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如何告訴我們宇宙發生的故事

發布時間:2022-01-22 19:24:08

A. 一個個關於宇宙的故事

我認為,浩瀚的宇宙應是無邊無際無始無終無限大的,即:宇宙已經包含了所有的一切,根本沒有什麼內外、起源和滅亡問題。宇宙在空間上是無窮無盡的,在時間上是無始無終的。無論你朝那個方向延伸下去都應是無窮無盡沒有盡頭的,而不可能被什麼東西所阻擋,這就是無限的宇宙空間。那種認為宇宙是有邊際的說法,我覺得很荒誕,你想如果宇宙是有邊際的,那邊際究竟為何物呢?難道就沒有邊際以外了嗎?而且既然有邊就意味著會有邊外,這個問題其實是很難自圓其說的,說宇宙有盡頭的人該如何解釋呢?唯一的說得通的只能是宇宙是無窮無盡無限大的!宇宙主要由無限的空間所組成,無限大的一個空間怎麼會有起源和滅亡問題呢?宇宙中的物質只能是處於一種無限的循環往復之中,生生不息永無窮盡。可以說無限的宇宙對我們來說的確是難以想像的,早已超出了人類的認知范圍!但這就是宇宙,一個人類永遠也無法解開的迷!
最後強調一下,嚴格說來宇宙大爆炸只能算是一個假說,是不是真的發生了宇宙大爆炸還有諸多疑問,比如所謂的奇點就是一個十分荒誕的奇點,恐怕誰也說不清楚。因此不必太當真了!
以上個人觀點僅供參考!

B. 關於星空宇宙的有關故事

宇宙的誕生我們現在觀察的宇宙,其邊界大約有1000億光年。

C. 宇宙的故事

幾千年來,人類一直相信宇宙是永恆的。回溯到亘古,夜空中的群星或許早已存在了無限久,而它們也應該會像今夜那樣一直閃耀下去,年復一年,直至永遠。後來,人們又意識到了我們的地球,太陽,甚至太陽系所在的整個星系,都只是浩瀚星海中的一個普通島嶼而已。整個宇宙從最大的視角上看應該是非常均勻的——我們所處的角落,應該和宇宙中每一個遙遠的角落異常地相似,這就是所謂的哥白尼原理(Copernican Principle)。這樣,環繞我們的宇宙不僅在時間上無限,在空間上也是無垠的。

然而到了20世紀初,當Einstein試圖運用他的廣義相對論方程來描述這樣一個靜態的宇宙時,卻碰到了一個問題。當時,Einstein已經理解了物體之間的萬有引力其實是物體的質量彎曲周圍時空的幾何體現。如果向一個靜態的均勻宇宙加入星系,恆星,星際氣體等等之類的物質,它們就會相互吸引,導致空間必需收縮。這樣一來,宇宙無法在時間上永恆地存在下去。於是,無奈的他在方程里添加了人為的一項——一個「宇宙學常數」(the cosmological constant)。這一項引入了充滿空間的奇怪的「負壓強」,平衡了物質之間的吸引。

可是沒過了多久,天文學家Hubble在他的望遠鏡里驚訝地發現宇宙並不是靜態的。通過測量來自遙遠星系星光的向紅端移動的紅移(redshift)效應,他發現所有的星系彷彿都在離我們遠去。更奇怪的是,距離我們越遠的星系,它們的退行速度就成比例地越大。一個很自然的解釋就是,整個宇宙的空間在不斷地膨脹,正如被吹大的氣球膜上的任何兩點,它們間的距離不停地在變大。至於物質之間的吸引,則暫時只能減緩這樣的膨脹,因為這種趨勢具有巨大的慣性。一個動態的宇宙是革命性的觀念,以至於Einstein後悔他引入宇宙學常數是他「一生最大的錯誤」。

膨脹的宇宙帶給人們兩個啟示。

首先,如果回溯過去,宇宙會比今天要小得多,星系之間曾經彼此靠得很近。宇宙在過去物質分布的密度也會比今天要大,相應地也要比今天熱得多。以遠小於光速運動的重的物質,簡稱為物質(matter),它們的能量密度會隨時間按照空間體積的反比被稀釋。而另一類以光為代表的物質,統稱為輻射(radiation),則以光速運動,它們的數量不僅會隨著空間膨脹被稀釋,它們的波長還相應地被拉長,從而能量變得越來越小。最終,它們的能量密度隨時間按照體積4/3次方的反比減小。這樣,即使今天宇宙中輻射的量相比於物質來說微不足道,在足夠早的過去它卻會佔主導地位。

D. 講述宇宙起源的故事是什麼

誇父逐日。

誇父逐日是一則漢語成語,最早出自於《山海經·海外北經》。

「誇父逐日」的意思是比喻人有大志,也比喻不自量力。該成語構詞方式是主謂式;在句中作定語。

誇父逐日的故事向人們展現了誇父為了族人的幸福而勇於獻身的精神,充分地反映了古代先民勇敢地與自然災害做斗爭的事實。這個世界正是有了誇父和無數個與誇父一樣勤勞、勇敢、堅定不移、不怕犧牲的人們,前仆後繼和奮勇向前,才有了社會的進步、人類文明與科技的發展。

如果人類沒有像誇父這樣的先驅和開拓者,面對一個個困難與難題都害怕自己做不到而不敢去追求,去嘗試,去探索,遇到困難就望而生畏,知難而退,那麼今天的我們可能還依然在過著茹毛飲血、刀耕火種的原始生活。

誇父逐日的故事不僅給人以豐富的想像,也給人以多方位的思考。只有重視時間和太陽競走的人,才能走得更快;而越是走得快的人,才越感到腹中空虛,這樣才能需要並接收更多的知識;也只有獲得更多的知識,才能和時間競走,才能不致落後於時間,落後於這個飛速發展的時代。

