宇宙的起源与进化.pptx

宇宙的起源与进化Origin and Evolution of the Universe1.宇宙大爆炸理论CONTENTS2.宇宙恒稳态理论01宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论 宇宙大爆炸理论认为宇宙来自于早先的“大爆炸”，一般认为大爆炸发生在在137 亿年以前，并存在许多次大爆炸，而非一次，不断地从以前形成的时空中产生出来，每次大爆炸，宇宙都迅速涨大，并从产生它的母体中分离，这个新的宇宙与其它宇宙相互隔离并且是以其自有的方式演化。 多个宇宙？ 作为宇宙的起始，大爆炸发生于一个极小区域（成为奇点），但却在这个很小的体积内集中了宇宙中的全部物质，因此质量密度极大；相应地能量密度也很大，且宇宙的温度极高，演化非常快。宇宙大爆炸理论质子和中子形成??夸克物质形态?3分钟1秒大爆炸开始0.01秒??演化非常快夸克和反夸克结合成各种介子、重子和反重子，形成强子物质。质子和中子开始结合成比较重的原子核，首先是形成氦核。宇宙大爆炸理论温度降到了大约3000K温度降到了大约6000K?38万年当今??3分钟光子退耦合，不再和别的粒子相互作用，独立在宇宙中传播。地球上出现分子形式的生命地球上出现更“高等”生命出现其它各种原子、分子。从大的范围来说，已经开始形成星体，并出现星云系。除地球外是否还存在生命？宇宙大爆炸理论 ——宇宙的未来宇宙大爆炸理论大爆炸理论的支持： （1）红移：20世纪初，美国天文学家埃德温·哈勃发现，观测到的绝大多数星系的光谱线存在红移现象。这是由于宇宙空间在膨胀，使天体发出的光波被拉长，谱线因此变红，这称为宇宙学红移，并由此得到哈勃定律。 （2）微波背景辐射：1964~1965 年，美国贝尔实验室物理学家彭齐亚斯和威尔逊发现，在太空中总有一些各向同性的不能消除的微波噪声，称为微波背景辐射。微波背景辐射相当于一定温度的热辐射，反映了宇宙演化的温度进程。经过进一步测量和计算。得出辐射温度是2.7K，一般称3K为宇宙微波背景辐射。 （3）氦丰度：天文学家观测到宇宙质量的25%是由氦元素提供的。但宇宙存在得还不够长，还不足以使恒星产生出如此多的氦。对这一异常现象的最好解释是：过去, 整个宇宙曾经经历过一个热大爆炸阶段, 在这一阶段, 核反应从氢中锻造出绝大部分氦. 计算表明, 在这个热大爆炸阶段, 大约能将宇宙质量的25%转化成氦。宇宙大爆炸理论不完善的大爆炸理论宇宙大爆炸理论多数星团的速度超光速“爆炸时”和“爆炸前”氦丰度数学模型0204微波背景辐射数学模型6K 2.7K05红移的产生010302宇宙恒稳态理论宇宙恒稳态理论 恒稳态理论认为宇宙在时间和空间上都是无限的。它主张宇宙从未有过开始，或者更确切地说，宇宙乃是处于连续的创造过程之中。 当宇宙膨胀之时，总密度减少，但会创造出更多的物质来使密度升高。因此当宇宙不断地膨胀时，新的物质便连续地在星体中创造出来以填补空隙。 时空是统一的，宇宙物质在空间分布是均匀且各向同性的，宇宙在时间上也应是均匀不变的，这就是所谓的“完全宇宙学原理”。 解释了星系产生问题，避开了大爆炸理论的“奇点”困扰。 恒稳态理论尚不能清楚地说明，物质在哪里、以何种方式产生，以什么形态出现THANKS