为什么说宇宙的形成是由大爆炸引起的?宇宙以外是什么?如题...不要长篇大论过于复杂，简单易懂的最好

为什么说宇宙的形成是由大爆炸引起的?宇宙以外是什么?如题...不要长篇大论过于复杂，简单易懂的最好
为什么说宇宙的形成是由大爆炸引起的?宇宙以外是什么?
如题...
不要长篇大论过于复杂，简单易懂的最好

为什么说宇宙的形成是由大爆炸引起的?宇宙以外是什么?如题...不要长篇大论过于复杂，简单易懂的最好
现在还属于无解之谜

世纪发现·大爆炸宇宙学
碧声
创生之爆炸
宇宙诞生之前，没有时间，没有空间，也没有物质和能量。大约150亿年前，在这片四大皆空的“无”中，一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始，物质和能量也由此产生，这就是宇宙创生的大爆炸。
刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的，随着宇宙的迅速膨胀，其温度迅速下降。最初的1秒钟之后，宇宙的温度降到约100亿度，这时的宇宙是由质子...

全部展开

世纪发现·大爆炸宇宙学
碧声
创生之爆炸
宇宙诞生之前，没有时间，没有空间，也没有物质和能量。大约150亿年前，在这片四大皆空的“无”中，一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始，物质和能量也由此产生，这就是宇宙创生的大爆炸。
刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的，随着宇宙的迅速膨胀，其温度迅速下降。最初的1秒钟之后，宇宙的温度降到约100亿度，这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷，核反应开始发生，生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块，并逐渐演化成星系、恒星和行星，在个别天体上还出现了生命现象。然后，能够认识宇宙的人类终于诞生了。
这幅大爆炸图景，是目前关于宇宙起源最可能的一种解释，被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20世纪20年代，在40年代得到补充和发展，但一直寂寂无闻。直到50年代，人们才开始广泛注意这个理论，不过也只是觉得它很好玩，并不信服。人们更愿意认为，宇宙是稳定的、永恒的。
但是，越来越多的证据表明，大爆炸模型在科学上有强大的说服力，至少现在没有比它更好的理论。我们不得不相信，宇宙有一个开始，也将有一个终结。它产生于“无”，或许也终将回归于“无”。
沉寂的永恒
在人类历史的大部分时期，有关创世的问题，一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处？终点又在哪里？生命如何产生？人类怎样出现？对这些疑问，许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来，这种问题是不该问的。直到最近几个世纪，人们才开始学着把神撇开，以超越宗教的角度，去思考世界的本源。这样一来，就有一个重大的原则性问题需要解决：宇宙是永恒存在的，还是有起始的？
这个问题长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家，更不用说普通人。不同版本的宗教和神话都认为世界是有起始的，并把创世的时间定在不太遥远的过去——一般是几千年前。这当然不足为信，因为后来地质和天文观测都表明，地球和其它天体年龄大到在以亿年来计。如此长的时间实在难以想象，因此很多人倾向于认为宇宙一直存在，在时间上没有起源，即宇宙的年龄是无穷大。无穷大这个概念，一听就让人头昏脑胀：既然已经过去了无穷久的时间，我们的“现在”又是什么呢？而如果说宇宙是有起始的，那么它是怎样从“无”中突然产生的呢？我们真的需要一个创世的上帝吗？
以人类短暂生命中获得的知识，要完全弄明白这些是很难的。不过，我们可以从科学上寻求一些佐证，来尽量靠近真理。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限，这个说法令人信服的直接理由，来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律，冥冥中似乎早已规定了宇宙的命运。
简而言之，第二定律认为热量从热的地方流到冷的地方。对任何物理系统，这都是显而易见的特性，毫无神秘之处：开水变凉，冰淇淋化成糖水。要想把这些过程颠倒过来，就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言，第二定律认为宇宙的“熵”（无序程度）与日俱增。例如，机械手表的发条总是越来越松；你可以把它上紧，但这就需要消耗一点能量；这些能量来自于你吃掉的一块面包；做面包的麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量；太阳为了提供这些能量，需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的熵减少，都须以其它地方的熵增加为代价。
在一个封闭的系统里，熵总是增大的，一直大到不能再大的程度。这时，系统内部达到一种完全均匀的热动平衡的状态，不会再发生任何变化，除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说，是不存在“外界”的，因此宇宙一旦到达热动平衡状态，就完全死亡，万劫不复。这种情景称为“热寂”。
宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这种不可抗拒的命运，几代智者为此怀疑人类的存在是否有意义。暂且抛开这种沮丧的情绪，作一个简单的推理，我们就可以发现，宇宙不可能有无限的过去。很简单，如果宇宙无限老，那它早就已经死了。以有限速率演变的东西，是不可能永远维持下去的。换句话说，宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。
星辰远去
第二定律明示了宇宙有起始，19世纪的一些科学家曾模模糊糊地谈到过这个结论，如英国科学哲学家威廉·杰文斯在1873就曾提出应该有一个“创世”的时刻。不过大多数科学家都忽视了这个推论，它只是在后来成为大爆炸模型的佐证之一。该模型的提出，最早的理论基础是爱因斯坦广议相对论，实证基础则是19世纪末、20世纪初的天文观测。
大家都非常熟悉多普勒效应，最常见的例子是火车通过的汽笛声：当火车快速接近我们时，汽笛的音调升高，远去时音调则降低。音调的变化是由于声波相对于我们的频率发生了变化。
多普勒效应不仅适用于声波，也适用于光波。当运动光源的光波到达我们的眼睛时，光波的频率也会发生相应的改变。如果光源向着我们运动，我们看到的光就会向光谱的高频端（紫端）偏移；反之，如果光源离我们远去，光波就会向光谱低频端（红端）偏移。
多普勒效应是奥地利天文学家多普勒在1842年首先发现的。它首先被用于观察太阳和行星的自转。1968年，英国天文滂学家W·哈金斯首次应用此原理测量了天狼星的视向速度，并宣布它正以每秒47公里的速度离我们远去。这一数字不算精确，但基本结论是对的。此后，各国天文学家对其它恒星乃至河外星系进行了大量类似的观测。结果发现，星系光谱有普遍的红移现象。除了几个最近的星系外，所有的星系都在离我们远去。
1929年，天文学家埃德温·哈勃提出，这些星系的退行速度在有规律地增加，一个星系的退行速度与其距离成正比。这个规律叫做哈勃定律，它很快就为天文观测所证实。
离我们越远的星系远去得越快，为什么为这样呢？设想一个表面涂满小点的气球，当气球膨胀时，小点便各自远离。假设有个小人站在任一点上，在它看来，其它所有的点似乎都在离它远去，而且离它越远的点远离得越快。不论它站在哪个点上，效果都是一样的。（这也意味着，哈勃定律决不表示地球是宇宙的中心）。
星系这种远去的行为使人们觉得宇宙仿佛是在膨胀，就像膨胀着的气球一样。天文学家现在大都承认了宇宙膨胀这一事实。而且对爱因斯坦广义相对论中“场方程”的解释，能够与膨胀宇宙相符合。
爆炸的起点
既然宇宙一直在不断地膨胀，那么可以合理地设想，它在过去应该比现在小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放，我们应该会发现，在很久很久以前的某个时候，所有的星辰都是聚合在一起的，宇宙最初是一个致密的物质核。
1922年，苏联数学家A·A·弗里德曼首先提出这种可能性。当时哈勃定律还没有提出，弗里德曼完全是通过理论推导得出此结论的。在此之前，爱因斯坦已经发现自己的方程只能描述一个膨胀或收缩的宇宙。但这位科学巨匠缺乏敢于预言宇宙并非静止的自信心，遂强行在方程中引入一个斥力，描述了一个静态宇宙。
弗里德曼指出，爱因斯坦静态宇宙是极不稳定、不可能维持的，一个膨胀的宇宙虽然听上去有些古怪，却更为合理。爱因斯坦被说服了。年轻的弗里德曼率先预言了宇宙膨胀。可惜天妒英才，弗里德曼未能看到他的理论被哈勃所证实。1925年他因伤寒去世，终年37岁，其成果鲜为人知。
1927年，比利时天文学家勒梅特独立研究出了类似的膨胀宇宙说。由于宇宙一直在膨胀，所以它在过去某一时刻会体积非常小而密度非常大，这东西被勒梅特称为宇宙蛋。他还提出，宇宙一直在膨胀，并且是从过去的一次超级爆炸开始的；今天的星系就是宇宙蛋的碎片；而星系相互退行，就是很久以前那次爆炸的回波。
勒梅特的成果在当时也未受人注意，直到更有名望的英国大科学家爱丁顿阐述膨胀宇宙论，才引起科学界的普遍关注。到20世纪30年代和40年代，俄国血统的美国物理学家伽莫夫才真正普及了宇宙起源于爆炸的观念。有趣的是，“大爆炸”（BIG BANG）这个词，是一位大爆炸理论的反对者造的。这位叫霍伊尔的天文学家认为，认同大爆炸模型等于“公然邀请创世理论”，与上帝妥协，不是严肃的科学态度。
大致说起来，大爆炸模型是这样的：宇宙是不断膨胀的，而且由于引力的作用，膨胀的速度会随时间发生变化。万有引力作用于宇宙一切物质与能量之间，起到刹车的作用，阻止星系往外跑，从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期，宇宙从高密度状态迅速膨胀，随着时间的推移，宇宙体积越来越大，膨胀速度越来越小。将此过程回溯到宇宙创生的那一刻，可以发现当时宇宙体积为零，而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。
大爆炸是空间、时间、物质与有量的起点。这些概念都不能外推到大爆炸之前。大爆炸之前是什么、什么引起了大爆炸，这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的，只是“无”。
这个结论让人接受起来很不容易。1948年，两位奥地利天文学家邦迪和戈尔德提出另一种理论，承认膨胀宇宙但否认大爆炸。后来英国天文学家霍伊尔发展并普及了这一被称为“连续创生论”的理论。该理论认为宇宙是稳恒态的；在星系散开的过程中，不断有新的星系从空间中产生出来；形成星系的物质是无中生有的，而且运动速度非常缓慢，用现有技术无法测出。结论是，宇宙总是保持着同一状态，在没有限度的过去和没有限度的未来中，它一直是这样，没有开始也没有结束。