E. 有關於太空的傳說或故事

1,有一天,太空中發生了一件有趣的事。月亮和星星都要到宇宙各地去遊玩,只有太陽不肯去,他們就發生了爭論。月亮和星星一心想著要去宇宙遊玩,太陽勸他們說:你們有很重要的任務還要做呢,要是你們走了,人類世界的人類怎麼辦呢。

月亮不在乎的說:「切,管他們幹嘛,自己做自己想做的事。太陽你也不用管他們的事,你不是很想有個機會去宇宙遊玩一下嗎。我們一起去吧。你可以看到宇宙美麗多彩的樣子。」月亮勸了半天太陽,太陽依然埋頭繼續工作著,「月亮,既然他都不想去了,我們就不帶他了。」

星星說道。月亮對太陽說:「太陽這是你最後的機會,你到底去不去啊?」太陽仍舊寂然無聲,星星已經等的不耐煩了,迫不及待地叫月亮走,太陽又說:「快晚上了,我的任務已經完成了,快日落了,該你升起來工作了月亮。」

月亮本來不想升起的,只是情不自禁的升起來,星星慢慢的浮現了出來。太陽對月亮和星星說:「之所以我沒有阻攔你們,那是因為你想走也走不掉的,這才是你們應該在地地方。如果你們走了,也沒有人會代替你們的。」聽到太陽這番話,月亮和星星終於懂了。

2,兩夫妻度蜜月去太空旅行,有個隧道不能穿越,誰知他們一不留神穿越了那隧道,不小心到了6500萬年前的侏羅紀時代,他們自己卻不知。發現一顆星星差點撞上地球,發信號發不出去,於是一著急就用自己乘的宇宙飛船把那顆星星撞偏了。

當這夫妻回到地球,才發現當初撞的那顆星星是侏羅紀時代毀滅恐龍的星星,他們回到地球時,恐龍是智慧人物,而人類只是恐龍的寵物,恐龍在研究本該滅絕的它們為什麼沒有滅絕,那顆星星怎麼偏離了軌道。

3,宇航員去太空探索的故事。用光速去太空的宇航員再次回到地球的時候,看不到地球上的人,一片荒蕪,以為人類已滅絕,誰知,因他是光速旅行,回到地球上地球已過了N多萬年,在地球發展的過程中,為了節省地球資源,有了微人,微人肉眼幾乎看不到。

在發展歷程中,微人和宏人發生了沖突,展開了戰爭,微人勝利,宏人滅絕,彼時,地球上已有120億的微人。最後,微人領袖對宇航員說,地球上還是可以養活一個宏人的。

4,一個登山愛好者因同行的人出了登山事故心中有陰影,便申請去做船員,因為水離山最遠。然而有一天,水中出現了個水山。

他心中永恆的登山慾望再度燃起,決定就爬這個水山,到了山頂,發現了一個宇宙飛船,那船上是另外一個星球的智慧生物,他們給這個登山者說,我們沒有惡意,只有想給登到山頂的人說說話,講講我們這個星球的故事。

原來,這個星球的生物,一開始就生活在密閉的空間里,周圍全部是岩層,他們這個星球的智慧生物就開始往外鑽洞,一直鑽一直鑽,多了N多億年(數字記不清了),鑽到了海,死了很多人,他們有了水的概念,後來製造了防水技術,又開始接著鑽洞,從手工,到機械,不斷發展,終於鑽出了天地。

他們才發現,原來他們那個星球的生物都是在地心生活,說我們這個地球的生物很幸運,一開始就生活在了地球表面。那個星球的文明比地球文明早了好多億萬年,他們問登山者,可視宇宙多大,登山者說宇宙280億光年。

那個星球的人說,我們只不過是生活在280億光年的密閉空間里,登山者問,那宇宙之外是什麼?這個文明遠遠早於地球文明外星人告訴他,我也不知道,我們到達宇宙表面還需要N多萬年。

5,我國古史神話傳說中,有一位女神,她叫女媧。傳說她是人首蛇身。女媧是一位善良的神,她為人類做過許多好事。比如說她曾教給人們婚姻,還給人類造了一種叫笙簧的樂器。而使人們最為感動的,是女媧補天的故事。



傳說當人類繁衍起來後,忽然水神共工和火神祝融打起仗來,他們從天上一直打到地下,鬧得到處不寧,結果祝融打勝了,但敗了的共工不服,一怒之下,把頭撞向不周山。

不周山崩裂了,撐支天地之間的大柱斷折了,天倒下了半邊,出現了一個大窟窿,地也陷成一道道大裂紋,山林燒起了大火,洪水從地底下噴湧出來,龍蛇猛獸也出來吞食人民。人類面臨著空前大災難。

女媧目睹人類遭到如此奇禍,感到無比痛苦,於是決心補天,以終止這場災難。她選用各種各樣的五色石子,架起火將它們熔化成漿,用這種石漿將殘缺的天窟窿填好,隨後又斬下一隻大龜的四腳,當作四根柱子把倒塌的半邊天支起來。

女媧還擒殺了殘害人民的黑龍,剎住了龍蛇的囂張氣焰。最後為了堵住洪水不再漫流,女媧還收集了大量蘆草,把它們燒成灰,埋塞向四處鋪開的洪流。

經過女媧一番辛勞整治,蒼天總算補上了,地填平了,水止住了,龍蛇猛獸斂跡了,人民又重新過著安樂的生活。但是這場特大的災禍畢竟留下了痕跡。

從此天還是有些向西北傾斜,因此太陽、月亮和眾星辰都很自然地歸向西方,又因為地向東南傾斜,所以一切江河都往那裡匯流。

F. 關於宇宙的故事 700字

我即將要講是宇宙的大小,宇宙的形狀 ,宇宙之外,等等,這些都是研究《探索》的

首先宇宙的大小——很久之前人們相信這個世界只有地球存在,2000年以前每個著名天文學家都按照無限大宇宙來了解各種問題的,在2002年 以後基本每個學者都相信了有限宇宙,按照大爆炸理論現在宇宙還在膨脹,現在已經知道宇宙膨脹在加速,這點可以證明宇宙是有限的,還有個理論,有限而無邊的世界,能更具體的比喻宇宙的大小,有限無邊,比如如下:
地球就是我們生活的這個宇宙,於是,我們發明了汽車想知道這個宇宙有多大,可是你怎麼開,就算你一直往一個方向開 你始終會回到起點。
宇宙肯定比這復雜,宇宙的大小是有限的知道了,可是形狀呢,相信很少人知道

