宇宙和世界的关系,宇宙与人类之间的关系

宇宙和世界的关系,宇宙与人类之间的关系,第1张

地球和宇宙之间的关系是什么

下面是边肖为大家整理的地球与宇宙关系的介绍。希望你会喜欢!

地球与宇宙关系介绍

首先,一般来说,地球位于浩瀚的星系中,而宇宙包含了上万个星系。

人类已知的银河系相当浩瀚,直径约10万光年,中心厚约1.5万光年。每个星系通常包含数百到数千亿颗恒星,这些恒星被行星所环绕。

而地球是银河系中适合生命存在的星球。这样,地球只是宇宙的沧海一粟。与宇宙相比,地球真的太微不足道了。目前,在宇宙中,科学家已经确定有10亿-50亿颗适合生命存在的行星。

换句话说,地球之外很可能存在其他生物物种,也就是我们通常所说的“外星人”。尽管科学家们竭尽全力对宇宙进行更深入的了解,但由于目前的科技水平,人类只能探测到宇宙的一小部分空,也就是最远的范围只能达到距离地球140亿光年左右。

虽然现代科技还不能完全了解宇宙,但是我们的好奇心是无穷的。我相信,随着科技水平的不断提高,我们可以更清楚地了解宇宙的奥秘!

宇宙从起源到终结的介绍

宇宙的创造

在爆炸初期,物质只能以中子、质子、电子、光子、中微子等基本粒子的形式存在。爆炸后宇宙的不断膨胀导致温度和密度迅速下降。随着温度的降低和冷却,逐渐形成原子、原子核和分子,并复合成常见的气体。气体逐渐凝结成星云,星云进一步形成各种恒星和星系,最终形成我们今天看到的宇宙。

膨胀模型允许宇宙的物质和能量从无到有。大统一理论认为重子是允许不守恒的,而宇宙中的引力能可以粗略地说是负的,精确地抵消了非引力能。总能量为零,所以宇宙有可能从无到有演化而来。

“无”不是绝对的虚无,真正的空能量只是物质和能量的一种特殊形式。进一步说,如果空真的可以起源于“虚无”,那么这个“虚无”就只能是未知形式的物质和能量。从现代物理学的角度来看,真理空也可以看作是物质。

无论宇宙有多大,作为一个有限的物质系统,它都有自己的产生、发展和消亡的历史。暴胀模型认为宇宙中物质和能量的形式不是永恒的,把“虚无”作为未知的物质和能量形式,在认识论和方法论上都有一定的意义。

现代宇宙学不是晦涩无用的哲学辩论,而是建立在天文观测、数学模型和物理实验基础上的现代科学。

完全有能力了解宇宙的奥秘。天文学家指出,大爆炸必然会发生,因为“虚空”在本质上是不稳定的,可以从量子力学和广义相对论中推导出来。在量子力学的尺度上,空会不稳定,不再表现出光滑性和连续性,空会随着时间失去稳定性,产生空的混合气泡,可以自发形成空的微小气泡。量子化的时间空产生波动,宇宙在“虚空”中产生。

不断扩张

暗能量占宇宙所有物质的74%,是宇宙加速膨胀的驱动力。宇宙的膨胀过程是在两种互斥力的平衡中进行的,就像阴阳互斥一样。其中一种力是引力,它减缓了膨胀,而另一种强大的反作用力是暗能量,它加速了宇宙的膨胀。现在看来暗能量赢了。宇宙中可见的物质远不足以连接宇宙。如果没有一种神秘而看不见的物质,银河系早就分崩离析了。科学家称这种看不见的神秘物质为“暗物质”。暗物质是在自身引力下促进宇宙膨胀形成特定结构的初级物质类型。天文观测表明我们的宇宙正在加速膨胀。

理论上存在一定的临界密度。如果平均密度小于临界密度,宇宙就会不断膨胀,这叫“开宇宙”;如果平均密度高于临界密度,膨胀过程迟早会停止收缩,这就是所谓的“封闭宇宙”。

目前来看,打开宇宙的可能性比较大。

加速膨胀

诺贝尔奖得主布莱恩·施密特指出:“物质与物质之间的空正在增加。”

2011年,布莱恩·施密特(brian schmidt)及其同事利用“超新星”作为“宇宙探测器”,发现了宇宙加速膨胀的现象,获得了诺贝尔物理学奖。在他们研究之初,他们的想法是测量宇宙的膨胀速度是如何由于引力的作用而变慢的,但最终的发现却出乎意料。事实证明,宇宙的膨胀速度越来越快。他解释说:“我们观察物体远离我们的速度,就像多普勒雷达利用多普勒频移来定位和测量一样。我们通过测量距离和这些动作所除以的距离来计算宇宙的膨胀率。我们的测量方法是观察远处的物体,在不同的时间做同样的测量,通过比较得出结论。从这个角度来说,这是一个非常简单的实验。通过比较过去和现在测量的不同距离,我们知道宇宙的膨胀速度比以前快得多。”

研究人员计算出目前宇宙的膨胀速率,即所谓的哈勃常数,约为73.2千米/(百万秒差距)。每百万秒差距相当于326万光年,所以一个星系与地球的距离增加一百万秒差距,其远离地球的速度每秒增加73.2公里。这意味着在98亿年后,宇宙中天体之间的距离将会增加一倍。

宇宙的尽头

热力学定律不会让宇宙不朽。当新的恒星无法继续形成时,宇宙就达到了热和死的平衡点,宇宙的状态就像诞生之初的汤碗空。热寂是热力学的终点。整个宇宙中任何地方的温度都只是略高于绝对零度,也就是说没有任何东西会存活。[100]少数科学家认为,如果宇宙的末日是一场大坍缩,所有物质最终都会变成原子。又一次偶然的量子涨落后,新一轮大爆炸形成,下一个宇宙诞生。

宇宙学家认为,如果宇宙能量密度等于或小于临界密度,膨胀会逐渐减缓,但永远不会停止。恒星形成最终会停止,因为每个星系中的星际气体被逐渐消耗;恒星的演化最终只产生了白矮星、中子星和黑洞。相当缓慢的,这些致密的恒星相互碰撞,会导致质量堆积,产生一个又一个更大的黑洞。宇宙的平均温度会逐渐接近绝对零度,从而达到所谓的大冻结。另外,如果质子像标准模型预测的那样不稳定,那么重子最终会消失,宇宙中只剩下辐射和黑洞,最终黑洞会因为霍金辐射而全部蒸发。宇宙的熵会增加到极致,这样就不会再有自组织的能量形式,最后宇宙会达到热寂静状态。在λλCDM模型中,暗能量以宇宙常数的形式存在。这个理论认为,只有引力束缚系统的物质,比如星系,才会聚集,随着宇宙的膨胀和冷却,它们也会达到热寂。暗能量的其他解释,如幻影能量理论,认为最终星系团、恒星、行星、原子、原子核以及所有物质都会在持续的膨胀中被撕裂,这被称为大撕裂。

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