要是你真的看过了这篇文章的论述，你的眼界更加开阔了。我们在这里依然恭恭敬敬的对遥远的霍金说句话，“你身残志坚的精神实在令人敬佩，你的想象也超脱了常人。我在这里代表很多很多的人感谢你！不过，我们不能不明确的寻找出你的理论之中的谬误的部分，因为真理往往是从谬论中脱壳而出的。当谬误传播于世时，意味着真理便很快也降临人间。”
斯蒂芬•威廉•霍金（Stephen William Hawking），日在英国牛津出生，曾先后在牛津大学和剑桥
关于宇宙膨胀说我相信要是你真的看过了这篇文章的论述，你的眼界更加开阔了。我们在这里依然恭恭敬敬的对遥远的霍金说句话，“你身残志坚的精神实在令人敬佩，你的想象也超脱了常人。我在这里代表很多很多的人感谢你！不过，我们不能不明确的寻找出你的理论之中的谬误的部分，因为真理往往是从谬论中脱壳而出的。当谬误传播于世时，意味着真理便很快也降临人间。”斯蒂芬•威廉•霍金（Stephen William Hawking），日在英国牛津出生，曾先后在牛津大学和剑桥大学三一学院学习，并获剑桥大学哲学博士学位。他在21岁时就不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症，他的演讲和问答只能通过语音合成器来完成。他是英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，是当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是本世纪享有国际盛誉的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。 70年代他与彭罗斯一起，证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。日，在爱尔兰都柏林举行的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上，英国科学家斯蒂芬•霍金教授宣布了他对宇宙黑洞的最新研究结果，他明确规定提出：信息应该守恒。黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样，对其周遭的一切“完全吞食”，事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息实际上可能会在某个时候释放出来。在荒诞无稽的大爆炸学说周围，生存着一帮附庸，坐在轮椅上的斯蒂芬•威廉•霍金是一个代表人物。如果我们承认大爆炸学说，承认宇宙是通过大爆炸而开始的，那大爆炸以前呢？这个意思是大爆炸以前是死寝的，静止的，对吗？宇宙膨胀学说认为：可以假设宇宙是一个正在膨胀的气球，而星系是气球表面上的点，我们就住在这些点上。我们还可以假设星系不会离开气球的表面，只能沿着表面移动而不能进入气球内部或向外运动……。如果宇宙不断膨胀，如同气球的表面不断地向外膨胀，则表面上的每个点彼此离得越来越远，其中某一点上的某个人将会看到其他所有的点都在退行，而且离得越远的点退行速度越快。（引自《宇宙指南》第224页）。彩色斑斓的气球上斑斑点点，随着气球被吹胀，球上的斑点各自远离而去。许多天文书籍上都用了一个人在吹气球这样生动的插图，来形象地说明宇宙膨胀的理论。但是，除了这种“宇宙膨胀”的观点以外，难道就没有别的观点和理论能够解释“所有星系都在彼此离得越来越远，而且离得越远退行速度越快”这样的天文观测结果吗？有好多人对这种说法产生了怀疑：我们的宇宙真的象气球？它真的在膨胀？是上帝在吹这个气球？上帝觉得这很好玩吗？那么这个气从何而来呢？现在的宇宙，我们这个气球，已经让上帝吹得这么大了。但是，原来的宇宙，上帝还没有吹气球之前，是什么样子的呢？他们说，现在的宇宙，是150亿年前发生的“创世大爆炸”造成的。“创世大爆炸”理论认为，宇宙最初是由一个体积之小、能量和质量密度之大均难以想象的“粒子”突然爆炸，扩展开来，向四处喷发出放射线，后来凝固成质点，经过150亿年的发展变化而成了现在这个样子。比利时天文学家乔治•埃杜伍德•莱美卓的说的更为形象，他在1927年提出：宇宙是从一个发生剧烈爆炸的“宇宙蛋”开始的，今天在不断膨胀的宇宙是由“宇宙蛋”爆炸产生的。（《宇宙指南》第224页）这样解释宇宙的创世，似乎还不能使我们消除迷惑，而且让我们更加迷惑。