宇宙的形狀——法國一位資深天文學家叫做薩什麼的(外國名字太長,不容易記住,不過名有其人),他的理論熱到被《探索》搬上了熒幕,就是我現在跟你講的,宇宙有限無邊知道了,可是怎麼個無邊法呢,比如如下:
在你的電腦屏幕上顯示著一個飛機,你可以控制它方向,你可以一直讓它向右開,不過,到了最右邊,它會從左邊出來,這種類似的游戲你應該玩過
在他的理論宇宙也是如此,你到了邊緣,會回到另一邊,就像:
你拿一張紙,假如紙上有人在走,一直往上走,他從上面走出,最後他會從正下出來,繼續往上走,如果把紙的上下面卷在一起,成一個圓筒形,會更好的比喻的。
於是那個法國天文學家一直尋找最完美的形狀,找很久,他認定,也許宇宙就是一個12面形狀的,足球都知道吧,在它表面有12塊形狀縫在一起的,不過這個12面形狀是由直線相互連接的,你上網查查照片就知道了,它有12個面,宇宙就可能有12面你從一面走出,會從一面走進,為什麼一定是12面呢,那就是比如如下:
把宇宙比喻成一個泡泡,你朝一個裝滿泡泡水的杯子吹泡泡,那泡泡會限制在這個杯子里,再大點就會爆裂,所以這個宇宙也並非一直膨脹下去,到了極限就會爆裂,什麼是極限呢,再比如一下:
宇宙就是氣球放置在一個透明的盒子里,你一直吹這個氣球,會變大,就像現在這個膨脹的宇宙,最後它會緊貼這個玻璃,4面都會緊貼著這個盒子,然後就會爆炸了
那位法國天文學家認為宇宙有一個12面形狀的外殼,包裹著這個宇宙,這個宇宙的形狀就是12面形,不是包裹嗎?其實包裹是那些被光線照到的區域,大爆炸現在還在膨脹,也是有速度的,那些沒有經過的地方只能用黑色表達了,那這個已知的宇宙是什麼形狀的呢,就像:
一場撞球比賽,剛開始會用一枚白球撞擊其他球,把撞擊想像大爆炸理論,可是其他球會以不同的方向滾去,所以宇宙也許形狀是不均勻的是這個12面形一直壓縮著它,你肯定會說哪有怎麼大的支架啊,所以宇宙還是不要以常理的方法來解決它,就像黑洞,你不能用常理來研究它,就好像它違背了一些物理知識,也許這個12面形狀是個無形的能量
宇宙之外的世界——幾乎人都相信宇宙之外什麼都沒有,近年一張由空間望遠鏡用微波拍了一張照片,顯示著是溫度變化,奇怪的是,宇宙有一個地方呈現了重多的藍色,藍色(代表溫度低),早在幾前,天文學家發現宇宙的物質偏向於一個方向,正是這幾點,幾乎可以到證據來證明勞拉的說法了,他相信有多元宇宙的存在,那個"宇宙暗流"已經找到,就是吸引著別的物質的地方,就是"宇宙暗流",在那裡肯定有東西在吸引著這個地區,怎麼龐大的地區,勞拉解釋是別的宇宙吸引著我們這個宇宙,一切東西都會吸引有質量的東西,她說的「多元宇宙」,是不止一個宇宙,還有很多,她是這樣比喻的
想像一個旅館,那裡有用億做單位的房間,每個房間只能有一個人住,然後勞拉,想像自己就是一個宇宙,在找到一個房間,可是房間里有一個宇宙(人)存在了,於是勞拉繼續往前走,最後終於找到一件沒有人住的房間,在那個房間勞拉就可以變成一個真正的「宇宙」了,不過勞拉的這個房間(比喻我們生活的宇宙)怎麼知道隔壁有沒有人住呢,雖然不能去那房間,但是能感受到,這就是吸引著我們這個宇宙的別的宇宙,我們不可能去別的宇宙里是因為,那裡的維度排列順序與我們這個宇宙不同
宇宙就像這個旅店,每時每刻都有人住,不過一旦有達成的要求萬事俱備的話,就等大爆炸了,勞拉還說,她說我們這個宇宙本不會存在,她用了一個復雜的數學方程式解答了,我們生活的這個宇宙誕生的可能性是0後面有幾十個0,基本上是0了,不過要是數量眾多的話,就可以確定每時每刻都有宇宙誕生,比喻一下
一個人玩老虎機中大獎的幾率非常低,玩一整天都有可能不會有獎,可是全球60億人一起玩,每秒都會有人中大獎
這些人的觀點現在影響著天文界,《探索》有播,不信我可以

