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宇宙膨胀是谁发现的?
从天文学家埃德温·哈勃1929年发现宇宙正在膨胀以来,经典的“创世大爆炸”理论经过了几十年的不断修改。
根据这一理论,宇宙的最终命运将取决于两种相反力量之间的“拔河比赛”的结果。
一种力量是宇宙的膨胀,在已经过去的10O多亿年的时间内,宇宙的扩张始终在使星系之间的距离拉大。
还有一种力量就是这些星系与宇宙中全部其他物质间的万有引力:它好像一个制动器,可以使宇宙扩张的速度渐渐放慢。
其实,这个问题很简单,就像万有引力足够使扩张最终停止,那么宇宙就注定会发生坍缩,并最终变成一个大火球——同创业大爆炸相当,不过过程正好相反的“大崩坠”。
假如万有引力不足以阻止宇宙的待续膨胀,那么它最终将变成一个令人感到“不快”的黑暗和寒冷的世界。
恒星是通过使氢原子核(主要是氢和氦)发生聚变反应形成较重的原子核来产生能量的。
如果恒星内部储存的氢和氦全部消耗完毕之时,而日渐衰老的恒星上燃烧的火焰会因为没有新的原子来替代将近消亡的原子而熄灭。
与此同时,宇宙会慢慢衰变为一个一团漆黑的空间。
宇宙大爆炸是谁提出的
1. 1932年,比利时天文学家勒梅特首次提出了宇宙大爆炸理论。
2. 到40年代,美国物理学家伽莫夫等人进一步确认了这一理论。
3. 宇宙大爆炸理论描述了宇宙从高温高密度状态开始膨胀的过程,直至形成现在的宇宙结构。
4. 勒梅特的理论奠定了现代宇宙学的基础,并对后来的宇宙学研究产生了深远影响。
宇宙的膨胀是谁发现的?
1922年,苏联数学家弗里德曼在广义相对论的框架下,的到了爱因斯坦宇宙方程的一组动态解,从理论上论证了宇宙要么膨胀,要么收缩,决不会保持静止状态。宇宙的演化趋势则取决于宇宙物质的平均密度与临界密度的比值:<对应于一个无限无界的开放宇宙;
=对应于一个平坦的开放宇宙;
对应于一个有限有界的闭合宇宙。
前两种情况下宇宙将膨胀下去;后一种情况下,宇宙将出现膨胀──收缩的震荡即“脉动”。
(目前已知的临界密度为=10-29克/厘米3,所观测的不含“暗物质”的平均密度是=2.10-31克/厘米3)。
我们有没有办法观察宇宙基本成员──星系的运动呢?能不能像发现恒星的自行(恒星间在天球上的相对位置的变化)那样,通过比较不同时代拍摄的天文照相底片来发现星系的自行呢?这至少在目前的技术条件下是不可能的,因为星系离我们实在太遥远了。
然而,物理学为我们提供了另一种测定物体运动速度的有力手段──多普勒效应。
光波同声波一样,也有类似效应:面向观测者运动的光源谱线(与静止光源相比)将向高频(即光谱紫端)移动,而背向观测者运动的光源谱线将向低频(既红端)移动,波长的相对移动量与相对运动速度成正比。
1927年,比利时天文学家勒梅特(GeorgesLemaitre,1894~1966)在弗里德曼“解”的基础上,把已观测到的河外星系红移解释为大尺度宇宙空间随时间而膨胀的结果,建立了“膨胀宇宙模型”。
1929年,哈勃在仔细研究了一批星系的光谱之后发现,除个别例外,绝大多数星系的光谱都表现出红移,而且红移量大致同星系的距离成正比。
如果将红移解释为多谱勒效应,那就意味着所有星系都在离开我们而去,其退行速度正比于同我们的距离。
这一关系称为哈勃定律,比例系数称为哈勃常数。
如果遵循哥白尼的思想,认为我们在宇宙中并不处于特殊的中心位置,也就是说哈勃定律对任何星系说来都是成立的,那么,直接的推论就是:字宙中所有的星系都在彼此远离,即宇宙处于普遍的膨胀之中!
哈勃的发现为弗里得曼的宇宙模型提供了直接的观测依据,动摇了宇宙整体静止的传统观念,为研究宇宙的起源和演化扫清了道路,是本世纪天文学最重要的成就之一。
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