大爆炸說(shuō)
2011年,鳳凰衛視推出了一系列新節目,《科技無(wú)限》就是其中之一.下面是《科技無(wú)限》中“了解宇宙是如何運行的——大爆炸”視頻節目里的一段材料,從中我們或許可以獲得一些對現代宇宙觀(guān)的了解.
【閱讀】自20世紀20年代起,我們關(guān)于宇宙如何運行的所有知識幾乎被完全顛覆.人類(lèi)對宇宙的認識,在20世紀經(jīng)歷了重大改變.在20世紀初,傳統科學(xué)認為宇宙(指整個(gè)星系)是完全靜止的,永恒不變的.然而在1929年一切都改變了.在洛杉磯的威爾遜天文臺,美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃(E.P.Hubble,1889—1953)發(fā)現星系并非靜止不動(dòng).它們不但在移動(dòng),還在以難以置信的速度飛離地球.這是第一個(gè)關(guān)于宇宙大爆炸的實(shí)證.
基本上所有的星系都在逐漸遠離我們.奇怪的是那些遠離我們兩倍遠的星系也以?xún)杀兜乃俣冗h離我們,而那些三倍遠的竟然有三倍的速度,并以此類(lèi)推.所有的一切都在飛離我們——這被稱(chēng)之為哈勃定律.哈勃的發(fā)現揭開(kāi)了探索宇宙大爆炸之謎的序幕.
通過(guò)觀(guān)察星系的運動(dòng),哈勃令人信服地證明了宇宙是不斷地膨脹的.從理論上講,一個(gè)不斷膨脹的宇宙肯定是由一個(gè)單一的點(diǎn)開(kāi)始的.通過(guò)測量宇宙的膨脹速度,天文學(xué)家們逆算出宇宙是何時(shí)產(chǎn)生的——137億年前!
想要追溯時(shí)間的起源,并不一定要成為天文學(xué)家.如果抬頭凝望夜空,你會(huì )看到離我們數百萬(wàn)光年遠的星星.也就是說(shuō)這些星光要花上數百萬(wàn)年才能到地球.所以只要能看得夠遠你就有可能看到宇宙最初的樣子.借用哈勃望遠鏡可以讓我們看到更深更遠的宇宙,回到更貼近宇宙大爆炸的時(shí)刻.那么大爆炸之前的景象是什么樣的呢?
美國宇航局在2003年公布了一幅根據威爾金森微波各向異性探測器數據繪制的早期宇宙圖,這些數據證實(shí)宇宙已擁有137億年歷史.
1948年,俄裔美籍物理學(xué)家喬治·伽莫夫(G.Gamow,1904—1968)等人首次提出了宇宙大爆炸理論.根據這一理論,我們的宇宙起源于一場(chǎng)大爆炸,正是大爆炸產(chǎn)生了包括時(shí)間、空間和物質(zhì)在內的所有一切.宇宙的萬(wàn)物都是由大爆炸最初幾秒鐘產(chǎn)生的物質(zhì)構成的.
大約大爆炸發(fā)生10億年后,開(kāi)始出現第一個(gè)星系.在接下來(lái)的80億年中,又有數不清的星系不斷形成.直到50億年前,在這些星系中一個(gè)安靜的角落,引力開(kāi)始吸引塵埃和氣體,并逐漸聚集慢慢形成一顆恒星那就是太陽(yáng)!宇宙大爆炸90億年后,我們小小的太陽(yáng)系形成了,同時(shí)形成的還有地球.我們的太陽(yáng)就是一顆恒星,有46億歲了!太陽(yáng)系中的八大行星由里向外:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星.
天文學(xué)家告訴我們,大約1.5~2千億顆恒星組成了銀河系.銀河系是一個(gè)帶有四個(gè)旋臂的巨大的漩渦星系,它包含1 000億個(gè)星體或更多,在它之外還有上百億個(gè)類(lèi)似的星系.我們的太陽(yáng)系在銀河系的一個(gè)旋臂上.

大量恒星組成星系,星系之間有數萬(wàn)億公里,它們相互聯(lián)系組成星系團,超星系團包含著(zhù)數萬(wàn)個(gè)星系.我們的銀河系是本星系群(大約有30個(gè)星系)中的最大的兩個(gè)星系之一(另一個(gè)就是仙女座星系).我們的宇宙就像一個(gè)海綿,每條絲狀物質(zhì)中都包含了數以百計的星系團.科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現宇宙中有一種物質(zhì)叫暗物質(zhì),它在這個(gè)海綿中充當著(zhù)膠水作用,將星系或星系團聚集在一起.當我們看銀河系時(shí)好像它是靜止的,但是實(shí)際上星系也在不斷變化和運動(dòng),星系之間有時(shí)會(huì )不斷碰撞.這種碰撞就是一個(gè)吞噬或被吞噬的過(guò)程.我們的銀河系正處在與仙女座星系發(fā)生碰撞的軌道中,而且大約以25萬(wàn)光年的時(shí)速接近仙女座星系,即大約50或60億年后,銀河系將不可避免地在宇宙碰撞中消亡.
我們知道太陽(yáng)就是一個(gè)顆恒星(恒星指由熾熱氣體組成的且能自己發(fā)光的球狀或類(lèi)球狀天體).由于恒星離我們太遠,不借助于特殊工具和方法,很難發(fā)現它們在天上的位置變化,因此古代人把它們認為是固定不動(dòng)的、靜止的星體.我們的太陽(yáng)系中有8大行星和300多顆衛星,它們都圍繞太陽(yáng)有序地運轉.
人們要問(wèn)月亮繞著(zhù)地球旋轉,地球繞著(zhù)太陽(yáng)旋轉,那么太陽(yáng)繞著(zhù)誰(shuí)旋轉呢?科學(xué)家也存在同樣的疑問(wèn).

歷經(jīng)15年,天文學(xué)家安德里亞蓋茨教授( Andrea Chez)啟動(dòng)夏威夷莫納克亞山的凱克望遠鏡追蹤到銀河系中心的恒星拍攝了數千張照片.這些照片揭示了一個(gè)驚人的事實(shí):銀河系中心的恒星以數百萬(wàn)公里的時(shí)速高速移動(dòng).看起來(lái)就像繞著(zhù)隱形太陽(yáng)(一個(gè)神秘的區域)高速旋轉的微小行星,但它們并非行星而是恒星.一定有非同尋常的引力牽引著(zhù)這些巨星沿著(zhù)如此靠近中心的軌道高速轉動(dòng).宇宙中只有一種物體具有如此巨大的牽引力,那就是超大質(zhì)量的黑洞!——銀河系中心存在一個(gè)質(zhì)量為太陽(yáng)400萬(wàn)倍的超大黑洞(它離地球27 000光年)!這是一個(gè)重大發(fā)現:銀河系中的萬(wàn)物包括我們的太陽(yáng)都在圍繞一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞運行!

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