在十多年的时间里，大爆炸和连续创生论和争论非常激烈，但没有实际的证据来裁决到底哪一个对。在这段时间里，“大爆炸”这个词是一种贬义用语，引申含义是“不严肃”、“可笑”。
光焰的余辉
热寂、宇宙膨胀等理论，似都不足以令大多数人信服大爆炸的存在。如果过去某个时候曾发生过一次大爆炸，如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹？既然有那么多宗教考古学家热衷于寻找伊甸园的旧址、亚当夏娃的文物，科学家是否该去发掘一下宇宙创生的遗迹呢？
1948年，伽莫夫指导的一位年轻研究生R·A·阿尔弗在他的博士学位论文中提出，宇宙源于约140亿年前的一次大爆炸，并详述了宇宙诞生的最初几分钟里，基本粒子结合成为元素的过程。论文的题目是“化学元素的起源”，发表于《物理评论通讯》杂志上。在这篇文章里，伽莫夫玩了一个文字游戏，将对此项研究并无贡献的物理学家H·贝特的名字添入论文中。这样，论文的三位作者阿尔弗、贝特、伽莫夫的名字，念起来与希腊字母表中头三个字母阿尔法、贝塔和伽马颇为相似。这对一篇谈论宇宙起源的论文来说，实在是再合适不过了。
这篇论文给出了大爆炸理论的第一个数学模型。此后不久，阿尔弗与另一位科学家赫尔曼一道，在《自然》杂志上发表了另一篇论文，提出了一个证实大爆炸理论的方法。
按照大爆炸理论，最初的几分钟里，宇宙是一个炽热的火球，到处充满温度高达几十亿度的光辐射。由于此时的宇宙处于热动平衡中，这种辐射具有独特的光谱特征，称为“黑体谱”。随着宇宙的膨胀，辐射的温度不断下降，但仍保留着黑体谱的特征，以及总体均匀性。按照推算，现在的宇宙应存在着温度约为5K的背景黑体辐射。
这个杰出的预言在当时并未引起重视，而被埋没在浩瀚的物理学文献之中。在没有电脑、没有互联网的1948年，科学家之间的交流无法与今天同日而语。阿尔弗与赫尔曼不是射电天文学家，没办法自己设计出合适的探测器来在太空中搜索大爆炸的残留辐射——即使他们愿意那样做，在那个时代也没有足够的技术力量。而且，在40年代和50年代，在多数物理学家看来，再现宇宙早期史的细节并不是一种严肃的学术活动。
多年以后，即1965年，美国贝尔实验室的两位无线电工程师A·彭齐亚斯和R·威尔逊，在为跟踪一颗卫星而校准一具非常灵敏的天线时偶然发现，接收器中存在着某种无法消除的噪声。这表明宇宙浸润在一种辐射当中，它相当于在电磁波谱微波波段波长7.35厘米的某种无线电信号，以相同的强度从空间各个方向射向地球，在大尺度上分布非常均匀。其温度约为3K，谱线有完美的黑体谱特征。与此同时，美国普林斯顿大学R·迪克领导的一个科学家小组，独立地重新发现了阿尔弗和赫尔曼早先作过的预言，并着手设计一台探测器供搜索大爆炸的残余辐射。他们听说了贝尔实验室发现的这种辐射之后，立即将它解释为大爆炸后原初宇宙高热的遗迹，即大爆炸火球黯淡下去的最后光芒。
由于这种背景辐射频率集中在微波波段，因此被称为微波背景辐射。大多数天文学家都认为，它的发现为大爆炸理论提供了结论性的依据。大多数人因此而接受了大爆炸曾经发生的说法，抛弃了连续创生论。因为这项发现，彭齐亚斯和威尔逊获得了1978年诺贝尔物理学奖。然而，最早对微波背景辐射作出预言的阿尔弗和赫尔曼，却未因此获得荣誉，甚至在许多总结大爆炸理论发展史的文献中被遗忘。
还应当提及的是，在1983年，人们开始获悉苏联无线电物理学家什茂诺夫或许早在1958年就发现了这种辐射，并用俄文公布了这一事实。什茂诺夫建造了一具对微波信号敏感的天线，并报道探测到了某种在天空中各个方向上均匀的信号，与之相当的辐射具有的温度在1K到7K之间。当时无论是他本人或是其他任何人都不清楚这项发现的重要性。事实上，什茂诺夫直到1983年才闻知大爆炸的预言及彭齐亚斯和威尔逊的发现，这已是他们两位获得诺贝尔奖五年后的事情了。像阿尔弗和赫尔曼一样，什茂诺夫亦未能获得应有的荣誉，科学史上往往颇多此种遗憾。
最初三分钟
大爆炸是什么时候发生的呢？由于红移容易测量，所以我们相当确切地知道星系退行的速度。但确定宇宙的年龄，我们还必须确定星系的距离。距离越大，星系退行到现在位置所需的时间也越长。但距离并不容易确定出来。科学界对宇宙的年龄有不同说法，大体在100-200亿间之前，比较通行的说法是150亿年。我们并不确切地知道大爆炸已经过去了多久，倒是对大爆炸刚刚发生之后1秒到几分钟的时间里发生的事了解得更多。
最初的1秒钟是宇宙史上的一道分水岭。在此时刻以后，宇宙的温度已降到一定程度，能用我们现有的物理知识来描述，从而获得一幅大致准确的宇宙鸟瞰图。而在1秒钟之前，致密、高热的宇宙是一堆人类尚无力了解其行为的粒子，现有的物理规律不足以描述其行为。这是黑箱式的1秒钟。
在1秒钟之前，宇宙中应该存在着等量的质子和中子，因为弱相互作用会使质子与中子相互转化，维持其数目的平衡。但到了1秒钟时，膨胀速度变得太大了，弱相互作用不能再维持质子与中子数的平衡。由于中子比质子稍重一些，质子转变为中子需要消耗较多能量，比中子转变为质子困难一些。然后，弱相互作用停止，中子和质子不再大量互相转换，留下的中子与质子相对数目有一个确定的比值——大概是1比6。
在最初1秒过后、3分钟之内，中子和质子进行剧烈的聚合反应，形成氘核、氦核和锂核，主要是形成氦核。这个过程用完了所有的中子，余下的质子就成了氢原子核。3分钟过后，宇宙的温度降到10亿度以下，物质密度也迅速下降，这类核反应遂告中止。计算表明，最初三分钟里大约有22-24%的物质形成的氦4，剩下的物质几乎全部保持氢的形式，仅有十万分之几成为氦3和氘，还有百亿分之几成为锂。