正如《宇宙指南》一书中所说的，如果我们回到大碰撞（指创世大爆炸）的时候，并假设宇宙的所有物质和能量都集中在一个相当稠密的小球（也就是“宇宙蛋”了）中，这个小球非常热，它发生爆炸形成了宇宙，那么这个小球是从哪来的呢？它是怎么形成的呢？（见该书第229页）我们还要问，谁产下了这枚“宇宙蛋”？又是谁孵化了它？是上帝吗？上帝会下蛋吗？等等！按照大爆炸宇宙论，宇宙的不断膨胀，使各种星系和其他天体彼此高速远离而去，因此，宇宙物质将变得越来越稀疏，密度也越来越小。如若如此，我们的宇宙终将变得“空空荡荡”。于是又有另一种理论认为：当宇宙膨胀使星系之间的距离变得足够“巨大”的时候，就会有许多新的物质从“虚无”中被创造出来，以填补出现的“间隙”，维护宇宙物质的应有密度，他们甚至计算出新物质产生的速度。（见《宇宙的起源》第34页）这真是“无中生有”！在这里，我们不但发现物质守恒定律变得毫无意义，而且还发现上帝在背后又插了一手。针对上述我们的问题再提出三个问题：第一个问题，如果上帝在吹这个气球，那上帝在哪里？上帝所在的地方难道是宇宙之外的吗？这个宇宙之外又该称为什么地方呢？第二个问题，有人说150亿年前，宇宙最初是由一个体积之小、能量和质量密度之大均难以想象的“粒子”突然爆炸，扩展开来，向四处喷发出放射线，后来凝固成质点，经过150亿年的发展变化而成了现在这个样子。就算150亿年前，有这么个难以想象的粒子，这个粒子是怎么形成的呢？宇宙形成粒子的理由何在？动力源在哪里？300亿年前是什么样子呢？3000亿年是什么样子呢？3亿亿年又是什么样子呢？第三个问题，150亿年前这个“粒子”要爆炸，那么爆炸的原因是什么？造成粒子的外在力量在哪里去了？不爆炸再稳定150亿年到现在，有什么了不起？既然爆炸，导火索在哪儿？是谁点燃的，是怎样点燃的，是为什么点燃的呢？我们不得不在疑问之余，对上述的理论下一个恰当的定义，这是主观臆造的结果。尽管我们对我们无法测量的宏观世界和微观世界认识不足，但我们要以我们的认识为基础，我们的推论要符合逻辑思维，才能在一定的程度上取信于人。量子力学表明，微观物理实在既不是波也不是粒子，真正的实在是量子态。这种量子态就是粒子同运动结合在一起，形成的状态。真实状态分解为隐态和显态，是由于测量所造成的，隐态和显态的区别说明粒子的千差万别，而又复杂的交织在一起。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体，它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论，也定量地支持了量子态不可分离。量子力学是在20世纪初由普朗克、尼尔斯•玻尔、沃纳•海森堡、薛定谔、沃尔夫冈•泡利、德布罗意、马克斯•玻恩、恩里科•费米、保罗•狄拉克等一大批物理学家共同创立的。通过量子力学的发展人们对物质的结构以及其相互作用的见解发生了划时代的变化。通过量子力学许多现象才得以真正地解释，人们无法直觉想象出来的现象，但是这些现象可以通过量子力学被精确地计算出来，而且后来通过了非常精确的实验证明。量子力学的基本原理包括量子态的概念，运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。在量子力学中，一个物理体系的状态由波函数表示，波函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程，该方程预言体系的行为，物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示；测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作，对应于代表该量的算符对其波函数的作用；测量的可能取值由该算符的本征方程决定，测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。其后，他又提出固体的振动能量也是量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。 1913年，玻尔在卢瑟福原有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，在轨道上运动时候电子既不吸收能量，也不放出能量。原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处，但对于进一步解释实验现象还有许多困难。