请问宇宙是怎样形成的?宇宙真的是
宇宙是如何起源的?自古以来一直是人类最感兴趣和不懈探索的问题。历史上曾经出现过各种各样的神话传说，但宇宙的起源本身却是一个科学问题。20世纪以来，由于科学技术的发展，人们在对宇宙观测中取得了越来越多的重大发现，从而逐渐建立起科学的宇宙模型枣大爆炸宇宙学模型。
一、提出大爆炸宇宙学模型的背景
20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离人们而去。1929年哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来，总结出了著名的哈勃定律：星系的退行速度v与它的距离r成正比，即v＝Hr。
根据哈勃定律和后来更多天体红移的...全部
宇宙是如何起源的?自古以来一直是人类最感兴趣和不懈探索的问题。历史上曾经出现过各种各样的神话传说，但宇宙的起源本身却是一个科学问题。20世纪以来，由于科学技术的发展，人们在对宇宙观测中取得了越来越多的重大发现，从而逐渐建立起科学的宇宙模型枣大爆炸宇宙学模型。
一、提出大爆炸宇宙学模型的背景
20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离人们而去。1929年哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来，总结出了著名的哈勃定律：星系的退行速度v与它的距离r成正比，即v＝Hr。
根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，物质密度一直在变稀。由此反推，宇宙的结构在某一时刻前是不存在的，它只能是演化的产物。因而1948年伽莫夫等人首先提出了大爆炸宇宙学模型。
二、大爆炸宇宙学模型
1948年，伽莫夫等在美国《物理评论》杂志上发表了关于大爆炸宇宙学模型的文章：提出宇宙是由甚早期温度极高且密度极大，体积极小的物质迅速膨胀形成的，这是一个由热到冷、由密到稀，不断膨胀的过程，尤如一次规模极其巨大的超级大爆炸。
根据这一学说，在宇宙的最早期，即距今大约150亿年前，今天所观测到的全部物质世界统统都集中在一个很小的范围内，温度极高，密度极大。大爆炸开始后0。01秒，宇宙的温度约为1000亿摄氏度，其物质的主要成分为轻粒子(如光子、电子或中微子)，而质子和中子只占十亿分之一。
所有这些粒子都处于热平衡状态。由于整个体系在快速膨胀，因此温度很快下降。大爆炸后0。1秒，温度下降到300亿摄氏度，中子与质子之比从原来的1下降到0。61。1秒钟后，温度已下降到100亿摄氏度。
随着密度的减小，中微子不再处于热平衡状态，开始向外逃逸。电子枣正电子对开始发生湮没反应，中子与质子之比进一步下降到0。3。但这时温度还太高，核子仍不足以把中子和质子束缚在一起。大爆炸后13。8秒，宇宙温度下降到30亿摄氏度。
这时质子和中子已可形成像氘、氦那样稳定的原子核。化学元素从这时候开始形成。35分钟后，宇宙温度进一步下降到3亿摄氏度，核形成停止了。氦和自由质子的质量之比大致保持在0。22～0。28这一范围内。
由于温度还很高，质子仍不能和电子结合起来形成中性原子。中性原子大约是在大爆炸发生后30万年才开始形成的，这时 的温度已降到3 000摄氏度，化学结合作用已足以将绝大部分自由电子束缚在中性原子中。