因此，大爆炸模型预言宇宙中应有22-24%的物质为氦，余大绝大部分为氢。最初三分钟里形成的氢和氦，构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素，只占宇宙总质量的不到1%，它们大部分是在大爆炸之后很久于恒星的内部形成的。
对宇宙各处的氦、氘及其它元素等的观测，极好地证实了上述丰度值的普适性。简单的大爆炸模型与严格的天文观测间形成了美妙的一致。这一预言是大爆炸图景最大的成功。
时空尽头
大爆炸模型并不是终极真理。它只是现有宇宙起源理论中最好的，但仍有许多难题未能解决。例如最初三分钟过后的许多年里，物质如何聚集成团形成星系、恒星，依旧是一个模糊的过程。此外，把“大爆炸之前是什么”简单地归为逻辑上不合理的问题而不予回答，虽然很高明却似乎有点不负责任。
对于大爆炸模型，科学界目前存在的一个主要分岐在于，宇宙是“开放”的，抑或是“闭合”的。这个问题关联到宇宙的终结。
根据推断，宇宙的形成距今约100-200亿年。天文观测表明，各种天体的年龄均小于200亿年，这与大爆炸理论符合得很好。我们的地球大概是50亿年前形成的，至于人类出现的历史便短得不值一提了。宇宙现在还算得上年轻，担忧末日来临，对单个人来说是十分无聊的事。然而，为全人类的命运想一想这个问题，还是有必要的。
按照大爆炸模型，宇宙在诞生后不断膨胀，与此同时，物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值（临界质量），那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩，造成与大爆炸相反的“大坍塌”，这样的宇宙是“闭合”的。如果宇宙总质量小于这一数值，则引力不足以阻止膨胀，宇宙就将永远膨胀下去，即“开放”的。
开放宇宙和闭合宇宙两种理论都很流行，且相持不下。这是因为给宇宙过磅实在过于困难，无论从实际观测或理论推导上都不易实现。最近几年，天文观测结果似乎更多地支持开放理论，即宇宙总质量太轻，达不到引起收缩的临界质量；甚至有人声称发现了造成宇宙加速膨胀的“反引力力”。不过，这些结果没有一项是决定性的。
有趣的是，科学家发现，无论宇宙是开放或闭合的，它都必须非常接近临界质量。如果质量太大造成引力太大，宇宙便会在膨胀后不久就开始收缩，活不了太长。这样，恒星还来不及形成，生命和人类就更不用提。如果宇宙质量太小，宇宙就会膨胀得太快，物质很快就变得非常稀薄，不足以聚集成恒星、星系，生命也不会产生。在这两类宇宙里，都不会产生人类这种对宇宙起源寻根究底的麻烦东西。或许在某些地方存在着与临界质量相距很远的宇宙，但既然眼前这个宇宙里有我们的存在，那末它的质量必须与临界质量相差不大。这个事实无形中使确定宇宙是开放或闭合更为困难——我们需要非常精确的数据来确定宇宙的质量到底是大于或小于临界质量。
因此，我们不得不对两种未来都进行一下预言。
如果宇宙永远膨胀下去，在非常遥远的将来——譬如1亿亿亿年以后，所有的恒星都已燃烧完毕，茫茫黑暗中，潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到今天的1亿亿倍，而且还在扩张下去。在这个系统里，引力不足以使膨胀停止，但不动声色地消耗着系统的能量，使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射，最终全都以光和热的形式蒸发掉。足够长的时间之后，连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了，宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤，其中有光子、中微子，越来越少的电子和正电子。这些粒子缓慢地运动，彼此越来越远，不会再有任何基本物理过程出现。这是寒冷、黑暗、荒凉而空虚的宇宙，它已经走完了自己的历程，面对的是永恒的生命，抑或永恒的死亡。这种情景，与传统意义上的“热寂”并不相同，荒凉程度却甚为相似。
如果宇宙质量大于临界质量，终有一天开始收缩，又将何如呢？在大尺度上，收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的，像一场倒放的电影，收缩的过程起初很慢，随后越来越快。在从膨胀到收缩的转折点过后，宇宙的体积开始缩小，背景辐射温度上升。漆黑寒冷的宇宙变成一个越来越热的熔炉，生命无处可逃，全都被煮熟烤焦。最后，行星、恒星也毁灭了，分布在如今浩瀚空间里的物质被挤进一个很小的体积中，最后三分钟来临了。
温度变得如此之高，连原子核也被撕毁，宇宙又成了一锅基本粒子汤。然而这种状态也只能生存几秒钟的时间。在最后的1秒钟里，质子和中子也无法区分，挤成一堆由夸克构成的等离子体。在最后的时刻里，引力成为占绝对优势的作用力，它毫不留情地把物质和空间碾得粉碎，时空曲率不断加大。在这场“大坍塌”中，所有的物质都不复存在，一切“存在”的东西，包括时间和空间本身，都被消灭。剩下的只有一个时空奇点。
这就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中诞生于无的宇宙，此刻也归于无。多少亿年的辉煌灿烂，连一丝回忆也不会留下。
碧声注：从前给《环球》杂志写过一篇较短的同题目文章，蒙诸位网友青眼四处转载。后经补充成为现在这篇，算是2.0版。不过其中仍颇有些地方经不起推敲，如热寂问题与宇宙的结局等。正在努力读书，也许有一天会拿出一个更好的版本来罢。
田园将芜，雨雪载途，胡为乎泥中。
参考资料：http://www.oursci.org/ency/space/002.htm