G. 宇宙起源的故事是什麼

宇宙是廣漠空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質的總稱。
宇宙是物質世界,它處於不斷的運動和發展中。《淮南子·原道訓》
註:「四方上下曰宇,古往今來曰宙,以喻天地。」即宇宙是天地萬物的總稱。千百年來,科學家們一直在探尋宇宙是什麼時候、如何形成的。直到今天,科學家們才確信,宇宙是由大約137億年前發生的一次大爆炸形成的。在爆炸發生之前,宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起,並濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大(稱為奇點),瞬間產生巨大壓力,之後發生了大爆炸,這次大爆炸的反應原理被物理學家們稱為量子物理(至今沒有被解決)。大爆炸使物質四散出去,宇宙空間不斷膨脹,溫度也相應下降,後來相繼出現在宇宙中的所有星系、恆星、行星乃至生命,都是在這種不斷膨脹冷卻的過程中逐漸形成的物體。

H. 如何給孩子解釋宇宙的故事

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I. 宇宙的故事有哪些

宇宙

universe;cosmos

宇宙的誕生

我們現在觀察到的宇宙,其邊界大約有100多億光年。它由眾多的星系所組成。地球是太陽系的一顆普通行星,而太陽系是銀河系中一顆普通恆星。我們所觀察到恆星、行星、慧星、星系等是怎麼產生的呢?

宇宙學說認為,我們所觀察到的宇宙,在其孕育的初期,集中於一個很小、溫度極高、密度極大的原始火球。在150億年到200億年前,原始火球發生大爆炸,從此開始了我們所在的宇宙的誕生史。

宇宙原始大爆炸後0.01秒,宇宙的溫度大約為1000億度。物質存在的主要形式是電子、光子、中微子。以後,物質迅速擴散,溫度迅速降低。大爆炸後1秒鍾,下降到100億度。大爆炸後14秒,溫度約30億度。35秒後,為3億度,化學元素開始形成。溫度不斷下降,原子不斷形成。宇宙間彌漫著氣體雲。他們在引力的作用下,形成恆星系統,恆星系統又經過漫長的演化,成為今天的宇宙。

物質現象的總和。廣義上指無限多樣、永恆發展的物質世界,狹義上指一定時代觀測所及的最大天體系統。後者往往稱作可觀測宇宙、我們的宇宙,現在相當於天文學中的「總星系」。

2003年2月份,美國國家航空航天局曾向全世界公布他們有關宇宙年齡的研究成果。根據其公布的資料顯示,宇宙年齡應該為137億歲。2003年11月份,國際天體物理學研究小組宣稱,宇宙的確切年齡應該是141億歲。地球的形成大約是距今45億年。

詞源考察 在中國古籍中最早使用宇宙這個詞的是《莊子·齊物論》。「宇」的含義包括各個方向,如東西南北的一切地點。「宙」包括過去、現在、白天、黑夜,即一切不同的具體時間。戰國末期的屍佼說:「四方上下曰宇,往古來今曰宙。」「宇」指空間,「宙」指時間,「宇宙」就是時間和空間的統一。後來「宇宙」一詞便被用來指整個客觀實在世界。與宇宙相當的概念有「天地」、「乾坤」、「六合」等,但這些概念僅指宇宙的空間方面。《管子》的「宙合」一詞,「宙」指時間,「合」(即「六合」)指空間,與「宇宙」概念最接近。

在西方,宇宙這個詞在英語中叫cosmos,在俄語中叫кocMoc ,在德語中叫kosmos ,在法語中叫cosmos。它們都源自希臘語的κoσμoζ,古希臘人認為宇宙的創生乃是從渾沌中產生出秩序來,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英語中更經常用來表示「宇宙」的詞是universe。此詞與universitas有關。在中世紀,人們把沿著同一方向朝同一目標共同行動的一群人稱為universitas。在最廣泛的意義上,universitas 又指一切現成的東西所構成的統一整體,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意義,所不同的是,前者強調的是物質現象的總和,而後者則強調整體宇宙的結構或構造。

宇宙觀念的發展 宇宙結構觀念的發展 遠古時代,人們對宇宙結構的認識處於十分幼稚的狀態,他們通常按照自己的生活環境對宇宙的構造作了幼稚的推測。在中國西周時期,生活在華夏大地上的人們提出的早期蓋天說認為,天穹像一口鍋,倒扣在平坦的大地上;後來又發展為後期蓋天說,認為大地的形狀也是拱形的。公元前7世紀 ,巴比倫人認為,天和地都是拱形的,大地被海洋所環繞,而其中央則是高山。古埃及人把宇宙想像成以天為盒蓋、大地為盒底的大盒子,大地的中央則是尼羅河。古印度人想像圓盤形的大地負在幾只大象上,而象則站在巨大的龜背上,公元前7世紀末,古希臘的泰勒斯認為,大地是浮在水面上的巨大圓盤,上面籠罩著拱形的天穹。

最早認識到大地是球形的是古希臘人。公元前6世紀,畢達哥拉斯從美學觀念出發,認為一切立體圖形中最美的是球形,主張天體和我們所居住的大地都是球形的。這一觀念為後來許多古希臘學者所繼承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麥哲倫率領探險隊完成了第一次環球航行後 ,地球是球形的觀念才最終證實。

公元2世紀,C.托勒密提出了一個完整的地心說。這一學說認為地球在宇宙的中央安然不動,月亮、太陽和諸行星以及最外層的恆星天都在以不同速度繞著地球旋轉。為了說明行星視運動的不均勻性,他還認為行星在本輪上繞其中心轉動,而本輪中心則沿均輪繞地球轉動。地心說曾在歐洲流傳了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科學的日心說,認為太陽位於宇宙中心,而地球則是一顆沿圓軌道繞太陽公轉的普通行星。1609年,J.開普勒揭示了地球和諸行星都在橢圓軌道上繞太陽公轉,發展了哥白尼的日心說,同年,G.伽利略則率先用望遠鏡觀測天空,用大量觀測事實證實了日心說的正確性。1687年,I.牛頓提出了萬有引力定律,深刻揭示了行星繞太陽運動的力學原因,使日心說有了牢固的力學基礎。在這以後,人們逐漸建立起了科學的太陽系概念。

