理论教育 宇宙大爆炸理论的优化与进展

宇宙大爆炸理论的优化与进展

时间:2023-07-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:1949年,弗雷德·霍伊尔将勒梅特的修正理论称为“宇宙大爆炸”,这一称呼相当引人注目。到了20世纪60年代晚期,学界已经完全认可了宇宙大爆炸理论。勒梅特和哈勃的研究推动了学界对宇宙大爆炸理论的认同。这一发现沉重打击了稳恒态宇宙学说,从而为宇宙大爆炸学说的崛起铺平了道路。参考阅读//No. 91 哈勃法则,第 186 页宇宙大爆炸理论由于太过大胆,在诞生之初就遭到了许多科学家的怀疑。

宇宙大爆炸理论的优化与进展

找到了宇宙的生成之源

1929年,当爱德文·哈勃发表了支持宇宙膨胀的有力证据时,全世界的物理学家们都相当震惊。其中一位名叫乔治·勒梅特的科学家一定对这一进展感到特别振奋,因为他曾在几年前提出过宇宙膨胀的预测。1931年,勒梅特发展了他的理论,并无意中引发了一场长达数十年的科学论战。

勒梅特推断,如果宇宙是在不断膨胀的,那么它过去一定比现在小。于是,他照此逻辑,提出了自己的看法:在很久很久以前的某一时间节点上,宇宙中所有的质量以单个原子的形式存在。

但他的观点没有什么拥护者,因为它就像是在宣扬存在一种上帝般的造物主,令人感到厌恶。勒梅特的罗马天主教神父身份也没有为其赢得更多的支持。许多物理学家反而更赞同稳恒态宇宙学说,该理论认为宇宙根本就没有起源,也没有尽头。虽然哈勃的研究已经令许多科学家相信了宇宙膨胀学说,但稳恒态宇宙说的支持者们提出了不同意见:如果物质真的随宇宙不断膨胀而持续产生,那么宇宙本身就不会真正改变其外观。

然而,不是所有人都选择相信这种说法。20世纪40年代,拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼基于宇宙在初始阶段体积小而温度高的观点,做出了一系列预测。他们认为,宇宙在初始阶段所留下的“余晖”,应该仍作为一种微弱的辐射信号存在于现今的宇宙之中。

1964年,阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔森发现了这样的信号,后来该发现被称为“宇宙微波背景”。这个发现成为对稳恒态宇宙学说的致命一击。1949年,弗雷德·霍伊尔将勒梅特的修正理论称为“宇宙大爆炸”,这一称呼相当引人注目。到了20世纪60年代晚期,学界已经完全认可了宇宙大爆炸理论。

勒梅特和哈勃的研究推动了学界对宇宙大爆炸理论的认同。(www.daowen.com)

根据稳恒态宇宙学说,宇宙的外观从未发生过变化。然而,到了1961年,马丁·赖尔和伦道夫·克拉克这两位天文学家在宇宙深处发现了一些不寻常的物体。它们的数量大到不可想象,后来被命名为“宇宙射电源”。宇宙中的这些远地空间比近地空间的历史更长(它们发出的光传递到地球所历路程长得多,所以会耗费更长时间到达地球)。赖尔和克拉克的发现为学界提供了一条意义重大的线索。在遥远的过去,宇宙拥有的射电源比现在多,这就是说,它过去的样子与现在是不同的。这一发现沉重打击了稳恒态宇宙学说,从而为宇宙大爆炸学说的崛起铺平了道路。

参考阅读//

No. 91 哈勃法则,第 186 页

宇宙大爆炸理论由于太过大胆,在诞生之初就遭到了许多科学家的怀疑。然而,随着望远镜下的宇宙研究越来越深入,学界的态度逐渐发生了转变:

只有在宇宙大爆炸学说成立的情况下,现今可见宇宙的外观才能说得通。

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