收起

经研究表明：宇宙是由200亿年前的大爆炸而产生，而现在处于加速膨胀阶段。那么我们要问：宇宙在形成之前是什么形态？是什么力量促使宇宙在加速膨胀？万有引力是不是在宇宙中起主导作用？
对于宇宙在形成之前的形态，我们无法得知，即使是在宇宙爆炸前的第零秒钟时刻，我们也无法知道宇宙是什么样子的。不过有人提出一个假设，他设想宇宙在爆炸的第零秒钟，宇宙是不存在质量的，处于炽热状态，而体积无限小，这时因为...

全部展开

经研究表明：宇宙是由200亿年前的大爆炸而产生，而现在处于加速膨胀阶段。那么我们要问：宇宙在形成之前是什么形态？是什么力量促使宇宙在加速膨胀？万有引力是不是在宇宙中起主导作用？
对于宇宙在形成之前的形态，我们无法得知，即使是在宇宙爆炸前的第零秒钟时刻，我们也无法知道宇宙是什么样子的。不过有人提出一个假设，他设想宇宙在爆炸的第零秒钟，宇宙是不存在质量的，处于炽热状态，而体积无限小，这时因为宇宙的质量为零，所以宇宙中的四种基本力：引力，电磁力，强力，弱力都为零，而只有宇宙排斥力起着主导作用。它使得宇宙在初阶段处于爆胀时期，宇宙每经过一个固定的时间其尺度就扩大一倍。而这个固定的时间，也可以叫它周期，仅仅为十的负三十次秒。在这么一个极短的时间之内，宇宙的尺度就达到了几光年或者更大。
后来，随着宇宙温度的降低，宇宙中结团成块的物质逐渐增加，从粒子到原子、到星云、到恒星和星系，物质密度越来越大，这就意味着物质的引力作用越来越强。而这些引力，从一定程度上抑制了宇宙的膨胀。
说到这里，不能不介绍一下宇宙排斥力，究竟宇宙间的排斥力是如何而来？
我们了解的宇宙并不是只由一些实实在在的物质和能量组成，其实主要部分是暗物质和暗能量，什么是暗物质？它并不是说躲藏起来的不能被人们发现的物质，而是根本不与光发生任何联系，而物质和光是可以相互转化的，也就是符合质能方程定理，一定的物质总是能转化成一定的能量，而暗物质就不同，它们根本不会与光发生作用。暗物质在宇宙成分中大约占了23%，而普通发光物质只占宇宙总能量的0.4%，其它的普通物质也只占3.7%。
说到了暗能量就更加的神奇，暗能量有一个奇怪的特性，就是空间无论怎么扩张，其密度总是恒定不变，而不会随着空间的扩大而稀薄。要理解这一点并不难，鉴于暗能量自身的性质，它在任何虚无的空间中都是存在的，空间每扩大一点，真空中的暗能量也就随之增加一点，空间扩大的地方，就是暗能量产生的地方，所以暗能量的密度总是不变的。与之相比，宇宙空间的物质总量却是基本恒定的，当空间不断扩大，物质的密度就会不断下降，物质宇宙中越来越稀薄。 暗能量在宇宙的成份中大约占了73%，。
而暗能量和暗物质正是促使宇宙膨胀的原因。
大约在物质大量形成直到六七十亿年之前的这一段时间，由于宇宙空间还不算太大，而空间物质密度够高，这一段时期内，是宇宙减速膨胀时期，虽然处于减速膨胀，但仍是膨胀中，宇宙尺度还是再加大的，只是速度慢了些。而由于暗能量的那种奇怪的特性，随便着宇宙空间的加大，暗能量总的能量也随着空间的加大而增大，但宇宙中物质的密度却相对减小。所以一个越来越强，而另一个越来越弱，他们之间的力量就逐渐的相等。宇宙膨胀的减加速度也越来越小，终于在大约六七十亿年前，宇宙的膨胀加速度趋近于零，宇宙的膨胀速度也达到了最小值。
暗能量还有一个奇怪的特性，那就是无论物质是怎样分布的，它总是促使两物质之间分离，也就是说它能促使任意两物质分离，即使是是一个原子核或者是一颗中子或电子，它都有一种使其分裂的力量。
六七十亿年前促使物质密度逐渐降低的原因还有一个，那就是因为随着宇宙物质在持续数十亿年密集产生后，进入一个平稳时期，物质产生的数量在逐渐变少，而宇宙仍旧在不断膨胀，这些促使了引力与斥力之间的斗争中处于下风。
从六七十亿年前开，宇宙又开始处于加速膨胀阶段，而且加速度越来越大，也许刚开始的加速度很小，要经过上亿年才使得宇宙膨胀速度加快一米每秒，但随着时间的推移，加速度越来越大了，到底加速度是怎么样增长的，其实不难从上面的解释中发现，是随体积的变化而增大的，当然不是成正比的，但可以肯定的是比正比要快得多。
加速度都是增长的，那么速度的增长也是越来越快，宇宙的尺度也会越来越大。
最终将会出现什么结果呢？
中国古代有一种刑法，叫五马分尸，当马用力时，人会被撕裂，宇宙中的物质也和这种情况差不多，刚开始是离的较近的星系不会分开，但随加速度的增大，星系之间的引力已经不能与斥力相抗衡，那么比如像银河系这样的星系就会与各大星系分离。再接着，银河系期间的各种恒星啊，黑洞啊，白矮星啊之类的星球，也顶不住了，开始分离，大阳也就以接近于光速的速度飞离其它星球而去，再后来，连大阳系中的各大行星也顶不住了，最终离开了它们的母亲---太阳。后来地球像一天女散花一样，开始把它的身体一块一块的扔向宇宙空间，而这些身体的碎片，再后来更是要被撕得粉碎。到了最后30分钟，原子核开始爆裂，最后一秒来临时，构成物质的最基本形态也要爆裂了，这时任何物质都以超过光速的形式远离其它物质而去，假如人还存活的话，那么它会变成“瞎子”因为不可能有任何形式的光能追赶上人类本身了。人类本身也处于零下二百七十三度，也就是绝对零度，任何物质已经没有所谓的分子运动，大脑当然也不会工作。
到了最后时间终止了。
后来会发生什么? 宇宙会再循环聚合吗? 一切都不再可知

收起

大爆炸理论
维基百科，自由的百科全书
(重定向自大爆炸)
Jump to: navigation, search
根据大爆炸理论，宇宙是由一个致密致热的奇点膨胀到现在的状态的。
放大
根据大爆炸理论，宇宙是由一个致密致热的奇点膨胀到现在的状态的。
大爆炸理论是宇宙物理学(physical cosmology)关于宇宙起源的理论。...

