宇宙是如何运行的?

2018-10-12 13:08
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自20世纪20年代起,我们关于宇宙如何运行的所有知识几乎被完全颠覆,人类对宇宙的认识在20世纪经历了重大改变。在20世纪初,传统科学认为宇宙(指整个星系)是完全静止的,永恒不变的,然而在1929年一切都改变了,在洛杉矶的威尔逊天文台,美国天文学家埃德温·哈勃(E.P.Hubble,1889—1953)发现星系并非静止不动,它们不但在移动,还在以难以置信的速度飞离地球,这是第一个关于宇宙大爆炸的实证。

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1、所有的星系逐渐远离我们

基本上所有的星系都在逐渐远离我们。奇怪的是那些远离我们两倍远的星系也以两倍的速度远离我们,而那些三倍远的竟然有三倍的速度,并以此类推。所有的一切都在飞离我们——这被称之为哈勃定律。哈勃的发现揭开了探索宇宙大爆炸之谜的序幕。

通过观察星系的运动,哈勃令人信服地证明了宇宙是不断地膨胀的。从理论上讲,一个不断膨胀的宇宙肯定是由一个单一的点开始的。通过测量宇宙的膨胀速度,天文学家们逆算出宇宙是何时产生的——137亿年前!

哈勃望远镜.jpg

2、宇宙已有137亿年历史

想要追溯时间的起源,并不一定要成为天文学家。如果抬头凝望夜空,你会看到离我们数百万光年远的星星,也就是说这些星光要花上数百万年才能到地球,所以只要能看得够远你就有可能看到宇宙最初的样子。借用哈勃望远镜可以让我们看到更深更远的宇宙,回到更贴近宇宙大爆炸的时刻。那么大爆炸之前的景象是什么样的呢?

美国宇航局在2003年公布了一幅根据威尔金森微波各向异性探测器数据绘制的早期宇宙图,这些数据证实宇宙已拥有137亿年历史。

3、宇宙大爆炸产生的星系

1948年,俄裔美籍物理学家乔治·伽莫夫(G.Gamow,1904—1968)等人首次提出了宇宙大爆炸理论。根据这一理论,我们的宇宙起源于一场大爆炸,正是大爆炸产生了包括时间、空间和物质在内的所有一切,宇宙的万物都是由大爆炸最初几秒钟产生的物质构成的。

大约大爆炸发生10亿年后,开始出现第一个星系,在接下来的80亿年中,又有数不清的星系不断形成,直到50亿年前,在这些星系中一个安静的角落,引力开始吸引尘埃和气体,并逐渐聚集慢慢形成一颗恒星那就是太阳!宇宙大爆炸90亿年后,我们小小的太阳系形成了,同时形成的还有地球,我们的太阳就是一颗恒星,有46亿岁了!太阳系中的八大行星由里向外:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

4、太阳系在银河系的一个旋臂上

天文学家告诉我们,大约1.5~2千亿颗恒星组成了银河系。银河系是一个带有四个旋臂的巨大的漩涡星系,它包含1000亿个星体或更多,在它之外还有上百亿个类似的星系。我们的太阳系在银河系的一个旋臂上。

银河系.jpg

5、星系之间碰撞是一个互相吞噬的过程

大量恒星组成星系,星系之间有数万亿公里,它们相互联系组成星系团,超星系团包含着数万个星系。我们的银河系是本星系群(大约有30个星系)中的最大的两个星系之一(另一个就是仙女座星系)。我们的宇宙就像一个海绵,每条丝状物质中都包含了数以百计的星系团。科学家已经发现宇宙中有一种物质叫暗物质,它在这个海绵中充当着胶水作用,将星系或星系团聚集在一起,当我们看银河系时好像它是静止的,但是实际上星系也在不断变化和运动,星系之间有时会不断碰撞,这种碰撞就是一个吞噬或被吞噬的过程。我们的银河系正处在与仙女座星系发生碰撞的轨道中,而且大约以25万光年的时速接近仙女座星系,即大约50或60亿年后,银河系将不可避免地在宇宙碰撞中消亡。

6、 8大行星300颗卫星围绕太阳运转

我们知道太阳就是一个颗恒星(恒星指由炽热气体组成的且能自己发光的球状或类球状天体)。由于恒星离我们太远,不借助于特殊工具和方法,很难发现它们在天上的位置变化,因此古代人把它们认为是固定不动的、静止的星体。我们的太阳系中有8大行星和300多颗卫星,它们都围绕太阳有序地运转。

7、太阳绕着谁旋转呢

人们要问,月亮绕着地球旋转,地球绕着太阳旋转,那么太阳绕着谁旋转呢?科学家也存在同样的疑问。

历经15年,天文学家安德里亚盖茨教授( Andrea Chez)启动夏威夷莫纳克亚山的凯克望远镜,追踪到银河系中心的恒星拍摄了数千张照片。这些照片揭示了一个惊人的事实:银河系中心的恒星以数百万公里的时速高速移动,看起来就像绕着隐形太阳(一个神秘的区域)高速旋转的微小行星,但它们并非行星而是恒星,一定有非同寻常的引力牵引着这些巨星沿着如此靠近中心的轨道高速转动,宇宙中只有一种物体具有如此巨大的牵引力,那就是超大质量的黑洞!

银河系中心存在一个质量为太阳400万倍的超大黑洞(它离地球27000光年)!这是一个重大发现,银河系中的万物包括我们的太阳都在围绕一个超大质量的黑洞运行!


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