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第105部分

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。人們透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充套件到遠達大約140億光年的宇宙深處。)科學空間頻道在2012年度評選出最壯觀的行星、衛星、星系以及星雲照片,這些都是令人驚歎的宇宙空間照片,其中包括獵戶座星雲、土星的神秘而漂亮的環結構,還有地球北極地區美麗的極光或者火星上的沙塵暴天氣等。一般認為,宇宙產生於140億年前一次大爆炸中。大爆炸後30億年,最初的物質漣漪出現。大爆炸後20億~30億年,類星體逐漸形成。大爆炸後90億年。太陽誕生。38億年前地球上的生命開始逐漸演化。大爆炸散發的物質在太空中漂游,由許多恆星組成的巨大的星系就是由這些物質構成的,我們的太陽就是這無數恆星中的一顆。原本人們想象宇宙會因引力而不再膨脹,但是,科學家已發現宇宙中有一種 “暗能量”會產生一種斥力而加速宇宙的膨脹。大爆炸後的膨脹過程是一種引力和斥力之爭,爆炸產生的動力是一種斥力,它使宇宙中的天體不斷遠離;天體間又存在萬有引力,它會阻止天體遠離。甚至力圖使其互相靠近。引力的大小與天體的質量有關,因而大爆炸後宇宙的最終歸宿是不斷膨脹,還是最終會停止膨脹並反過來收縮變小,這完全取決於宇宙中物質密度的大小。理論上存在某種臨界密度。如果宇宙中物質的平均密度小於臨界密度。宇宙就會一直膨脹下去,稱為“開宇宙”;要是物質的平均密度大於臨界密度,膨脹過程遲早會停下來,並隨之出現收縮,稱為“閉宇宙”。宇宙中還存在著尚未觀測到的所謂的暗物質,其數量可能遠超過可見物質,這給平均密度的測定帶來了很大的不確定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小於臨界密度仍是一個有爭議的問題。不過,就目前來看,開宇宙的可能性大一些。因為宇宙中還有更多的暗能量。恆星演化到晚期,會把一部分物質(氣體)拋入星際空間,而這些氣體又可用來形成下一代恆星。這一過程中氣體可能越來越少(並未確定這種過程會減少這種氣體。)。以致於不能再產生新的恆星。10^14年後,所有恆星都會失去光輝,宇宙也就變暗。同時,恆星還會因相互作用不斷從星系逸出,星系則因損失能量而收縮,結果使中心部分生成黑洞。並透過吞食經過其附近的恆星而長大。(根據質能守恆定律,形成恆星的氣體並不會減少而是轉換成其他形態。所以新的恆星可能會一直產生。)。10^17~10^18年後,對於一個星系來說只剩下黑洞和一些零星分佈的死亡了的恆星,這時,組成恆星的質子不再穩定。10^32年後,質子開始衰變為光子和各種輕子。10^71年後,這個衰變過程進行完畢。宇宙中只剩下光子、輕子和一些巨大的黑洞。10^108年後,透過蒸發作用,有能量的粒子會從巨大的黑洞中逃逸出。宇宙將歸於一片黑暗。這也許就是開宇宙“末日”到來時的景象,但它仍然在不斷地、緩慢地膨脹著。(但質子是否會衰變還未得到結論,因此根據質能守恆定律。宇宙中的質能會不停的轉換。)

閉宇宙的結局又會怎樣呢?閉宇宙中,膨脹過程結束時間的早晚取決於宇宙平均密度的大小。如果假設平均密度是臨界密度的2倍,那麼根據一種簡單的理論模型。經過400~500億年後,引力開始佔上風,膨脹即告停止,而接下來宇宙便開始收縮。以後的情況差不多就像一部宇宙影片放映結束後再倒放一樣,大爆炸後宇宙中所發生的一切重大變化將會反演。收縮幾百億年後,原來星系遠離地球的退行運動將代之以向地球接近的運動。再過幾十億年,宇宙背景輻射會上升到400開,並繼續上升,於是,宇宙變得非常熾熱而又稠密。 在坍縮過程中。星系會彼此併合,恆星間碰撞頻繁。

種廣為認可的宇宙演化理論。其要點是,宇宙是從溫度和密度都極高的狀態中由一次“大爆炸”產生的。時間至少發生在100億年前。這種模型基於兩個假設:第一是愛因斯坦提出的,能正確描述宇宙物質的引力作用的廣義相對論;第二是所謂宇宙學原理,即宇宙中的觀測者所看到的事物既同觀測的方向無關也同所處的位置無關。這個原理只適用於宇宙的大尺度上,而它也意味著宇宙是無邊的。因此,宇宙的大爆炸源不是發生在空間的某一點,而是發生在同一時間的整個空間內。有這兩個假設。就能