全部展开

大爆炸理论
维基百科，自由的百科全书
(重定向自大爆炸)
Jump to: navigation, search
根据大爆炸理论，宇宙是由一个致密致热的奇点膨胀到现在的状态的。
放大
根据大爆炸理论，宇宙是由一个致密致热的奇点膨胀到现在的状态的。
大爆炸理论是宇宙物理学(physical cosmology)关于宇宙起源的理论。根据大爆炸理论，宇宙是在大约140亿年前由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的。本理论产生于观测到的哈勃定律下星系远离的速度，同时根据广义相对论的弗里德曼模型(Friedmann model)，宇宙空间可能膨胀。延伸(Extrapolate)（数学上同插值(intepolation)相反）到过去，这些观测结果显示宇宙是从一个起始状态膨胀而来。在这个起始状态中，宇宙的物质和能量的温度和密度极高。至于在此之前发生了什么，广义相对论认为有一个引力奇点(gravitational singularity)，但物理学家对此意见并不统一。
大爆炸一词在狭义上是指宇宙形成最初一段时间所经历的剧烈变化，这段时间通过计算大概在距今137亿（1.37 × 1010）年前；但在广义上指当今流行的揭示宇宙起源和膨胀的理论。这一理论的直接推论是我们今天所处的宇宙同昨天或者明天的宇宙不同。根据这一理论，乔治·盖莫夫(George Gamow)在1948年预测了宇宙微波背景辐射的存在。1960年代，这一辐射被探测到，有力地支持了大爆炸理论，从而否定了另一个比较流行的稳恒态宇宙理论(steady state theory)。
目录
[隐藏]
* 1 发展历史
* 2 理论
* 3 证据
o 3.1 哈勃定律和宇宙膨胀
o 3.2 宇宙微波背景辐射
o 3.3 原始物质丰度
o 3.4 星系演变和分布
* 4 疑点和反对意见
* 5 这意味着怎样的未来？
* 6 哲学和宗教意义
* 7 外部链接
[编辑]
发展历史
大爆炸理论是通过实验观测和理论推导发展的，在实验观测方面，1910年代，维斯特·斯里弗尔（Vesto Slipher）和卡尔·韦海姆·怀兹（Carl Wilhelm Wirtz）证实了大多数旋涡星云正在退离地球，不过他们并没有因此联想到这对宇宙学意味着什么，也不认为发现的星云其实是银河系外的其他星系。同时在理论上，爱因斯坦的广义相对论成功建立并推出没有稳定态宇宙。通过度量张量（metric tensor）描述的宇宙不是膨胀就是收缩，爱因斯坦认为他自己解错了，并加入了一个宇宙学常数（cosmological constant）来进行改正。第一个不使用宇宙学常数，而真正认真将广义相对论运用到宇宙学中的是亚历山大·弗里德曼（Alexander Friedmann），他的方程所描述的宇宙称为Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker宇宙，时间是1922年。1927年，比利时天主教牧师Georges Lemaître独立推导出Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker方程，并在螺旋星云后退现象的基础上提出了宇宙是从一个“初级原子”“爆炸”而来的—这就是后来所谓的大爆炸。
1929年，爱德文·哈勃为Lemaître的理论提供了实验条件。哈勃证明这些旋涡星云其实是星系，并通过观测仙王座δ（Cepheid variable）的星体测算出了他们之间的距离。他发现，星系远离地球的速度同它们与地球之间的距离刚好成正比，这就是所谓哈勃定律。根据宇宙学的原理，当观测足够大的空间时，没有特殊方向和特殊点，因此哈勃定律说明宇宙在膨胀。这一观点存在两种互相对立的可能性：一种是由Lemaître提出，乔治·盖莫夫（George Gamow）支持和完善的大爆炸理论；另一种则是霍伊尔(Fred Hoyle)的稳恒态宇宙模型（steady state model）。在稳恒态宇宙模型里，新物质在星系远离留下的空间中不断产生，从而宇宙基本不变化。其实这个理论的提出是出于讽刺Lemaître的大爆炸理论的，最开始是在1949年通过BBC广播节目形式传播的，论文《物质的自然》（The Nature of Things）发表于1950年。
之后的许多年，这两种理论并立，但观测事实开始支持一个演变子热密状态的宇宙。1965年宇宙微波背景辐射的发现使人们认为大爆炸理论是宇宙起源和演变最好的理论。1970年以前，很多宇宙学家认为宇宙可能在膨胀以前先收缩，这样可以避免从弗里德曼模型推出一个无限致密的“荒谬”的奇点。比较有代表性的是Richard Tolman的脉动宇宙模型（oscillating universe）。1960年代末，史蒂芬·霍金等人证明这个假设行不通，因为奇异点是爱因斯坦引力理论的直接和重要推论。之后大多数宇宙物理学家开始接受广义相对论所描述的宇宙在时间上是有限的。但是，由于对于量子引力规律缺乏认识，现在还不能断定这个奇异点到底是真正集合意义上的无限小点，还是物理收缩过程可以无限进行下去，从而间接达到宇宙在时间上无限。
现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关，或者是它的延伸，或者是进一步解释，例如大爆炸理论下星系如何产生，大爆炸时发生的物理过程，以及用大爆炸理论解释新观测结果等。90年代后期和二十一世纪初，由于望远镜技术的发展和人造探测器收集到大量数据，大爆炸理论又有了新的巨大突破。大爆炸时期宇宙的情况和数据可以计算得更加精确，并产生了很多意想不到的结果，比如宇宙的膨胀在加速。（参看：暗能量（dark energy）。）
[编辑]
理论
大爆炸理论测算出宇宙的年龄是137±2亿年，这一计算是通过对Ia型超新星的观测，对宇宙背景辐射强度的测量，以及对星系相关函数（correlation function）的测量得出的。这三个独立测算所得到的结果一致，从而被认为是所谓更详细描述宇宙中星系性质的Lambda-CDM model的强有力证据。早期的宇宙充满了同源同性的物质，其温度压强能量都极高。随着膨胀和冷却，宇宙物质经历了相变，这种相变与蒸气冷却时的凝结过程和水的凝固过程相似，不同之处在于前者发生在更基本的粒子层面上。
普朗克时期（Planck epoch）之后大约10 − 35秒，相转变引起宇宙产生指数级增长，称为暴胀（cosmic inflation）。之后暴胀停止，此时宇宙的物质形式是夸克-胶子等离子体（quark-gluon plasma）（同时也具有其他粒子，例如可能含有最近实验发现的夸克-胶子液体（quark-gluon liquid）），这些物质的运动都符合相对论。宇宙继续在空间上膨胀，温度继续下降。在某一温度下，一种至今未知的所谓重子相变（baryogenesis）的相变产生，夸克和胶子组成重子，就是质子和中子，同时还在物质和反物质之间产生了不对称性，这种不对称性已经被实验证实。随着温度进一步降低，更多无对称的相变发生，形成了现在的基本粒子和基本相互作用。之后，一些质子和中子结合，组成氘和氦的原子核，这个过程叫做大爆炸核合成（Big Bang nucleosynthesis）。随着宇宙的冷却，物质不再依照相对论理论运动，而静止质量的能量密度以引力形式存在，并超过辐射形式的能量密度。在大约30万年之后，电子和原子核结合成为原子（主要是氢原子），而物质通过脱耦（decouple）发出辐射并在宇宙空间中相对自由的传播，这就是今天德宇宙微波背景辐射。