在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后，为了解释一些经典理论无法解释的现象，法国物理学家德布罗意于1923年提出了物质波这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波，这就是所谓的德布罗意波。德布罗意的物质波方程：E=ħω，p=h/λ，其中ħ=h/2π，可以由E=p²/2m得到λ=√(h²/2mE)。由于微观粒子具有波粒二象性，微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律，描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。当粒子的大小由微观过渡到宏观时，它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学。量子力学与经典力学的差别主要表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上。在量子力学中，粒子的状态用波函数描述，它是坐标和时间的复函数。为了描写微观粒子状态随时间变化的规律，就需要找出波函数所满足的运动方程。这个方程是薛定谔在1926年首先找到的，被称为薛定谔方程。当微观粒子处于某一状态时，它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值，而具有一系列可能值，每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时，力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年，海森伯得出的测不准关系，同时玻尔提出了并协原理，对量子力学给出了进一步的阐释。量子力学和狭义相对论的结合产生了相对论量子力学。经狄拉克、海森伯（又称海森堡，下同）和泡利（pauli）等人的工作发展了量子电动力学。20世纪30年代以后形成了描述各种粒子场的量子化量子力学是在旧量子论建立之后发展建立起来的。旧量子论对经典物理理论加以某种人为的修正或附加条件以便解释微观领域中的一些现象。由于旧量子论不能令人满意，人们在寻找微观领域的规律时，从两条不同的道路建立了量子力学。1925年，海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识，抛弃了不可观察的轨道概念，并从可观察的辐射频率及其强度出发，和玻恩、约尔丹一起建立起矩阵力学；1926年，薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识，找到了微观体系的运动方程，从而建立起波动力学，其后不久还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性；狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论，给出量子力学简洁、完善的数学表达形式。海森堡还提出了测不准原理，原理的公式表达如下：ΔxΔp≥ħ/2=h/4π。在量子力学中，一个物理体系的状态由状态函数表示，状态函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程，该方程预言体系的行为，物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示；测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作，对应于代表该量的算符对其状态函数的作用；测量的可能取值由该算符的本征方程决定，测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。(一般而言,量子力学并不对一次观测确定地预言一个单独的结果.取而代之,它预言一组可能发生的不同结果,并告诉我们每个结果出现的概率.也就是说,如果我们对大量类似的系统作同样地测量,每一个系统以同样的方式起始,我们将会找到测量的结果为A出现一定的次数,为B出现另一不同的次数等等.人们可以预言结果为A或B的出现的次数的近似值,但不能对个别测量的特定结果做出预言.)