最大科学问题是“无言的宇宙”起源

文章图片
【最大科学问题是“无言的宇宙”起源】

宇宙如何开端？宇宙的起源始终是宇宙学的最大问题，天文的观测事实显示，我们所在的宇宙正在快速膨胀， “日复一日”的宇宙正在变得越来越稀疏、冷却，由反向的过程可以推断，宇宙在遥远的过去变得越来越密实、炙热。从时间的一维轴线向后推移，人们可以推测到宇宙诞生的的创世纪时刻，那时的引力以量子化的形态产生作用，巨量的气体物质还没有在引力作用下塌缩为恒星、星系或星系团；在极早期宇宙的极高温度、极度热辐射的环境中，原子核和电子不能结合为中性原子，它们即刻被电离；基本粒子获得了极高的能量，甚至原子核也处于不稳定的状态，它们即刻被分解为单个的质子和中子；能量密度达到了如此的程度，以至于成对的物质和反物质粒子从纯能量态中创生出来。
人们的溯源思路一直延伸到宇宙时空出现的起点，天文学和物理学家事实上将宇宙的起点称之为宇宙的大膨胀原点，根据天文观测的特别结果进行判断，仅仅设置一个宇宙大爆炸的原点还不足以解释宇宙的开端问题。宇宙出现的起点是人们目前已知最早的宇宙“婴儿图谱” 。宇宙冷却到一定温度，稳定的中性原子开始形成，所有宇宙极早期的辐射突然以直线传播方式弥漫到整个太空，极早期的宇宙大爆炸留下了背景辐射，没被吸收，重新发射或分散成自由的带电粒子，背景辐射有特定的波长，在宇宙膨胀过程中被不断拉伸，人们目前在微波频率看到的辐射就是宇宙微波背景辐射(CMB) ，它是宇宙大膨胀遗存的余晖。当人们在CMB图谱中寻找波动效应时，波动或涨落现象是指在完美性和一致性的温度图谱中出现了轻微差异，而一致性的温度和轻微的温差遍布整个宇宙空间。
从已知的物理学和天体学知识出发，人们从CMB图谱中获得了非常重要的科学信息，学习的知识点与宇宙的构成有关，普通物质占到了宇宙总成分的5% ，它们由原子和分子的物质形态构成，暗物质占到宇宙总成分的27% ，暗能量则占到了68% 。人们从CMB图谱中获得了其它的重要信息，背景辐射不完美的温差最初在所有尺度上是一致的，在十分微小的温差幅度上，宇宙在遥远的过去似乎不能形成极高的温度，相反，在宇宙诞生前的某个阶段存在高热、高密的物质态，物质和辐射包括其中。 1979年，阿兰·古斯最先指出了这一阶段的存在，宇宙的暴涨阶段和古斯的暴涨理论解决了主要的宇宙学问题，宇宙通过暴涨过程伸展为广阔、平坦和光滑的空间，太空的温度处处一样，通过暴涨过程消除了宇宙的高能遗迹和瑕疵，比如：磁单极现象。
极早期的量子波动或涨落机制表现得特别显著，宇宙暴涨理论预测了两种不同类型的涨落机制，密度（标量）涨落和引力波（张量）涨落，今天的人们不仅直接观测到了密度或标量涨落，而且严格限定了引力波或张量涨落的范围，通过测量涨落现象的初步频谱，人们获得了新的信息，可能发生不同类型的暴涨。人们获得了暴涨过程的视觉化图像，好像一个球体从任何类型的山峰向下滚落，掉进了一个山谷。
为了设想足够多的暴涨类型，重新复制今日宇宙的模样，球体只得缓慢地滚下山峰，这是今日宇宙伸展得十分平坦和光滑的条件，形成了处处一致的温度，量子涨落创造了物质密度涨落，逐渐铺展到了整个宇宙空间。为了确定宇宙暴涨的模型更加适合人们对今日宇宙的观测和解释，为了确定什么形状的山峰造成了球体向下滚落的不同，至少有两点启示帮助人们找到问题答案的线索。
第一，小尺度的涨落比大尺度的涨落更为重要，通过测量辐射涨落的全波段光谱，人们重新构造了山峰的斜坡，以了解暴涨结束时的“斜坡”发生了怎样的变化。第二，假如人们将测量的引力波涨落和密度涨落的数据进行比较，人们在暴涨结束后的阶段重新说明“斜坡”发生了怎样的变化。人们可以虚构任何喜欢的暴涨模型，但仅有某些模型为人们提供了有价值的答案。适合宇宙演变的模型才是正确的结果，才能解释两种类型的涨落现象。

最大科学问题是“无言的宇宙”起源

推荐阅读

如何找寻自我

缝纫机调线器怎么安装平车方法如何

强组词强字组词

火笋鸡翅的做法（增肥食谱）

闺女生日快乐祝福语朋友圈

LV请来潮牌设计师做艺术总监，看中的是啥

老虎豆怎么做好吃老虎豆图片怎样弄来吃

暖气有流水声是什么原因

皮球是什么体

手机怎样开通QQ空间

男生发mua说明 mua是什么意思

手指盖凹陷怎么回事

对自己的生活失去掌控咋调整

小米10s怎么没有月亮模式

我想找个偏僻的地方搞养殖！有没有推荐的地方？

南京养老金认证上门服务怎么申请南京市养老金认证

如何评价猪场阉割猪？

最后一个字是豹的成语

泰山散酒怎么样

猫发情的声音(猫发情的叫声)