本文发表在 rolia.net 枫下论坛为什么我们会在这儿呢?我们来自于何处呢?按照中非Boshongo人的传说,在我们出现之前,世界太初只有黑暗、水和伟大的上帝Bumba。有一 天,Bumba胃痛发作,呕吐出太阳。太阳让一些水蒸发,留下大地。他仍然不舒服,又吐出了月亮、星辰以及随之而来的美洲豹、鳄鱼、乌龟等,最终吐出了人 类。
这个创世纪神话和很多神话一样,试图回答人类自诞生伊始就一直在追问的问题,那就是:为什么我们会在此处?现在,我们拥有的一个强大的工具——科学可以为自己提供答案。
大约80年前,科学家们首次发现了第一个科学证据。上世纪20年代,美国天文学家爱德温·哈勃开始用一个100英尺的望远镜在位于洛杉矶的威尔逊山天文台观察宇宙。哈勃发现,恒星并非均匀地分布于整个空间,而是大量聚集在被称为星系的集团之中。
哈勃测量来自星系的光,进而能确定它们的速度。起初他估计,向我们飞来的星系和远离我们的星系一样多——这是在一个随时间不变的宇宙中应有的。但令哈勃惊 讶的是,他发现几乎所有的星系都正在远离我们而去。而且,距离我们越远的星系,远离我们的速度也越快。我们身处的宇宙正在不断地膨胀,星系之间的距离随时 间而增大。这一发现彻底颠覆了原先人们拥有的宇宙随时间保持不变这一认知。
宇宙在膨胀是20世纪或任何世纪最重要的发现之一。它转变了宇宙是否有一个开端的争论。如果星系现在正在相互远离,那么,它们在过去一定更加靠近。如果它们过去的速度一直不变,那么,在大约150亿年之前,所有星系应该一个落在另一个上。这个时刻是宇宙的开端吗?
很多科学家仍然不喜欢宇宙具有起点,因为,这似乎意味着物理学崩溃了。因此,人们不得不求助于“外援”,为方便起见,人们将其称为“上帝”,它决定了宇宙 如何开始。为此,科学家们提出了一些理论,这些理论认为,宇宙此时此刻正在膨胀,但是,宇宙没有起点,或许,我们最熟知的是1948年由英国天体学家邦 迪、高尔德和霍伊尔提出的稳恒态理论。
稳恒态理论认为,宇宙会永远存在,而且,在所有时间中都显得一样。但后来,科学家们发现,宇宙是存在起点的,因此,稳恒态理论被扔进了科学史的故纸堆。
证实宇宙存在着一个非常稠密起点的观测证据出现在1965年10月,那时,科学家们发现了贯穿整个宇宙空间的微弱的微波背景。这些微波和人们使用的微波炉 的微波是一样的,但比微波炉的微波微弱很多。它们只能将匹萨加热到零下270.4摄氏度,无法将匹萨化冻,更不用说烤熟它。实际上,你自己就可以观察到这 些微波。把你的电视调到一个空的频道,在荧幕上看到的雪花的百分之几就归因于这个微波背景。
唯一合情合理的解释是,该微波背景是宇宙早期非常热而稠密状态遗留下的辐射,随着宇宙不断膨胀,这种辐射慢慢冷却,直到我们今天观察到它的微弱残余。
理论也支持这一观点,英国宇宙学家史蒂芬·霍金和英国数学家兼物理学家罗杰·彭罗斯教授已经证明,如果爱因斯坦的广义相对论是正确的,那么,将存在一个奇点,这个奇点拥有无限的密度和时空曲率,时间在此处开始。
宇宙开始于一场大爆炸,随后膨胀得越来越快,这就是宇宙暴胀理论,结果也证明,早期宇宙膨胀得更快,宇宙在比一秒还微小得多的时间里膨胀了1030倍。
和通货膨胀不同,早期宇宙的暴胀是非常好的事情。它产生了一个非常巨大、均匀而平坦的宇宙,正如我们观察到的。然而,它不是完全均匀的,宇宙到处都有细小的变化,这些变化导致早期宇宙的温度与现在相比会有些许不同,这一点能在宇宙微波背景中观察到。
这些变化意味着,有些地区膨胀的速度会稍慢一点,这些区域最终会停止膨胀并再次瓦解为星系和星星,星系和星星反过来会形成太阳系。
我们自己的存在应归功于这些变化。如果早期宇宙完全光滑,将不会出现行星,因此,生命也不会诞生,我们是极早期宇宙的量子起伏的产物。
