是否想過,我們頭上的這片星空是如何來的?

是否想過,我們頭上的這片星空是如何來的?

▲牛郎星與織女星

很久以前,當人類第一次晚上失眠或吃飽飯沒事幹的時候,抬頭看天,可能除了發一聲"哇,好美啊!"的感嘆外,會思考一下諸如天上有什麼,它們是怎麼來的,太陽為何發光而星星為何眨眼,等等問題。但限於工具的簡陋——除了肉眼外再沒什麼其他的觀察工具,只能依據經驗去放飛想象了。於是,天上出來了賦有人間情感的織女星和牛郎星,以及嫦娥奔月和吳剛伐桂。

現在,觀察的工具先進多了。個人就可以在家裡直接用望遠鏡觀察,有錢的機構還會把望遠鏡送到外太空,實力雄厚的國家甚至可以發射衛星前去拍照或用宇宙飛船直接把人送去實地考察。

是否想過,我們頭上的這片星空是如何來的?

▲人類登上月球

而人類所做的這一切,都是為了認識我們頭上的這片星空。它不只有我們生存的地球,熟悉的月亮、太陽和星星,還有宇宙塵埃、星雲、射電星、脈衝星、類星體、星際介質,等等。我們還給它們分門別類了,將太陽這樣的恆星視作一類,將恆星組成的星系比如銀河系又視作一類,將星系組成的星系團比如銀河系所在的本星系團也視作一類,將星系團組成的超星系還視為一類。並且,也是最重要的,我們發現了頭上這片星空的起源。

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▲哈伯望遠鏡

美國有個名叫哈伯的天文學家,在用望遠鏡觀察星空時發現,我們周圍的星系正在離我們遠去,甚至所有的星系都在彼此遠離。人們不禁驚歎道"What ? 我們的宇宙怎麼了?"難道不是亙古不變的嗎?難道不是所有的星球都處在它應該的位置上,按照某種法則千年不變地運轉著嗎?

就像"地心說"、"日心說"被事實依次推翻一樣,"宇宙永恆論"不再正確了,我們的宇宙正在膨脹,在不斷地變大!且這種膨脹是因為宇宙是由一個"奇點"爆炸而來的,這種爆炸的餘威至今還在,造成了今天星系退行的現象。

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▲宇宙大爆炸模型

按照現今的"宇宙大爆炸"理論來說,曾經有個密度極大、溫度極高的原始火球,某天突然爆炸了,組成火球的物質被噴發到四面八方,並逐漸冷卻下來,開始形成夸克等基本粒子,然後基本粒子組合成質子、中子等複合粒子,質子、中子再形成原子、分子,進而演化出星雲、恆星、行星以及生命。這就是我們頭頂上這片星空的身世!若果真如此,接下來就是確定宇宙年齡的問題了。

人們可以根據哈勃常數,也就是宇宙膨脹率來推算宇宙的年齡。但是出了個有趣的事情,無論是哈伯本人,還是其他科學家,根據各自測得的宇宙膨脹率推算出的宇宙年齡竟然小於星系的年齡,也就是說宇宙要比存在於它其中的星系更為年輕,這真有點讓人匪夷所思。如果測算結果正確,是否說明原先的假設出現了錯誤呢?宇宙也許並非始於大爆炸!

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▲創世之柱

後來,人們又提出了一個修飾性的理論,說宇宙雖然不是由一次大爆炸產生的,但可以是由多次小爆炸共同形成的。在一個初始的巨大能量庫中,各處不停地發生著小規模爆炸,雖然總的結果是宇宙在不停地膨脹,但局部的膨脹是快慢不一的,所以你用測得的某個宇宙膨脹率推測宇宙年齡是不準確的。

但無論理論解釋如何,宇宙確實一直在膨脹,只不過是速度慢了下來。如果有一天,宇宙停止膨脹了,它開始壓縮,星系相互靠近,我們走向了宇宙"大壓縮"的結局,或許就會親眼得證宇宙大爆炸是怎麼一回事兒……


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