状态函数的平方代表作为其变数的物理量出现的几率。根据这些基本原理并附以其他必要的假设，量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。 根据狄拉克符号表示，状态函数，用&Ψ|和|Ψ&表示，状态函数的概率密度用ρ=&Ψ|Ψ&表示，其概率流密度用（?/2mi）（Ψ*▽Ψ－Ψ▽Ψ*）表示，其概率为概率密度的空间积分。状态函数可以表示为展开在正交空间集里的态矢比如|Ψ（x&=∑|ρ_i&，其中|ρ_i&为彼此正交的空间基矢，&m|n&=δm,n为狄拉克函数，满足正交归一性质。 态函数满足薛定谔波动方程，i?(d/dt)|m&=H|m&,分离变数后就能得到不含时状态下的演化方程H|m&=En|m&，En是能量本征值，H是哈密顿能量算子。玻尔，量子力学的杰出贡献者，玻尔指出：电子轨道量子化概念。玻尔认为，原子核具有一定的能级，当原子吸收能量，原子就跃迁更高能级或激发态，当原子放出能量，原子就跃迁至更低能级或基态，原子能级是否发生跃迁，关键在两能级之间的差值。根据这种理论，可从理论计算出里德伯常理，与实验符合的相当好。可玻尔理论也具有局限性，对于较大原子，计算结果误差就很大，玻尔还是保留了宏观世界中轨道的概念，其实电子在空间出现的坐标具有不确定性，电子聚集的多，就说明电子在这里出现的概率较大，反之，概率较小。很多电子聚集在一起，可以形象的称为电子云。19世纪末，许多物理学家对黑体辐射非常感兴趣。黑体是一个理想化了的物体，它可以吸收，所有照射到它上面的辐射，并将这些辐射转化为热辐射，这个热辐射的光谱特征仅与该黑体的温度有关。使用经典物理这个关系无法被解释。通过将物体中的原子看作微小的谐振子，马克斯•普朗克得以获得了一个黑体辐射的普朗克公式。但是在引导这个公式时，他不得不假设这些原子谐振子的能量，不是连续的（这是经典物理学的观点），而是离散的： En=nhν这里n是一个整数，h是一个自然常数。（h=6.ˇ34,后来证明正确的公式，应该以n+1/2来代替n，参见零点能量）。1900年，普朗克在描述他的辐射能量子化的时候非常地小心，他仅假设被吸收和放射的辐射能是量子化的。今天这个新的自然常数被称为普朗克常数来纪念普朗克的贡献。其值为氢原子的电子云的概率密度。我们通过上述科学家的研成果中可以看出，物质虽然在变化，发展，产生，灭亡，但没有无源之水，无本之木，无因之果，无母之子。任何物质的发展变化都的从一点一点开始的，从量变的积累达到一定程度，才产生质的变化。我们认识宇宙，不得不以审慎的态度，来认识粒子和波的关系。我们可以通过我们人来做比方。一个人表现出的力量是软弱无力的，但两个人形成合力，就很有力量，成千上万人的合力就有排山倒海之势。粒子有大有小，人们从分子，认识到原子，又从原子认识到电子和质子，现在又从质子认识到微子和奇子。然而这些物质在每一分一秒又充满在这个宇宙的每一个角落。他们形成的波是千奇百怪，纷繁复杂的。他们的杂乱无章并不能说明他们能为所欲为。他们时刻在运动变化之中，但他们的运动变化是有各自的规律性。俄国-苏联数学家、气象学家、宇宙学家亚力山大.弗里德曼从爱因斯坦的相对论出发，研究了“穹形”结构。（他乎略了一个重要的问题，就是他忘记自己是一个人，他所认识的“穹形”是人有限视野和想象力的结合的产物。）他认为，一个时间不发生变化的空间，即静止的宇宙是不存在的。随着时间的推移，空间要么变大，要么缩小。弗里德曼对这两种情况作了区分。显然，宇宙在膨胀，星系在以一定的速度远离，阻止这一过程的力量来自星系之间的引力。第一种情况，当整个宇宙的密度很大时，万有引力也很大，因此星系退行的速度会不断减慢直到星系的退行停止，也就是宇宙的膨胀停止了。这个停止的过程不会很久，使宇宙慢下来的力导致宇宙逆转其进程，就像反着放电影胶片一样，宇宙开始收缩，直到成为一点。这种宇宙模型叫做封闭式模型；开放式模型在宇宙开始时体积为零，一旦开始膨胀，便不停地膨胀下去，因为宇宙的物质密度不足以提供使它停下的万有引力。这两种模型就像人类发射火箭的情景。当火箭耗尽燃料后速度小于第一宇宙速度时，火箭升空的速度越来越慢，最终在重力的吸引下落回地面；如果火箭在燃料耗尽后达到了第一宇宙速度，它就会飞向太空，与地面永久地告别。目前我们在宇宙中观察的现象是，星系是相互飞离的。即便亚力山大.弗里德曼把自己的想象描述的如何完美，如何逼真，总让我们无法摆脱对他的理论给以盲人摸象的看法。