在哥白尼的宇宙圖像中,恆星只是位於最外層恆星天上的光點。1584年,G.布魯諾大膽取消了這層恆星天,認為恆星都是遙遠的太陽。18世紀上半葉,由於E.哈雷對恆星自行的發展和J.布拉得雷對恆星遙遠距離的科學估計,布魯諾的推測得到了越來越多人的贊同。18世紀中葉,T.賴特、I.康德和J.H.朗伯推測說,布滿全天的恆星和銀河構成了一個巨大的天體系統。F.W.赫歇爾首創用取樣統計的方法,用望遠鏡數出了天空中大量選定區域的星數以及亮星與暗星的比例,1785年首先獲得了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居中的銀河系結構圖,從而奠定了銀河系概念的基礎。在此後一個半世紀中,H.沙普利發現了太陽不在銀河系中心、J.H.奧爾特發現了銀河系的自轉和旋臂,以及許多人對銀河系直徑、厚度的測定,科學的銀河系概念才最終確立。

18世紀中葉,康德等人還提出,在整個宇宙中,存在著無數像我們的天體系統(指銀河系)那樣的天體系統。而當時看去呈雲霧狀的「星雲」很可能正是這樣的天體系統。此後經歷了長達170年的曲折的探索歷程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父視差法測仙女座大星雲等的距離確認了河外星系的存在。

近半個世紀,人們通過對河外星系的研究,不僅已發現了星系團、超星系團等更高層次的天體系統,而且已使我們的視野擴展到遠達200億光年的宇宙深處。

宇宙演化觀念的發展 在中國,早在西漢時期,《淮南子·俶真訓》指出:「有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者」,認為世界有它的開辟之時,有它的開辟以前的時期,也有它的開辟以前的以前的時期。《淮南子·天文訓》中還具體勾畫了世界從無形的物質狀態到渾沌狀態再到天地萬物生成演變的過程。在古希臘,也存在著類似的見解。例如留基伯就提出,由於原子在空虛的空間中作旋渦運動,結果輕的物質逃逸到外部的虛空,而其餘的物質則構成了球形的天體,從而形成了我們的世界。

太陽系概念確立以後,人們開始從科學的角度來探討太陽系的起源。1644年,R.笛卡爾提出了太陽系起源的旋渦說;1745年,G.L.L.布豐提出了一個因大彗星與太陽掠碰導致形成行星系統的太陽系起源說;1755年和1796年,康德和拉普拉斯則各自提出了太陽系起源的星雲說。現代探討太陽系起源z的新星雲說正是在康德-拉普拉斯星雲說的基礎上發展起來。

1911年,E.赫茨普龍建立了第一幅銀河星團的顏色星等圖;1913年,H.N.羅素則繪出了恆星的光譜-光度圖,即赫羅圖。羅素在獲得此圖後便提出了一個恆星從紅巨星開始,先收縮進入主序,後沿主序下滑,最終成為紅矮星的恆星演化學說。1924年 ,A.S.愛丁頓提出了恆星的質光關系;1937~1939年,C.F.魏茨澤克和貝特揭示了恆星的能源來自於氫聚變為氦的原子核反應。這兩個發現導致了羅素理論被否定,並導致了科學的恆星演化理論的誕生。對於星系起源的研究,起步較遲,目前普遍認為,它是我們的宇宙開始形成的後期由原星系演化而來的。

1917年,A.阿爾伯特·愛因斯坦運用他剛創立的廣義相對論建立了一個「靜態、有限、無界」的宇宙模型,奠定了現代宇宙學的基礎。1922年,G.D.弗里德曼發現,根據阿爾伯特·愛因斯坦的場方程,宇宙不一定是靜態的,它可以是膨脹的,也可以是振盪的。前者對應於開放的宇宙,後者對應於閉合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一個膨脹宇宙模型.1929年 哈勃發現了星系紅移與它的距離成正比,建立了著名的哈勃定律。這一發現是對膨脹宇宙模型的有力支持。20世紀中葉,G.伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙模型,他們還預言,根據這一模型,應能觀測到宇宙空間目前殘存著溫度很低的背景輻射。1965年微波背景輻射的發現證實了伽莫夫等人的預言。從此,許多人把大爆炸宇宙模型看成標准宇宙模型。1980年,美國的古斯在熱大爆炸宇宙模型的 基礎上又進一步提出了暴漲宇宙模型。這一模型可以解釋目前已知的大多數重要觀測事實。

宇宙圖景 當代天文學的研究成果表明,宇宙是有層次結構的、物質形態多樣的、不斷運動發展的天體系統。

層次結構 行星是最基本的天體系統。太陽系中共有九大行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星和冥王星。除水星和金星外,其他行星都有衛星繞其運轉,地球有一個衛星 月球,土星的衛星最多,已確認的有17顆。行星 小行星 彗星和流星體都圍繞中心天體太陽運轉,構成太陽系。太陽占太陽系總質量的99.86%,其直徑約140萬千米,最大的行星木星的直徑約14萬千米。太陽系的大小約120億千米。有證據表明,太陽系外也存在其他行星系統。2500億顆類似太陽的恆星和星際物質構成更巨大的天體系統——銀河系。銀河系中大部分恆星和星際物質集中在一個扁球狀的空間內,從側面看很像一個「鐵餅」,正面看去?則呈旋渦狀。銀河系的直徑約10萬光年,太陽位於銀河系的一個旋臂中,距銀心約3萬光年。銀河系外還有許多類似的天體系統,稱為河外星系,常簡稱星系。現已觀測到大約有10億個。星系也聚集成大大小小的集團,叫星系團。平均而言,每個星系團約有百餘個星系,直徑達上千萬光年。現已發現上萬個星系團。包括銀河系在內約40個星系構成的一個小星系團叫本星系群。若干星系團集聚在一起構成更大、更高一層次的天體系統叫超星系團。超星系團往往具有扁長的外形,其長徑可達數億光年。通常超星系團內只含有幾個星系團,只有少數超星系團擁有幾十個星系團。本星系群和其附近的約50個星系團構成的超星系團叫做本超星系團。目前天文觀測范圍已經擴展到200億光年的廣闊空間,它稱為總星系。

