文档介绍：宇宙大爆炸理论百科名片宇宙大爆炸大爆炸理论( Big Bang )是天体物理学关于宇宙起源的理论。根据大爆炸理论, 宇宙是在大约 140 亿年前由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的。本理论产生于观测到的哈勃定律下星系远离的速度,同时根据广义相对论的弗里德曼模型,宇宙空间可能膨胀。延伸到过去,这些观测结果显示宇宙是从一个起始状态膨胀而来。在这个起始状态中,宇宙的物质和能量的温度和密度极高。至于在此之前发生了什么,广义相对论认为有一个引力奇点,但物理学家对此意见并不统一。目录宇宙大爆炸理论定义发展历史 : Dark Matter : Dark Matter ?哲学和宗教意义展开编辑本段宇宙大爆炸理论定义大爆炸一词在狭义上是指宇宙形成最初一段时间所经历的剧烈变化, 这段时间通过计算大概在距今 137 亿( × 10^10 )年前;但在广义上指当今流行的揭示宇宙起源和膨胀的理论。这一理论的直接推论是我们今天所处的宇宙同昨天或者明天的宇宙不同。根据这一理论,乔治· 伽莫夫在 1948 年预测了宇宙微波背景辐射的存在。 1960 年代, 这一辐射被探测到, 有力地支持了大爆炸理论, 从而否定了另一个比较流行的稳恒态宇宙理论。编辑本段发展历史大爆炸理论是通过实验观测和理论推导发展的实验观测方面 1910 年代,维斯特· 斯里弗尔( Vesto Slipher )和卡尔· 韦海姆·怀兹( Carl Wilhelm Wirtz )证实了大多数旋涡星系正在退离地球,不过他们并没有因此联想到这对宇宙学意味着什么,也不认为发现的星云其实是银河系外的其他星系。同时在理论上,爱因斯坦的广义相对论成功建立并推出没有稳定态宇宙。通过度量张量描述的宇宙不是膨胀就是收缩,爱因斯坦认为他自己解错了,并加入了一个宇宙学常数来进行改正。第一个不使用宇宙学常数,而真正认真将广义相对论运用到宇宙学中的是亚历山大· 弗里德曼,他的方程所描述的宇宙称为 Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker 宇宙, 时间是 1922 年。 192 7 年,比利时天主教牧师勒梅特独立推导出 Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker 方程, 并在螺旋星云后退现象的基础上提出了宇宙是从一个“初级原子”“爆炸”而来的—这就是后来所谓的大爆炸。实验条件 1929 年,埃德温· 哈勃为勒梅特的理论提供了实验条件。哈勃证明这些旋涡星云其实是星系,并通过观测造父变星测算出了他们的距离。他发现,星系远离地球的速度同它们与地球之间的距离刚好成正比,这就是所谓霍伊尔的稳恒态宇宙模型。在稳恒态宇宙模型里,新物质在星系远离留下的空间中不断产生,从而宇宙基本不变化。其实这个理论的名称是出于霍伊尔的讽刺, 他在 1949 年通过 BBC 广播节目形式传播的, 论文《物质的特性》( The Nature of Things )发表于 1950 年。理论并立之后的许多年,这两种理论并立,但观测事实开始支持一个演变于热密状态的宇宙。 1965 年宇宙微波背景辐射的发现使人们认为大爆炸理论是宇宙起源和演变最好的理论。 1970 年以前,很多宇宙学家认为宇宙可能在膨胀以前先收缩,这样可以避免从弗里德曼模型推出一个无限致密的“荒谬”的奇点。比较有代表性的是 Richard Tolman 的脉动宇宙模型( oscillating universe )。 1960 年代末,史蒂芬· 霍金等人证明这个假设行不通,因为奇异点是爱因斯坦引力理论的直接和重要推论。之后大多数宇宙物理学家开始接受广义相对论所描述的宇宙在时间上是有限的。但是,由于对于量子引力规律缺乏认识,现在还不能断定这个奇异点到底是真正集合意义上的无限小点,还是物理收缩过程可以无限进行下去,从而间接达到宇宙在时间上无限。理论延伸现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关,或者是它的延伸,或者是进一步解释,例如大爆炸理论下星系如何产生,大爆炸时发生的物理过程, 以及用大爆炸理论解释新观测结果等。 90 年代后期和 21 世纪初,由于望远镜技术的发展和人造探测器收集到大量数据,大爆炸理论又有了新的巨大突破。大爆炸时期宇宙的情况和数据可以计算得更加精确,并产生了很多意想不到的结果,比如宇宙的膨胀在加速。编辑本段大爆炸理论概况大爆炸理论测算出宇宙的年龄是 137 ±2 亿年,这一计算是通过对 Ia 型超新星的观测,对宇宙背景辐射强度的测量,以及对星系相关函数