标准宇宙大爆炸的理论基础

2025-03-01 08:31:56

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回答1：

宇宙大爆炸理论

大爆炸理论（Big Bang）是天体物理学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，宇宙空间可能膨胀。延伸到过去，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，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·伽莫夫在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。
宇宙大爆炸发展历史
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系正在退离地球，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，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，比利时天主教牧师勒梅特独立推导出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，埃德温·哈勃为勒梅特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，并通过观测造父变星测算出了他们的距离。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，这就是所谓霍伊尔的稳恒态宇宙模型。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。其实这个理论的名称是出于霍伊尔的讽刺，他在1949年通过BBC广播节目形式传播的，论文《物质的特性》（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于热密状态的宇宙。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21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。
宇宙大爆炸理论
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。之后暴胀停止，此时宇宙的物质形式是夸克-胶子等离子体，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，这个过程叫做太初核合成。随着宇宙的冷却，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），而物质通过脱耦发出辐射并在宇宙空间中相对自由的传播，这就是今天的宇宙微波背景辐射。
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、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。
一般来说，大爆炸宇宙学理论有三个观测基础：
星系红移为基础的哈勃膨胀；
宇宙微波背景的细致测量；
轻物质丰度（参见太初核合成（Big Bang nucleosynthesis））。
另外，观测到的宇宙大尺度结构的相关函数符合标准大爆炸理论。

回答2：

“宇宙大爆炸理论"的三大致命缺陷
-----科学不能这样糊弄人
谭理事
摘要：天文观测到的宇宙中存在的普通物质比用"宇宙热爆模型"计算出来的要多得多
爆炸绝对是产生一个更加无序的世界
"宇宙大爆炸理论"以科学的名义为宗教开道
关健词：爆炸膨胀反物质

已成为科学界的主流认识的"宇宙大爆炸理论"并不是建立在严密的物理学理论基础上的，而是建立在常识的基础上，这些常识就是"热""爆炸""膨胀",最具常识最有戏剧色彩的就是要寻找宇宙大爆炸的"余烬",这应是烧饭婆要做的事。大爆炸极热的起点自然是上帝的杰作，作为自然思辩哲学光芒四射结晶的现代科学不能不为宗教的教义作证，从而证明人的灵魂的高贵和上帝的伟大，这是现代科学的一次升华？

椐说这极热的起点产生了等量的物质和反物质，上帝一不小心，使物质和反物质不对称，于是就有了这世界，有了生命，有了天天想知道我是从哪里来的智慧的人类。这一理论给许多现象给出了比较满意的解释，在各种文化哲学宗教对宇宙命题解释的基础上，完成了科学对同一命题的全新带有"创世纪"色彩的解释，使世人大吃一惊，原来我们是这样来的！"宇宙热爆模型"给伟大的科学大増光彩，这光彩背后没有阴影吗？

按照"宇宙热爆模型"，依据物质和反物质不对称度，科学家发现，天文观测到的宇宙中存在的普通物质比用"宇宙热爆模型"计算出来的要多得多，天文观测有十个恒星的空间，用"宇宙热爆模型"计算出来只应存在一个恒星！存在如此重大缺陷的一个理论，却被科学界推为正统观点向世人宣扬，科学已证实：宇宙产生于140亿年前的一次大爆炸，并作成科普影象向民众宣传"科学知识"，宣传时从来不谈其重大缺陷，让世人误以为科学已完全解决了这个问题，并为某些宗教提供了理论依据，直接影响了人们的宗教信仰，这是科学应有的态度吗？

科学理论的每一点都必须以客观事实和科学实验为基础，不与已有的定律相冲突，不能做到这一点的学说就只能称之为假说或是猜想。"宇宙大爆炸理论"的"无中生有"、" 宇宙蛋处处100亿度的高温"、"宇宙初期仅一种力存在"、" 宇宙爆胀"，处处充满了猜想臆断，与现有的物理学基定律（热力学第一第二定律）相冲突！就是这样一个没有科学实验为基础的猜想，仅仅靠着对几个天文现象（"哈勃红移""宇宙背景辐射""氢氦丰度"）的牵强附会的解释，就将其积极忙忙的上升为科学理论，并动用各种煤体在各种可能的场合作宣传，在宣传中绝口不提其缺陷，为什么？在这里，我仿佛看见了上帝微笑的影子，感受到东方永恒宇宙观崩溃的悲凉！

