宇宙是如何形成的?

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一般认为,宇宙产生于140亿年前一次大爆炸中 。大爆炸后 ,分子碰撞,并产生光 、热。大爆炸后30亿年宇宙,最初的物质涟漪出现。大爆炸后20亿~30亿年 ,类星体逐渐形成 。大爆炸后100亿年,太阳诞生。38亿年前地球上的生命开始逐渐演化。

大爆炸散发的物质在太空中漂游,由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的 ,我们的太阳就是这无数恒星中的一颗 。原本人们想象宇宙会因引力而不再膨胀 ,但是,科学家已发现宇宙中有一种 “暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。相对的,还有“暗物质”有巨大的吸引力。

大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争 ,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离 ,甚至力图使其互相靠近 。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小 ,这完全取决于宇宙中物质密度的大小 。

理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为“开宇宙 ”;要是物质的平均密度大于临界密度 ,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为“闭宇宙”。

问题似乎变得很简单 ,但实则不然 。理论计算得出的临界密度为5×8^-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间 ,如果把直到21世纪初所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2×10^-31克/厘米3 ,远远低于上述临界密度 。

然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质 ,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过 ,就目前来看,开宇宙的可能性大一些 。

恒星演化到晚期,会把一部分物质(气体)抛入星际空间 ,而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程中气体可能越来越少(并未确定这种过程会减少这种气体。) 。以致于不能再产生新的恒星。10^14年后,所有恒星都会失去光辉,宇宙也就变暗。同时 ,恒星还会因相互作用不断从星系逸出 ,星系则因损失能量而收缩,结果使中心部分生成黑洞,并通过吞食经过其附近的恒星而长大 。(根据质能守恒定律,形成恒星的气体并不会减少而是转换成其他形态 。所以新的恒星可能会一直产生.)

10^17~10^18年后 ,对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星,这时,组成恒星的质子不再稳定。10^32年后 ,质子开始衰变为光子和各种轻子。10^71年后,这个衰变过程进行完毕,宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞 。

10^108年后 ,通过蒸发作用,有能量的粒子会从巨大的黑洞中逃逸出。宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙“末日”到来时的景象,但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着 。(但质子是否会衰变还未得到结论 ,因此根据质能守恒定律。宇宙中的质能会不停的转换。)

闭宇宙的结局又会怎样呢?闭宇宙中,膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小 。如果假设平均密度是临界密度的2倍,那么根据一种简单的理论模型 ,经过400~500亿年后 ,当宇宙半径扩大到21世纪初的2倍左右时,引力开始占上风,膨胀即告停止 ,而接下来宇宙便开始收缩。

以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样,大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后,宇宙的平均密度又大致回到21世纪初的状态 ,不过,原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动 。再过几十亿年,宇宙背景辐射会上升到400开 ,并继续上升,于是,宇宙变得非常炽热而又稠密。 在坍缩过程中 ,星系会彼此并合,恒星间碰撞频繁。

这些结局也只是假想推论的 。

近几年来,一批西方的天文学家发表了关于“宇宙无始无终 ”的新论断 。他们认为 ,宇宙既没有“诞生”之日 ,也没有终结之时,而就是在一次又一次的大爆炸中进行运动,循环往复 ,以至无穷的。 至于“宇宙无始无终”的新论是否正确,科学家认为,过几年国际天文学界可望对此做出验证。

关于“宇宙是如何形成的? ”这个话题的介绍 ,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    2026年04月05日
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    雪卉 2026年03月30日

    我是天七号的签约作者“雪卉”

  • 雪卉
    雪卉 2026年03月30日

    本文概览:网上有关“宇宙是如何形成的?”话题很是火热,小编也是针对宇宙是如何形成的?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。一般认为,宇宙...

  • 雪卉
    用户033008 2026年03月30日

    文章不错《宇宙是如何形成的?》内容很有帮助