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全宇宙六個不得不知道的事實!來看看膨脹宇宙誕生的回波

3月
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2019

2019年3月20日16時 今日科學 萬物科學

萬物科學

宇宙,人類的棲息地,廣袤程度超乎人類的想像。這張近10000個星系的照片被稱為哈勃超深場,包括不同年齡、大小、形狀和顏色的星系,最小、最紅的星系大約有100個,可能是已知的最遠的星系之一,它們存在於宇宙只有8億年的時候。而離我們最近的星系,即更大、更亮、輪廓清晰的螺旋星系和橢圓星系,大約在10億年前蓬勃發展,當時宇宙有130億年的歷史。

從它的膨脹和加速到暗物質和能量,這六個宇宙事實你真的了解嗎?讓我們來一探究竟!

宇宙的歲數真的很大!

我們知道,宇宙始於大爆炸,據估計大約有137億年的歷史,而最新的數據已經精確到了198.2億年!

天文學家通過測量宇宙中物質的組成和能量密度計算出這個數字,這使他們能夠確定宇宙在過去膨脹的速度。因此,研究人員可以把時間倒轉回去,精確地確定大爆炸發生的時間。從爆炸到現在的這段時間構成了宇宙的年齡。

宇宙中充滿了看不見的東西

宇宙絕大多數是由看不見的東西組成的。事實上,據天文學家說,能被探測到的恆星、行星和星系只占宇宙的4%。剩下的96%是由肉眼看不見或不易理解的物質構成的。

這些被稱為暗能量和暗物質的難以捉摸的物質尚未被發現,但天文學家們將它們的存在建立在它們對正常物質(宇宙中看得見的部分)施加的引力影響的基礎上。

宇宙可能是平的

我們知道宇宙的形狀受到引力(基於宇宙中物質的密度)和膨脹速度之間的鬥爭的影響。如果宇宙的密度超過某個臨界值,那麼宇宙就是「封閉的」,就像球體的表面一樣。這意味著宇宙不是無限的,而是沒有盡頭的。在這種情況下,宇宙最終將停止膨脹,並開始自我坍縮,這一事件被稱為「大緊縮」。

如果宇宙的密度小於臨界密度值,那麼宇宙的形狀就是「開放的」,就像馬鞍的表面。在這種情況下,宇宙沒有邊界,並且會永遠膨脹下去。

然而,如果宇宙的密度恰好等於臨界密度,那麼宇宙的幾何形狀就是「平坦的」,就像一張紙。在這裡,宇宙沒有邊界,將永遠膨脹,但膨脹的速度將在無限長的時間後逐漸接近零。最近的測量表明,宇宙是平的,誤差幅度大約為2%。

宇宙越來越大

20世紀20年代,天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)有了革命性的發現,宇宙不是靜止的,而是在膨脹。但是,長期以來,人們一直認為宇宙中物質的引力會減緩這種膨脹,甚至使其收縮。

1998年,哈勃太空望遠鏡研究了非常遙遠的超新星,發現在很久以前,宇宙膨脹的速度比今天要慢。這一令人費解的發現表明,一種名為暗能量的無法解釋的可能力量正在推動宇宙加速膨脹。

雖然暗能量被認為是一種奇怪的力量,正以越來越快的速度把宇宙拉開,但它仍然是科學界最大的謎團之一,因為科學家們仍然無法發現它。

宇宙的快速增長正在加速

研究發現神秘的暗能量不僅被認為推動了宇宙的膨脹,而且似乎正以越來越快的速度把宇宙拉開。1998年,兩組天文學家宣布,宇宙不僅在膨脹,而且還在加速膨脹。據研究人員稱,星系離地球越遠,它離地球的速度就越快。

宇宙的加速度也證實了阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論,最近,科學家們重新使用了愛因斯坦的宇宙常數來解釋這種奇怪的暗能量,這種暗能量似乎抵消了引力,導致宇宙以加速的速度膨脹。三位科學家因1998年發現宇宙膨脹正在加速而獲得2011年諾貝爾物理學獎。

宇宙有它誕生的回聲

這張由歐洲航天局普朗克衛星拍攝的宇宙微波背景的全天空圖像顯示了宇宙誕生之初留下的大爆炸的回聲。

宇宙微波背景是由137億年前宇宙大爆炸留下的光回波組成的。這個大爆炸的遺蹟就像一層褶皺的輻射幕,懸掛在宇宙中。

歐洲航天局的普朗克計劃用微波光繪製整個天空,揭示宇宙起源的新線索。普朗克的觀測是迄今為止獲得的對宇宙微波背景的最精確的觀測。科學家們希望利用這次任務的數據來解決宇宙學中一些最具爭議的問題,比如宇宙形成後立即發生了什麼。

當然宇宙的秘密遠不止於此,在未來宇宙更多的奧秘將被揭開!


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