随着时间的前进，在几乎是均匀分布的物质空间中，密度稍微大一点儿的区域通过引力作用吸引附近的物质，从而变得密度更大，并形成今天的气体云（gas cloud）、恒星、星系和其他天文学观测到的结构。具体过程决定于宇宙物质的形式和数量，其中形式可能有三种：冷暗物质、热暗物质和重子物质（baryonic matter）。
[编辑]
证据
一般来说，大爆炸宇宙学理论有三个观测基础：
1. 星系红移为基础的哈勃膨胀；
2. 宇宙微波背景的细致测量；
3. 轻物质丰度（参见大爆炸核合成（Big Bang nucleosynthesis））。
另外，观测到的宇宙大尺度结构（large-scale structure of the cosmos）的相关函数（correlation function）符合标准大爆炸理论。
[编辑]
哈勃定律和宇宙膨胀
参见哈勃定律。
[编辑]
宇宙微波背景辐射
参见宇宙微波背景辐射。
[编辑]
原始物质丰度
参见大爆炸核合成（Big Bang nucleosynthesis ）。
[编辑]
星系演变和分布
参见宇宙大尺度结构。
[编辑]
疑点和反对意见
宇宙大爆炸理论在其发展的过程中产生了一些疑点和问题，其中有些随着观测和理论的不断完善得到了解决，而成为了历史，但也有一些问题至今没有圆满解决，诸如环形尖点问题（Cuspy halo problem）、冷暗物质的矮星系问题（dwarf galaxy problem）等。有些人认为这些问题并不是大爆炸理论的致命问题，通过大爆炸理论的进一步发展可以得到解决。
大爆炸理论的主要疑点和问题有:
1. 视野问题（horizon problem）；
2. 均匀度问题（flatness problem）；
3. 磁单极问题（Magnetic monopoles）；
4. 重子不对称（Baryon asymmetry）；
5. 球状星云的年龄（Globular cluster age）；
6. 暗物质；
7. 暗能量。
[编辑]
这意味着怎样的未来？
在发现暗能量之前，宇宙学家认为宇宙有两种未来。如果宇宙物质密度（density）超过临界密度（critical density），宇宙会在膨胀到最大体积之后收缩，在收缩过程中，宇宙的密度和温度都会再次升高，最后终结于同爆炸开始相似的状态——一个致密致热的小球。或者如果宇宙物质密度等于或者小于临界密度，膨胀会逐渐减速，但永远不会停止。造星运动会随宇宙密度减小而逐渐停止，而宇宙的温度会趋近于绝对零度。黑洞被气化，宇宙的熵会增加到极点，再也不会有有组织的能量形式产生，这叫做热寂说（heat death）。如果质子衰变（proton decay）存在，宇宙最后甚至连氢原子这种最基本最多的重子物质都会消失，而只剩下辐射。
但现在在发现加速膨胀宇宙（accelerated expansion ）之后，人们有了新的推测：现今可观测的宇宙将离开我们的视野（event horizon）而同我们失去联系，最终结果还不清楚。Lambda-CDM model宇宙模型认为宇宙的暗能量以宇宙常数形式存在，并提出只有诸如星系等重力支配系统的物质会聚集，从而同样推出宇宙膨胀和冷却到最后将是热寂说。对暗能量的其他解释，例如幻影能量理论（phantom energy）则认为星系群甚至星系都会在大分离过程中被“撕”开。
参见宇宙最终归宿（Ultimate fate of the universe）
[编辑]
哲学和宗教意义
哲学上，有一些对大爆炸理论诠释完全主观和超越科学。一些诠释企图解释大爆炸的原因(第一因)，被自然主义的哲学家批评为现代的世界起源神话。一些人相信大爆炸理论支持传统的世界起源观点，譬如在创世记所载的，另一些人认为所有大爆炸理论都与传统观点不合。
大爆炸理论本身是纯粹的科学理论，不与宗教关连。一些基本教义派的诠释与大爆炸理论所描述的宇宙历史不相符合，但较接近于自由派的诠释则没有冲突。
以下是不同宗教对大爆炸理论的诠释：
* 道教的《道德经》中有“道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和”（42章）的语句。这可以解释为“道”即宇宙，开始于“一”个奇异点，之后生出正反物质（“二”），从而产生了构成万物的质子、电子和中子。 万物都是由于正反粒子相互作用而通过大爆炸的形式产生的。
* 佛教中宇宙的概念没有起始点。但是大爆炸理论并不与其观念相矛盾，因为在大爆炸理论基础上可以假设一个永恒的宇宙，例如不少禅宗哲学家对脉动宇宙（oscillating universe）特别感兴趣。
* 一些伊斯兰教学者认为《古兰经》关于宇宙起源问题的内容与大爆炸理论相符合：“不相信的人不是看到在我们分开天堂和地球之前，它们是相连并一起被创造出来吗？”（Do not the unbelievers see that the heavens and the earth were joined together as one unit of creation, before We clove them asunder?）（21章30节）而且古兰经还描述了一个膨胀的宇宙：“我们用能力（power）建造天堂，我们也正在扩大（expand）它。” （The heaven, We have built it with power. And verily, We are expanding it）（51章47节）。在古兰经里还发现有同宇宙大收缩以及脉动宇宙向符合的经文：“如同我们开始创造天堂一样，当有一天我们像卷起书卷一样卷起天堂的时候，我们会再造它。这是一个承诺，一定会这样的。”（On the day when We will roll up the heavens like the rolling up of the scroll for writings, as We originated the first creation, (so) We shall reproduce it; a promise (binding on Us); surely We will bring it about.）（21章104节）
* 一些基督教教会，包括罗马天主教教会(Roman Catholic Church)已经接受大爆炸理论，把它作为哲学上宇宙起源的一种描述。庇护十二世教皇(Pope Pius XII)对推广大爆炸理论很热心，尽管当时的理论并不完善。
[编辑]
外部链接
* 宇宙学模型（英文）
取自"http://wikipedia.cnblog.org/wiki/%E5%A4%A7%E7%88%86%E7%82%B8"