多樣性 天體千差萬別,宇宙物質千姿百態。太陽系天體中,水星、金星表面溫度約達700K,遙遠的冥王星向日面的溫度最高時也只有50K;金星表面籠罩著濃密的二氧化碳大氣和硫酸雲霧,氣壓約50個大氣壓,水星、火星表面大氣卻極其稀薄,水星的大氣壓甚至小於2×10-9毫巴;類地行星(水星、金星、火星)都有一個固體表面,類木行星卻是一個流體行星;土星的平均密度為0.70克/厘米3,比水的密度還小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大於水的密度,而水星、金星、地球等的密度則達到水的密度的5倍以上;多數行星都是順向自轉,而金星是逆向自轉;地球表面生機盎然,其他行星則是空寂荒涼的世界。

太陽在恆星世界中是顆普遍而又典型的恆星。已經發現,有些紅巨星的直徑為太陽直徑的幾千倍。中子星直徑只有太陽的幾萬分之一;超巨星的光度高達太陽光度的數百萬倍,白矮星光度卻不到太陽的幾十萬分之一。紅超巨星的物質密度小到只有水的密度的百萬分之一,而白矮星、中子星的密度分別可高達水的密度的十萬倍和百萬億倍。太陽的表面溫度約為6000K,O型星表面溫度達30000K,而紅外星的表面溫度只有約600K。太陽的普遍磁場強度平均為1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁場通常為幾千、幾萬高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脈沖星的磁場強度可高達十萬億高斯。有些恆星光度基本不變,有些恆星光度在不斷變化,稱變星。有的變星光度變化是有周期的,周期從1小時到幾百天不等。有些變星的光度變化是突發性的,其中變化最劇烈的是新星和超新星,在幾天內,其光度可增加幾萬倍甚至上億倍。

恆星在空間常常聚集成雙星或三五成群的聚星,它們可能占恆星總數的1/3。也有由幾十、幾百乃至幾十萬個恆星聚在一起的星團。宇宙物質除了以密集形式形成恆星、行星等之外,還以彌漫的形式形成星際物質。星際物質包括星際氣體和塵埃,平均每立方厘米只有一個原子,其中高度密集的地方形成形狀各異的各種星雲。宇宙中除發出可見光的恆星、星雲等天體外,還存在紫外天體、紅外天體、X射線源、γ射線源以及射電源。

星系按形態可分為橢圓星系、旋渦星系、棒旋星系、透鏡星系和不規則星系等類型。60年代又發現許多正在經歷著爆炸過程或正在拋射巨量物質的河外天體,統稱為活動星系,其中包括各種射電星系、塞佛特星系、N型星系、馬卡良星系、蠍虎座BL型天體,以及類星體等等。許多星系核有規模巨大的活動:速度達幾千千米/秒的氣流,總能量達1055焦耳的能量輸出,規模巨大的物質和粒子拋射,強烈的光變等等。在宇宙中有種種極端物理狀態:超高溫、超高壓、超高密、超真空、超強磁場、超高速運動、超高速自轉、超大尺度時間和空間、超流、超導等。為我們認識客觀物質世界提供了理想的實驗環境。

運動和發展 宇宙天體處於永恆的運動和發展之中,天體的運動形式多種多樣,例如自轉、各自的空間運動(本動)、繞系統中心的公轉以及參與整個天體系統的運動等。月球一方面自轉一方面圍繞地球運轉,同時又跟隨地球一起圍繞太陽運轉。太陽一方面自轉,一方面又向著武仙座方向以20千米/秒的速度運動,同時又帶著整個太陽系以250千米/秒的速度繞銀河系中心運轉,運轉一周約需2.2億年。銀河系也在自轉,同時也有相對於鄰近的星系的運動。本超星系團也可能在膨脹和自轉。總星系也在膨脹。

現代天文學已經揭示了天體的起源和演化的歷程。當代關於太陽系起源學說認為,太陽系很可能是50億年前銀河系中的一團塵埃氣體雲(原始太陽星雲)由於引力收縮而逐漸形成的(見太陽系起源)。恆星是由星雲產生的,它的一生經歷了引力收縮階段、主序階段、紅巨星階段、晚期階段和臨終階段。星系的起源和宇宙起源密切相關,流行的看法是:在宇宙發生熱大爆炸後40萬年,溫度降到4000K,宇宙從輻射為主時期轉化為物質為主時期,這時或由於密度漲落形成的引力不穩定性,或由於宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然後再演化為星系團和星系。熱大爆炸宇宙模型描繪了我們的宇宙的起源和演化史:我們的宇宙起源於200億年前的一次大爆炸,當時溫度極高、密度極大。隨著宇宙的膨脹,它經歷了從熱到冷、從密到稀、從輻射為主時期到物質為主時期的演變過程,直至10~20億年前,才進入大規模形成星系的階段,此後逐漸形成了我們當今看到的宇宙。1980年提出的暴漲宇宙模型則是熱大爆炸宇宙模型的補充。它認為在宇宙極早期,在我們的宇宙誕生後約10-36秒的時候,它曾經歷了一個暴漲階段。

