宇宙是什么样子的?tk718港京图库

2019-11-14

  宇宙是所有时间、空间与其包含的内容物所构成的统一体[8][9][10][11];它包含了行星、恒星、星系、星系际空间、次原子粒子以及所有的物质与能量,宇指空间,tk718港京图库,宙指时间。目前人类可观测到的宇宙,其距离大约为93 × 109光年(28.5 × 109秒差距)[2],最大为27,160百万秒差距;而整个宇宙的大小可能为无限大,但未有定论[12]。物理理论的发展与对宇宙的观察,引领著人类进行宇宙构成与演化的推论。

  根据历史记载,人类曾经提出宇宙学、天体演化学与科学模型,解释人们对於宇宙的观察。最早的理论为地心说,由古希腊哲学家与印度哲学家所提出[13][14]。数世纪以来,逐渐精确的天文观察,引领尼古拉斯·哥白尼提出以太阳系为主的日心说,以及经约翰内斯·克卜勒改良的椭圆轨道模型;最终艾萨克·牛顿的重力定律解释了前述的理论。後来观察方法逐渐改良,引领人类意识到太阳系位於数十亿恒星所形成的星系,称为银河系;随後更发现,银河系只是众多星系之一。在最大尺度范围上,人们假定星系的分布平均,且各星系在各个方向之间的距离皆相同,这代表著宇宙既没有边缘,也没有所谓的中心。透过星系分布与谱线的观察,产生了许多现代物理宇宙学的理论。20世纪前期,人们发现到星系具有系统性的红移现象,表明宇宙正在膨胀;藉由宇宙微波背景辐射的观察,表明宇宙具有起源[15]。最後,1990年代後期的观察,发现宇宙的膨胀速率正在加快[16],显示有可能存在一股未知的巨大能量促使宇宙加速膨胀,称做暗能量。而宇宙的大多数质量则以一种未知的形式存在著,称做暗物质。

  大爆炸理论是当前描述宇宙发展的宇宙学模型。目前主流模型,推测宇宙年龄为137.99±0.21 亿年。大爆炸产生了空间与时间,充满了定量的物质与能量;当宇宙开始膨胀时,物质与能量的密度也开始降低。在初期膨胀过後,宇宙开始大幅冷却,引发第一波次原子粒子的组成,稍後则合成为简单的原子。这些原始元素所组成的巨大星云,藉由重力结合起来形成恒星[1][17]。

  目前有各种假说正竞相描述著宇宙的终极命运。物理学家与哲学家仍不确定在大爆炸前是否存在任何事物;许多人拒绝推测与怀疑大爆炸之前的状态是否可侦测。目前也存在各种多重宇宙的说法,其中部分科学家认为可能存在著与现今宇宙相似的众多宇宙,而现今的宇宙只是其中之一[18][19]。



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