。
對暗能量的其他解釋,例如幻影能量理論則認為最終星系群、恒星、行星、原子、原子核以及所有物質都會在一直持續(xù)下去的膨脹中被撕開,即所謂大撕裂。
大爆炸理論大爆炸這一模型的框架基于愛因斯坦的廣義相對論,又在場方程的求解上作出了一定的簡化。1932年勒梅特首次提出現(xiàn)代宇宙大爆炸理論,1946年美國物理學家伽莫夫正式提出大爆炸理論。
大爆炸宇宙模型認為,宇宙起源于100多億年前的一個原始火球。暴脹模型解決了宇宙學三大疑難視界疑難、平坦性疑難、磁單極子疑難。
大爆炸依據(jù)宇宙學原理,即奇點在所有空間爆發(fā)。
大爆炸理論最早也最直接的觀測證據(jù)包括從星系紅移觀測到的哈勃膨脹、對宇宙微波背景輻射的精細測量、宇宙間輕元素的豐度,而今大尺度結構和星系演化也成為了新的支持證據(jù)。這四種觀測證據(jù)有時被稱作“大爆炸理論的四大支柱”。
大爆炸模型能統(tǒng)一地說明以下幾個觀測事實
(a)理論主張所有恒星都是在溫度下降后產(chǎn)生的,因而任何天體的年齡都應比自溫度下降至今天這一段時間為短,即應小于200億年。各種天體年齡的測量證明了這一點。
(b)觀測到河外天體有系統(tǒng)性的譜線紅移,而且紅移與距離大體成正比。如果用多普勒效應來解釋,那么紅移就是宇宙膨脹的反映。但2012年認為這是宇宙學紅移,而非多普勒紅移。在宇宙學紅移中,光波的波長是在傳播過程中隨空間的膨脹而發(fā)生變化的。光譜線的紅移就是宇宙膨脹的反映。
(c)在各種不同天體上,氦豐度相當大,而且大都是30。用恒星核反應機制不足以說明為什么有如此多的氦。而根據(jù)大爆炸理論,早期溫度很高,產(chǎn)生氦的效率也很高,則可以說明這一事實。
(d)根據(jù)宇宙膨脹速度以及氦豐度等,可以具體計算宇宙每一歷史時期的溫度。
按照大爆炸理論,宇宙沒有開端。它只是一個循環(huán)不斷的過程,便是宇宙創(chuàng)生與毀滅并再創(chuàng)生的過程。
理論依據(jù)
大爆炸理論證據(jù)如下
(a)紅位移
從地球的任何方向看去,遙遠的星系都在離開我們而去,故可以推出宇宙在膨脹,且離我們越遠的星系,遠離的速度越快。
(b)哈勃定律
哈勃定律就是一個關于星系之間相互遠離速度和距離的確定的關系式。仍然是說明宇宙的運動和膨脹。
vhxd
其中,v(ksec)是遠離速度;h(ksecc)是哈勃常數(shù),為50;d(c)是星系距離。1c326百萬光年。
(c)氫與氦的豐存度
由模型預測出氫占25,氦占75,已由試驗證實。
(d)微量元素的豐存度
對這些微量元素,在模型中所推測的豐存度與實測的相同。
(e)3k的宇宙背景輻射
根據(jù)大爆炸學說,宇宙因膨脹而冷卻,現(xiàn)今的宇宙中仍然應該存在當時產(chǎn)生的輻射余燼,1965年,3k的背景輻射被測得。
(f)背景輻射的微量不均勻
證明宇宙最初的狀態(tài)并不均勻。
n)宇宙大爆炸理論的新證據(jù)
在2000年12月份的英國《自然》雜志上,科學家們稱他們又發(fā)現(xiàn)了新的證據(jù),可以用來證實宇宙大爆炸理論。
二次膨脹理論
美國能源部布魯克海文國家實驗室等機構一些科學家認為,宇宙早期可能還有一個較為短暫的二次膨脹時期,這種假設或許能解釋宇宙中現(xiàn)有暗物質數(shù)量過多的問題。
該實驗室高能理論小組負責人霍曼·戴伍迪亞索說,在這些重要事件之間,可能還有一次