"宇宙大爆炸理论"对几个天文现象的解释并非完美无缺, 首先光速是极限虽然已是定论, 有因果侓作为保证, 但引力对光的影响很大, 引力将光弯曲已成为相对论正确的证明,这就有一个问题: 光速在不同的引力空间都一样吗?这个问题的答案直接影响对"哈勃红移"的解释。"宇宙背景辐射"若是一定要解释为爆炸的"余烬"，它一定就是整个宇宙大爆炸的"余烬"吗？它会不会是140亿年前终结无序世界的"动态黑洞" 爆炸留下的？"氢氦丰度"最有意思，"宇宙大爆炸理论"是椐现有的物理理论结合化学提出的，它当然可能准确无误预测现有空间星云的"氢氦丰度"， 140亿年过去了，一切都不变吗？

"宇宙大爆炸理论"的鼓吹者带着宗教般的热情，费劲心思给人们解释宇宙的膨胀和人们日常中见到的膨胀有什么不同：日常的膨胀是有中心的，而宇宙的膨胀却没有中心，140亿光年大的宇宙并不是以地球为中心的,而是以宇宙中每个点为中心。请设想一个其中每个点都拥有140亿光年直径膨胀的空间，不是一个无穷大的空间是什么？

"宇宙大爆炸理论"的爆炸也与日常的爆炸不同，日常的爆炸绝对是产生一个更加无序的东西，可宇宙大爆炸后经上帝一安排，一个有序的世界产生了：它拥在大尺度下绝对的均衡，行星绕恒星按部就班的运行，......。"宇宙大爆炸理论"根本就无法从其标准模型导出银河系的诞生，可有些科普书上却信誓旦旦地说："请放心，宇宙大爆炸理论绝对是正确的！"这些话是科学用语吗？怎么和那些包治百病的江湖骗子的口吻一至！

"宇宙大爆炸理论"以科学的名义为宗教开道，彻底击溃了东方宇宙永恒的世界观，为某些人自以为正统的信仰找到了根椐。若不是有宗教狂热包含其中，一个充满了猜测和臆想的假说怎能这样快就成为科学界的正统理论！

尽管对"宇宙大爆炸理论"的宣传已达极致，但在公认拥有高智商国人的中国，"宇宙大爆炸理论"却没有多大的市场。除了几个学量子力学学得迷糊，忘了量子力学引入了统计学，它的结论必须依赖观察者和实验条件者外，已将佛、道学说溶入了文化的中国人并不把"宇宙大爆炸理论"当回事。你若向他们宣扬"宇宙大爆炸理论"，他们会简单地提问：大爆炸之前是什么？宇宙边界外有什么？你面红耳赤地说：什么都没有。他们会象看瓜瓜一样看着你，笑着说：你说的？！

回答3：

在宇宙诞生的第一时刻，宇宙像气球一样猛烈膨胀了。这是据宇宙大爆炸理论得出的结论。然而，来自宇宙大爆炸残余信号的最新观察结果表明宇宙大爆炸理论似乎不成立。

锂：宇宙大爆炸理论中的漏洞

科学家认为当宇宙刚刚诞生时，所引发的原始核聚变反应导致地球上存在大量的锂。然而问题就出现了，我们发现大量的锂距离其标记处很远，这是否意味着我们有关宇宙起源的理论――大爆炸理论是错误的

回答4：

不罗嗦简要说下根据科学家发现了宇宙背景辐射所以证明了你的问题宇宙背景辐射是宇宙大爆炸的产物你想清楚了解可以自己去搜索它的发现还是个有趣的小故事咧呵呵

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