哲學分析 宇宙概念 有些宇宙學家認為,我們的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空間的哪一點爆炸,而是整個宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴漲模型表明,我們的宇宙僅是整個暴漲區域的非常小的一部分,暴漲後的區域尺度要大於1026厘米,而那時我們的宇宙只有10厘米。還有可能這個暴漲區域是一個更大的始於無規則混沌狀態的物質體系的一部分。這種情況恰如科學史上人類的認識從太陽系宇宙擴展到星系宇宙,再擴展到大尺度宇宙那樣,今天的科學又正在努力把人類的認識進一步向某種探索中的「暴漲宇宙」、「無規則的混沌宇宙」推移。我們的宇宙不是唯一的宇宙,而是某種更大的物質體系的一部分,大爆炸不是整個宇宙自身的爆炸,而是那個更大物質體系的一部分的爆炸。因此,有必要區分哲學和自然科學兩個不同層次的宇宙概念。哲學宇宙概念所反映的是無限多樣、永恆發展的物質世界;自然科學宇宙概念所涉及的則是人類在一定時代觀測所及的最大天體系統。兩種宇宙概念之間的關系是一般和個別的關系。隨著自然科學宇宙概念的發展,人們將逐步深化和接近對無限宇宙的認識。弄清兩種宇宙概念的區別和聯系,對於堅持馬克思主義的宇宙無限論,反對宇宙有限論、神創論、機械論、不可知論、哲學代替論和取消論,都有積極意義。

宇宙的創生 有些宇宙學家認為,暴漲模型最徹底的改革也許是觀測宇宙中所有的物質和能量從無中產生的觀點,這種觀點之所以在以前不能為人們接受,是因為存在著許多守恆定律,特別是重子數守恆和能量守恆。但隨著大統一理論的發展,重子數有可能是不守恆的,而宇宙中的引力能可粗略地說是負的,並精確地抵消非引力能,總能量為零。因此就不存在已知的守恆律阻止觀測宇宙從無中演化出來的問題。這種「無中生有」的觀點在哲學上包括兩個方面:①本體論方面。如果認為「無」是絕對的虛無,則是錯誤的。這不僅違反了人類已知的科學實踐,而且也違反了暴漲模型本身。按照該模型,我們所研究的觀測宇宙僅僅是整個暴漲區域的很小的一部分,在觀測宇宙之外並不是絕對的「無」。現在觀測宇宙的物質是從假真空狀態釋放出來的能量轉化而來的,這種真空能恰恰是一種特殊的物質和能量形式,並不是創生於絕對的「無」。如果進一步說這種真空能起源於「無」,因而整個觀測宇宙歸根到底起源於「無」,那麼這個「無」也只能是一種未知的物質和能量形式。②認識論和方法論方面。暴漲模型所涉及的宇宙概念是自然科學的宇宙概念。這個宇宙不論多麼巨大,作為一個有限的物質體系 ,也有其產生、發展和滅亡的歷史。暴漲模型把傳統的大爆炸宇宙學與大統一理論結合起來,認為觀測宇宙中的物質與能量形式不是永恆的,應研究它們的起源。它把「無」作為一種未知的物質和能量形式,把「無」和「有」作為一對邏輯范疇,探討我們的宇宙如何從「無」——未知的物質和能量形式,轉化為「有」——已知的物質和能量形式,這在認識論和方法論上有一定意義。

時空起源 有些人認為,時間和空間不是永恆的,而是從沒有時間和沒有空間的狀態產生的。根據現有的物理理論,在小於10-43秒和10-33厘米的范圍內,就沒有一個「鍾」和一把「尺子」能加以測量,因此時間和空間概念失效了,是一個沒有時間和空間的物理世界。這種觀點提出已知的時空形式有其適用的界限是完全正確的。正像歷史上的牛頓時空觀發展到相對論時空觀那樣,今天隨著科學實踐的發展也必然要求建立新的時空觀。由於在大爆炸後10-43秒以內,廣義相對論失效,必須考慮引力的量子效應,因此有些人試圖通過時空的量子化的途徑來探討已知的時空形式的起源。這些工作都是有益的,但我們決不能因為人類時空觀念的發展或者在現有的科學技術水平上無法度量新的時空形式,而否定作為物質存在形式的時間、空間的客觀存在。

人和宇宙 從本世紀60年代開始,由於人擇原理的提出和討論,出現了人類存在和宇宙產生的關系問題。人擇原理認為 ,可能存在許多具有不同物理參數和初始條件的宇宙,但只有物理參數和初始條件取特定值的宇宙才能演化出人類,因此我們只能看到一種允許人類存在的宇宙。人擇原理用人類的存在去約束過去可能有的初始條件和物理定律,減少它們的任意性,使一些宇宙學現象得到解釋,這在科學方法論上有一定的意義。但有人提出,宇宙的產生依賴於作為觀測者的人類的存在。這種觀點值得商榷。現在根據暴漲模型,那些被傳統大爆炸模型作為初始條件的狀態,有可能從極早期宇宙的演化中產生出來,而且宇宙的演化幾乎變得與初始條件的一些細節無關。這樣就使上述那種利用初始條件的困難來否定宇宙客觀實在性的觀點失去了基礎。但有些人認為,由於暴漲引起的巨大距離尺度,使得從整體上去觀測宇宙的結構成為不可能。這種擔心有其理由,但如果暴漲模型正確的話,隨著科學實踐的發展,一定有可能突破人類認識上的困難。

宇宙

宇宙,是我們所在的空間,「宇」字的本義就是指「上下四方」。

地球是我們的家園;

而地球僅是太陽系的第三顆行星;

而太陽系又僅僅定居於銀河系巨大旋臂的一側;

而銀河系,在宇宙所有星系中,也許很不起眼……

這一切,組成了我們的宇宙:

宇宙,是所有天體共同的家園。

宇宙,又是我們所在的時間,「宙」的本意就是指「古往今來」。

因為,我們的宇宙不是從來就有的,它也有著誕生和成長的過程。現代科學發現,我們的宇宙大概形成於二百億年以前。在一次無比壯觀的大爆炸中,我們的宇宙誕生了!(這就是著名的「大爆炸」理論。)

