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宇宙标准演化模型

作者:佚名  人气: 次  时间:2006年08月28日  星级:

今天,关于整个宇宙的演化,已经有了一个标准的模型,即热大爆炸模型。这种宇宙模型的基本观点是,宇宙整体起源于最初的奇性,或一次最初事件,那时温度极高,密度极大;随后,宇宙空间不断膨胀,温度下降;宇宙间的万事万物,就是在这不断膨胀冷却的有限时间里形成的。

大爆炸宇宙模型,是一种彻底的演化模型,即一切事物都起源于原初的一种事物。图1简单地表述了大爆炸宇宙学所给出的“有生于无”的整个过程。其中纵坐标表示宇亩的年龄,横坐标表示宇宙空间的相对尺度。从图中可见,目前的宇宙年龄大约为100一200亿年。另外,空间尺度也在不断增大,即膨胀。图中也标出在各个宇宙时期的主要物理过程。

1.最早的宇宙时期,称为创生期。相应的宇宙年龄约为l0-44秒。这是时空本身的形成阶段,应当用量子引力论或量子宇宙学描写这一时期的动力学。

2.宇宙极早期。指年龄约为10-36秒的时代。主要物理过程是发生大统一相变,以致宇宙膨胀极快,称为暴涨。此外,宇宙间的不对称也开始形成。夸克、胶子等粒也是这一时期的产物。

3.宇宙早期。宇宙年龄在100秒左右,这是各种轻元索的形成时期,特别,宇宙间的4He,D,7Li等主要是在这个时期形成的。所以,也称为核合成时期。

4.近期。当宇宙年龄到十万年时,宇宙温度已下降到4000K,字亩变成透明。随后,字亩从相当均匀的状态演化到有各种结构的状态。各种尺度的星体及星体体系,就是在这一时期中逐渐形成的。到现在,宇亩已冷却到约3K,宇宙今龄约200亿年。

热大爆炸宇宙学的主要的观测根据,有以下几个:

1.星系具有系统性红移,距离越大,红移越大;

2.已知最老的恒星或陨石的年龄都不超过200亿年;

3.宇宙问存在各向同性的微波波段的背景辐射,相当于3K的热辐射;

4.各种天体上的4He丰度大体一样,约为30%。

除此之外,还应当强调,目前还没有任何天文或物理的观测实验结果,与大爆炸宇宙学有矛盾。

(摘自《天体物理学前沿鸟瞰》)

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