到这一阶段，宇宙的主要成份是气态物质，随着温度的进一步降低，它们慢慢地凝聚成密度较高的气体云，到109年后，进一步形成各种星系，1010年形成恒星系统。这些恒星系统又经历了漫长的演化，才形成了我们今天所看到的宇宙。
三、大爆炸宇宙学模型的成就
宇宙早期的温度极高，今天的温度已降到极低(绝对温度3K)。如此巨大的温度跨度是任何实验室条件都无法办到的。但是人们可以把已有的关于粒子物理、核物理、等离子体物理以及其他的物理知识应用于不同的宇宙演化阶段来预言各种宇宙学效应 。
例如，大爆炸核合成及微波背景辐射等。通过多年的天文观测，这些预言已逐渐被证实，从而成为大爆炸宇宙模型的有力证据。
1。大尺度的均匀和各向同性
这是大爆炸宇宙模型的基础，对宇宙大尺度结构的观测结果已经证实宇宙学原理的正确性。
即宇宙在大尺度上一定是均匀各向同性，1989年发射的COBE卫星对微波背景辐射的精密测量进一步表明在10-4精度内宇宙是各向均匀、同性的。
2。哈勃定律
从哈勃定律得到启示建立的大爆炸宇宙模型反过来可以预言这种定律。
它已被28000个星系的红移(或退行速度)与距离的关系的观测数据所证实。
3。宇宙的年龄
宇宙既然是在一次大爆炸中诞生，那就可以谈论它的年龄。大爆炸宇宙学预言宇宙今天的年龄约为150亿年，宇宙中的结构，例如恒星、星系等，都是在宇宙形成以后逐渐形成的，所以它们的年龄必须小于宇宙年龄。
近年来，人们通过采用多种不同的方式来测定星系和恒星的年龄，例如测量放射性元素及其衰变产物在星体中的丰度等，最后得到的结果是完全一致的。即星系和恒星的年龄，都在几十亿年的数量级，这与宇宙的年龄是相容的。
4。大爆炸的核合成
大爆炸宇宙学认为最初的宇宙中，既没有分子，也没有原子。第一批原子核是在大爆炸后10－2秒到3分钟这一时间内，由质子和中子组合而成并遗留至今的 。因而预言了宇宙中轻元素的丰度(如氦的丰度约为25％，氢的丰度约为75％）。
多年来人们对天体范围内的轻元素丰度的观测结果，正好与大爆炸的预言相一致。从而成为大爆炸宇宙学的最早证据。
5。微波背景辐射
大爆炸宇宙学模型认为温度降低到3000K左右时，中性原子将大量形成，光子与他们失去耦合，从而作为宇宙中的一个独立组分存留下来。
伽莫夫预言，这种作为历史遗迹的背景光子应当可以在今天观测到，并估计出大约温度为10K 。
1964年就在物理学家们计划用辐射计观测这种背景辐射的时候，美国贝尔电话实验室的两位工程师，彭齐亚斯和威尔逊在安装调试卫星天线的过程中，发现天空各个不同方向上都存在一种不变的相当于3。
5K的黑体辐射背景(即微波背景辐射)。他们因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。后来，1989年发射的COBE（宇宙背景探测者）卫星则最终测定出在10－4精度内宇宙背景辐射是各向同性的，且测得背景光子的温度为2。
7K，于是从理论上预言的，在4×105年时留下的遗迹终于被实测充分证实了，这也成为大爆炸宇宙学的最强有力的证据。
大爆炸宇宙学模型发展至今，特别是关于轻元素丰度的解释和微波背景辐射的测量，说明大爆炸宇宙学模型正在走向成熟。
但这并不能说明该理论无可挑剔。相反，大爆炸理论存在诸多包括视界问题、平坦性问题(现已被暴涨理论所解释)、奇性问题、磁单极子问题、重子 不对称问题、暗物质问题和宇宙常数等困难，这些有待于进一步研究。
相信对这些问题的不断解决，必将进一步完善大爆炸宇宙学模型。
宇宙真的是无边的吗?