我们只感到他把眼光和思维限制在一定的空间，或一定的星系，或几个星系组成的宇宙单位，来评价宇宙的整体，是苍白无力的。因为我们将宇宙限制在几个星系之间，抛却了我们发现的星系之外的世界，你难道能说清楚星系之外又是什么呢？这就是人类的无知。弗里德曼还建立了第三种模型，称为平直式，在开始时这种宇宙与封闭式、开放式一样膨胀，此后虽然宇宙也不停地膨胀，但总是在收缩的边缘徘徊。弗里德曼之后的科学家们试图为宇宙圈定唯一的道路，于是宇宙的物质密度和膨胀速度成为讨论的焦点。星系退行的速度相对来说不会引来太多的麻烦，只要观测的更细致，计算的更准确些就行了。但宇宙的物质密度却是个令人头疼的问题。如果仅就人类观察范围内的物质质量来计算的话，宇宙的物质密度是很小的，宇宙将永远膨胀下去。但是不要忘了，宇宙中还有许多的未知领域，很可能有我们看不到的物质存在，它们的质量也应计算在内。科学家们把看不到的物质称为“暗物质”，并区分出热暗物质和冷暗物质。热暗物质是指有质量的中微子。只是微小到几乎检测不出来的地步。1994年，一位叫怀特的科学家测得，中微子的质量为质子质量的两亿到二十亿分之一。冷暗物质就像是隐身人一样，不给人类发现它的机会，人类只能猜测它的存在，并认为冷暗物质是多品种的。不管怎么说，只要有暗物质存在，宇宙的物质密度就得重新计算，并影响科学家们对宇宙模型的选择。显然对宇宙的这种圈定，是建立在想象之中的。对宇宙的封闭式的理解只是为其想象的膨胀而寻找合理的借口，如果要问宇宙的边缘是如何封闭的，是什么封闭的？就无法自圆其说了。这种说词虽然受到了一大帮人的推崇和吹捧，在理论的推理上是经不起追问和推敲的。对自然的宇宙不能理解其运动的法则，而用膨胀的理论进行分析，用封闭式的或开放式的宇宙模形来给时间和空间套框框，这就是宇宙膨胀学说的失败。想必跟在宇宙膨胀学说后面的人，他们根本无法解释一个很简单的问题，太阳为什么是圆形的？氢原子为什么也是圆形？好多物质是圆形的，那圆形是怎么来的呢？那地球为什么不是方的呢，月球为什么不是方的呢？对圆形的理解以及为什么这些物质是圆形的理解，都有助理解我们的宇宙。圆形是物质存在的最稳定的状态。因为圆形能将几何角度上的中心和质量角度上的中心重叠在一起。物质在一定的时间范畴中，形状和质量就是物质的一大矛盾。而圆形是解决这一矛盾的最好办法。所以，万物在运动中都是趋于圆形和球形状态的存在形式。我们把物质边缘的不同点交汇在一起，其中心点称为中心，而将质量的中心称为重心。对于一个物质来说，中心和重心的距离越大，稳定性越差，距离越小，稳定性越好。彭若斯和霍金的“奇性定理”表明，任何一个真实的时空都一定存在奇点，即一定存在时间有开始或终结的过程。时间有没有开始和结束，原本是哲学家和神学家议论的话题，现在经过对黑洞和宇宙的研究，这一话题被纳入了物理学的领域。宇宙学家相信，太空中有许多类型的黑洞，从质量相当于一座山的小黑洞，到位于星系中央的超级黑洞，不一而足。科学家过去认为，从巨大的星体到星际尘埃等，一旦掉进去，就再不能逃出，就连光也不能“幸免于难”。而霍金教授关于黑洞的最新研究有可能打破这一结论。经过长时间的研究，他发现，一些被黑洞吞没的物质随着时间的推移，慢慢地从黑洞中“流淌”出来。霍金关于黑洞的这一新理论解决了关于黑洞信息的一个似是而非的观点，他的剑桥大学的同行都为此兴奋不已。过去，黑洞一直被认为是一种纯粹的破坏力量，而现在的最新研究表明，黑洞在星系形成过程中可能扮演了重要角色。但霍金并没有过多的说明在黑洞里掉进去的物质所出现的变化，是通过什么方式进行转化的，黑洞与微粒子的关系是什么，在霍金的想象中，光子是最小的。但他并没有想象到宇宙中是光子的几亿分子一的微粒子是什么，他们是怎样形成的，在这个问题上，霍金只走了很短的一步。更让人不尽人意的是，霍金和彭若斯关于奇性定理的说法。这种说法无法说清这个奇点之前的“故事”。这就形成了无源之“点”。我们不能否认霍金关于黑洞的其它理论，同时我们也高度称道霍金关于信息守恒的说词。但我们不能称道的是霍金没有处理好“信息”、“质量”和“能量”之间的关系。没有将信息同物质世界中没有发现的，个头很小的中微子或更小的奇子联系在一起，甚至没有将中微子和奇子同他们形成的波联系在一起，甚至从物质的概念中分离出来，这就成了这个学说最大的悲哀了。
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