J. 人類對宇宙的探索經歷是怎樣的

人類對宇宙的探索從天地探索開始,經歷關於宇宙的性質、形狀、層次、星系的探索,涉及地心說、日心說、大爆炸理論等科學理論。

1、古代探索

中國古人曾提出蓋天說、宣夜說和渾天說,在春秋戰國時期民間就有嫦娥奔月的傳說,漢代學者張衡也曾提出「宇之表無極,宙之端無窮」的無限宇宙概念。渾天說認為天地的形狀像一個雞蛋,天與地的關系就像蛋殼包著蛋黃。張衡認為渾天說比較符合觀測的實際。

公元前7世紀,巴比倫人認為,天和地都是拱形的,大地被海洋所環繞,而其中央則是高山。

古埃及人把宇宙想像成以天為盒蓋、大地為盒底的大盒子,大地的中央則是尼羅河。

古猶太人認為,地球是宇宙的中心,周圍繞著一圈星球,再往外去,寥落地分布著其餘天體。有一個靜止的天球存在,在其內部,星球各居其位,轉動不止。

2、地心說、日心說和萬有引力定律

公元2世紀,C.托勒密提出了世界上第一個行星體系模型地心說。

地球處於宇宙中心。從地球向外,依次有月球、水星、金星、太陽、火星、木星和土星,在各自的圓軌道上繞地球運轉。為了說明行星運動的不均勻性,提出行星在本輪上繞其中心轉動,而本輪中心則沿均輪繞地球轉動。

1543年,N.哥白尼所著《天球運行論》正式提出了「日心說」觀點, 認為太陽是行星系統的中心,一切行星都繞太陽旋轉。地球也是一顆行星,它上面像陀螺一樣自轉,一面又和其他行星一樣圍繞太陽轉動。

1609年,J.開普勒的開普勒三定律揭示了地球和諸行星都在橢圓軌道上繞太陽公轉,發展了日心說,為牛頓萬有引力定律的提出打下了基礎。

1608年利普賽發明望遠鏡後,伽利略立即加以改造並指向蒼穹。1610年,伽利略發表了劃時代的著作《星際使者》,朦朧的銀河原來是無邊的星海,皎潔的月亮竟然布滿了環形山,燦爛的太陽哪知會有黑子,而金星的相位變化和木星的4顆衛星恰恰是日心說最可靠的證據。

1687年,I.牛頓發現了萬有引力定律,使哥白尼的學說獲得更加穩固的科學基礎。

3、河外星系

在哥白尼的理論中,恆星只是位於最外層恆星天上的光點不可能的。

1584年,喬爾丹諾·布魯諾提出恆星都是遙遠的太陽。

18世紀上半葉,由於E.哈雷對恆星自行的發展和J.布拉得雷對恆星遙遠距離的科學估計,布魯諾的推測得到了越來越多人的贊同。

18世紀中葉,T.賴特、I.康德和J.H.朗伯推測說,恆星和銀河構成了一個巨大的天體系統。弗里德里希·威廉·赫歇爾首創取樣統計方法,用望遠鏡數出了天空中大量選定區域的星數以及亮星與暗星的比例,1785年獲得了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居中的銀河系結構圖,奠定了銀河系概念的基礎。

在此後一個半世紀中,H.沙普利發現了太陽不在銀河系中心、J.H.奧爾特發現了銀河系的自轉和旋臂,以及許多人對銀河系直徑、厚度的測定,科學的銀河系概念才最終確立。

18世紀中葉,康德等人還提出,在整個宇宙中,存在著無數像銀河系那樣的天體系統。

到1924年,由E.P.哈勃用造父視差法測量仙女星系的距離確認了河外星系的存在。

4、宇宙爆炸

1927年,G.勒梅特提出了真正意義的膨脹宇宙模型。1929年,哈勃發現了星系紅移與它的距離成正比,建立了著名的哈勃定律。這一發現是對膨脹宇宙模型的有力支持。

20世紀中葉,G.伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙模型。1965年微波背景輻射的發現證實了伽莫夫等人的預言。大爆炸宇宙模型成為標准宇宙模型。

1980年,美國的阿蘭·古斯在熱大爆炸宇宙模型的基礎上又進一步提出了大爆炸前期暴漲宇宙模型,隨後由安德烈·林德進行了修訂。

現代宇宙學的先驅是霍金。霍金:「宇宙創造過程中,「上帝」沒有位置。沒有必要藉助「上帝」來為宇宙按下啟動鍵。」霍金推崇利用數學和物理手段尋找一個大一統理論,並且證明「宇宙不是偶然誕生的,不需要上帝」,「宇宙的數學模型是有限無界」。

(10)如何告訴我們宇宙發生的故事擴展閱讀

人類對宇宙的探索證明了宇宙是多層次的,是不斷膨脹、物質形態多樣的、不斷運動發展的天體系統。

1、行星、小行星、彗星和流星體都圍繞中心天體太陽運轉,構成太陽系。

太陽系外也存在其他行星系統。約2500億顆類似太陽的恆星和星際物質構成更巨大的天體系統——銀河系。銀河系的直徑約10萬光年,太陽位於銀河系的一個旋臂中,距銀心約2.6萬光年。

2、銀河系外還有許多類似的天體系統,稱為河外星系,常簡稱星系。科學家估計宇宙中至少有2萬億個星系。

3、星系聚集成大大小小的集團,叫星系團。平均而言,每個星系團約有百餘個星系,直徑達上千萬光年。現已發現上萬個星系團。包括銀河系在內約40個星系構成的一個小星系團叫本星系群。

4、若干星系團集聚在一起構成的更高一層次的天體系統叫超星系團。超星系團往往具有扁長的外形,其長徑可達數億光年。通常超星系團內只含有幾個星系團,只有少數超星系團擁有幾十個星系團。

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