美国数学家杰弗里·威克斯的最新宇宙模型令科学界震惊：一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫；宇宙之所以令人产生无边无界的“错觉”，是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身。
根据美国国家航空航天局2001年发射升空的WMAP宇宙微波背景辐射探测器获得的资料，威克斯推断，宇宙其实是有限的，相对说来其实并不大，大约只有70亿光年宽度，形状为五边形组成的12面体，有如足球。
人们之所以感觉宇宙是无限的，是因为宇宙就像一个镜子迷宫，光线传过来又传过去，让人们发生错觉，误以为宇宙在无限伸展。《新科学家》杂志报道了威克斯的推断。
WMAP探测器用于探查宇宙大爆炸“大火”遗留下来的热量痕迹——弥漫于整个宇宙的微波背景辐射，此种“余热”温度很低，约在绝对零度以上3度。
虽然宇宙微波背景辐射弥漫于整个宇宙，但并不是到处完全均匀，而是有一些波动，如同大海总在波浪起伏一样，形成一圈圈微波背景辐射“涟漪”。探测这些“涟漪”的大小和强度，可推定宇宙早期的情况，也可以推定现今宇宙有多大。
如果宇宙是无限的，那么就会有各种大小的宇宙微波背景辐射“涟漪”。而WMAP观察到了较小规模的微波背景辐射“涟漪”，这和无限宇宙理论推测的几乎一致，但是大尺度范围的“涟漪”却没能观察到。
在大尺度上，微波背景辐射“涟漪”似乎被“抹平”了。这一点意味着：宇宙可能是有限的。其道理就像在澡盆中掀不起巨浪一样，在一个有限的宇宙中也不会有无边的“涟漪”。而威克斯的比喻是：“正像一口钟的震动不会比这口钟本身还大一样，宇宙中的任何波动也不会比宇宙本身还大。
”
威克斯及其合作者认为，根据WMAP获得的观察资料看，宇宙不仅是有限的，而且相对较小，直径不过70亿光年，并具有一种奇特的性质，即能够把自身反射回去。尽管宇宙是有限的，但它没有具备任何性质的边界。
如果一艘太空船像光一样笔直前行，最终它将回到出发点，就像环绕地球航行一样，没有任何一个点标志着你在哪里“重返”。
由于这种奇异效应，从一个星系发出的光将沿着两条不同的路径抵达地球，在地球上的观察者看来，同一个星系将出现在天空中的两个不同地方，而误认为是两个不同的星系，具有不同的年龄。
这就如同一个镜子迷宫，其中每一样事物都会有许多镜像。但是，要确认两个在不同地方的星系影像其实是同一个星系却比登天还难，威克斯说：“这就像是要在数十亿拥挤的人群中认出从正面看是50岁的样子、从头顶俯视则是7岁模样的两个人影是同一个人一样。
”
威克斯用12个完全相同的五边形组成的、像足球一样的12面球体来描述这样的宇宙。他认为，这是对WMAP观测资料的最好解释。用计算机模拟，这种模型能在不附加任何条件的情况下产生和WMAP所观测到的宇宙微波背景辐射“涟漪”一样的图样。
威克斯说：“它和WMAP获得的资料惊人地契合。我都不敢相信，结果比我想像的还要好。”
威克斯认为，由于宇宙存在“返转”效应，我们观察到的宇宙其实是一种幻觉，这个12面体在无休无止地重复映现它自身，如果你从其中一个五边形中走“出去”，你将从其另一面重新回到同一个地方，并一再观察到同样的天空、同样的星系。
网站论评：
宇宙真是足球形态结构吗？“宇宙什么样？”这一问题已经争论了几千年，至今没有定论。笔者认为宇宙结构的探索重点应当放在对宇宙各种形体的演化研究方面。当人们真正明白了宇宙中各种星体和星系的起源、发展和死亡等演化过程后，宇宙的结构也就明确了。
笔者个人认为，因为宇宙的空间不可知，宇宙的边际也是不可知的。所有宇宙模型的讨论都是空泛的，是一种纯理论性的东西。
笔者坚持认为，宇宙的宏观无不与微观一致。所有宇宙宏观现象应统一于宇宙微观本质之中。
宇宙不是宏观的东西在起作用，而是微观本质的东西决定着宇宙宏观现象和运动。由此可以说，万有引力不是特殊的现象，而是微观之于宏观的体现。从这个哲学意义上讲，爱因斯坦的广义相对论也是错误的。他在哲学假设这一起点上就违背了真实的客观存在。
引力对于光线不起作用，它不能使光线发生弯曲。光线是属于微观领域的东西，它对于微观粒子之间交换能量有着决定性意义，这一点现代试验已有广泛的证据。对光线散射的东西只有来自微观领域的东西。
为什么等离子体对所有的电磁波都具有制约性，这一点对于宇宙中光线的传导是非常重要的。
我们在太阳系内观察太阳系整个形态与在太阳系之外来观察太阳系都是很有很大不同的。离开微观来简单地讨论宏观现象是不切实际的。
收起