尽管这一点越来越清楚,但还有很多问题悬而未决。我们为何在此?我们是宇宙中唯一能回答这些问题的生物吗?现在,我们正慢慢开始获得这些古老问题的答案。更多精彩文章及讨论,请光临枫下论坛 rolia.net
这个创世纪神话和很多神话一样,试图回答人类自诞生伊始就一直在追问的问题,那就是:为什么我们会在此处?现在,我们拥有的一个强大的工具——科学可以为自己提供答案。
大约80年前,科学家们首次发现了第一个科学证据。上世纪20年代,美国天文学家爱德温·哈勃开始用一个100英尺的望远镜在位于洛杉矶的威尔逊山天文台观察宇宙。哈勃发现,恒星并非均匀地分布于整个空间,而是大量聚集在被称为星系的集团之中。
哈勃测量来自星系的光,进而能确定它们的速度。起初他估计,向我们飞来的星系和远离我们的星系一样多——这是在一个随时间不变的宇宙中应有的。但令哈勃惊 讶的是,他发现几乎所有的星系都正在远离我们而去。而且,距离我们越远的星系,远离我们的速度也越快。我们身处的宇宙正在不断地膨胀,星系之间的距离随时 间而增大。这一发现彻底颠覆了原先人们拥有的宇宙随时间保持不变这一认知。
宇宙在膨胀是20世纪或任何世纪最重要的发现之一。它转变了宇宙是否有一个开端的争论。如果星系现在正在相互远离,那么,它们在过去一定更加靠近。如果它们过去的速度一直不变,那么,在大约150亿年之前,所有星系应该一个落在另一个上。这个时刻是宇宙的开端吗?
很多科学家仍然不喜欢宇宙具有起点,因为,这似乎意味着物理学崩溃了。因此,人们不得不求助于“外援”,为方便起见,人们将其称为“上帝”,它决定了宇宙 如何开始。为此,科学家们提出了一些理论,这些理论认为,宇宙此时此刻正在膨胀,但是,宇宙没有起点,或许,我们最熟知的是1948年由英国天体学家邦 迪、高尔德和霍伊尔提出的稳恒态理论。
稳恒态理论认为,宇宙会永远存在,而且,在所有时间中都显得一样。但后来,科学家们发现,宇宙是存在起点的,因此,稳恒态理论被扔进了科学史的故纸堆。
证实宇宙存在着一个非常稠密起点的观测证据出现在1965年10月,那时,科学家们发现了贯穿整个宇宙空间的微弱的微波背景。这些微波和人们使用的微波炉 的微波是一样的,但比微波炉的微波微弱很多。它们只能将匹萨加热到零下270.4摄氏度,无法将匹萨化冻,更不用说烤熟它。实际上,你自己就可以观察到这 些微波。把你的电视调到一个空的频道,在荧幕上看到的雪花的百分之几就归因于这个微波背景。
唯一合情合理的解释是,该微波背景是宇宙早期非常热而稠密状态遗留下的辐射,随着宇宙不断膨胀,这种辐射慢慢冷却,直到我们今天观察到它的微弱残余。
理论也支持这一观点,英国宇宙学家史蒂芬·霍金和英国数学家兼物理学家罗杰·彭罗斯教授已经证明,如果爱因斯坦的广义相对论是正确的,那么,将存在一个奇点,这个奇点拥有无限的密度和时空曲率,时间在此处开始。
宇宙开始于一场大爆炸,随后膨胀得越来越快,这就是宇宙暴胀理论,结果也证明,早期宇宙膨胀得更快,宇宙在比一秒还微小得多的时间里膨胀了1030倍。
和通货膨胀不同,早期宇宙的暴胀是非常好的事情。它产生了一个非常巨大、均匀而平坦的宇宙,正如我们观察到的。然而,它不是完全均匀的,宇宙到处都有细小的变化,这些变化导致早期宇宙的温度与现在相比会有些许不同,这一点能在宇宙微波背景中观察到。
这些变化意味着,有些地区膨胀的速度会稍慢一点,这些区域最终会停止膨胀并再次瓦解为星系和星星,星系和星星反过来会形成太阳系。
我们自己的存在应归功于这些变化。如果早期宇宙完全光滑,将不会出现行星,因此,生命也不会诞生,我们是极早期宇宙的量子起伏的产物。
尽管这一点越来越清楚,但还有很多问题悬而未决。我们为何在此?我们是宇宙中唯一能回答这些问题的生物吗?现在,我们正慢慢开始获得这些古老问题的答案。更多精彩文章及讨论,请光临枫下论坛 rolia.net