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什麼是大爆炸理論?概念、起源及其科學重要性

2024-10-14自然科學256

我們解釋什麼是大爆炸理論、它的起源及其科學重要性。還有使這成為可能的科學家。

什麼是大爆炸理論?概念、起源及其科學重要性

大爆炸理論認為宇宙起源於一次大爆炸。

什麼是大爆炸理論?

大爆炸理論或大爆炸理論是目前科學上最廣泛接受的宇宙學模型,即當今對宇宙起源最被接受的解釋。它的名字“big bang”,英文意思是“大爆炸”。

它的名字來自它對萬物之初的解釋:密度和溫度非常高的原始狀態,集中在一個最低點。它巨大的內在力量引起了巨大的爆炸,從而產生了宇宙、時間和空間(或當代物理學提出的時空)。

根據大爆炸理論,大量天文觀測表明,宇宙處於不斷膨脹之中,這些觀測提供了大約 138 億年前引發宇宙運動的初始爆炸的證據。

膨脹意味著宇宙必須冷卻。透過這種方式,物質的起源成為可能,然後物質變得更加複雜,直到形成一切存在的東西:首先是熱氣體雲,然後是恆星,最後是行星和小行星。

宇宙經歷了不同的冷卻和膨脹階段,並發生了重要的相變,這使我們能夠預測不同的未來情境。一方面,一些科學家提出,膨脹會隨著時間的推移而減慢並導致壓縮,因為引力在「大擠壓」或大內爆中占主導地位。

其他可能性表明宇宙繼續遠離和冷卻,直到距離如此之大以致引力消失並且無法產生新的恆星。

大爆炸理論是整個 20 世紀天文觀測的結果,從外層空間的組成和最遙遠恆星發出的的特徵來看,很明顯,宇宙正處於一個變化過程中。來越多的空間被創造出來,事物正在分開。

得出這一結論的關鍵是愛因斯坦相對論的假設,以及亞歷山大·弗里德曼(Alexander Friedman) 1922 年和喬治·拉邁特(Georges Lamaître) 1927 年的研究以及埃德溫·哈勃( Edwin Hubble) 1948 年的觀測。

1948 年,人們提出了這樣的觀點:這場擴張運動是巨大的原始爆炸的結果。直到 1965 年,才發現第一個證據顯示這個假設的正確性。

另請參閱:穩態理論

大爆炸理論的重要性

宇宙學模型是人類文化固有的東西,因為我們需要給自己一個關於事物起源的解釋。從這些解釋中,我們也可以推論出有關宇宙命運和我們存在的可能結論。

從這個意義上說,從外太空觀測所獲得的證據來看,大爆炸理論似乎是整個科學史上最準確、給出最佳結果的理論。此外,其他革命性的現代理論也匯聚於此,如愛因斯坦等後來科學家的著作。

大爆炸理論的作者

什麼是大爆炸理論?概念、起源及其科學重要性

喬治·伽莫夫於 1948 年首次提出大爆炸理論。

大爆炸理論是眾多科學家歷史致敬的產物,而不是單一的指數。奇怪的是,它的名字來自其最堅定的反對者之一,英國人弗雷德·霍伊爾(Fred Hoyle,1945-2001)的想法,他實際上是靜止宇宙模型的捍衛者。

烏克蘭物理學家喬治·伽莫夫 (George Gamow) 於 1948 年首次提出這一觀點,認為宇宙膨脹背後可能存在大爆炸。然而,比利時牧師喬治·拉邁特先前根據對某些星雲的觀察提出,宇宙是由一種原始原子的膨脹而誕生的。

最接近大爆炸的科學驗證是在 1965 年,當時一群科學家利用現代技術預測並檢測了宇宙微背景(CMB) 。

大爆炸模型關於黑體和宇宙微波背景各向異性的預測當時得到了驗證,其精確度令人驚訝。

繼續:物質起源

標籤: 天文學

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