02.24 宇宙到底有沒有一個起點?我們每天都能見到的自然現象給出答案!

長期以來人類一直都在思考,我們究竟是如何來到這個世界的。人們提出了很多假設,有些假設非常有趣。其實歷史上每個文明每種宗教都有自己獨特的見解,一種觀點認為,宇宙是蝸牛殼神秘產下一隻母雞和一隻鴿子後誕生的;另一種觀點認為是一個巨人從巨蛋裡蹦出後形成的。

今天我們所說的宇宙大爆炸也是一個同樣有趣的說法,認為宇宙源於一無所有!

宇宙到底有沒有一個起點?我們每天都能見到的自然現象給出答案!

一代代的科學家都在試圖探索我們身處世界的形成方式。上世紀四十年代中期,許多物理學家重返科學研究前沿,從新關注一些最基本的問題,科學家在宇宙起源方面存在很大分歧。圍繞分歧的焦點,人們提出了兩種截然不同的理論。

第一種理論認為宇宙是一直存在的,沒有開始也沒有結束,其過去和我們現在看到的一模一樣,這是弗雷德-霍伊爾的觀點,他曾經在劍橋大學任教,是一位傑出的數學家和宇宙學家。霍伊爾教授完全不贊同第二種理論,即宇宙在一次萬能的爆炸中誕生,然而具有諷刺意味的是,恰恰正是他讓宇宙大爆炸這個虛無縹緲的理論俘虜了人們的想象力。1949年,他提出“大爆炸”這個術語,他本想將其形容為一個濫用的術語!

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霍伊爾教授稱自己的觀點為恆態宇宙模型,當時很多科學家更傾向於這個觀點,同時他堅信自己的理論最終能夠通過觀察加以證實,而宇宙大爆炸理論卻無法證實。事實上,當時的人類還停留在筆算階段,只有果蠅和獼猴進入過太空,僅僅通過仰望星空的方式就能討論宇宙是如何形成的,確實有點強人所難。

但是在1929年一個名叫哈勃的科學家用自己的望遠鏡觀察夜空,發現了一個非常奇特的現象,後人因此提出了一個新理論,那就是霍伊爾教授不屑一顧併為之命名的宇宙大爆炸學說。

哈勃在加利福尼亞一座山頂上看到的,並不是一個亙古不變的成熟的宇宙,他注意到星系正以一種驚人的速度猛烈碰撞然後相互分離,哈勃發現的星系非常活躍,也十分奇怪,正是這個原因讓人們對某些毫無爭議的物理現象提出了質疑。

一百多年前,物理學家克里斯蒂安-多普勒發現了一種現象,他發現任何時候只要穩定波源,並與觀察者運動頻率保持相同,就會產生音調的變化,今天我們將其稱為多普勒頻移!音調升高,波長變短並逐漸增強;反之,音調降低,波長變長並逐漸減弱。多普勒頻移是大致對稱的,無論聲源移動還是聽眾移動,頻移現象都會存在。一個簡單的例子能更直白地理解這種現象,當火車鳴笛向我們駛來時,聲音會由低沉變得越來越高;而當火車鳴笛遠離我們時,聲音會變得越來越低沉。

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然而這種現象和星系有什麼關聯呢?

原來多普勒頻移同樣適用於光線。通過測量星系發出的光線波長,哈勃就能確定星系正在相互分離,而遠去的星系只能說明一件事,那就是宇宙正在膨脹。

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哈勃的宇宙膨脹說的隱含意義引起了轟動,宇宙不斷膨脹意味著明天的宇宙要比今天的大,同樣的,昨天的宇宙要比今天的小,當然越往前宇宙體積肯定更小。如果時光倒流至遠古的某一個時刻,宇宙間的所有物質度聚集在一個微小空間內,這正是所謂的宇宙誕生的創始點,宇宙大爆炸!

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