收起

这要说清楚话太长了。去剪贴一大片过来也没什么意思。就直接针对你的问题说吧：
1。为什么说宇宙的形成是由大爆炸引起的？
这是有观测依据的。我们通过天文观测发现所有的星系都在远离我们。且所有星系之间的距离也在增大。对于这个结果宇宙学家绞尽脑汁想到现在唯一的解释就是我们的宇宙在不断膨胀。既然在不断膨胀那倒推回去肯定有一个起点。这个起点就叫做奇点。而且可以计算出是从200多亿年前开始...

全部展开

这要说清楚话太长了。去剪贴一大片过来也没什么意思。就直接针对你的问题说吧：
1。为什么说宇宙的形成是由大爆炸引起的？
这是有观测依据的。我们通过天文观测发现所有的星系都在远离我们。且所有星系之间的距离也在增大。对于这个结果宇宙学家绞尽脑汁想到现在唯一的解释就是我们的宇宙在不断膨胀。既然在不断膨胀那倒推回去肯定有一个起点。这个起点就叫做奇点。而且可以计算出是从200多亿年前开始从这个奇点膨胀出来的，或者说爆炸出来。
2。宇宙以外是什么？
这已经被证明是我们永远无法知晓的。就是说即使有“宇宙以外”。那里的一切我们都永远不可能观察到。并且那里发生的一切也永远不可能对我们的宇宙产生直接或间接的任何影响。所以我们说探究那里的任何努力都注定是徒劳的。也就可以认为那里对于我们来说是“不存在”的。
我尽量用自己比较脱俗的话来解释。不知道是否说清楚了。你要是真的对此有兴趣建议可以看看霍金的《时间简史》和《果壳中的宇宙》。只要认真阅读这两本书不难懂。有点看不懂先跳过也没关系。反复看几遍肯定获益匪浅。

收起

汗3```真长

宇宙真的是大爆炸形成的吗？
首先看看大爆炸的理论基础，光的多普勒效应（哈勃定理），红移，但是光的红移真的能证明其原因就一定是多普勒效应吗？根据大爆炸理论，从同一个天体来的不同谱线的红移应是一样的（速度相同导致同样大小的多普勒效应）。大量射电类星体（quasar）的特点之一就是不同谱线的红移差别很大。比如说，射电类星体Quasar 0149＋335的三条谱线Mg＋，C3＋，和H Lya的红移...

全部展开

宇宙真的是大爆炸形成的吗？
首先看看大爆炸的理论基础，光的多普勒效应（哈勃定理），红移，但是光的红移真的能证明其原因就一定是多普勒效应吗？根据大爆炸理论，从同一个天体来的不同谱线的红移应是一样的（速度相同导致同样大小的多普勒效应）。大量射电类星体（quasar）的特点之一就是不同谱线的红移差别很大。比如说，射电类星体Quasar 0149＋335的三条谱线Mg＋，C3＋，和H Lya的红移分别是0.82，1.95和2.43。因为这些谱线属于同一频谱，所以绝对是从同一个天体来的，所以是对大爆炸理论的直接反证。
其次，是关于宇宙背景微波辐射的研究，按照大爆炸的理论，存在宇宙背景微波辐射，但是其各向异性预计为百分之一，但经过nasa的多年测量，发现其各向异性不到万分之一，那只有一种可能性，就是我们（地球）处在宇宙大爆炸的中心，我们就是那个奇点。
有兴趣的可以看看这篇文章《现代宇宙学的基本问题及DET理论》URL:http://www.55188.com/thread-1382992-1-1.html

收起

宇宙是11维空间,宇宙外面是绝对的无,没有任何,没有空间,绝对绝对的没有...什么都没有都不会有

斯蒂芬 霍金所著的<<时间简史>>是你的答案.

建议去看看《时间简历》！
宇宙大爆炸仅仅是人类一种说法！或许没这回事！因为理论的事！是不能断定的！

神创造天地

前面的同志讲的太复杂。第一个问题：因为现在有许多星系在远离我们，而且离得越远，退行速度越快（成一定的比例）。由此科学家们推论宇宙在膨胀。反着推宇宙膨胀前又是什么样子的呢？就推出宇宙由一个极小极小但密度极极极极极高的物质爆炸而来。现在宇宙仍然膨胀就是大爆炸的原因。
第二个问题：现在人们连宇宙的尽头都没有找到，又怎么可能直到宇宙外的事呢？...

全部展开

前面的同志讲的太复杂。第一个问题：因为现在有许多星系在远离我们，而且离得越远，退行速度越快（成一定的比例）。由此科学家们推论宇宙在膨胀。反