宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸,简称大爆炸英文：BigBang
黎础宁-性格决定命运读后感
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宇宙大爆炸理论-宇宙大爆炸理论宇
宙大爆炸，简称大爆炸（英文：Big
Bang
爆炸理论。宇宙大爆炸。简称大爆
炸。是描述宇宙诞生初始条件及其后续
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
大爆炸观点为：宇宙是在过去
有限的时间之前。由一个密度极大且温
度极高的太初状态演变而来
的。并经过
不断的膨胀与繁衍到达今天的状态。
中文名,爆炸理论。作用,宇宙诞生及<
br>其后续演化宇宙学模型。发展,宇宙结构
的实验观测和理论推导。
定义和起源。比
利时天主教神父。
物理学家乔治·勒梅特首先提出了关于
宇宙起源的大爆炸理论。
但他本人将其称作“原生原子的假
说”。这一模型的框架基于了爱因斯坦的
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广义相对论。并在场方程的求解上作
出
了一定的简化。描述这一模型的场方程
由苏联物理学家亚历山大·弗里德曼于
192
2年将广义相对论应用在流体上给
出。1929年。美国物理学家埃德温·哈勃
通过观测发现从
地球到达遥远星系的距
离正比于这些星系的红移。这一膨胀宇
宙的观点也在1927年被勒梅特
在理论上
通过求解弗里德曼方程而提出。
这个解后来被称作弗里德曼-
勒梅
特-罗伯逊-沃尔克度规。哈勃的观测表
明。所有遥远的星系和星团在视线速度
上
都在远离我们这一观察点。并且距离
越远退行视速度越大。如果当前星系和
星团间彼此的距离在
不断增大。则说明
它们在过去的距离曾经很近。从这一观
点物理学家进一步推测：在过去宇宙曾
经处于一个极高密度且极高温度的状
态。在类似条件下大型粒子加速器上所
进行的实验
结果则有力地支持了这一理
论。然而。由于当前技术原因粒子加速
器所能达到的高能范围还十分
有限。
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因而到目前为止。还没有证据能够
直接或间接描述膨胀初始的极短时间内
的宇宙状
态。从而。大爆炸理论还无法
对宇宙的初始状态作出任何描述和解
释。事实上它所能描述并解释
的是初始
状态之后宇宙的演化图景。当前所观测
到的宇宙中轻元素的丰度。和理论所预
言的宇宙早期快速膨胀并冷却过程中最
初的几分钟内。通过核反应所形成的这
些元素的理论丰度
值非常接近。定性并
定量描述宇宙早期形成的轻元素的丰度
的理论被称作太初核合成。
大爆炸一词
首先是由英国天文学家弗雷德·霍伊尔
所采用的。
霍伊尔是与大爆炸
对立的宇宙学模
型——稳恒态理论的倡导者。他在1949
年3月BBC的一次广播节目中将勒
梅特
等人的理论称作“这个大爆炸的观点”。
虽然有很多通俗轶事记录霍伊尔这样讲
是
出于讽刺。但霍伊尔本人明确否认了
这一点。他声称这只是为了着重说明这
两个模型的显著不同
之处。霍伊尔后来
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为恒星核合成的研究作出了重要贡献。
这是恒星内部通过核反应从轻元素制造
出某些重
元素的途径。1964年宇宙微波
背景辐射的发现是支持大爆炸确实曾经
发生的重要证据。
特别是当测得其频谱从而绘制出它
的黑体辐射曲线之后。大多数科学家都
开始相信
大爆炸理论了。 。
动机和发展。大爆炸理论是通过对
宇宙结构的实验观测和理论推导发展而
来的。
在实验观测方面。1912年维斯托·斯
里弗尔首次测量了一个“旋涡星云”的多
普勒频移。其
后他和卡尔·韦海姆·怀兹证
实了绝大多数类似的星云都在退离地
球。不过斯里弗尔并没有因此
联想到这
个观测结果对宇宙学的意义。这也是由
于在当时。人们就这些“星云”是否是我
们的银河系之外的“岛宇宙”这一问题存
在着高度争议。在理论研究方面。1917
年爱因斯
坦将广义相对论理论应用到整
个宇宙。
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发
表了标志着物理宇宙学建立的论
文《根据广义相对论对宇宙学所做的考
察》。然而从广义相对论
出发建立的宇宙
模型不是静态的。这和当时相信静态宇
宙的主流观点并不符合。爱因斯坦为此<
br>在场方程中加入了一个宇宙学常数来进
行修正。1922年。苏联宇宙学家。数学
家亚历
山大·弗里德曼假设了宇宙在大
尺度上的均匀和各向同性。利用引力场
方程推导出描述空间上均
一且各向同性
的弗里德曼方程。并且在这一组方程中
宇宙学常数是可以消掉的。
通过选取合适的状态方程。从弗里
德曼方程得到的宇宙模型是在膨胀的。
1924年。埃德温·
哈勃对最近的“旋涡星
云”距地球的距离进行了测量。其结果证
实了它们在银河系之外。本质是
其他的
星系。1927年。比利时物理学家。天主
教牧师乔治·勒梅特在不了解弗里德曼
工作的情况下独立提出了星云后退现象
的原因是宇宙的膨胀。1931年勒梅特进
一步指出。
宇宙正在进行的膨胀意味着
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它在时间反演上会发生坍缩。这种情形
会一直发生下去直到它不能再坍缩为
止。