宇宙的形成學(xué)說有哪些

　　宇宙，對于人類來講，宇宙如同漫無邊際的海洋，沒有盡頭，探索不盡，卻又非萬劫不復(fù)的深淵，它寧靜地存在著，在你凝視它的時候，它也在凝視著你。宇宙是時間、空間、物質(zhì)、能量 的總和。一般能理解的宇宙指人類所存在的一個時空連續(xù)系統(tǒng)，包括其間的所有物質(zhì)、能量和時間。對于這一體系的整體解釋構(gòu)成了宇宙論。在中國古代就有“上下四方曰宇，往古來今曰宙”的說法(即宇的意思是無限空間，宙的意思是無限時間)，宇宙一詞也出自于“旁日月，挾宇宙”。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細介紹關(guān)于宇宙的相關(guān)知識。

　　宇宙是怎么形成的：

　　宇宙的不斷膨脹

　　宇宙產(chǎn)生于約140億年前一次大爆炸中。大爆炸后，能量激蕩，并產(chǎn)生光、熱。大爆炸后30億年宇宙，最初的物質(zhì)漣漪出現(xiàn)。大爆炸后20億～30億年，類星體逐漸形成。大爆炸后100億年，太陽誕生。38億年前地球上的生命開始逐漸演化。

　　大爆炸散發(fā)的物質(zhì)在太空中漂游，由許多恒星組成的巨大的星系就是由這些物質(zhì)構(gòu)成的，太陽就是這無數(shù)恒星中的一顆?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙中有一種 “暗能量”會產(chǎn)生斥力而加速宇宙的膨脹。相對的，還有“暗物質(zhì)”有巨大的吸引力。

　　大爆炸后的膨脹過程是一種引力和斥力之爭，爆炸產(chǎn)生的動力是一種斥力，它使宇宙中的天體不斷遠離;天體間又存在萬有引力，它會阻止天體遠離，甚至力圖使其互相靠近。引力的大小與天體的質(zhì)量有關(guān)，因而大爆炸后宇宙的最終歸宿是不斷膨脹，還是最終會停止膨脹并反過來收縮變小，這完全取決于宇宙中物質(zhì)密度的大小。

　　理論上存在某種臨界密度。如果平均密度小于臨界密度，宇宙就會一直膨脹下去，稱為“開宇宙”;要是平均密度大于臨界密度，膨脹過程遲早會停下來并收縮，稱為“閉宇宙”。

　　問題似乎變得很簡單，但實則不然。理論計算得出的臨界密度為5×8^-30克/厘米3。但要測定宇宙中物質(zhì)平均密度就不那么容易了。星系間存在廣袤的星系間空間，如果把直到21世紀(jì)初所觀測到的全部發(fā)光物質(zhì)的質(zhì)量平攤到整個宇宙空間，那么，平均密度就只有2×10^-31克/厘米3，遠遠低于上述臨界密度。

　　證據(jù)表明，宇宙中還存在著尚未觀測到的所謂的暗物質(zhì)，其數(shù)量可能遠超過可見物質(zhì)，這給平均密度的測定帶來了很大的不確定因素。因此，宇宙的平均密度是否真的小于臨界密度仍是一個有爭議的問題。

　　就目前來看，開宇宙的可能性大一些。

　　恒星演化到晚期，會把一部分物質(zhì)(氣體)拋入星際空間，而這些氣體又可用來形成下一代恒星。這一過程中氣體可能越來越少(并未確定這種過程會減少這種氣體。)。以致于不能再產(chǎn)生新的恒星。10^14年后，所有恒星都會失去光輝，宇宙也就變暗。同時，恒星還會因相互作用不斷從星系逸出，星系則因損失能量而收縮，結(jié)果使中心部分生成黑洞，并通過吞食經(jīng)過其附近的恒星而長大。(根據(jù)質(zhì)能守恒定律,形成恒星的氣體并不會減少而是轉(zhuǎn)換成其他形態(tài)。所以新的恒星可能會一直產(chǎn)生。)

　　10^17～10^18年后，對于一個星系來說只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，這時，組成恒星的質(zhì)子不再穩(wěn)定。10^32年后，質(zhì)子開始衰變?yōu)楣庾雍透鞣N輕子。10^71年后，這個衰變過程進行完畢，宇宙中只剩下光子、輕子和一些巨大的黑洞。

　　10^108年后，通過蒸發(fā)作用，有能量的粒子會從巨大的黑洞中逃逸出。宇宙將歸于一片黑暗。這也許就是開宇宙“末日”到來時的景象，但它仍然在不斷地、緩慢地膨脹著。(但質(zhì)子是否會衰變還未得到結(jié)論，因此根據(jù)質(zhì)能守恒定律。宇宙中的質(zhì)能會不停的轉(zhuǎn)換。)

　　閉宇宙的結(jié)局：閉宇宙中，膨脹過程結(jié)束時間的早晚取決于宇宙平均密度的大小。如果假設(shè)平均密度是臨界密度的2倍，那么根據(jù)一種簡單的理論模型，經(jīng)過400～500億年后，當(dāng)宇宙半徑擴大到21世紀(jì)初的2倍左右時，引力開始占上風(fēng)，膨脹即告停止，而接下來宇宙便開始收縮。

　　以后的情況就像一部宇宙影片放映結(jié)束后再倒放一樣，大爆炸后宇宙中所發(fā)生的一切重大變化將會反演。收縮幾百億年后，宇宙的平均密度又大致回到21世紀(jì)初的狀態(tài)，不過，原來星系遠離地球的退行運動將代之以向地球接近的運動。再過幾十億年，宇宙背景輻射會上升到400開，并繼續(xù)上升，于是，宇宙變得非常熾熱而又稠密。 在坍縮過程中，星系會彼此并合，恒星間碰撞頻繁。

　　這些結(jié)局只是假想。

　　近幾年來，一批西方的天文學(xué)家發(fā)表了關(guān)于“宇宙無始無終”的新論斷。他們認為，宇宙既沒有“誕生”之日，也沒有終結(jié)之時，而就是在一次又一次的大爆炸中進行運動，循環(huán)往復(fù)，以至無窮的。

　　加速膨脹

　　一個科學(xué)家小組使用美國宇航局斯皮策空間望遠鏡進行的最新測量顯示，宇宙的膨脹速度約為46英里(74公里)每秒·每百萬秒差距(更精確的數(shù)值為：74.3 ± 2.1 (km/s)/Mpc)。

　　諾貝爾獎獲得者布萊恩·施密特指出：

　　“物質(zhì)與物質(zhì)之間的空間正在加大。“

　　這意味者百億年后的未來，絢爛的星空用肉眼再難觀測到，黑夜將一片空寂，大概1000億年之后，除了我們所在的銀河系，所有星系都將相距遙遠各自飄離，人們看到的宇宙將空無一物。

　　個別科學(xué)家有一個假說：基于相關(guān)發(fā)現(xiàn)中所獲數(shù)據(jù)的計算產(chǎn)生了一個壞消息，即宇宙可能會在數(shù)百億年后面臨一場災(zāi)難。“如果你利用我們現(xiàn)在知道的所有物理學(xué)(知識)直接計算，這是個壞消息，”美國費米國家加速器實驗室理論物理學(xué)家約瑟夫·利肯日前在美國科學(xué)促進會2013年年會上對媒體表示。

　　利肯說，我們生活的宇宙并不穩(wěn)定，科學(xué)界一直希望推算宇宙的長期穩(wěn)定性，但這需要獲得希格斯玻色子和其他亞原子粒子的精確質(zhì)量，最近的發(fā)現(xiàn)提供了相關(guān)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進行的計算顯示數(shù)百億年后將有一場災(zāi)難——“一個被認為會成為‘替代宇宙’的小空泡將在某處出現(xiàn)，隨后逐漸膨脹并最終將我們破壞”。他認為，小空泡將以光速膨脹。